Apu

Mikä ihmeen Higgs?



Mikä ihmeen Higgs?

Keskustelu Higgsin hiukkasesta käy taas kuumana. Selvitimme, mistä ilmiössä on selkokielellä kyse.
Teksti Saara Pakarinen
Kuvat CERN

Helsingin yliopiston professori Paula Eerola on mukana Euroopan hiukkastutkimuskeskuksen Cernin jättihankkeessa, joka metsästää Higgsin hiukkasta. Eerola tietää, miksi Euroopan maiden on kannattanut upottaa tutkimuksiin miljardeja.

– Fysiikassa on olemassa perusteoria nimeltä standardimalli, johon Higgsin hiukkanen kuuluu yhtenä oletusosana. Niin kauan kuin hiukkanen puuttuu, malli ei ole täydellinen.

Enää pitäisi siis ymmärtää, mitä standardimalli tarkoittaa. Pähkinänkuoressa: malli kertoo, kuinka käsitämme aineen rakenteen. Kaikki maailmankaikkeuden aine koostuu pohjimmiltaan alkeishiukkasista, jotka ovat todella pieniä ja koostuvat yhdestä ainoasta osasesta.

Alkeishiukkaset vuorovaikuttavat toistensa kanssa. Ne vaihtavat keskenään toisenlaisia alkeishiukkasia, vuorovaikutushiukkasia. Kaikki luonnon perusvoimat sähkömagnetismista ydinvoimaan perustuvat alkeishiukkasten välisiin vuorovaikutussuhteisiin. Higgsin hiukkasen tehtävä on aiheuttaa kaikelle aineelle paino.

Teorian takana on brittiläinen fyysikko Peter Higgs. Hän päätteli vuonna 1964, että maailmankaikkeuden läpäisee tuntemattomien hiukkasten kenttä. Kenttä vaikuttaa muihin hiukkasiin siten, että ne saavat massan. Kuulostaa vaikealta.

– Higgsin kentän voi ajatella merenä tai aaltoina. Kun muut hiukkaset kulkevat aaltojen läpi, toiset menevät niistä helpommin läpi. Helpoilla hiukkasilla on kevyt massa, vaikeilla painavampi, Eerola selventää.

Valohiukkasilla ei ole massaa lainkaan, eli fotonit sujahtavat Higgsin kentästä läpi helpoiten.Higgsin hiukkasen havaitseminen vaatii kerrostalon kokoisen koeaseman.

– Datan analysointiin tarvitaan käsittämättömät määrät tietokoneita ja muistia. Hiukkasilmaisimissa on lähes sata miljoonaa mittauspistettä, Eerola sanoo.

Viime viikon löytö on uusi tulokas, mutta vielä on epävarmaa, onko se Higgsin hiukkanen.

Saara Pakarinen

Julkaistu: 12.7.2012