Wat was er voor de oerknal? Wat ligt er buiten het heelal? En wat is onze plaats in die wonderlijke kosmos? Aflevering 3 van Terug Naar de Oerknal gaat terug naar de oorsprong van alles. De oerknal, de uitdijing van het heelal, en de gigantische explosie die het begin markeerde van ruimte, tijd, materie en energie. Hoe weten sterrenkundigen eigenlijk zo zeker dat er een oerknal was? 

Wat was er voor de oerknal? Wat ligt er buiten het heelal? En wat is onze plaats in die wonderlijke kosmos? Aflevering 3 van Terug Naar de Oerknal gaat terug naar de oorsprong van alles. De oerknal, de uitdijing van het heelal, en de gigantische explosie die het begin markeerde van ruimte, tijd, materie en energie. Hoe weten sterrenkundigen eigenlijk zo zeker dat er een oerknal was?

In de Diepte is terug! Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord. 

Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen. 

Reis naar de kern wordt gepresenteerd door Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam. 

In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson. 

Abonneer je op Reis naar de kern via Spotify of Apple Podcasts en mis geen aflevering. Wil je alles in één keer luisteren? Je vindt de hele serie vanaf 10 juli in de BNR-app. 

In de Diepte is terug! Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord.&nbsp;
Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.&nbsp;
Reis naar de kern wordt gepresenteerd door Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Gen&egrave;ve en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam.&nbsp;
In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson.&nbsp;
Abonneer je op Reis naar de kern via Spotify of Apple Podcasts en mis geen aflevering. Wil je alles in &eacute;&eacute;n keer luisteren? Je vindt de hele serie vanaf 10 juli in de BNR-app.&nbsp;

In de Diepte: Reis naar de kern

Wat was er voor de oerknal? Wat ligt er buiten het heelal? En wat is onze plaats in die wonderlijke kosmos?

In de podcast Terug Naar de Oerknal neemt wetenschapsjournalist Govert Schilling je mee op een adembenemende reis naar het begin van alles, en wat daaraan voorafging. In deze unieke, verhalende podcast ontdek je de grenzen van ruimte en tijd, en maak je kennis met de mysteries van het uitdijende universum. Van de oorsprong van de moderne sterrenkunde, naar de diepste mysteries en belangrijkste vragen over de kosmos, ons universum, het multiversum en nog veel meer. 

Wat was er voor de oerknal? Wat ligt er buiten het heelal? En wat is onze plaats in die wonderlijke kosmos?
In de podcast Terug Naar de Oerknal neemt wetenschapsjournalist Govert Schilling je mee op een adembenemende reis naar het begin van alles, en wat daaraan voorafging. In deze unieke, verhalende podcast ontdek je de grenzen van ruimte en tijd, en maak je kennis met de mysteries van het uitdijende universum. Van de oorsprong van de moderne sterrenkunde, naar de diepste mysteries en belangrijkste vragen over de kosmos, ons universum, het multiversum en nog veel meer.

In de Diepte: Terug naar de Oerknal

In de Diepte is terug! Na Terug naar de Oerknal en Baan door het Brein is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord.

In de Diepte is terug! Na Terug naar de Oerknal en Baan door het Brein is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord.

In de Diepte

In de Diepte is terug! Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord.&nbsp; Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.&nbsp; Reis naar de kern wordt gepresenteerd door Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Gen&egrave;ve en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam.&nbsp; In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson.&nbsp; Abonneer je op Reis naar de kern via Spotify of Apple Podcasts en mis geen aflevering. Wil je alles in &eacute;&eacute;n keer luisteren? Je vindt de hele serie vanaf 10 juli in de BNR-app.&nbsp;

Terug naar de Oerknal | 3. Het uitdijende heelal

Beste luisteraar van In de Diepte, we hebben een nieuwe verhalende podcast voor je! De podcast Moerdijk: dorp van de rekening vertelt je het verhaal van een dorp waarvan de toekomst op het spel staat. Wat betekent het voor de inwoners van een dorp, als het moet plaatsmaken voor ons aller belang; de energietransitie? Hoe kwam dit plan tot stand? Waarom werd het besluit uitgesteld? Maar we kijken ook verder: want blijft het bij Moerdijk? Beluister de hele serie op www.bnr.nl/moerdijk

Moerdijk: dorp van de rekening  

Moerdijk is zo’n plek waar mensen elkaar nog groeten op straat. Een klein dorp in West-Brabant, met zo’n 1.100 inwoners, gelegen aan het Hollands Diep. Maar de toekomst van het dorp staat op de tocht, voor een groter belang: de energietransitie.  

Nederland moet verduurzamen. Daar is nieuwe infrastructuur voor nodig, om woningen, bedrijven en industrie van stroom te voorzien. En daar is heel veel ruimte voor nodig. Ruimte die schaars is in Nederland. Zo schaars, dat daarvoor nu een heel dorp dreigt te worden opgeofferd.  

In november nam de gemeente Moerdijk een rigoureus besluit over de toekomst van het gelijknamige dorp: het moet verdwijnen. Maar Den Haag en de provincie Brabant wilden juist tot eind juni wachten met het doorhakken van de knoop. 

In aanloop naar dat besluit brengt BNR de situatie in kaart in de podcast Moerdijk: dorp van de rekening. Wat betekent het voor de inwoners van een dorp, als het moet plaatsmaken voor een groter belang? Hoe kwam dit plan tot stand? Waarom werd het besluit uitgesteld? Maar we kijken ook verder: want blijft het bij Moerdijk? 

Over de makers: 

Jorik Simonides is verslaggever, presentator en economieredacteur bij BNR Nieuwsradio. Hij maakt daar verhalen over energie, financiële markten en arbeidsmarkt. Je hoort hem ook in BNR Beurs.  

Lennaert Rooijakkers is redacteur en eindredacteur bij BNR Nieuwsradio. Hij maakte eerder verhalen over de impact van grote politieke besluiten, zoals de documentaire Een Oekraïens dorp in Vlaardingen voor BNNVARA en Rijnmond.  

