Higgs Frank Linde/Nikhef, lunchlezing De Leidsche Flesch, 15 mei 2013, Leiden.

Deeltjesfysica Wat is het?

Natuurkrachten - experiment magnetischekracht zwaartekracht elektrischekracht sterke kernkracht zwakke kernkracht

Natuurkrachten - formule

Kwantitatief begrip van het Universum! nagloeien van oerknal “3K” straling Oerknal H:He ratio nucleosynthese “roodverschuiving” nu

“Elementaire” bouwstenen jaar “0”

“Elementaire” bouwstenen jaar 1869

Deeltjesfysica Botsingen

e e u u d d materie anti-materie anti positron elektron elektron quarks u d e up down positron elektron quarks u d e up down

oersaaie botsingen

saaie botsingen

hoge energie E=mc2 E=mc2 verrassende botsingen! zware massa

Versneller principe: LHC

“Elementaire” bouwstenen jaar 1995

H Deeltjesfysica Higgs & Massa?

  e Elektron, e Muon,  Tau,  1897 1937 1975 Spin ½ Lading 1 Lifetime  Massa .511 MeV 1897  Muon,  Spin ½ Lading 1 Lifetime 2.2 s Massa 106 MeV 1937  Tau,  Spin ½ Lading 1 Lifetime 290 fs Massa 1777 MeV 1975

Newton & massa F=ma 1686 goal! auw!

Einstein & massa E=mc2 1905 41H4He+2e+energie

Higgs & massa  eeH m v H e 1963

© Jean-Paul Keulen

Higgs & massa 1963  eeH m v

  e 0.511 MeV 106 MeV 1777 MeV geeH=  2106 me v gH=  4104 m Massa zonder Higgs: ‘gewoon’ een parameter  e geeH=  2106 me v gH=  4104 m gH=  7103 m Massa met Higgs: een koppeling!

LHC Large Hadron Collider 2008-2030/2040? Deeltjesfysica LHC Large Hadron Collider 2008-2030/2040?

PS ISR SPS SppS LEP LHC  CLIC 1959 1971 1976 1981 1989 2009 2025? 500 fellows & associates 2500 staff 6500 users 1340 MSFr/year CERN

Your annual CERN contribution … 10,000 physicists ~40 years 6109 € 15,000 € 10,00040 manyear = Your annual CERN contribution …

Few % of your internet subscription

Large Hadron Collider

2001

2003

2005

2007

you & me! 2008

ATLAS detector 2010

Z real observation (=experiment)    

1974 1950’s 1963 1977  gebeurtenissen 1983 proton  massa

Deeltjesfysica Higgs

Higgs voor de Large Hadron Collider CERN/LEP 1989-2000 Geneva/CH FermiLab/Tevatron 1983-2011 Chicago/USA

Ecm=7 TeV ?

?

Higgs signature in LHC experiments theoretical prediction (=simulation) Higgs signature in LHC experiments

real observation (=experiment) Higgs?  

HiggsZZ?     real observation (=experiment)

Higgs statistische analyse Voor maximale gevoeligheid: combineer informatie (veel, 10) kanalen Voor maximale betrouwbaarheid: verdisconteer alle onzekerheden! (detector simulatie & theorie – 439 parameters) Bereken: kans dat geobserveerde signaal vals is (‘een statistische fluctuatie’) Kans groot  niks gevonden Kans zeer klein  Higgs ontdekt!

Juli 2011

December 2011

April 2012

Juni 2012 < 1 op 3 miljoen …

H piek

Juli 2012 < 1 op 3 miljard!

Peter Higgs visits ATLAS

Nobelprijs natuurkunde 2013? 2012 heeft het committee recent gemist Higgs (UK), Englert (B), …?

En onze eigen massa? Higgs? Massa v/h koolstof atoom: 0.1% elektronen 1.2% quarks … de rest? bindingsenergie d.w.z. E=mc2