De antwoorden op de grootste vragen liggen in de kleinste deeltjes. Freya Blekman, hoogleraar elementaire deeltjesfysica aan de Vrije Universiteit Brussel, zoekt al jaren naar die antwoorden. Blekman behoorde tot het CERN-team dat in 2012 het higgsdeeltje ontdekte. Op 2 mei is ze één van de sprekers van New Scientist Live – Expeditie NEXT. Ze zal daar samen met collega Ivo van Vulpen ingaan op vragen over zwarte gaten, donkere materie en het ontstaan van ons heelal.
Leuk hoor, deeltjesfysica, maar wat hebben we eraan?
‘Vragen wat het nut is van deeltjesfysica is hetzelfde als vragen wat je aan kunst hebt, of aan liefde. Het is onderzoek dat gedreven wordt door nieuwsgierigheid. Dat is wat wij als motivatie gebruiken om onze onderzoeksvragen te kiezen. Maar omdat wij heel veel technologie ontwikkelen voor de deeltjesfysica, dragen we eigenlijk altijd wel bij aan nieuwe technologische ontwikkelingen. Die techniek hebben wij nodig voor het beantwoorden van onze vragen, zonder kunnen we ons werk niet doen.’
Technieken zoals?
‘Het beroemdste voorbeeld is het wereldwijde web, dat deze maand dertig jaar bestaat. Ook het touchscreen komt bij ons vandaan, en de detectietechniek van de PET-scanner in het ziekenhuis. Deeltjesfysica en -versnellers worden tegenwoordig voor van alles gebruikt: voor de plastic huls om je komkommer tot onderzoek naar verflagen in schilderijen tot stralingstherapie om tumoren efficiënt te vernietigen. De toepassingen zijn dus heel erg breed. Maar dat is niet waarom we het doen. We doen het omdat we willen weten hoe de wereld in elkaar steekt.’
Je probeert heel grote vragen te beantwoorden met heel kleine deeltjes…
‘… en heel grote machines!’
Welke vragen proberen jullie te beantwoorden met die kleine deeltjes in die grote machines?
‘De simpelste manier om dat te zeggen is: waar zijn we allemaal van gemaakt en hoe plakt dat allemaal aan elkaar? Dat is de basisvraag. Maar die vraag kun je opsplitsen op verschillende niveaus en in een heleboel subvragen. Waarom gedraagt het higgsdeeltje zich zoals het doet? Waarom zorgen higgsdeeltjes voor de stabiliteit van de deeltjes die samen een proton maken, waardoor een atoom kan worden gevormd? Dat zijn goede vragen waar nog niemand een antwoord op heeft. Ook weten we niet of er nog andere deeltjes zijn. De kans is groot, maar of we ze kunnen zien is een tweede. Als je een fractie van die vragen beantwoordt, heb je al een Nobelprijs. Dit zijn geen simpele vragen die je in een week of een jaar in je eentje oplost.’
Sinds 2012 zijn er geen nieuwe deeltjes meer ontdekt. Wat dan wel?
‘Wij zijn ontzettend veel aan het meten. Alleen ontdekken is niet genoeg. Je wilt het ook begrijpen, en dat is veel meer werk dan ontdekken. We testen onze voorspellingen zo precies mogelijk, en daar hebben we heel veel data voor nodig. Om een idee te krijgen: sinds de ontdekking van het higgsdeeltje hebben wij zevenhonderd wetenschappelijke papers geschreven over onze metingen. De andere hoofdactiviteit is kijken of er nieuwe deeltjes worden gemaakt in de deeltjesversneller, de Large Hadron Collider. Er wordt dus heel hard gewerkt. We ontdekken niet iedere dag of elke week een nieuw deeltje, en ook niet elk jaar of elke vijf jaar, maar dat betekent niet dat we niets doen.’
Is het higgsdeeltje de sleutel tot nieuwe inzichten?
‘Ja en nee. Het higgsdeeltje was de sluitsteen van het standaardmodel van de deeltjesfysica zoals het nu is. Het was echt een deeltje waarvan we wisten dat als de wiskundige formule correct was, dat het deeltje er moest zijn. Het was het laatste deeltje van het standaardmodel dat aangetoond moest worden. Op dit moment is er dus meer een open verhaal. En het higgsdeeltje is natuurlijk pas net ontdekt, dus we weten er nog niet zo heel veel over, terwijl we wel heel precieze voorspellingen hebben. Die moeten we checken, want als die voorspellingen niet correct zijn, leren we daar een heleboel van.’
Dit bericht is onderdeel van een samenwerking met:
