Experimentele bevestiging bestaan Higgs deeltje door CERN op woensdag 4 juli 2012

Category: SciTechTalk Talks DUTCH

Published Date

Written by admin

Hits: 2801

Experimentele bevestiging bestaan Higgs deeltje door CERN op woensdag 4 juli 2012

Afgelopen woensdag 4 juli 2012 maakte CERN bekend eindelijk de lang gezochte experimentele bevestiging van het Higgs deeltje te hebben bereikt.

De persconferentie van CERN hierover en een korte beschrijving lopen in mijn programma lus mee. Ik heb ook de live webcast van de bekendmaking bekeken. Moeilijk te volgen vanwege zeer veel technische details, grote snelheid van de presentatie en last but not least het tijdstip van de dag: 9 uur in de ochtend. Dat is geen lichte kost (het Higgs deeltje is dan ook een relatief zeer zwaar deeltje ....).

Het aardige was wel dat de bijeenkomst werd bijgewoond door natuurkundige die al zo'n 50 jaar geleden, zuiver theoretisch, het bestaan van dit deeltje al had voorspeld: Peter Higgs zelf
(die nog aardig emotioneel werd aan het eind) en dat werd besloten
met de conclusie "we've got him" (net als toen ze Saddam Hoessein pakten destijds).

Op SciTechTalk heb ik al menigmaal een talk aan het Higgs deeltje besteed. Het is een gecompliceerd onderwerp. Het is inderdaad moeilijk om dat in eenvoudige termen uit te leggen.
Het komt er op neer dat met het Higgs deeltje en het Higgs-veld
(dat zijn 2 totaal verschillende zaken overigens)
een verklaring moeten geven voor het feit dat alle andere elementaire deeltjes
(elektronen, protonen, neutronen, en nog heel veel meer)
aan hun massa komen.

Het bestaan ervan is belangrijk, omdat hiermee het model van alle
elementaire deeltjes zoals dat in de natuurkunde gehanteerd wordt
(het Standaard Model) gecomplementeerd wordt tot iets compleets.
Zonder het bestaan van zoiets als het Higgs deeltje zou er een "gat"
in dat alomvattende deeltjes model zitten.

Dat is eigenlijk nog de beste, eenvoudigste uitleg die ik er van kan geven.

Persoonlijk kan ik erg meevoelen met iemand als Peter Higgs,
die voor het eerst met dit idee kwam en er eigenlijk al niet meer op rekende
dat dit nog tijdens zijn leven experimenteel zou worden aangetoond.
Daarvandaan zijn emoties tijdens de bekendmaking natuurlijk !

Een verregaand gevolg van de theorie rondom het Higgs veld mag hier niet onvernoemd blijven: aangezien het alle elementaire deeltjes waar dan ook in het heelal hun massa geeft, impliceert dat dat het veld ook alomtegenwoordig moet zijn, dus overal in het heelal. Een nogal vergaand gevolg van het aannemen van deze theorie mijns insziens.

Er zijn miljoenen en miljoenen botsingen voor nodig geweest om slechts enkele gevallen
over te houden (ik meen een stuk of 10) waaraan men wat had voor deze ontdekking.

Dat heeft natuurlijk alles te maken met het feit,
dat niet alle parameters van een botsing volledig 100% onder controle
gehouden kunnen worden. Verder is natuurkunde (meer precies:
kwantum mechanica) op de schaal van elementaire deeltjes inherent
probabilistisch, d.w.z. aan toeval onderhevig.
Maar dat betekent niet dat ze geen wetmatigheid kennen!

Je moet dat zien in de trant, dat van een elementair deeltje eigenschappen
zoals positie en snelheid nooit tegelijkertijd volledig bepaald kunnen worden,
wat voor moeite je er ooit ook voor zult doen.
(daarom ook, dat je heel veel botsingen moet uitvoeren, omdat er dan pas
met enige zekerheid een botsing tussen zal zitten van het soort dat je wou hebben).

Dat alleen natuurkundigen staan te jubelen zal wel komen,
omdat deze materie zo specialistisch is, dat dit aan de meeste mensen voorbijgaat.
Je kunt de relevantie hiervan pas enigszins op waarde inschatten,
als je al heel goed ingewijd bent in de state-of-the-art van de natuurkunde
tot aan de ontdekking van dit deeltje.

Wat ik aan deze ontdekking nog het meest bijzonder vind (net als met
E = mc² van Einstein) is, dat het Higgs deeltje en Higgs veld
eerst theoretisch werden voorspeld, zonder dat daar experimenteel ook
maar de geringste aanwijzing voor was. En dat is inmiddels al 50 jaar geleden !
Het belang daarvan is, dat kennelijk onze menselijke intuïtie op een zeer goed spoor zit
naar de nog verborgen geheimen van de natuur.
En daar moet de wetenschap het steeds meer van hebben.

