4 Juli 2012. Selain menjadi ulang tahun ke-236 Amerika Serikat, itu adalah hari ketika fisikawan mengumumkan bahwa mereka telah menemukan bukti kuat tentang boson Higgs, sebuah partikel yang sulit dipahami yang memberikan massa pada partikel elementer lain di alam semesta. Itu adalah salah satu pencapaian terpenting dalam fisika pada abad terakhir, dan dibutuhkan konstruksi Large Hadron Collider, akselerator partikel raksasa yang berbasis di luar Jenewa, Swiss, untuk mengujinya. Setelah kemenangan itu, komunitas fisika yakin bahwa akan ada lebih banyak penemuan dari CERN. Tapi secara literal tumbukan proton pada collider nanti, tidak ada yang baru telah muncul. Namun, sekarang, setelah menyaring data selama bertahun-tahun, para peneliti yang bekerja pada percobaan ATLAS LHC mengumumkan bahwa mereka dapat mengkonfirmasi sesuatu yang baru: pembusukan boson Higgs menghasilkan quark bawah, memberikan dukungan kepada kerangka teori fisika yang dikenal sebagai Model Standar fisika partikel.
Menurut siaran pers, penampakan Higgs 2012 tidak lengkap. Sementara sebenarnya mengamati boson Higgs saat ini tidak memungkinkan, mendeteksi bit yang meluruhkan partikel adalah sesuatu yang dapat dilakukan akselerator partikel. Pada saat itu, dua partikel yang diprediksi disebut boson W dan Z diamati, yang diperkirakan sekitar 30 persen boson Higgs yang membusuk. Tetapi para peneliti tidak melihat partikel-partikel itu diperkirakan 60 persen dari waktu itu — quark bawah.
Atau setidaknya, begitu pikir mereka. Masalahnya, jelas Wire , adalah bahwa mereka memang melihat quark bawah, terlalu banyak dari mereka; collider menghasilkan banyak quark bawah melalui berbagai interaksi selain aliran proton yang telah dirancang untuk saling membanting. Jadi mencari tahu apakah quark bawah terdeteksi di LHC berasal dari boson Higgs yang membusuk atau dari tempat lain terbukti sangat sulit. Itu sebabnya butuh waktu lama bagi para ilmuwan untuk mencapai titik kepastian yang masuk akal bahwa beberapa quark bawah yang mereka amati berasal dari pembusukan Higgs. Melihat semua data sejak 2011 dan menggunakan teknik analitik baru seperti jaring saraf tiruan yang dalam dan pembelajaran mesin, mereka akhirnya menemukan bukti signifikan secara statistik dari quark yang dihasilkan Higgs.
“Ini pertama kalinya kami melihat pasangan Higgs dengan quark, yang telah diprediksi, ” John Huth, ahli fisika partikel Universitas Harvard yang bekerja pada percobaan ATLAS, memberi tahu Ryan F. Mandelbaum di Gizmodo . "Kami pikir itu akan terjadi, tetapi sampai kita melihatnya, kita tidak akan tahu pasti bahwa itu digabungkan dengan quark dengan cara ini."
Sementara temuan ini adalah kemenangan analisis dan konfirmasi lain bahwa kita mungkin telah menemukan bos Higgs, itu juga agak mengecewakan. Itu karena sangat cocok dengan Model Standar, yang telah bekerja dengan fisikawan sejak awal 1970-an. Sementara model menjelaskan banyak tentang fisika partikel, ia memiliki beberapa lubang menganga. Misalnya, itu tidak membahas gravitasi atau menjelaskan materi gelap. Sejak LHC dinyalakan, para peneliti berharap untuk bukti partikel "aneh" yang akan menghancurkan atau memperluas Model Standar atau mengkonfirmasi supersimetri, tambahan model yang membantu menjelaskan massa. Itu tidak terjadi, setidaknya belum.
Untuk saat ini, fisikawan mungkin harus menunggu beberapa tahun lagi sebelum hukum alam ditulis ulang. LHC sedang menjalani serangkaian peningkatan daya yang akan selesai pada tahun 2026 dan ketika diaktifkan kembali akselerator partikel yang mengalami pereduksi dapat menyebabkan jenis ilmu aneh yang dibutuhkan lapangan untuk bergerak melampaui imajinasi John Hughes yang paling liar sekalipun.