Eindredactie: Annick van der Leeuw  

Eindmontage en mixage: Jeanne Heeremans  

Muziek: Gijs Friesen  

Beste luisteraar van In de Diepte, we hebben een nieuwe verhalende podcast voor je! De podcast Moerdijk: dorp van de rekening vertelt je het verhaal van een dorp waarvan de toekomst op het spel staat. Wat betekent het voor de inwoners van een dorp, als het moet plaatsmaken voor ons aller belang; de energietransitie? Hoe kwam dit plan tot stand? Waarom werd het besluit uitgesteld? Maar we kijken ook verder: want blijft het bij Moerdijk? Beluister de hele serie op www.bnr.nl/moerdijk
Moerdijk:&nbsp;dorp van de rekening &nbsp;
Moerdijk is zo&rsquo;n plek waar mensen elkaar nog groeten op straat. Een klein dorp in West-Brabant, met zo&rsquo;n 1.100 inwoners, gelegen aan het Hollands Diep. Maar de toekomst van het dorp staat op de tocht, voor een groter belang: de energietransitie.&nbsp;&nbsp;
Nederland moet verduurzamen. Daar is nieuwe&nbsp;infrastructuur voor nodig, om woningen, bedrijven en industrie van stroom te voorzien. En daar is heel veel ruimte voor nodig. Ruimte die schaars is in Nederland. Zo schaars,&nbsp;dat daarvoor nu een heel dorp dreigt te worden opgeofferd.&nbsp;&nbsp;
In november nam de gemeente Moerdijk een&nbsp;rigoureus&nbsp;besluit over de toekomst van het gelijknamige dorp: het moet verdwijnen. Maar Den Haag en de provincie Brabant wilden&nbsp;juist&nbsp;tot&nbsp;eind&nbsp;juni wachten met het doorhakken van&nbsp;de&nbsp;knoop.&nbsp;
In aanloop naar dat besluit brengt BNR de situatie in kaart in de podcast Moerdijk: dorp van de rekening. Wat betekent het voor de inwoners van een dorp, als het moet plaatsmaken voor een groter belang? Hoe kwam dit plan tot stand? Waarom werd het besluit uitgesteld? Maar we kijken ook verder: want blijft het bij Moerdijk?&nbsp;
Over de makers:&nbsp;
<a href="https://www.linkedin.com/in/joriksimonides?originalSubdomain=nl">Jorik Simonides</a>&nbsp;is&nbsp;verslaggever, presentator en economieredacteur bij BNR Nieuwsradio. Hij maakt daar verhalen over energie, financi&euml;le markten en arbeidsmarkt. Je hoort hem ook in BNR Beurs.&nbsp;&nbsp;
<a href="https://www.linkedin.com/in/lennaert-rooijakkers-6a6060100?originalSubdomain=nl">Lennaert Rooijakkers</a>&nbsp;is redacteur en eindredacteur bij BNR Nieuwsradio. Hij maakte eerder verhalen over de impact van grote politieke besluiten, zoals de&nbsp;documentaire Een Oekra&iuml;ens dorp in Vlaardingen voor BNNVARA&nbsp;en Rijnmond.&nbsp;&nbsp;
Eindredactie: <a href="https://www.linkedin.com/in/annick-van-der-leeuw-nijland-73097724/">Annick van der Leeuw</a> &nbsp;
Eindmontage en mixage: <a href="https://www.linkedin.com/in/jeanne-heeremans-48606012a/?originalSubdomain=nl">Jeanne Heeremans</a> &nbsp;
Muziek: <a href="https://www.linkedin.com/in/gijsfriesen/">Gijs Friesen</a> &nbsp;

Luister nu naar Moerdijk: dorp van de rekening

Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? In Reis naar de kern neemt Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam, je mee langs al deze grote vragen. Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.. 

Over Reis naar de Kern

Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord. In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson.

Reis naar de Kern is een podcast van BNR. Tekst en presentatie: Ivo van Vulpen. Concept: Connor Clerx. Eindredactie: Annick van der Leeuw. Montage: Gijs Friesen en Connor Clerx. Sounddesign en mixage: Gijs Friesen.

Over Ivo 

Ivo van Vulpen is als deeltjesfysicus werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) en hij doet onderzoek bij de deeltjesversneller (Large Hadron Collider) bij CERN in Genève. Hij is hoogleraar Wetenschapscommunicatie, in het bijzonder betreffende de natuurkunde, aan de Universiteit Leiden. In 2018 verscheen zijn eerste boek: De melodie van de natuur.

Lees ook dit artikel op BNR.nl

Transcript aflevering

In een verhaal over de wereld van de het allerkleinste heb je de enorme luxe dat je kunt kiezen uit een lange lijst van belangrijke ontdekkingen, nieuwe inzichten, Nobelprijzen en toepassingen die de basis vormen van onze samenleving. En ook de lijst van beroemde wetenschappers is eindeloos met de ‘onsterfelijken’ als Newton, Einstein en Curie als de wetenschappelijke equivalenten van sporthelden als Messi, Michael Jordan en Femke Bol.

Het is verleidelijk om het in een verhaal over de wetenschap alleen te hebben over de succesverhalen. Dat is ook vaak hoe het grote publiek kennis maakt met de wetenschap in kranten en het nieuws. Maar zo’n aaneenschakeling van doorbraken door eenlingen als een ‘logische’ ketting geeft een verkeerd beeld van de wetenschap. Zo werkt het niet. Nieuwe inzichten komen niet spontaan uit de lucht vallen. Ze zijn het resultaat van een lange zoektocht van heel veel mensen. Met veel vallen en opstaan. Sommige ideeën bleken waar en zijn inderdaad gepromoveerd tot natuurwetten, maar de meeste experimenten mislukten of leverden geen nieuwe kennis op en zijn in de vergetelheid geraakt, net als hun bedenkers. 


