Met de deeltjesversneller Large Hadron Collider speuren
natuurkundigen bij Genève nog volop naar nieuwe deeltjes.
Maar over een jaar of tien zit de keizerlijke deeltjesversneller
aan de grenzen van zijn kunnen. Wat dan?
'De Europese
industrie
profiteert
ook van onze
technologie'
22
Detectoren
LHCb
Atlas
CMS
Alice
De grootste machine ter wereld is
letterlijk bezig met zijn laatste
loodjes. In de Large Hadron Colli
der (LHC), de deeltjesversneller
van het Europese instituut Cern in
Genève, worden tot december nog wat lood-
deeltjes op elkaar geknald. Dan is de tweede
run voorbij en volgt een twee jaar durende on
derhoudsbeurt.
In de 27 kilometer lange LHC laten natuur
kundigen deeltjes met bijna de lichtsnelheid -
ongeveer t miljard km/uur - op elkaar botsen.
Na zo'n heftige frontale botsing vallen de deel
tjes uiteen in een bonte mix aan andere deel
tjes. Tussen die brokstukken speuren de na
tuurkundigen naar deeltjes die onder normale
omstandigheden niet voorkomen. De vondst
van zo'n nieuw deeltje werpt licht op hoe de
natuur op fundamenteel niveau werkt.
De eerste run van de LHC (2009-2013) leidde
in 2012 tot de baanbrekende ontdekking van
het higgsdeeltje. Het bestaan daarvan was al in
1964 voorspeld. Zonder het higgsdeeltje kun
nen natuurkundigen niet verklaren waarom
andere deeltjes massa hebben. Dat is een vrij
fundamentele kwestie. De ontdekking van het
higgsdeeltje was dan ook een mijlpaal.
In de tweede run, die in 2015 begon, hadden
de deeltjesbotsingen een bijna twee keer zo
hoge energie. Stiekem hoopten natuurkundi
gen ook in die periode op een baanbrekende
ontdekking. Ze speurden vooral naar 'super-
symmetrische deeltjes': een soort zware twee
lingbroers van de deeltjes die we om ons heen
waarnemen. Naast elektronen zouden er bij
voorbeeld ook 'selektronen' bestaan, en naast
het higgsdeeltje ook het 'higgsino'. Als die be
staan, kan dat grote raadsels in de natuurkunde
oplossen. Het heelal lijkt bijvoorbeeld vol te
zitten met deeltjes die we niet kunnen zien en
die anders van samenstelling zijn. Deze myste
rieuze 'donkere materie' is mogelijk opge
bouwd uit supersymmetrische deeltjes.
Maar dan moeten ze wel bestaan. Tot nu toe
vonden natuurkundigen in de LHC-data daar
geen aanwijzing voor. Voor de buitenwereld
een fikse teleurstelling. Cern-directeur Fabiola
Gianotti denkt daar anders over. „Natuurlijk
was het vinden van een heel spectrum aan
nieuwe deeltjes glorieus geweest, maar ons
doel is niet om supersymmetrie te bewijzen",
zegt ze. „We verkennen allerlei mogelijkheden,
ook het bestaan van nieuwe vormen van na
tuurkunde. Het kan iets zijn wat we nog niet
hebben bedacht. Wetenschap vergt geduld,
vastberadenheid en passie. Elke dag komen we
een stap verder in ons begrip van de natuur."
De komende jaren hebben natuurkundigen
ZATERDAG 24 NOVEMBER 2018 GO
NSCHAP Europa denkt hard na over
De deeltjesversneller ligt op
de Frans-Zwitserse grens
bij Genève en is het grootste
wetenschappelijke
experiment ter wereld.
-QIWIH "«ZWITSERLAND f
C FRANKRIJK
In de versneller botsen
deeltjes (protonen)
op elkaar. In de
'brokstukken'
wordt gezocht
naar nieuwe,
onbekende
deeltjes.
ATOOM
Elektron
NEUTRON
xxSr---
j.'
voorversneller
PROTON
—Jb»*
Onderzoek naar
eigenschappen
antimaterie.
Onderzoek naar
onontdekte deeltjes
en zwarte gaten.
Onderzoek naar
deeltjes, vergelijkbaar
met Atlas.
Onderzoek naar
ontstaan heelal
(nabootsing 'oerknal').
©241118 /TM
Deeltjesversneller
is bij na uitgebotst
YANNICK FRITSCHY
De fiets is een handig vervoermiddel in de
27 kilometer lange buis. fotoepa
