Fredag 6. juli 2012
Fra instituttledeR Nyhetene fra CMS- og ATLAS-eksperimentene på CERN onsdag morgen gjør at vi mener det er på plass med en ekstraordinær midsommers utgave av IFT-posten. For de som ikke er like stødig på forkortelser er dette to av fire store eksperimenter på LHC (Large Hadron Collider), en sirkelformet partikkelakselerator med 27 km omkrets 100 meter under bakken i Geneve – med en god tur innom Frankrike. Protoner akselereres til tilnærmet lysets hastighet og kollideres kontrollert mot hverandre ved eksperimentene. Partiklene brytes da ned i sine minste bestanddeler som registreres i en rekke forskjellige detektorer i eksperimentene. Data fra eksperimentene analyseres så og samholdes med og brukes som videre grunnlag for modeller utviklet av teoretikere. Institutt for fysikk og teknologi er involvert i to av de store prosjektene: ALICE (A Large Ion Collider Experiment) som er det største prosjektet til våre kjernefysikere, og altså ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) der alle våre partikkelfysikere er involvert. Jeg utfordret paratikkelfysikerne til å skrive en liten oppsummering om eksperimentet, de nylige resultatene og om teamet her fra Bergen. Det har det gjort og vi tror det kan være av interesse for flere av IFT-postens lesere. Jeg vil på vegne av instituttledelsen gratulere ATLAS-teamet med svært spennende resultater – vi ser frem til fortsettelsen nå som alt tyder på at partikkelfysikk går inn i en ny æra! Ellers vil jeg minne om at vi i høstsemesterets seminarvirksomhet får to besøk fra CERN: · Fredag 24. august kl 14:15 i Auditorium B: Peter Jenni, tidligere leder av ATLAS · Torsdag 6. september kl 15:00 i Egget, Studentsenteret: Sergio Bertolucci, forskningsdirektør på CERN Sett av tiden nå – mer informasjon kommer, men det er rimelig å anta at begges foredrag vil være preget av ukens begivenheter. Med beste ønsker om en fortsatt god sommer Geir Anton ATLAS-UiB rapporterer: Etter EM i fotball og Tour de France finnes det også et annet, uforventet sted hvor man kan finne mange unge, entusiastiske mennesker kledd i nasjonale farger. Det er i det store auditoriet på CERN hvor man nettopp har offentliggjort siste nytt om Higgs-partikkelen. Higgs-partikkelen kan forklare et av Universets største mysterier: Hvorfor partikler har masse. Nye eksperimenter ved Large Hadron Collider (LHC) ved CERN, ATLAS og CMS så for første gang et glimt av Higgs partikkelen i desember 2011. Nå, med mer data fra 2012, har glimtet blitt en temmelig solid oppdagelse. En ny partikkel som kanskje kan forklare hvorfor vi alle er massive. En ny "masse-partikkel" har lenge vært uoppdaget, noe som har forundret fysikere over hele verden. Prof. Higgs fra Edinburgh har blitt professor emeritus mens han har ventet. I et spesielt seminar ved CERN 4. juli, presenterte ATLAS og CMS  analyse av alle data som har blitt produsert ved LHC i 2011 og  hittil i 2012. ATLAS og CMS er enorme detektorer som registrerer og analyserer -med høy presisjon - strømmen av høyenergetiske partikler fra hyper-energirike protonkollisjoner som finner sted i midten av detektorene. Norske fysikere ved Universitetet i Bergen og Universitetet i Oslo er aktive i ATLAS kollaborasjonen. Allerede natten før seminaret kunne man finne mange sovende unge mennesker foran døren til det store auditoriet på CERN, som åpnet bare en og en halv time før seminaret. Auditoriet var overfylt, men det var reservert en spesiell plass for Professor Higgs og noen andre sentrale teoretikere, og de ble ønsket velkommen med "standing ovation". Seminaret ble streamet over internett med mange tilskuere i hele verden, blant annet til vårt seminarrom 316, men også direkte til et auditorium i Melbourne hvor årets største partikkelfysikkonferanse finner sted. Begge eksperimentene ser nå et sterkt signal av en helt nye partikkel som kan være en Higgs partikkel med masse på 125-126 GeV. Resultatet er fortsatt foreløpig og det vil ta noen uker til før tidsskriftspublikasjonen er ferdig. Men allerede nå er dette et signal som er sterkt nok til at fysikere, som har ventet på dette i mange tiår, er ekstatiske. Vi er alle bygget opp av subatomære partikler. Idéen bak Higgs-mekanismen er at fundamentale partikler får masse ved å knytte seg til et Higgsfelt som fyller hele rommet. Higgsfeltet har i tillegg den egenskapen at det spontant kan oppstå knuter på feltet selv. En slik knute er analog med en Higgs-partikkel. For at Higgs-mekanismen skal være riktig må slike knute-partikler eksistere. Ukens resultater fra CERN betyr at vi kan ha løst et av de største spørsmålene i partikkelfysikk. I ukene, månedene og årene framover skal fysikere måle egenskapene til denne