Je leest:

‘Niet vinden Higgs minstens zo’n grote ontdekking’

‘Niet vinden Higgs minstens zo’n grote ontdekking’

Gastcolumn door Stan Bentvelsen

Auteur: | 29 januari 2012

Dit jaar wordt hét jaar voor het Higgsdeeltje: of we vinden hem, of hij bestaat niet. De speurtocht naar het illustere deeltje is in zijn laatste fase aanbeland. Stan Bentvelsen, projectleider van het Nederlandse onderzoek aan de ATLAS-detector, blikt in een gastcolumn voor Kennislink alvast vooruit op een belangrijk jaar voor de natuurkunde.

Stan Bentvelsen is UvA-hoogleraar en werkt bij Nikhef, het nationaal instituut voor subatomaire fysica. Nikhef draagt bij aan het ATLAS-experiment, de detector, die naar aanwijzingen van Higgs zoekt. Bentvelsen leidt het Nikhef-onderzoek aan ATLAS.

Op 13 december 2011 maakte ‘onze’ Fabiola Gianotti de resultaten van de speurtocht naar het Higgsdeeltje openbaar in deeltjesinstituut CERN. Het was het hoogtepunt van het jaar voor de ATLAS-detector van de LHC-deeltjesversneller. Ik was op dat moment in Amsterdam, bij Nikhef, het instituut voor subatomaire fysica. Via een beroerde videoverbinding (de servers bleken overbelast) volgden we de presentatie van Fabiola.

Natuurlijk kenden we de resultaten al; we hadden er met onze groep uit Amsterdam en Nijmegen flink aan bijgedragen. In het najaar zagen we in de data een teveel aan botsingen met muonen, en ook een cluster van botsingen met fotonen; was dit afkomstig van een Higgsdeeltje? Zo ja, dan heeft het deeltje een massa van 126 GeV (GeV is de standaardmaat voor massa’s van kleine deeltjes, red.). Een intrigerende eerste aanwijzing, maar statistisch nog niet significant genoeg om een ‘ontdekking’ te claimen.

We waren vooral benieuwd naar de daaropvolgende presentatie van ‘hun’ Guido Tonelli, woordvoerder van de CMS-detector, het concurrerende experiment aan de andere kant van de LHC. Zagen zij ook wat wij zagen? Ja, zij zagen iets soortgelijks! Maar hun piekje ligt bij een iets andere massa. Of dit het gevolg is van een fout in de kalibratie is onduidelijk, en er is meer data nodig om verdere conclusies te kunnen maken.

De ATLAS-detector van de LHC.
CERN

Inmiddels hebben we de data van 2011 beter bekeken en afgelopen vrijdag bij ons interne overleg op Nikhef kwamen Magda en Rosemarie, twee promovendi, met de laatste grafieken over vervalreacties van het Higgsdeeltje. Zij staan klaar om vanaf 19 februari, wanneer de LHC weer begint te draaien, uitsluitsel te kunnen geven over de Higgs.

Het Higgsdeeltje in het kort

Het Higgsdeeltje is de beste verklaring van natuurkundigen hoe deeltjes uit het Standaardmodel aan hun massa komen. Er zijn alternatieven, maar die zijn volgens Stan Bentvelsen niet overtuigend genoeg. De LHC, met 400 biljoen botsingen in 2011, heeft vrijwel alle voorspellingen van het Standaardmodel getest. Op het Higgsdeeltje na komen de metingen met het model in overeenstemming. Eind december zagen onderzoekers van CMS en ATLAS belangrijke aanwijzingen voor het deeltje. Dit jaar moet de LHC voldoende data kunnen verzamelen om uitsluitsel te kunnen geven over het bestaan van Higgs.

Het is spannend. Komende zomer zullen we zien of we de ontdekking van Higgs kunnen claimen, wanneer de LHC een grotere dataset heeft geleverd. Ikzelf ben er nog lang niet van overtuigd dat het Higgsdeeltje bestaat. En als we dan een piekje zien komen de vragen pas echt los. Gaat het inderdaad om het Higgsdeeltje, of hebben we iets heel anders te pakken?

We zullen de komende jaren moeten nagaan of dat gevonden deeltje alle eigenschappen die het Standaardmodel voorspelt ook inderdaad heeft. Eén van de meest fascinerende vragen waarop we antwoord willen is of het Higgsdeeltje ook zichzelf voelt.

Maar wat als het piekje met meer meetgegevens blijkt te verdwijnen in het komende jaar? Dan verrast de natuur echt – geen Higgs – en het mooie is dat dan de problemen van het Standaardmodel bij LHC zichtbaar worden in botsingen tussen W-bosonen. Dat zal niet deze zomer zijn, want er is veel meer data nodig. Maar het niet vinden van het Higgsdeeltje is minstens zo’n grote ontdekking als het wèl vinden ervan. Kortom, Magda en Rosemarie moeten nog even doormeten.

Lees meer over het Higgsdeeltje op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/higgs/higgsdeeltje/index.atom?m=of", “max”=>"7", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van Kennislink (gastcolumnist).
© Kennislink (gastcolumnist), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 29 januari 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.