De wetenschap draait primair op nieuwsgierigheid en onzekerheid. Zoeken naar antwoorden van dingen die we niet begrijpen. Dat is zo in elke tak van de wetenschap. En dat was honderd jaar geleden zo, dat is nu zo en dat zal altijd zo blijven. In de vorige aflevering hebben we met de ontdekking van het Higgs boson namelijk wel het randje van de kennis bereikt, maar als ik met een schuin oog naar de lijst van open vragen kijk is duidelijk dat het Standaard Model waar ik de afgelopen afleveringen zo hoog van opgaf absoluut niet het laatste woord is wat betreft de werking van de natuur. Dat staan op de rand van de kennis kun je het best voorstellen alsof je in een donkere kamer bent waarin een lamp hoog boven je alleen een cirkel van de vloer zichtbaar maakt. In deze aflevering gaan we het niet hebben over dingen die we al weten, maar juist over de dingen die we niet weten. We gaan dus niet zelfvoldaan vanaf de rand naar het midden van de verlichte cirkel kijken om te vertellen wat we daar allemaal voor moois zien. We draaien ons juist om en kijken samen het donker in en fantaseren over al het moois dat daar nog op ons ligt te wachten.

Het onderzoeken van de natuur en het steeds verder verfijnen van ons beeld over hoe de natuur werkt is interessant, maar het draait uiteindelijk om de momenten waar het juist niet lekker past. Het moment dat je iets ziet dat in tegenspraak is met de bestaande natuurwetten. Dingen die helemaal niet mogen, of niet kunnen, dingen die je niet verwacht … en die toch gebeuren. Als we een patroon zien dat niet voorspeld wordt en waar dus wel iets achter moet zitten. Sommige van deze anomalieën zijn als het dorpje van Asterix en Obelix waarvan het maar niet lukt om het te veroveren. Verklaringen bedenken vereist creativiteit en gaat vaak samen met de introductie van nieuwe concepten, nieuwe principes, nieuwe krachten of nieuwe deeltjes. En dat is nog helemaal niet zo makkelijk. Het vraagt een enorme creativiteit, talent en durf om een schets te maken van een wereld die nog niemand heeft gezien. En van al die ‘kaarten van de nieuwe wereld’ die worden bedacht kan er natuurlijk op zijn hoogst maar één waar zijn. Maar ja, welke? 

Wat we wel zeker weten is dat er genoeg dingen zijn die we nog niet weten. Dat zijn de problemen en raadsels waar ik en mijn collega’s van wakker liggen. Dat vertelt ons dat er nog enorm veel te ontdekken is daar in dat donker buiten die verlichte cirkel. Neem bijvoorbeeld het probleem van donkere materie. Want hoewel we vaak pretenderen dat we precies weten waar alles in het heelal uit op is gebouwd (sterren, planeten, gaswolken, zwarte gaten etc.), weten we ook dat voor elke kilo die we kennen er zo’n vijf kilo van spul, stof, ‘iets’ is dat we niet kennen. En omdat we niet weten wat het is noemen we het maar ‘donkere materie’. Het is een vreemde situatie, want het betekent dat we echt het overgrote deel niet kennen. Wat het extra interessant maakt is dat we weten dat het niet een van de deeltjes is die we al kennen. Maar ja, wat is het dan wel? 

En als we het over onzichtbare massa hebben, dan moet ik ook maar gelijk doorpakken en eerlijk bekennen dat we de helft van het heelal kwijt zijn. Er is namelijk geen anti-materie in het heelal te vinden. En dat is vreemd, want in onze theorie zijn materie en antimaterie altijd keurig in evenwicht. Als we op cern een nieuw deeltje maken, dan wordt er ook altijd een antideeltje gemaakt. Vijf deeltjes, dan ook vijf anti-deeltjes etc. Maar waar is dan die anti-materie dan gebleven? Was er bij de oerknal dan misschien toch een klein overschot van materie, of gedragen ze zich toch niet pre-cies hetzelfde. Of zijn we de helft gewoon ‘kwijt’? Belangrijk om te weten, want zonder die asymmetrie was ook alle materie verdwenen en waren we er niet eens geweest.

Naast het probleem van de donkere materie en de verdwenen anti-materie zijn er ook nog de meer existentiële ‘waarom’-vragen. In het Standaard Model hebben alle deeltjes keurig hun plek, maar waarom zijn er eigenlijk drie families van deeltjes? Waarom niet gewoon ééntje? Daarmee kun je immers alle atomen maken, dus waar heb je de rest dan nog voor nodig? En over het Higgs deeltje gesproken: we weten nu dat deeltjes massa hebben, maar waarom hebben ze de massa die ze hebben? Er is geen enkel mechanisme dat dat patroon verklaart, maar iets moet die massa’s toch gezet hebben.

Hoewel we nog geen antwoorden hebben, hebben we de afgelopen jaren natuurlijk niet stilgezeten. We hebben nagedacht over mogelijke verklaringen (nieuwe deeltjes, nieuwe krachten en nieuwe fenomenen) en hebben experimenten bedacht om die te onderzoeken: Zoals hopelijk al duidelijk is geworden zijn wij wetenschappers een enorm optimistisch volkje en we zijn er dan ook heilig van overtuigd dat we in de komende jaren de antwoorden gaan vinden op een aantal van de grote vragen. Nederland is een belangrijke speler en we doen mee met onderzoek op de gekste plekken: bij het onderzoek naar kosmische neutrino’s vanaf de bodem van de Middellandse Zee, bij experimenten bij de deeltjesversneller in Genève en de zoektocht naar zoeken naar de minieme signalen van de zwaartekrachtsgolven geproduceerd door botsende zwarte gaten en neutronensterren.

We kunnen uren praten over de verschillende ideeën, maar ik denk dat het verstandig is om te kiezen voor een insteek waarbij we focussen op één onderwerp. Ik kan me goed voorstellen dat je ook meer zou willen weten over extra ruimte-dimensies, het samensmelten van krachten of het bestaan van een spiegelwereld, maar dat kunnen we op een ander moment doen. Nu zoomen we in op een van de meest prangende vragen: het mysterie van de donkere materie.

