Laatste kans voor de versneller
De zandrekenaar. De column die alle hoeken van de wetenschap verkent.
Het is natuurlijk heel mooi wat de LHC, de grote deeltjesversneller van het Europese laboratorium CERN bij Genève, al heeft gepresteerd. Eindelijk het langverwachte higgsboson gevonden, een prima resultaat. De deur geopend voor de Nobelprijs voor de Belg François Englert. Héél mooi allemaal. Geen klachten daarover.
Maar stilletjes hadden de natuurkundigen toch iets meer verwacht van de LHC. Iets nieuws, iets onverwachts. Niet alleen maar de bevestiging van wat al lang bijna zeker was of heel sterk werd vermoed. Want dat is wat de reusachtige machine die begraven zit onder de Frans-Zwitserse grens tot nu toe vooral heeft gedaan.
De LHC versnelt materiedeeltjes tot bijna de snelheid van het licht om ze dan frontaal met elkaar te laten botsen. Als ramptoeristen staan de fysici met grote detectoren rond de plaats van de botsing, om de wegspattende scherven te observeren. Zo kunnen ze zien hoe de materie en de natuurkrachten zich gedragen bij extreme omstandigheden, als een immense hoeveelheid energie op één plaats wordt geconcentreerd.
Tot nu toe blijkt de natuur zich in die omstandigheden precies te gedragen zoals verwacht, meer bepaald zoals voorspeld door het ‘standaardmodel’ – met die nogal inspiratieloze naam bedoelen de fysici de buitengewoon succesvolle theorie van elementaire deeltjes en natuurkrachten die nu al meerdere decennia de dienst uitmaakt in hun vakgebied.
De LHC heeft eindelijk het higgsdeeltje gevonden, dat móést bestaan volgens het standaardmodel maar dat zich niet eerder had laten verschalken. De grote machine heeft echter geen enkel onverwacht deeltje ontdekt, of geen enkele aanwijzing dat ook maar iets in de natuur zich níét volgens het standaardmodel gedraagt. Geen nieuwe deeltjes die in aanmerking komen om het mysterie van de ‘donkere materie’ in het heelal op te helderen, geen enkele afwijking van het standaardmodel die fysici een hint zou geven op zoek naar een betere theorie.
Want dat het standaardmodel niet de definitieve theorie van de fysica kan zijn, daar zijn veel natuurkundigen van overtuigd. Het standaardmodel is onvolledig: het heeft niets te vertellen over de zwaartekracht – daar is een aparte, heel verschillende theorie voor, de nu al meer dan een eeuw oude ‘algemene relativiteitstheorie’ van Einstein. En het bevat geen enkel materiedeeltje dat in aanmerking komt om de ‘donkere materie’ te zijn die volgens sterrenkundigen een belangrijk ingrediënt van het heelal moet zijn, maar die nog nooit rechtstreeks is waargenomen.
Bovendien, en dat is controversiëler, voldoet het standaardmodel niet aan de ‘esthetische’ normen van veel fysici. Het is een ietwat rommelig aandoend amalgaam van deeltheorieën, en het bevat een reeks nogal arbitrair klinkende a priori-aannames.
In de hoop dat de LHC alsnog een aanwijzing oplevert over wat voorbij het standaardmodel ligt, krijgt de machine een grote upgrade. Als het werk klaar is, in 2026, zullen per seconde zeven keer meer deeltjes botsen. Het is de laatste kans voor de versneller.