nyoppdagede partikkelen. Egenskapene til partikkelen kan gi en større forståelse av partikkelfysikk enn det som beskrives av dagens teori. En av de mest interessante modellene er Supersymmetri. Denne modellen forutsier faktisk at massen til Higgs-partikkelen er akkurat i det området der ATLAS og CMS har målt at den er. Supersymmetri forutser også eksistensen til andre partikler og en av dem, den letteste supersymmetriske partikkelen, kan kanskje til og med forklare et helt annet masseproblem og et muligens enda større mysterium, nemlig Mørk materie i universet. Det har vært klart i lengre tid at det universet vi observerer (stjerner, planeter, støv og tyngre elementer) bare er 4% av det totale universet. Resten er ukjent. Rundt 22% av universet består av en type stoff, eller tyngre stabile partikler som man kaller Mørk materie. Problemet er at ingen ennå har observert slike partikler. Hintet om hvilken masse Higgs-partikkelen kan ha, gir oss også et hint om at LHC kanskje kan produsere slike Mørk materie-partikler. Og enda viktigere, kanskje dette kan skje veldig snart. Dagens resultater har allerede åpnet døra inn til en ny uoppdaget verden. Vi står på terskelen til en fundamental ny forståelse av universet, og detaljerte studier av denne nye partikkelen kommer til å vise oss veien videre. På samme måte som Columbus og andre oppdagelsesreisende reiste avgårde med ufullstendige kart over verden, har vi i fysikken nå for første gang fått en antydning av hvor veien går. Bergen har deltatt i ATLAS siden 1995. I begynnelsen var ATLAS en beskjeden del av gruppens aktiviteter. Nå er imidlertid ATLAS partikkelfysikkgruppens hovedaktivitet. Nær 20 masterstudenter har avlagt Cand. Scient./ master-eksamen innen ATLAS, mens fire har tatt sin PhD. Vi nevner spesielt den sist avlagte PhD, Arshak Tonoyan (i februar i år). Dette er nemlig den første doktorgrad i Norge med analyse av ATLAS-data. Han gjennomførte studier av topp-kvarken, som det produseres mye av i detektoren! Her er en kort presentasjon av  ATLAS gruppens nåværende medlemmer og noen  ATLAS aktiviteter i Bergen: Professorer Gerald Eigen, Anna Lipniacka og Bjarne Stugu, BSF Forsker Heidi Sandaker; postdoktorer Trygve Buanes, Thomas Burgess og Wolfgang Liebig, PhD studenter Ørjan Dale, Alex Kastanas, Jan Lindroos, Peter Rosendahl, Therese Sjursen, Maren Ugland, Justas Zalieckas, og masterstudenter Knut Dundas Mora, Mohhamad Inam, Steffen Mæland, Agnethe Seim Olsen, Mads Risberg, Marzieh Vahabi, Zhuo Zhou og Thea Årrestad. Gerald Eigen, sammen med Maren Ugland, Justas Zalieckas og Steffen Maeland leter etter sjeldne henfall av mesoner som inneholder B-kvarken. Hyppigheten av slike henfall kan si mye om fysikk utover Standard Modellen, f.eks Supersymmetri, og anomalt CP-brudd. Anna Lipniacka har i lengre tid (også i tidligere eksperimenter) lett etter Mørk materie som kan produseres i kollisjoner og er ansvarlig for ATLAS sin gruppe for søk etter supersymmetriske partikler som henfaller til tau leptoner. Heidi Sandaker leter også etter kandidater til mørk materie fra LHC og gjennom DAMARA-prosjektet knytter hun dette til direkte søk etter dette i universet. Sammen med Wolfgang Liebig, Trygve Buanes, Anna Lipniacka, Thomas Burgess, Orjan Dale, Alex Kastanas og Therese Sjursen arbeider de med ATLAS sine søk etter supersymmetri med tau leptoner. Jan Lindroos, Knut Dundas Mora of Thomas Burgess prøver å finne modeller innen supersymmetri som kan  gi observasjoner av dette  både med ATLAS og innen astrofysiske eksperimenter. Bjarne Stugu, sammen med Peter Rosendahl studerer prosesser med tau leptoner, spesielt søk etter Higgs-bosonets henfall til slike leptoner. Tau er det tyngste lepton og er svært relevant i søk både etter Higgs-bosonet og ny fysikk. Sammen med Muhammad Inam deltar han også i ATLAS detektorens planer for oppgradering av detektoren. Til slutt vil vi nevne at ATLAS gruppen nyter godt av sterk faglig støtte gjennom Per Osland og hans studenter, som arbeider med teoretiske problemstillinger av stor relevans for de eksperimentelle aktiviteten. I tillegg er det gjennom hans undervisning at studentene får innsikt i Higgs-bosonets teoretiske nødvendighet! Les også pressemeldinger fra Forskningsrådet og CERN og ellers informasjon fra ATLAS-eksperimentet om ukens begivenhet – de to siste på pdf format oversatt til norsk. UiB i media om ukens begivenhet · Bergenser var med å finne gudspartikkelen BA 4. juli · Bergensere var med å finne «universets nøkkel» BT 4. juli · Derfor er «Gudspartikkelen» historisk VG 4. juli · Professor skålar for partikkel P4 5. juli
	Institutt for fysikk og teknologi Allégaten 55 Postboks 7803, 5020 Bergen www.uib.no/ift Redaktør: Instituttleder