Er zweeft dus, blijkbaar, meer materie in het heelal rond dan we kunnen zien (de donkere materie) en de vraag of dit een nieuw deeltje is of dat het toch anders zit is, is een van de grootste open vragen in de natuurkunde. 

Een van de aanwijzingen dat er iets niet klopt is bij de rotatie van sterren in sterrenstelsels. Dankzij Newton weten we al honderden jaren precies hoe zware objecten bewegen met als beroemdste voorbeeld het draaien van de planeten om de zon in ons eigen zonnestelsel. Zelfs als je de zon niet zou kunnen zien zou je uit de draaiing van de planeten kunnen afleiden dat de planeten om iets zwaars heen draaien en ook hoe zwaar dat object is. Triviaal en die methode zou ook net zo goed moeten werken bij het draaien van sterren in sterrenstelsels. Maar tot ieders verbazing bleek dat er helemaal niets van klopte. We kunnen alle sterren in het midden van de sterrenhoop goed zien, maar die hebben samen niet genoeg massa om de grote snelheid van de sterren aan de rand te verklaren. Er moet dus massa zijn die we niet kunnen zien.

De laatste jaren is er nog meer indirect bewijs gekomen. Het eerste element dat gemaakt werd in het vroege heelal was waterstof. Dat is vervolgens, onder invloed van zwaartekracht, langzaam gaan samenklonteren tot objecten als sterren, planeten en grotere structuren. Daar is verder niets magisch aan, maar volgens computersimulaties gaat dat samenklonteren veel en veel langzamer dan we zien in ons eigen heelal. Maar, en nu komt het, als je in je simulaties net doet of die donkere materie er is, dan trekken dingen elkaar meer aan (er is immers meer massa) en dan blijkt dat je in de simulaties optijdschalen van de leeftijd van ons heelal wel precies dezelfde structuren terugvindt als die we nu zien. Dit is dus een extra aanwijzing dat er donkere materie aanwezig is in ons heelal

Even voor de duidelijkheid: dit is dus niet iets dat niet helemaal klopt, maar er is iets dat helemaal niet klopt. Dus, nog een keer expliciet: er is in het heelal blijkbaar ongeveer vijf keer meer materie dan we kunnen zien. En al die onbekende materie is niet opgebouwd uit de bouwstenen en deeltjes die we hier op aarde kennen. Maar wat is het dan wel? 

De oplossing lijkt zo makkelijk: bedenk-gewoon-een-nieuw-deeltje! Dat is toch precies wat jullie deeltjesonderzoekers de hele dag doen toch? Tsja, was het maar zo makkelijk. Dit nieuwe deeltje moet niet alleen massa hebben, elektrisch neutraal zijn en bijna geen interactie hebben met gewone materie (dat zijn de eigenschappen die we indirect hebben achterhaald), maar net zoals je bij een puzzel er niet ‘zomaar’ een extra puzzelstukje bij kan stoppen als de puzzel al af is, geldt dat ook voor een extra deeltje dat ingepast moet worden in het Standaard Model. 

Alle aanwijzingen voor het bestaan van donkere materie, hoe sterk ze ook zijn, zijn indirect en over de hele wereld is er een race ontstaan tussen wetenschappers om als eerste het directe bewijs van het bestaan van een donkere materie deeltje aan te tonen. Een van de eerste opties waar je misschien aan denkt nu je dat verhaal over het Higgs-deeltje kent is dat we misschien zelf donkere materiedeeltjes kunnen maken in de deeltjesbotsingen op CERN. Goed idee en daar hebben we ook zeker naar gezocht, maar helaas is er geen enkele aanwijzing dat we die deeltjes ook gemaakt hebben.

 Maar niet getreurd. Naast het zelf produceren van de donkere materiedeeltjes in het laboratorium zijn er ook andere manieren om ze te detecteren. Als er namelijk echt donkere materie in het heelal rondzweeft dan is het waarschijnlijk dat het zich ook in ons zonnestelsel bevindt. En omdat we als aarde door de ruimte vliegen, zullen we continu door die zwerm van donkere materiedeeltjes heen bewegen. Daar merken we verder niks van omdat donkere materie bijna geen interactie heeft met gewone materie en dus door steen heen beweegt op dezelfde manier als wij door de lucht. En toch is er een kans dat zo’n deeltje, heel af en toe, een atoomkern raakt. Die kans is echt extreem klein, maar ja, als er een kans is, hoe klein ook, dan zullen experimenteel natuurkundigen iets bedenken om er toch iets van te maken. 

En dat hebben ze gedaan. Het plan klinkt enorm simpel, maar is onwaarschijnlijk complex om uit te voeren. Ik neem je even mee in de gedachtengang. Als een atoom geraakt wordt door zo’n deeltje waar de donkere materie uit bestaat dan ontstaan er elektrisch geladen brokstukken die met behulp van  een elektrisch veld naar een speciale detector gestuurd worden waar ze een klein stroompje veroorzaken. Zo kunnen we donkere materie dus ‘zien’. De kans dat een deeltje botst, hangt samen met de grootte van de atoomkern dus je wilt grote atomen gebruiken. Zware atomen. Maar ja, je wilt ook dat de brokstukken door de stof heen kunnen bewegen op weg naar de detector en dat kan weer alleen in een gas of een vloeistof. Gelukkig bestaat er in de natuur een compromis en collega’s van mij hebben besloten vloeibaar xenon te gebruiken. Een vat met ongeveer tweeduizend kilo om precies te zijn. Met zo’n detector (het vat met xenon) hoeft je in principe alleen maar te wachten om te kijken hoeveel botsings-signalen je ziet terwijl de aarde door die zwerm donkere materie vliegt. Als je uitrekent hoeveel botsingen je verwacht te zien dan zie je vrij snel dat het er zelfs in het gunstigste geval maar een handvol per jaar zullen zijn. Dat kan genoeg zijn, maar natuurlijk alleen onder de voorwaarde dat je ab-so-luut zeker bent dat het geen vals signaal is. Daarmee bedoel ik botsingen van deeltjes die we al kennen, bijvoorbeeld door natuurlijke radioactiviteit die voorkomt in de rotsen en het metaal van het vat waarin het vloeibare xenon bewaard wordt of door de kosmische straling uit het heelal. 

