Zes vragen over het Higgs-deeltje
Onderzoeker Ivo van Vulpen van het Nationaal Instituut voor Subatomaire Fysica (Nikhef) en de Universiteit van Amsterdam legt in zes vragen en antwoorden uit waarom het Higgs-deeltje zo belangrijk is.
1) Wat is het Higgs-deeltje?
Al jaren proberen wetenschappers te begrijpen wat de elementaire bouwstenen zijn van de natuur: wat zijn nou die allerkleinste puzzelstukjes waaruit alles op aarde is opgebouwd?
Wetenschappers hebben een theorie opgesteld die alles verklaart: het standaardmodel van de deeltjesfysica. Maar er ontbreekt nog één stukje van de puzzel: het Higgs-deeltje of Higgs-boson. Als dit deeltje niet blijkt te bestaan, klopt de rest van de theorie ook niet. Daarom is het vinden van het deeltje erg belangrijk.
2) Wat doet het Higgs-boson?
Het Higgs-boson zorgt ervoor dat de deeltjes waaruit alles op aarde is opgebouwd massa (zeg maar: gewicht) kunnen hebben. Dat lijkt misschien niet belangrijk, maar dat is het wel.
In de wetenschappelijke theorie gaat men uit van deeltjes zonder massa, maar we weten dat dat niet waar is. Zouden deeltjes geen massa hebben, dan zouden ze met de snelheid van het licht door de ruimte zweven - en dan hadden we geen aarde, geen oceanen en geen houten tafels, om maar eens wat te noemen.
De Britse natuurkundige Peter Higgs bedacht in 1964 dat er een extra deeltje moet zijn om de theorie te laten kloppen: het Higgs-deeltje.
3) Waarom is het deeltje zo belangrijk? Waarom noemen we het het God-deeltje?
We hebben het deeltje nodig om zeker te weten dat de theorie klopt en alles in de natuur goed beschrijft. Wetenschappers weten niet hoe ze de opbouw van de aarde moeten verklaren zónder het deeltje.
Omdat het deeltje nog niet is ontdekt en niemand het ooit heeft gezien, heeft het een mythische status gekregen. Men ziet het als het belangrijkste deeltje in ons universum, het deeltje waarop alles gebaseerd is: het God-deeltje.
4) Waarom is het nog niet gevonden?
Het deeltje is niet overal, het is niet te zien, te voelen of te ruiken en het zit niet in je lijf. Het gaat er voor wetenschappers om of het kán bestaan, of we het kunnen maken. Dan weten we dat de theorie klopt.
In de Large Hadron Collider (LHC) van CERN in Zwitserland schieten wetenschappers protonen met hoge snelheid op elkaar af, miljoenen keren per seconde. Vervolgens kijken ze met een soort grote fotocamera's welke nieuwe deeltjes bij de botsingen ontstaan.
Het probleem is dat wetenschappers niet precies weten wat de massa is van het Higgs-deeltje. Bovendien lijken veel deeltjes op het Higgs-deeltje en ontstaan er maar enkele duizenden Higgs-deeltjes per jaar. Het is dus zoeken naar een speld in een hooiberg.
Wetenschappers willen zeker weten dat ze het deeltje hebben gemaakt en niet zitten te kijken naar een deeltje dat er heel erg op lijkt, maar eigenlijk iets anders is.
Inmiddels weten de wetenschappers ongeveer wat de massa van het Higgs-boson is. Daarom kan het haast niet anders dat het voor eind 2012 gevonden is, als het bestaat.
5) Wat als we het niet vinden?
Als we het deeltje vinden hebben wetenschappers de theorie van de elementaire deeltjes compleet en weten ze zeker dat het een stevig fundament heeft.
Aan de andere kant: als we het niet vinden dwingt dat wetenschappers om op compleet nieuwe manieren na te denken over de opbouw van ons universum. Erg vervelend voor de mensen die al 40 jaar aan het standaardmodel werken, maar het kan interessante nieuwe inzichten opleveren. Toch durven de meeste wetenschappers er niet aan te denken dat het deeltje niet bestaat.
6) Waarom is vandaag belangrijk?
Vandaag maken CERN en onderzoeksgroep Atlas bekend (liveblog) hoe het staat met het vinden van het deeltje. Volgens de Nederlandse onderzoeker Paul de Jong van Atlas is het nog te vroeg om de ontdekking van het Higgs-deeltje nu al te claimen.
Maar er zijn wel aanwijzingen voor het bestaan van het deeltje. De Jong denkt dat in 2012 het deeltje definitief geclaimd zal worden.
Meer weten? Lees de Q&A van de BBC
