Ondergang van een veelbelovend nieuw deeltje

Deeltjesfysici zitten met een kater van formaat, eentje van 750 gigaelektronvolt. Het had zo mooi kunnen zijn: metingen in de deeltjesversneller LHC van het laboratorium Cern in Genève leken eind vorig jaar te wijzen op het bestaan van een heel nieuw soort deeltje, een deeltje dat eindelijk de deur zou openen naar een nieuwe, betere natuurkundige theorie, ter vervanging van het aloude ‘standaardmodel’. Maar, zo blijkt nu, het deeltje bestaat helemaal niet.

Een stukje van de LHC. (c) Cern
Ziet de LHC statistische spoken? © Cern

Het zag er nochtans veelbelovend uit. Fysici hadden met de LHC een merkwaardig overschot gezien van deeltjesbotsingen waaruit twee fotonen (lichtdeeltjes) te voorschijn kwamen met een gezamenlijke energie van 750 gigaelektronvolt. Het heette de ‘750 GeV-hobbel’ naar de hobbel die bij 750 gigaelektronvolt verscheen op grafieken, of iets technischer de ‘750 GeV difoton-resonantie’. De voor de hand liggende verklaring voor het waargenomen overschot was dat er een nog onbekend deeltje met een massa van 750 GeV bestond, dat de fysici zagen uiteenvallen.

Het fascinerende was dat er voor een dergelijk deeltje geen plaats was in het ‘standaardmodel’, de aloude en zeer succesvolle theorie van de elementaire deeltjes (die in 2012 spectaculair bevestigd werd door de ontdekking van het Higgs-boson). Liet de ontdekking van het nieuwe deeltje eindelijk een glimp zien van een nieuwe, betere theorie, van fysica ‘voorbij het standaardmodel’? De superlatieven werden niet gespaard, volgens New Scientist kon de ontdekking ‘groter dan het Higgs, groter dan gravitatiegolven’ zijn. Theoretische fysici stortten zich vol overgave op het zoeken naar mogelijke verklaringen. Meer dan vijfhonderd artikels hebben ze inmiddels geschreven over de 750 GeV-hobbel.

De hobbel kon natuurlijk ook nog door iets heel anders veroorzaakt worden. Met name door een statistische fluctuatie: een puur toevallige schommeling in de achtergrondruis. De kans daarop leek evenwel gering: van de orde van één op honderdduizend. In technische termen: de sigma-waarde lag (afhankelijk van hoe ze juist gedefinieerd werd) tussen 2 en 4,4. Dat wordt door deeltjesfysici niet beschouwd als voldoende om een ontdekking te kunnen claimen, maar wel als een fascinerende hint.

Nu de onderzoekers enkele maanden lang bijkomende metingen hebben gedaan, blijkt echter dat de hobbel uit de grafieken verdwenen is. Het was dus toch een statistische fluctuatie, het toeval dat zich vermomd had als een nieuw deeltje. Helaas, geen deeltje, geen fysica voorbij het standaardmodel. ‘We gaan momenteel doorheen de vijf stadia van rouw’ schrijft de deeltjesfysica-blogger Adam Falkowski.

Meer lezen:

De Standaard voor en na.

New Scientist voor en na.

Fysicablog Resonaances.

Slecht nieuws van Cern.

 

 

 

Geef een reactie

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