Het eerste probleem kun je omzeilen door ultra-hoge kwaliteitseisen te stellen aan het materiaal dat onderdeel vormt van de detector. Een verkeerde lijm die toevallig een spoortje radioactieve stoffen bevat kan al funest zijn voor het slagen van het experiment. Lastig, maar dat heb je zelf in de hand. Een lastiger probleem is de straling die vanuit de ruimte op de aarde botst. Om je experiment daarvoor af te schermen zou je eigenlijk honderden meters steen nodig hebben. Onmogelijk dus. Nou ja, onmogelijk? Heel lastig, maar niet onmogelijk. Je zou ook honderden meters onder de grond een experimentele ruimte kunnen maken om dat vat neer te zetten. Dit kan niet in Nederland zelf, maar er zijn op de wereld genoeg plekken waar dat wel kan; verlaten mijnen of bergen waar we een tunnel doorheen hebben geboord. Het klinkt als iets uit een James Bond film, die ruimtes zo groot als een kathedraal uitgehakt in de rots onder een berg, maar ze bestaan echt. Het valt bijna niemand op, maar als je door de Frejus-tunnel in Frankrijk of in de buurt van Rome bij Gran Sasso door de tunnel rijdt, dan is er in het midden van de tunnel een korte vluchtstrook met een slagboom en een poort die toegang geeft tot een weg die iets dieper de berg in leidt. Een weg die toegang geeft tot een ondergronds experimenteel laboratorium; een plek waar je afgeschermd van de kosmische straling onderzoek kunt doen en toch toegang hebt tot computerapparatuur, elektriciteit, gassen, koeling, enzovoort. Dat is dan ook de plek waar mijn collega’s hun vat hebben neergezet en waar ze op zoek zijn naar dat signaal van een botsend donkere-materiedeeltje. Nederland heeft een belangrijk aandeel in dat experiment en als we inderdaad door een zwerm donkere materiedeeltjes vliegen en als de massa en eigenschappen van dat deeltje een beetje gunstig zijn dan heeft dit type experiment een goede kans om het te vinden. Dat zou fantastisch zijn. Niet alleen omdat we dan eindelijk alsmensheid weten wat donkere materie is, maar ook omdat ik het mijn collega’s zo zou gunnen omdat ik weet hoe hard ze eraan werken om het tot een succes te maken. 

We zijn bijna aan het eind van onze serie gekomen. Ik heb je in grote stappen meegenomen in de zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur. We hebben gezien dat het een avontuur is met wetenschappers vanuit de hele wereld en dat technologische ontwikkelingen ons steeds weer in staat hebben gesteld om dieper en dieper door te dringen in de materie. De natuur heeft ons bij elke nieuwe stap steeds meer van haar geheimen prijsgegeven en ons steeds weer verbaasd met de meest wonderlijke fenomenen. Veel van de inzichten hebben via toepassingen ook weer hun weg teruggevonden naar de samenleving. 

Er is nog zoveel te ontdekken en mijn collega’s en ik denken elke dag na over nieuwe detectoren en nieuwe manieren om nog verder door te dringen in de materie. Op zoek naar antwoorden. Die zoektocht stopt nooit. Naast onderzoek doen proberen we jullie te vertellen over alles wat we ontdekt hebben en de dingen waar we nog van dromen. Die verbinding tussen samenleving en de wetenschap lukt dankzij kranten, podcasts, social media en mensen als Jim Jansen die met het tijdschrift New Scientist en hun events wetenschappers een podium bieden om over hun onderzoek te vertellen. De reis is dus nog lang niet ten einde. En omdat we een groot aantal jonge wetenschappers hebben boordevol ideeën en energie stappen we elke dag weer vol goede moed vanuit de cirkel van de bestaande kennis het donker in. Op zoek naar verborgen werelden en de antwoorden op de grote vragen. Denk er zelf ook eens over na, want we kunnen alle hulp gebruiken. Avontuur!

Reis naar de kern | 5. Terra Incognita

Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? In Reis naar de kern neemt Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam, je mee langs al deze grote vragen. Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.. 

Over Reis naar de Kern

Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord. In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson.

Reis naar de Kern is een podcast van BNR. Tekst en presentatie: Ivo van Vulpen. Concept: Connor Clerx. Eindredactie: Annick van der Leeuw. Montage: Gijs Friesen en Connor Clerx. Sounddesign en mixage: Gijs Friesen.

Over Ivo 

Ivo van Vulpen is als deeltjesfysicus werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) en hij doet onderzoek bij de deeltjesversneller (Large Hadron Collider) bij CERN in Genève. Hij is hoogleraar Wetenschapscommunicatie, in het bijzonder betreffende de natuurkunde, aan de Universiteit Leiden. In 2018 verscheen zijn eerste boek: De melodie van de natuur.

Lees ook dit artikel op BNR.nl

Transcript aflevering

Hoewel die reis naar de wereld van het allerkleinste een avontuur is met een enorm rijk verleden (die ons veel nieuwe inzichten en toepassingen heeft gebracht) is het belangrijk om niet té lang in het verleden te blijven hangen. Laten we de stap maken naar het nu, naar het onderzoek van de 21e eeuw. Wat zijn bijvoorbeeld de laatste grote ontdekkingen geweest en wat zijn de raadsels waar wij als wetenschappers op dit moment van wakker liggen. In de vorige aflevering hebben we het Standaard Model leren kennen, dat bouwwerk dat zowel  alle bouwstenen als natuurkrachten bevat. Het blootleggen hiervan is een  fe-no-me-nale prestatie, maar hoe mooi en stevig het Standaard Model ook leek, het bleek helemaal geen stevig fundament te hebben en bovendien was het alsof het gebouw er wel stond, maar er geen cement tussen de stenen zat.

