Tahun 1964, tiga makalah diajukan oleh tiga kelompok ilmuan yang
memprediksikan adanya Boson Higgs sebagai penjelasan atas masalah runtuh
simetri. Dalam perayaan ulang tahun ke-50 jurnal Physical Review
Letters, ketiga makalah ini dinyatakan sebagai makalah paling penting
yang diterbitkan jurnal tersebut. Keenam fisikawan yang mengajukannya
dianugerahi Anugerah JJ Sakurai untuk Fisika Partikel Teoritis tahun
2010.
Partikel boson Higgs adalah kuantum dari
medan Higgs teoritis. Dalam ruang kosong, medan Higgs memiliki selisih
amplitudo dari nol, yangdisebut nilai harapan vakum tak nol. Keberadaan
harapan vakum tak nol ini berperan penting; ia memberi massa pada setiap
partikel dasar yang terkopel dengan medan Higgs, termasuk boson Higgs
itu sendiri. Perolehan nilai harapan vakum tak nol secara spontan
meruntuhkan simetri gaug listrik lemah. Ini disebut mekanisme Higgs,
yaitu proses paling sederhana yang mampu memberikan massa pada boson
gaug sambil tetap sejalan dengan teori gaug. Medan ini dapat dibayangkan
dengan kolam melase yang menempel pada partikel dasar tanpa massa yang
bergerak di medan ini, mengubahnya menjadi partikel bermassa yang
membentuk (misalnya) komponen-komponen atom.
Pada
tahun 2000, data yang dikumpulkan penumbuk LEP di CERN memungkinkan
batas bawah eksperimental di set untuk massa boson Higgs Model Standar
yaitu 114,4 GeV/c2 pada tingkat keyakinan
95%. Eksperimen yang sama menghasilkan sejumlah kecil peristiwa yang
dapat ditafsirkan disebabkan oleh boson Higgs dengan massa sedikit di
atas nilai ini – sekitar 115 GeV – namun jumlah peristiwa tersebut tidak
cukup untuk menarik kesimpulan pasti. LEP ditutup tahun 2000 untuk
pembangunan penerusnya, LHC, yang diharapkan mampu mengkonfirmasi atau
menolak eksistensi boson Higgs. Mode operasi penuh ditunda hingga
pertengahan November 2009, karena kesalahan serius yang ditemukan pada
sejumlah magnet saat fase kalibrasi dan set-up.
Di
fasiltas Tevatron milik Fermilab, berjalan eksperimen mencari boson
Higgs. Pada juli 2010, data kombinasi dari eksperimen CDF dan DØ di
Tevatron cukup untuk membuang boson Higgs pada jangkauan 156 GeV/c2 – 177 GeV/c2
pada tingkat keyakinan 90%. Pengumpulan data dan analisis dalam
pencarian Higgs meningkat sejak 30 Maret 2010 ketika LHC mulai
beroperasi pada 3.5 TeV. Hasil awal dari eksperimen ATLAS dan CMS di LHC
bulan Juli 2011 membuang boson Higgs Model Standar pada jangkauan massa
156 GeV/c2 – 177 GeV/c2, pada tingkat keyakinan 95%.
Bulan
Agustus 2011, boson Higgs pernah didaku terdeteksi tapi hal ini tidak
terkonfirmasi secara eksperimen, padahal banyak usaha telah dilakukan
dalam eksperimen akselerator di CERN dan Fermilab.
Bertahun-tahun
sejak boson Higgs diajukan, beberapa alternatif atas mekanisme Higgs
telah diajukan. Semua mekanisme yang diajukan ini menggunakan dinamika
berinteraksi kuat untuk menghasilkan nilai harapan vakum yang memecah
simetri listrik lemah. Mekanisme alternatif ini antara lain:
- Technicolor, sebuah kelas model yang berusaha meniru dinamika gaya kuat sebagai cara memecah simetri listrik lemah
- Model tanpa Higgs ekstra dimensional dimana peran medan Higgs dimainkan oleh komponen kelima medan gaug
- Model Abbott-Farhi dengan boson vektor W dan Z komposit
- Teori kondensasi quark top dimana medan Higgs skalar fundamental digantikan oleh medan komposit terdiri dari quark top dan antiquarknya
- Model braid partikel Model Standar oleh Sundance Bilson-Thompson yang sesuai dengan gravitasi kuantum loop dan teori-teori sejenis
Referensi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Bila teman suka dengan tulisan di atas
saya berharap teman-teman menuliskan komentarnya
tapi tolong komentar yang sopannya
mari kita jaga sopan santun di dunia maya ini