Wat is een Higgs-deeltje? Geen idee. Je wint er een prijs mee.

In de natuurkunde, maar ook in de gewonemensenwereld, is grote opwinding ontstaan toen vorig jaar bleek dat het, door François Englert en Robert Brout, voorspelde ‘massadeeltje’ ook daadwerkelijk bestond of, tenminste, daar had het alle schijn van. Er verschenen artikelen in kranten en tijdschriften

Proton/proton-botsing

De proton/proton-botsing waaruit het bestaan van het Higgs-deeltje kon worden afgeleid (foto: CERN)

over wat dat nu eigenlijk voor een deeltje is. Pogingen om dat aan simpele zielen als ikzelf ben uit te leggen mislukten jammerlijk. Ik begreep en begrijp er geen zak van. Met dat deeltje werd ook het Higgs-veld van stal gehaald. Daar kon ik nog wel iets bij voorstellen: een soort groot net dat de beweging van deeltjes vertraagt. Die vertraging noemen we dan massa. Zoiets, maar wat is dan toch dat verdomde Higgs-deeltje? 

Nu met de verlening van de Nobelprijs voor de natuurkunde aan Peter Higgs en François Englert van de , franstalige, vrije universiteit van Brussel (ULB), doet wetenschapsjournalist Steven Stroeykens in De Standaard weer een poging. Helaas mislukt ook die (wat mijzelf betreft), maar ik geef ‘m (die poging) door voor wie er wel wat mee kan. Deeltjes met massa, zoals quarks of elektronen, kunnen we ons heel goed voorstellen. Hooguit is het hinderlijk dat die ooit elementaire deeltjes als protonen niet zo elementair blijken, maar dat is de prijs van de vooruitgang (?) in de wetenschap.
Het komt eigenlijk allemaal doordat natuurkundigen (in het algemeen) vinden dat de wetten bij voorkeur eenvoudig moeten zijn en verschijnsels moeten in nette schema’s passen. Zo ook vonden ze dat er een allesomvattend standaardmodel moest zijn om de natuurkundige krachten en elementaire deeltjes in onder te brengen. Het bleek lastig deeltjes met massa (bijvoorbeeld elektronen) samen met massaloze deeltjes (zoals lichtdeeltjes of fotonen) in een model onder te brengen en dat kan niet mogelijk zijn, redeneren natuurkundigen dan.

In 1964 bedachten Robert Brout en François Englert van de ULB een wiskundige techniek die  ze ‘spontane symmetriebreking’ noemden. Daarmee lukte het wél de massalozen en de massahebbenden te verenigen in één model. Ineens klopten de formules wél en rolden er netjes deeltjes mét en zonder massa uit, zo stelt Stroeykens. Uit die ‘unificatie’ volgde het bestaan van een veld, later Higgs-veld genoemd, dat de bewegingen van sommige deeltjes hindert (waarom?, vraag ik dan weer) en andere niet. Ergo: er is massa en soms niet.

Stroeykens komt dan met een uitleg voor stomkoppen, of eigenlijk politici, zoals de Britse natuurkundige David Miller die in 1993 bedacht had. Neem een feest waarop een beroemdheid (Miller had het over Margaret Thatcher) binnenkomt. Die Beroemdheid wordt onmiddellijk omzworven door de niet-beroemdheden en storen de Beroemdheid in haar bewegingen: die niet-beroemdheden vormen het Higgs-veld die de Beroemdheid massa verlenen. Die niet-beroemdheden kunnen ook zelf samenscholen of kunnen in steeds wisselende samenscholingen door de zaal golven. Die samenscholingen of golven zouden dan de Higgs-deeltjes zijn. Het spijt me, ik snap er nog steeds niks van…

Englert en Higgs hebben de Nobelprijs gekregen (Robert Brout is in 2011 overleden). Englert en Brout kwamen kort voordat Higgs naar buiten kwam met zijn postulaat met het genoemde artikel over de spontane symmetriebreking. Beide Belgen publiceerden hun verhaal in een engelstalig tijdschrift (Physical Review Letters) in augustus. Higgs kwam twee maanden later met zijn verhaal, ook in Physical Review Letters met een bijna identieke titel. Waarom we het nu allemaal hebben over het Higgs-deeltje valt lastig te zeggen… Heersten de Britten toen nog over de wereld? Een beetje?

Bron: De Standaard

 

Geef een reactie

Je e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.