In deze vierde aflevering van onze reis gaan we op zoek naar dat onzichtbare cement dat de boel bij elkaar houdt. Het blijkt inderdaad te bestaan. Het draait allemaal om het beroemde Higgs-deeltje. Wat maakte dit idee nou zo bijzonder dat wetenschappers van over de hele wereld, in dit geval bij cern, het Europees centrum voor deeltjesfysica, er samen naar op zoek zijn gegaan. En waarom heeft het meer dan 60 jaar geduurd om het te vinden? Natuurlijk was het mooi dat het een Nobelprijs opleverde, maar nog belangrijker voor ons als wetenschappers was dat het ervoor zorgde dat het Standaard Model vanaf dat moment wél stevig stond. Hierdoor veranderde niet alleen de manier waarop we naar de natuur keken, maar het zorgde er ook voor dat we ’s nachts niet meer wakker lagen van de vraag: ‘Hoe zit het nou eigenlijk echt?’.

Om het probleem en de oplossing van Peter Higgs beter te begrijpen moeten we eerst kort van het hoofdpad af. We slaan een klein zijpaadje in zodat ik even kort wat kan vertellen over de manier waarop natuurkundigen hun theorieën vormgeven. Als je probeert het gedrag van mensen te begrijpen en te voorspellen dan kom je er snel achter dat dat enorm complex is. Menselijk gedrag hangt van ontzettend veel dingen af zoals leeftijd, geslacht, uiterlijk en karaktereigenschappen, maar ook van de geschreven, en ongeschreven, regels van de cultuur van het bedrijf of land waarin een ontmoeting plaatsvindt. Psychologie is een ingewikkeld en belangrijk vak. Wij natuurkundigen doen hetzelfde, maar dan met de natuur in plaats van de mens. En wij hebben het veel makkelijker dan de psychologen omdat de deeltjes maar een klein aantal eigenschappen hebben en de natuurwetten universeel en onveranderlijk zijn. De taal die wij gebruiken om de regels en het verhaal van de natuur te  beschrijven bestaat niet uit woorden en zinnen, maar uit wiskundige formules. Het grote voordeel daarvan is dat het een universele taal is zonder ambiguïteiten. Tegelijkertijd is het ook een taal die weinig mensen buiten de wetenschap beheersen. En dat is jammer, want daarmee blijft de betekenis en schoonheid van het verhaal verborgen. Een voorbeeld: als ik je een Japanse tekst laat zien en je vraag of het een regel is uit de Japanse belastingalmanak, een regel uit een vertaald gedicht van Pablo Neruda of een uit het kinderboek Nijntje aan zee dan zeg je waarschijnlijk ‘Die vraag kan ik niet beantwoorden, want ik kan geen Japans schrift niet lezen.’ Tegelijkertijd weet je ook dat Japanse schoolkinderen de vraag wel kunnen beantwoorden en de regel zonder probleem voor je kunnen vertalen. In het geval van Nijntje is zo’n simpele vertaling genoeg, maar als het een gedicht of verhaal is dan is er meer nodig om door te dringen tot de essentie van wat er verteld wordt: context, cultuur, inzichten. Hetzelfde geldt voor formules. Ook die komen in allerlei soorten en maten: van trivialiteiten tot formulering met onpeilbare dieptes en verborgen inzichten. Om een voorbeeld te geven, pas ja-ren nadat Einstein zijn formules over de zwaartekracht had opgeschreven bleek dat het heelal altijd zou uitdijen en dat er zwarte gaten zouden moeten bestaan. Ook bij de formules van het Standaard Model werd er iets ongemakkelijks zichtbaar.

Meer concreet: het bleek dat volgens de theorie deeltjes geen massa mochten hebben. En dat is een probleem. Een heel groot probleem. Deeltjes hebben namelijk gewoon wel massa. Dat zien we elke dag als we op de weegschaal staan, maar iets breder: als deeltjes geen massa zouden hebben dan waren ze in ons heelal nooit samengeklonterd onder invloed van de zwaartekracht tot de sterren en planeten die we nu hebben. En dan waren wij er ook zelf nooit geweest, want in zo’n massaloze wereld beweegt alles met de lichtsnelheid en kunnen atomen niet bestaan. Om een lang verhaal kort te maken: De Britse natuurkundige Peter Higgs ontdekte dat er een manier was om de theorie iets aan te passen zodat deeltjes toch massa konden hebben. Een oplossing die het bouwwerk stevig bij elkaar hield: het onzichtbare cement. 

De essentie van zijn idee, dat bekend staat als het Higgs mechanisme, is dat de ruimte, het hele heelal dus, gevuld is met iets dat we als mensen niet kunnen ruiken, zien, proeven, horen of voelen, maar waarvan deeltjes wél merken dat het er is. Voor deeltjes is dat Higgs veld net als wat water is voor vissen. Het is overal om ze heen en sommige vissen bewegen makkelijker door het water dan andere. Dat is ook precies wat sommige deeltjes licht maakt en andere zwaar. Een mooie oplossing voor het probleem van massa, …. maar ja, hoe gingen we bewijzen dat dit ook echt waar is. Je kunt natuurlijk van alles verzinnen. 

De zoektocht naar dit zogenaamde Higgs-veld dat in de lege ruimte verborgen zou zitten had enorm veel voeten in de aarde. Een voorspelling was dat als dit veld inderdaad bestond er in deeltjesversnellers naast alle bekende deeltjes heel af en toe nog één ander deeltje geproduceerd zou worden. Een deeltje met een unieke vingerafdruk. Als dat zo is dan zouden we dat wel kunnen vinden natuurlijk, want laat deeltjes zoeken in botsingen nou net onze core business zijn. Toch zou het nog zo’n vijftig jaar duren voor alle ingrediënten aanwezig waren: deeltjesversnellers met genoeg energie, detectieapparatuur die nauwkeurig genoeg was en, niet onbelangrijk, het samenwerken van duizenden wetenschappers vanuit de hele wereld. Zo’n plek bestaat en rond 2010 viel alles op zijn plek. 

