io higgs-deeltje
Waarom er iets
is en niet niets
Het 'goddelijk deeltje', is het Higgs-deeltje
ook wel genoemd. Vandaag komen de ba
zen van de deeltjesversneller onder de Al
pen met groot nieuws over dit ontbreken
de puzzelstuk in de natuurkunde.
dinsdag 13 december 2011
door Joep Trommelen
illustratie Jos Diender
Het was tijdens een
bergwandeling in
1964 in Schotland
dat natuurkundi
ge Peter Higgs
plotseling een in
zicht kreeg dat de natuurkunde op
z'n kop zette. Sindsdien is het
Higgs-mechanisme deel van het
Standaardmodel van de deeltjesfy
sica, de theorie van de kleinste
bouwstenen: moleculen, atomen,
protonen, neutronen, quarks en
nog kleiner. De mysterieuze we
reld van de kwantummechanica,
waarin soms heel andere wetten
gelden dan in de 'gewone' voor ie
dereen zichtbare wereld.
De vraag die Higgs al wandelend
probeerde te beantwoorden was:
hoe krijgen deeltjes massa, ge
wicht? Het antwoord, simpel ge
zegd: overal in de kosmos zweven
nog onontdekte deeltjes die de
reis van andere deeltjes door de
ruimte 'vertragen'; het Higgs-veld.
En dit vertragen geeft de botsende
deeltjes hun gewicht. Het ver
klaart anders gezegd dat er 'iets' is
Peter Higgs
foto EPA
en met niets
Dit 'ene grote idee' dat Higgs naar
eigen zeggen in de Cairngorm
Mountains overviel, maakte hem
tot wereldster onder de natuurkun
digen en gaf het deeltje zijn naam.
Er is echter een maar: het Higgs-
deeltje bestaat ook 47 jaar later
nog steeds alleen maar in theorie.
Sinds 1964 speuren fysici over de
hele wereld tot dusver vergeefs
naar het deeltje.
De deeltjesversneller van de Euro
pese Raad voor Kernonderzoek
(CERN) zou het letterlijk aan het
licht kunnen brengen, is de hoop
van de natuurkundige wereld. In
die versneller botsen in een ring-
tunnel van 27 kilometer lengte on
der de Frans-Zwitserse grens proto
nen op elkaar, met een snelheid
die die van het licht benadert. De
'explosies' die dit veroorzaakt,
moeten de vraag beantwoorden of
het Higgs-deeltje inderdaad be
staat. En daarover komt vandaag
groot nieuws naar buiten.
Voor Higgs zelf wordt vandaag dus
opnieuw een hele grote dag. Hij is
inmiddels 82 en met professoren
pensioen - emeritaat. Als 'zijn'
deeltje in de tunnel onder de Al
pen opduikt, lijkt de Nobelprijs
voor de natuurkunde hem niet
meer te kunnen ontgaan.
De geruchtenmachine daarover
draait al wekenlang op volle toe
ren: uit een analyse van 350 bil-
'Dat gebied is heel breed,
een roze olifant is nog
makkelijker te vinden'
joen botsingen van protonen (350
met twaalf nullen) zouden een
stuk of tien 'gevallen' gedestilleerd
zijn waarin een Higgs-deeltje bij
zo'n botsing in twee fotonen uit
een zou zijn gevallen. En dat zou
in twee onafhankelijk van elkaar
gemaakte analyses het geval zijn
geweest, wat de waarschijnlijkheid
van de vondst sterk maakt.
„Ik denk dat we de eerste glimp te
zien krijgen", zei de beroemde
Britse theoretisch natuurkundige
John Ellis tegen de BBC. Hij verge
leek het Standaardmodel met 'een
enorme Jigsaw-puzzel'. „Maar in
het midden ontbreekt een stukje,
waar we al dertig jaar naar aan het
zoeken zijn. En eindelijk, mis
schien, hebben we het gevonden,
verscholen achter de rug van de so
fa van de deeltjesversneller."
CERN-baas Sergio Bertolucci liet
in een reactie hierop weten dat
het nieuws dat vandaag naar bui
ten komt niet veel meer zal behel
zen dan 'dat we op de goede weg
zijn naar de ontdekking'.
„De jacht op het Higgs-deeltje is
als vissen op de ouderwetse ma
nier. In plaats van moderne appa
ratuur te gebruiken, verwijder je
het water uit de poel. Het lijkt ver
velend, maar het is de enige ma
nier waarop je aan het eind van de
dag, als al het water weg is, de
kleinste vis kunt vinden."
Ivo van Vulpen is onderzoeker bij
het Nationaal instituut voor suba
tomaire fysica (Nikhef) en legt uit
hoe die visvijver de laatste tijd is
verkleind. „Het gaat er om dat je
de massa van het Higgs-deeltje
zélf vindt: dan pas weet je zeker
dat het bestaat. We zochten lange
tijd in het spectrum tussen 114 en
600 giga-electron volt. Dat gebied
is heel breed, een roze olifant is
nog makkelijker te vinden. De laat
ste maanden hebben we het on
derzoeksveld kunnen verkleinen
tot een breedtte van 114 tot 140 gi
ga-electron volt. Het blijft zoeken
naar een speld in een hooiberg,
maar die hooiberg is wel een stuk
kleiner geworden. En hoe meer da
ta je verzamelt, hoe groter de kans
dat je het deeltje vindt."
zie onze website:buitenland
Documentaire: The Big Bang
Machine; Large Hadron Collider
Wat is het CERN?
De afkorting CERN staat oorspron
kelijk voor Conseil Européen pour
la Recherche Nucléaire (Europese
Raad voor Kernonderzoek). Inmid
dels is de naam Laboratoire eu
ropéen pour la physique des parti-
cules in gebruik (Europees laborato
rium voor deeltjesfysica), maar de
afkorting CERN is blijven bestaan.
CERN is een Europese organisatie
die sinds 1954 bestaat en geves
tigd is in Genève, op de grens van
Frankrijk en Zwitserland. Eén van
