Op 7 november sloot directeur generaal Robert Aymar van het internationale deeltjeslab CERN de laatste onderdelen van deeltjesversneller LHC aan. Nu de acht secties van de 27 kilometer lange cirkelvormige versneller gekoppeld zijn, kan de LHC worden afgekoeld naar zijn bedrijfstemperatuur van 271,3 graden onder nul. Dan worden de magneten die de versnelde deeltjes in hun cirkelbaan houden supergeleidend en verbruiken ze veel minder elektriciteit.

Higgsdeeltje

De LHC doet vanaf 2008 onderzoek naar exotische deeltjes die in het dagelijks leven niet voorkomen. Natuurkundigen hopen via de nieuwe deeltjes meer te leren over de natuurwetten voor de allerkleinste materie. Ook Nederland draagt vanuit het Amsterdamse onderzoeksinstituut NIKHEF bij aan het LHC-project. Onder leiding van hoogleraar Stan Bentvelsen gaan de Nederlanders met reuzendetector Atlas op zoek naar het Higgsdeeltje. Dat deeltje is nog nooit eerder waargenomen, maar is in het verder succesvolle Standaard Model van de natuurkunde nodig om te verklaren waarom alle andere deeltjes massa hebben.

De eigenschappen van het Higgs zijn niet te berekenen – je moet ze meten in een experiment. Dat lukte niet met de minder sterke voorganger van de LHC (de LEP – Large Electron Positron collider) en ook niet met de Tevatron van het Amerikaanse Fermilab bij Chicago. De LHC schiet deeltjes met zeven keer zoveel energie op elkaar als het Amerikaanse Tevatron. Genoeg, hopen de deelnemende wetenschappers aan ruim 200 instellingen, om het Higgsdeeltje mee te vinden. Naast deeltjesdetector Atlas aan de ene kant van de LHC-ring zoekt ook de detector CMS naar het Higgsdeeltje. Als het deeltje op twee onafhankelijke manieren gevonden wordt, is dat natuurlijk een teken dat de LHC het Higgs echt kan produceren.

Anti-materie

De twee miljard kostende LHC-versneller zoekt naar meer dan het ontbrekende Higgsdeeltje. Andere detectoren in de ring moeten verklaren waarom er in het heelal alleen maar normale materie voorkomt; de in theorie even waarschijnlijke anti-materie moet je met een vergrootglas zoeken. Wetenschappers denken dat materie en anti-materie in de begintijd van het heelal evenveel voorkwamen, maar dat de natuur een lichte voorkeur heeft voor normale materie, de soort deeltjes waaruit sterren, planeten en alles op aarde zijn opgebouwd. Processen die evenveel materie als anti-materie zouden moeten opleveren, produceren net iets vaker normale materie. In de loop van miljarden jaren heeft ‘onze’ materie daarom de overhand gekregen. Met de LHCb-detector onderzoekt CERN hoe en waarom dat gebeurt.