Dé plek waar deeltjesfysici van over de hele wereld al meer dan vijftig jaar samenkomen om onderzoek te doen naar de wereld van het allerkleinste is cern, het Europees onderzoekscentrum voor de deeltjesfysica in de buurt van Genève. Het is iets meer dan een vierkante kilometer groot en ligt tussen de stad en de laatste uitlopers van het Jura-gebergte. Een plek met een haast mythische status, maar het is tegelijk ook gewoon een Science Park zoals er zoveel zijn in de wereld. Een plek waar elk jaar honderden promovendi opgeleid worden en waar wetenschappers van over de hele wereld samenkomen om, vrij van politiek, samen te werken en te overleggen.

Zelf was ik vrij snel verkocht na mijn eerste kennismaking met cern. Ik werd geselecteerd als cern-zomerstudent. Een life changing experience waarbij mijn wereld in één klap groeide van Utrecht en Nederland naar de hele wereld. Elke zomer komen er namelijk vanuit elke land dat aangesloten is bij CERN een paar studenten drie maanden naar Genève om daar les te krijgen van de toppers in het vakgebied en om mee te draaien in een ‘echte’ onderzoeksgroep. Ineens werkte ik in de groep van een vrolijke Noor met een Italiaanse technicus en zat ik in de collegebanken en bij de lunch met studenten uit Noorwegen, Griekenland, Zweden en Portugal warm te eten: Espen, Georgios, Anna en João: de wereld in het klein. Ik vond het schitterend! Studenten die net als ik ook enorm van dat ene stukje natuurkunde hielden waardoor de culturele en taalverschillen als sneeuw voor de zon verdwenen. Voor mij is cern de belichaming van de ongekende mogelijkheden als we wereldwijd samenwerken aan een gedeelde droom. Het heeft daarmee een rol die groter is dan alleen het onderzoek zelf en ik ben altijd enorm trots dat ik daar deel van uit mag maken.

Om het Higgs deeltje te kunnen maken, als het überhaupt bestaat natuurlijk, moet je met enorm veel energie deeltjes op elkaar botsen. En dat komt goed uit, want op CERN staat de krachtigste deeltjesversneller op aarde: de Large Hadron Collider, de LHC. Het is een 27 kilometer lange cirkelvormige versneller in een tunnel 100 meter onder de grond. Die tunnel kun je qua grootte goed vergelijken met een metro-tunnel. De protonen zelf draaien in wolkjes in een kleine buis hun rondjes: één buis waarin de protonen linksom draaien en één waarin de protonen rechtsom draaien. Er is een klein stukje waar de protonen een klein zetje krijgen en de rest van de tunnel staat bomvol magneten die zorgen dat de magneten keurig een rondje draaien in hun buis om vervolgens weer terug te komen bij de plek waar we ze nóg een zetje kunnen geven. Als je in die tunnel staat zie je die buizen trouwens zelf niet omdat ze verstopt zitten in grote supergeleidende magneten die allemaal afgekoeld moeten worden tot bijna het absolute nulpunt.

Door de tegen elkaar in draaiende wolkjes protonen op sommige plekken in de ring door het oog van een naald te sturen moeten ze haast wel botsen. Het is op die punten dat er nieuwe deeltjes gemaakt worden en het zal jullie niet verbazen dat we op die plekken grote ondergrondse hallen hebben uitgegraven om er onze grote fototoestellen te plaatsen. Ik heb eerder verteld dat we van alle brokstukken die de detector bereiken kunnen achterhalen welk deeltje het was, welke richting hij op vloog en welke energie hij had. We gebruiken die brokstukken vervolgens om, net als paleontologen met dinosaurussen, de zware kortlevende deeltjes die in de botsing gemaakt zijn te reconstrueren. Elk met hun eigen vingerafdruk. In ons geval dus op zoek naar tekenen van het Higgs-deeltje.

 Zo’n detector om botsingen te bekijken wordt niet door CERN zelf gemaakt trouwens. CERN zelf zorgt alleen voor de versneller en de infrastructuur en het is aan samenwerkingsverbanden tussen universiteiten en onderzoeksinstituten van over de hele wereld om samen zo’n experiment vorm te geven. Het experiment waar ik zelf aan werk heet ATLAS. Het is een van de experimenten die het HIggs deeltje ontdekt hebben en we zijn druk bezig om alle eigenschappen van het HIggs deeltje in kaart te brengen. Zelf ben ik aan het uitzoeken hoe lang het HIggs deeltje zelf eigenlijk leeft. En geloof het of niet, maar vandaag, op de dag dat we dit opnemen, publiceren we ons resultaat, maar dat is weer een ander verhaal. Het ATLAS experiment is een samenwerking tussen een paar duizend wetenschappers en dat zoiets überhaupt bij elkaar blijft is op zichzelf al een klein wonder. Waar een groot bedrijf vaak sterk hiërarchisch georganiseerd is om efficiënt te kunnen opereren moet hier een organisatie van tweeduizend hoogopgeleide mensen opgebouwd worden die in de basis bestaat uit groepen van tien tot twintig personen. Het gaat om een hoop geld en we moeten goed verantwoorden, zowel naar buiten als voor onszelf, hoe we gemeenschappelijke keuzes maken over de technologie en hoe we de data zo goed mogelijk analyseren. Wie wordt de baas en welke bevoegdheden heeft die persoon? cern houdt bij het uitbesteden van werk aan de industrie de verdeling over de landen goed in de gaten zodat die ook profiteren en ook in de experimenten zelf is balans het sleutelwoord. 

