Dalam deskripsi kita tentang alam semesta saat ini, setiap partikel adalah gelombang dalam lapangan. Contoh paling familiar adalah cahaya: cahaya secara simultan adalah gelombang dalam lapangan elektromagnetik dan aliran partikel disebut fotons.

Pada kasus boson Higgs, lapangan datang terlebih dahulu. Lapangan Higgs dibuat pada tahun 1964 sebagai jenis baru lapangan yang mengisi seluruh alam semesta dan memberi massa kepada semua partikel fundamental. Boson Higgs adalah gelombang dalam lapangan tersebut. Penemuan boson Higgs membenarkan adanya lapangan Higgs.

Bentuk Interaksi dengan Lapangan Higgs

Partikel mendapatkan massa oleh berinteraksi dengan lapangan Higgs; mereka tidak memiliki massa sendiri.

Sama kuatnya partikel berinteraksi dengan lapangan Higgs, maka partikel tersebut akan menjadi lebih berat. Contoh fotons, misalnya, tidak berinteraksi dengan lapangan ini dan karena itu tidak memiliki massa. Namun, partikel fundamental lainnya, termasuk elektron, kuarq, dan boson, berinteraksi dan karena itu memiliki berbagai massa.

Interaksi memberi massa ini dengan lapangan Higgs disebut mekanisme Brout-Englert-Higgs, yang diusulkan oleh teorius Robert Brout, François Englert, dan Peter Higgs.

Cara Menemukan Boson Higgs

Boson Higgs tidak dapat "ditemukan" dengan menemukannya di mana-mana, namun harus dibuat dalam kollisi partikel. Setelah dibuat, ia bertransformasi – atau "dekat" – menjadi partikel lain yang dapat terdeteksi dalam detektor partikel.

Fisikawan mencari jejak partikel-partikel ini dalam data yang dikumpulkan oleh detektor. Tantangan adalah bahwa partikel-partikel ini juga diproduksi dalam banyak proses lain, serta boson Higgs hanya muncul sekitar satu di setiap miliar kollisi LHC. Namun, analisis statistik yang teliti terhadap jumlah data yang besar memungkinkan signal yang lemah dari partikel pada tahun 2012.

Penemuan Boson Higgs

Pada tanggal 4 Juli 2012, koalisi ATLAS dan CMS mengumumkan penemuan partikel baru kepada auditorium penuh di CERN.

Partikel ini tidak memiliki muatan listrik, hidup sangat singkat, dan pecah menjadi partikel lain dalam cara yang sesuai dengan teori. Untuk memastikan bahwa ia benar-benar boson Higgs, fisikawan perlu memeriksa "spin"-nya – boson Higgs adalah satu-satunya partikel yang memiliki spin nol.

Dengan menguji dua setengah kali lipat lebih data, mereka menyimpulkan pada bulan Maret 2013 bahwa, memang, beberapa jenis boson Higgs telah ditemukan.