Mengapa penelitian untuk partikel ini memerlukan waktu yang begitu lama? Jawabannya adalah karena partikel Higgs itu sangat berat dan tidak stabil sama sekali! Dengan massa 125 GeV, lebih berat 133 kali atom hidrogen. Lifetimen rata-rata nya antara satu hingga dua sepuluh ribu ribu ke-22 detik (sekitar 1,6 x 10^-22 s).
Untuk menghasilkan partikel seberat ini, Anda harus koncentrasikan energi yang signifikan dalam volume kecil. Oleh karena itu, kita memerlukan kolider high-energy. Mesin LHC di CERN adalah mesin paling kuat seperti itu yang ada di Bumi.
Partikel Higgs, jika diproduksi, akan mengalami dekomposisi menjadi berbagai cara dan hanya sebagian kecil dari mereka dapat teridentifikasi dari latar belakang umum. Untuk mendeteksi dan mengidentifikasi partikel-partikel seperti ini, kita telah membangun detektor-detektor terbesar dan paling kompleks yang pernah dibuat.
Kita kemudian menganalisis ratusan milyar event kolisi proton-proton untuk mengekstraksi signal Higgs. Mengapa ilmuwan seperti Anda masih menjelajahi partikel Higgs? Karena dua alasan utama lainnya, selain keperluan jelas untuk melakukan karakterisasi yang paling akurat terhadap partikel baru ini.
Pertama, kita ingin memahami bagaimana vakum fisika di mana kita hidup diciptakan pada awal universitas. Kedua, kita ingin memahami apakah vakum fisika ini dapat dibuat stabil.
Lapangan Higgs sangat unik karena memberikan potensi energi yang diharapkan ke vakum fisika! Ini, secara fundamental, apa yang membuat perbedaan bagi universe kita. Kita percaya bahwa mungkin kita dapat mengakses bentuk potensi energi yang bertanggungjawab atas pembentukan simetri electroweak, yakni adanya gaya elektromagnetik yang berjalan tanpa batas dan gaya lemah yang berjalan pada jarak yang sangat pendek. Kita menemui bahwa untuk melakukan ini, kita harus mempelajari bagaimana partikel Higgs interaksi dengan diri sendiri!
Partikel Higgs telah menjawab pertanyaan tentang asal mula massa semua partikel elemen lainnya, tapi massa sendiri tidak dijelaskan. Massa ini tidak dilindungi oleh simetri teoritis apapun dan membawa ketidakstabilan yang tidak diinginkan dalam teori. Oleh karena itu, kita ingin menemukan partikel-partikel seperti Higgs lainnya yang akan menandai adanya fisika baru yang diperlukan untuk stabilisasi massa Higgs.
Semua ini memotivasi analisis data yang lebih banyak lagi dan, jika mungkin, akses ke energi kolider yang lebih tinggi. Oleh karena itu, ribuan ilmuwan dari seluruh dunia masih berdedikasi pada tugas!
Bacaan Tambahan
Penemuan partikel Higgs telah menyelesaikan apa yang disebut model standar fisika partikel. CERN menjelaskan framework ini dan bagaimana itu menggambarkan dunia subatomik. Pelajari lebih lanjut tentang partikel Higgs dengan artikel dari Departemen Energi AS. Explore beberapa pertanyaan yang sering diajukan tentang partikel Higgs dengan CERN.
Daftar Pustaka
- The Higgs Boson, CERN, https://home.cern/science/physics/higgs-boson
- The Higgs Boson, Departemen Energi AS, https://www.energy.gov/science/doe-explainsthe-higgs-boson
- What's so special about the Higgs boson?, CERN, https://home.cern/science/physics/higgs-boson/what
- P.H. Higgs, BROKEN SYMMETRIES AND THE MASSES OF GAUGE BOSONS, Physical Review Letters, [1964], [https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.13.508]
- Peter W. Higgs, The Nobel Prize, https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2013/higgs/facts/
- High-Luminosity LHC, CERN, https://home.cern/science/experiments/lhc/high-luminosity-lhc