Ook de sociologie is niet triviaal. Want hoe ga je om met cultuurverschillen. Hoe zorg je dat een Japanse promotiestudent ideeën kan uitwisselen en samen kan werken met een senior Duitse professor en hoe laat je mensen ‘constructief’ samenwerken in een zeer competitieve omgeving? Hoe zorg je dat elk land ook een eigen zichtbaarheid en identiteit houdt en hoe ga je de leiderschapsposities invullen? Een strakke hiërarchie is ook niet altijd de meest geschikte opzet. Bij veel deelonderzoeken gaan twee of meer groepen afzonderlijk aan de slag. Dat lijkt zeer inefficiënt, en dat is het inderdaad ook wel, maar door parallel te werken worden fouten vermeden en is zorgvuldigheid gewaarborgd omdat je elkaar zo controleert. Er ontstaan op die manier ook verschillende oplossingen voor specifieke problemen en komen we samen sneller vooruit. Het maakt ook dat er ruimte is voor mensen om een gek idee na te jagen. En vreemd genoeg zijn het vaak die out-of-the-box ideeën die eigenlijk helemaal niet kunnen, die een doorbraak geven en ook weer interessant zijn voor de industrie. Het zijn nieuwe technieken die commercieel vaak nog niet interessant zijn, maar wel een uitdaging vormen en zo een katalysator zijn voor nieuwe ideeën en projecten.

Maar hoe vind je dat Higgs-deeltje dan precies? Wat is dan die unieke vingerafdruk waar je naar op zoek bent in die botsingen? De voorspelling zegt dat het Higgs-deeltje, als het bestaat, heel kort leeft en daarna uit elkaar valt in andere deeltjes. Dat kan op verschillende manieren en onze strategie was om ons te richten op twee vrij unieke en zeer duidelijk herkenbare signalen: de specifieke gevallen waarin het Higgs-deeltje uit elkaar valt in vier muon deeltjes of twee lichtdeeltjes. Hoewel dit allebei vrij zeldzaam is, zijn deze makkelijk te herkennen in de detector tussen de miljarden andere botsingen. De kans dat er een Higgs-deeltje gemaakt wordt in een botsing is enorm klein, dus je zult veel botsingen moeten bekijken.

Het lijkt zo makkelijk als ik zo opschrijf: zoek naar botsingen met vier muon deeltjes of twee lichtflitsjes en bekijk of je er meer ziet dan je zou verwachten van de voorspelling waarin het Higgs-deeltje niet bestaat. En als je hebt vastgesteld dat er echt een overschot is, overtuig jezelf er dan van dat die ‘extra’ botsingen inderdaad van een Higgs-deeltje afkomstig zijn. Maar dat is nog best tricky. Het aan elkaar knopen van de signalen van de verschillende detectoren, het selecteren van de juiste botsingen en de interpretatie ervan is een karwei dat honderden deeltjesfysici meer dan tien jaar heeft beziggehouden. Zo gebeuren er per seconde zo’n miljard botsingen in de detector, maar je kunt er elke seconde maar zo’n 1000 op de computer opslaan. Hoe maak je elke seconde weer de beslissing welke foto’s je wel en niet bewaart? En hoe zeker weet je dat je geen fout maakt? En hoe zeker weet je eigenlijk dat je echt lichtdeeltjes zit te tellen en niet andere deeltjes die er heel erg lijken en duizenden malen vaker geproduceerd worden. Net als de technologie pusht dit ook de ontwikkeling op het gebied van computertechnologie, algoritmes, data-transfer en data-analyse. De gedistribueerde computing die we nu zo normaal vinden een sterk fundament heeft op CERN en het is niet voor niets dat fabrikanten maar al te graag samenwerken met onze tak van wetenschap bij het testen van nieuwe technologie.

In de eerste twee jaar dat de Large Hadron Collider draaide zochten we in de botsingen allerlei combinaties van deeltjes. Werkte onze apparatuur wel zoals we dachten en zagen we de deeltjes terug waarvan we wisten dat we ze zouden maken. Maar de meeste aandacht ging natuurlijk uit naar botsingen met vier muonen of twee fotonen. Het was echt fantastisch toen we merkten dat het leek of er een overschot was aan deze speciale botsingen, al was het wel een zenuwslopende periode. Je moet wachten tot je zeker bent van je zaak (een onterechte claim kost je namelijk je wetenschappelijke reputatie), maar je weet dat er een concurrerend experiment ook druk op zoek is en net zo graag als jij de ontdekking wil claimen. En echt niemand herinnert zich de nummer twee, zeker niet als er onsterfelijkheid op het spel staat.

De laatste weken in aanloop naar het grote deeltjes-congres van 2012 waren enorm hectisch. Een van de ontwerpers van het programma dat het mogelijk maakte om alle gegevens te verwerken en te bepalen hoe waarschijnlijk het nou is dat er nou een Higgs-deeltje verborgen zit in de data was mijn kantoorgenoot op het Nikhef hier in Amsterdam, Wouter Verkerke. Hoewel weinig mensen het geloven was het resultaat pas een paar dagen voor de bijeenkomst bekend. Het signaal was er en gaf een consistent beeld. En ook onze concurrent, het CMS experiment, trok dezelfde conclusie: Peter Higgs had gelijk! De lege ruimte was inderdaad niet leeg. Er was een Higgs-veld dat op elke plek in de ruimte aanwezig was en dat deeltjes hun massa gaf.  Het mooist werd deze nieuwe realiteit omschreven door Robbert Dijkgraaf die zei: ‘Het is als een vis die ontdekt dat hij in het water leeft’. Kortom, we did it!

Een zoektocht van meer dan vijftig jaar afsluiten met de ontdekking van het Higgs deeltje zelf was echt geweldig en het was een onwaarschijnlijk voorrecht om hier deel van uit te mogen maken. De dag na de ontdekking, werden alle natuurkundigen natuurlijk in een roes wakker, maar al snel begon dat wel bekende en irritante knagende gevoel weer op te spelen dat wetenschappers zo eigen is. Want het Higgs-mechanisme verklaart dan wel hoe deeltjes massa krijgen, maar waarom de massa’s zijn wat ze zijn en zo volledig verschillend is een compleet raadsel. Na zo lang geobsedeerd te zijn geweest door de jacht op het Higgs-boson zouden we bijna vergeten dat het lijstje van onbeantwoorde vragen en mysteries in de natuur nog zo veel langer was dan het wel/niet bestaan van het Higgs-boson.   

Terug naar de Oerknal | 3. Het uitdijende heelal

In de Diepte: Terug naar de Oerknal

In 2 playlist(s)

In de Diepte

Social links

Follow podcast

Recent clips