Laatste kans voor de versneller

Wordt de deeltjesversneller LHC een teleurstelling? Een column.

Doelloos rondjes draaien? Foto Cern

Het is natuurlijk heel mooi wat de LHC al gepresteerd heeft. Eindelijk het langverwachte Higgs-boson gevonden, een prima resultaat. De deur geopend voor de Nobelprijs voor de Belg François Englert.  Héél mooi allemaal. Geen klachten daarover.

Maar stilletjes hadden de natuurkundigen toch iets méér verwacht van de grote deeltjesversneller van het Europese laboratorium CERN bij Genève.

Iets nieuws, iets onverwachts. Niet alleen maar de bevestiging van wat al lang bijna zeker was of heel sterk vermoed werd. Want dat is wat de reusachtige machine die begraven zit onder de Frans-Zwitserse grens tot nu toe vooral gedaan heeft.

De LHC versnelt materiedeeltjes tot bijna de snelheid van het licht om ze dan frontaal met elkaar te laten botsen. Als ramptoeristen staan de fysici met grote detectoren rond de plaats van de botsing, om de wegspattende scherven te observeren. Zo kunnen ze zien hoe de materie en de natuurkrachten zich gedragen bij extreme omstandigheden, wanneer een immense hoeveelheid energie op één plaats geconcentreerd wordt.

Tot nu toe blijkt de natuur zich in die omstandigheden precies te gedragen zoals verwacht werd, meer bepaald zoals voorspeld werd door het ‘standaardmodel’ – met die nogal inspiratieloze naam bedoelen de fysici de buitengewoon succesvolle theorie van elementaire deeltjes en natuurkrachten die nu al meerdere decennia de dienst uitmaakt in hun vakgebied.

De LHC heeft eindelijk het Higgs-deeltje gevonden, dat móest bestaan volgens het standaardmodel, maar dat zich niet eerder had laten verschalken. De grote machine heeft echter geen enkel onverwacht deeltje ontdekt, of geen enkele aanwijzing dat ook maar iets in de natuur zich níet volgens het standaardmodel gedraagt. Geen nieuwe deeltjes die in aanmerking komen om het mysterie van de ‘donkere materie’ in het heelal op te helderen, geen enkele afwijking van het standaardmodel die fysici een hint zou geven op zoek naar een betere theorie.

Want dat het standaardmodel niet de definitieve theorie van de fysica kan zijn, daar zijn veel natuurkundigen van overtuigd. Het standaardmodel is onvolledig: het heeft niets te vertellen over de zwaartekracht (daar is een aparte, heel verschillende theorie voor, de nu al meer dan een eeuw oude ‘algemene relativiteitstheorie’ van Einstein) en het bevat geen enkel materiedeeltje dat in aanmerking komt om de ‘donkere materie’ te zijn die volgens sterrenkundigen een belangrijk ingrediënt van het heelal moet zijn, maar die nog nooit rechtstreeks is waargenomen. Bovendien, en dat is een controversiëler punt, voldoet het standaardmodel niet aan de ‘esthetische’ normen van veel fysici. Het is een ietwat rommelig aandoend amalgaam van deel-theorieën, en het bevat een reeks nogal arbitrair klinkende a priori-aannames.

In de hoop dat de LHC alsnog een aanwijzing zal opleveren over wat er voorbij het standaardmodel ligt, krijgt de machine nu een grote upgrade. Als het werk klaar is, in 2026, zullen er per seconde zeven keer meer deeltjes botsen. Het is de laatste kans voor de versneller.

Deze column is op 20 juli 2018 verschenen in De Tijd.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *