De Large Hadron Collider (LHC) van CERN in Genève, Zwitserland is het grootste natuurkunde-experiment aller tijden. Hij is gebouwd omdat het standaardmodel van deeltjes dat alle natuurkundige wetten zou moeten verklaren nog enkele open vragen bevat. Aan de LHC de taak om die te beantwoorden.
Overzicht van de ondergrondse LHC-ring en de ligging van de verschillende detectoren. (bron: CERN) Klik op de afbeelding voor een grotere versie.
Als twee protonen in de tunnel van CERN frontaal op elkaar knallen breken ze in heel veel stukjes die alle kanten op vliegen. Duizenden detectoren staan klaar om al deze stukjes op te vangen. Als alles meezit vinden ze daarmee het deeltje dat geldt als de heilige graal van de natuurkunde: het Higgsdeeltje. Volgens het standaardmodel zou er namelijk een deeltje moeten bestaan dat alle materie in het heelal z’n gewicht geeft. Dat deeltje bleek tot nu toe echter onvindbaar, want we hadden geen detectoren die het konden waarnemen.
Natuurkundigen zoeken al jaren naar het laatste ingrediënt voor hun Standaard Model van de elementaire deeltjes. Die zijn in de kale vorm van de theorie massaloos – er is een extra mechanisme nodig om de deeltjes (en ons!) hun massa te geven. Dat mechanisme is het Higgs-veld, een alomtegenwoordige stroopzee waar sommige deeltjes meer last van hebben dan andere. Het bijbehorende Higgsdeeltje (of deeltjes, want misschien is er een hele familie van) is nog nooit experimenteel aangetoond. De LHC heeft genoeg vermogen om het te produceren. Als dat lukt, vervalt het Higgs-deeltje in een kenmerkende waaier van vervalsproducten. (bron: CERN / CMS-experiment) Klik op de afbeelding voor een grotere versie.
De monstermachine van CERN is zó krachtig dat het Higgsdeeltje onmogelijk verborgen kan blijven voor de duizenden wetenschappers die ernaar zoeken. Vanaf woensdag wordt er elke dag 40.000 gigabyte aan meetinformatie verzameld en geanalyseerd en de verwachting is dat het nog wel een jaar of twee duurt voordat het Higgsdeeltje uit die hooiberg van informatie is gefilterd; maar de grote zoektocht naar het deeltje dat zoveel zal verklaren is nu eindelijk begonnen!
Zie ook:
- Deeltjesfabriek CERN gaat knallen (Kennislinkartikel)
- Veiligheidsrapport: ‘LHC is veilig’ (Kennislinkartikel)
- Rechtzaak tegen LHC-versneller (Kennislinkartikel)
- ’s Werelds grootste supergeleidende magneet in bedrijf (Kennislinkartikel van drs. Gabby Zegers / Nikhef)