Voor snaartheoreten is de Large Hadron Collider (LHC) in Genève het ultieme laboratorium. Hun theorieën gaan over de allerkleinste deeltjes in de meest extreem denkbare omstandigheden. Een goede test van de snaartheorie ligt niet voor het oprapen. Lange tijd leek het er zelfs op dat de theorie zo wiskundig en abstract was dat er nooit bewijsmateriaal voor zou kunnen worden verzameld. Maar in de ontdekkingsmachine LHC heersen omstandigheden waaronder in ieder geval een deel van de theorie echt te testen is.
Eén van de spannendste voorspellingen uit de snaartheorie is het ontstaan van piepkleine zwarte gaatjes bij hoogenergetische botsingen van deeltjes. Die zwarte gaatjes zouden bewijsmateriaal zijn voor het bestaan van meerdere dimensies, iets dat in alle versies van de snaartheorie nodig is. Wetenschappers hebben daarom heel precies uitgerekend wat de meetapparatuur rondom de LHC waar zou nemen als er zulke zwarte gaatjes ontstaan. Sinds de botsingen in de deeltjesversneller begonnen zijn, speuren onderzoekers naar die ‘handtekening’.
Geen stofzuigers
In tegenstelling tot het populaire beeld zijn zwarte gaten geen kosmische stofzuigers. Materie buiten de grens (de horizon) van het zwarte gat, heeft niets te vrezen van de aantrekkende kracht.
De piepkleine gaatjes die in de LHC zouden kunnen ontstaan zouden vele malen kleiner zijn dan één enkel atoom. De levensduur van een zwart gat hangt af van zijn afmetingen: hoe kleiner het zwarte gat, hoe sneller het verdampt. De levensduur van zwarte gaatjes in de LHC zou zo’n kleine fractie van een seconde zijn dat de kans dat het gat in die tijd iets tegenkomt om op te slokken nihil is. Uitgebreidere informatie over het ‘gevaar’ van zwarte gaatjes vindt u in dit artikel.
Tot nu toe zijn er in de LHC geen zwarte gaatjes ontdekt. De hoeveelheid meetresultaten die daarvoor is doorgespit is ondertussen zelfs zo groot dat de onderzoekers bij de CMS-detector in de LHC vast kunnen stellen dat ze er echt niet zijn. De botsingsenergie van de deeltjes ligt op dit moment tussen de 3,5 en 4,5 TeV. Als de LHC op volle kracht draait wordt dat 7 TeV. Het zou kunnen dat de zwarte gaatjes dan alsnog opduiken, maar voor een aantal versies van de snaartheorie is dat niet goed genoeg. Als de extra dimensies die de theorie nodig heeft echt bestaan blijken ze in ieder geval lastiger te detecteren dan sommige wetenschappers hadden verwacht.
Hoewel het ontbreken van zwarte gaatjes in de LHC de snaartheorie niet bepaald helpt, is het ook geen doodssteek voor de theorie. Er bestaan immers talloze versies van de snaartheorie, elk met hun eigen voorspellingen. De meetresultaten uit Genève perken die versies in. Voor snaartheoreten wordt steeds duidelijker wat er binnen hun onderzoeksveld wel en niet mogelijk is. Het is alleen voor de snaartheoreten te hopen dat dit soort negatieve resultaten zich niet net zo lang blijven ophopen tot er geen enkele versie meer is die in de praktijk kan werken.
Zie ook:
- De LHC (Kennislinkdossier
- Het gevaar van zwarte gaatjes
Lees meer over de LHC en snaartheorie op Kennislink:
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/lhc/snaartheorie/index.atom?m=of", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}