Vroeger werden er nog veel ontdekkingen min of meer per toeval gedaan.
De verschijnselen lagen nog dicht genoeg bij de alledaagse belevingswereld
van de mens destijds; met zaken zoals het Higgs deeltje is dat natuurlijk al lang niet meer zo.
Het tijdperk waarin dat nog mogelijk was komt hoe langer hoe verder
achter ons te liggen. De wetenschap zal onvermijdellijk steeds abstracter worden,
en verder van onze alledaagse belevingswereld komen liggen.
En dat is niet alleen onvermijdellijk maar ook nodig,
willen we tenminste nog progressie kunnen boeken in de toekomst.

Van de meeste verworvenheden van de wetenschap waar we heden ten dage
ons voordeel mee doen, was ten tijde van de daaraan ten grondslag liggende
ontdekking meestal ook geen nut bekend. Het is daarom maar goed
dat fundamentele wetenschapbedrijvers zich niet al te veel gelegen laten liggen
aan dat zogenaamde nuttigheidsstreven !

Ik heb een heel toepasselijke talk van Robert Dijkgraaf in mijn programma lus zitten:
Over het nut van zinloos onderzoek.
Ik denk dat de discussie daarover wel nooit zal ophouden ....

Uiteraard is vraag naar de rechtvaardiging van dit soort onderzoek.
En daar wordt achter de schermen ook stevig over gevochten. Het geld had ook naar onderzoek betreffende duurzame energie kunnen gaan bijvoorbeeld.

Ik vind dat het een kwestie van en-en moet zijn:
Én geld steken in duurzame maatschappij én fundamenteel onderzoek blijven doen.

Van duurzame energie weten we, dat als men de politieke wil maar zou hebben,
hiermee zelfs met de huidige stand der techniek de hele mensheid van
duurzame energie zou kunnen worden voorzien. Uiteraard vergt het opbouwen
van de technische infrastructuur hiervoor enkele tientallen jaren,
maar het probleem zit hier natuurlijk bij de internationale, politieke wil.
(rapporten hierover o.a. van Harvard University dat dit zo is zijn er al
een jaar of 5, dus dit is geen uit de mouw geschud verhaal !).

Ik ben natuurlijk ook niet geheel neutraal in deze,
in die zin dat ik geen betere alternatieven ken om grote problemen
als deze op te lossen. Maar het politieke circus daar rondomheen moet natuurlijk
wel willen meewerken, als het gaat om de duurzame energie.

Dat men wereldwijd toch wel de conscencus heeft dat er ook flink in
fundamenteel onderzoek dient te worden geïnvesteerd,
heeft volgens mij alles te maken met de vruchten die dergelijk onderzoek
uit het verleden allemaal heeft afgeworpen. Dat heeft een dermate grote impact
op ons moderne bestaan gekregen, dat juist het dichtdraaien van de geldkraan
naar fundamenteel wetenschappelijk onderzoek moeilijk te verdedigen valt,
niet het (in redelijke mate) openhouden daarvan. Dat is mijn visie in ieder geval.



Inmiddels is de overblijvende allerbelangrijkste lacune in het bouwsel van natuurkundewetten overduidelijk:
de wetten op macroschaal (zeg maar op kosmische schaal) en
de wetten op microschaal (zeg maar op de schaal van elementaire deeltjes)
onder 1 gemeenschappelijke noemer brengen.
Wetten op beide schalen hebben we: dat zijn namelijk respectievelijk
de Algemene Relativiteitstheorie en de Kwantummechanica.
Allebei uit en te na getest, allebei volledig in overeenkomst met alle
(serieuze) experimenten die op basis daarvan de afgelopen eeuw zijn uitgevoerd.
Maar die 2 theoriëen, die gezamenlijk alles beschrijven wat we als mens over de natuur kennen,
lijken in geen enkel opzicht iets met elkaar gemeen te hebben,
terwijl ze uiteindelijk wel allebei dezelfde fysische realiteit beschrijven !

Dit zit de huidige wetenschappers dermate dwars, en terecht natuurlijk,
dat dat het belangrijkste punt van focus van hedendaags en toekomstig onderzoek
is en zal zijn. Men vat dit streven samen als de Theory Of Everything (TOE).
De snaartheorie schijnt een kandidaattheorie te zijn voor zo een TOE.
En laat dat nou juist het werkterrein van Robert Dijkgraaf zijn ....