De LHC deel 3: Collision day...

Mooi dat het apparaat goed blijft functioneren, ook nu het onbekende gebied betreden gaan worden en de kracht van de botsingen van de deeltjes steeds hoger wordt. Ik vind het nog steeds vooral een technisch wonder wat hier neer is gezet, zelfs al blijven concrete natuurkundige ontdekkingen uit (waar natuurkundigen volgens mij niet rouwig om zijn als blijkt dat het Higgs-deeltje niet gevonden kan worden) dan nog is hier het neusje van de zalm neergezet van waar de mens op technologisch gebied toe in staat is. Hier nog een overizicht van Twitter:

quote:

13:04 Nature does it all the time with cosmic rays (and with higher energy) but this is the first time this is done in Laboratory!!

13:02 First time in the history!!!!!!!!!!!! World record!!!!!!!!
1 minutes ago via web
Reply Retweet Experiment have seen collisions!!!!!!!!!!!

12:59 Now stabilizing the beams
2 minutes ago via web
Reply Retweet Collapsed!!

12:57 Final sequence for collapsing is starting!
less than 20 seconds ago via web
Reply Retweet Beams will be collapsed soon! Then a new stabilization will be needed before experiments will be able to observe the first collisions.
1 minutes ago via web

12:50 Operators are stabilizing the beams... yes, we'll attempt to collide them soon!

12:42 3,5 TeV at the #LHC... Adjusting the beams now.

12:41 The ramp is successfully completed! Beams are now accelerated to 3.5 TeV, the highest energy! Preparing for collisions now!!
(En daar gaat het vandaag om)

12:38 3.5 TeV bereikt volgens display Flat Top.
(plaatje gewijzigd)

12:30 3 TeV at the #LHC. Almost 3,5 TeV...
7 minutes ago via web
Reply Retweet Physicists hold their breath in the control room of the #LHC
15 minutes ago via web

12:12 Half of today's energy at the #LHC: 1,75 TeV! All lights are green!
(moet nu helaas even lunchen )

12:01 Boven 1 Tev nu

11:55 Ramping up now!
(OK, daar gaan we dan. Op uw display zie link kunt u het aantal Tera elektronvolts nu zien stijgen. Wel af en toe refreshen natuurlijk)

11:49 Beams look really good this time. Preparing for energy ramp!
(plaatje gewijzigd)

11:38 Beams are in again! Now, cross your fingers! We want to go for collisions here
(tja, daar gaan we dan, lol. wel eerst ff goed calibreren graag zie Atlas onderdeel LHC op uw status display = onderste bolletje)

11:29 Unfortunately beam 2 was no good...we had to dump it...going for new injection
(calibratieprobleempjes)

11:17 Beams are in!

quote:

To form a black hole you would need to compress the number of protons that would make up about three times the population of Geneva into the space of a billionth of a millionth of a millimeter.
We are here to do real physics.

Aldus een wetenschapper @CERN

Misschien een rare vraag te midden van al deze knappe koppen

Wat wil men nu uiteindelijk bereiken met al dit werk? Ik bedoel ermee
wordt het uiteindelijk in de toekomst in de praktijk toegepast en zo ja,
waarvoor?

quote:

Op woensdag 31 maart 2010 18:16 schreef FP128 het volgende:
Misschien een rare vraag te midden van al deze knappe koppen

Wat wil men nu uiteindelijk bereiken met al dit werk?

het vergroten van onze kennis over het universum

quote:

Ik bedoel ermee
wordt het uiteindelijk in de toekomst in de praktijk toegepast

uiteindelijk wel

quote:

en zo ja, waarvoor?

ligt er aan wat ze zullen vinden

quote:

Op woensdag 31 maart 2010 18:16 schreef FP128 het volgende:
Misschien een rare vraag te midden van al deze knappe koppen

Wat wil men nu uiteindelijk bereiken met al dit werk? Ik bedoel ermee
wordt het uiteindelijk in de toekomst in de praktijk toegepast en zo ja,
waarvoor?

Dat is vaak moeilijk te zeggen, omdat het erg theoretisch is. "Iets bereiken" of "begrip kweken" is overigens niet hetzelfde als "concreet kunnen toepassen" zoals in een tostirooster oid.

Wetenschap bedrijven is denk ik vaak in de eerste plaats in essentie nieuwsgierigheid bevredigen

Fascinerend, het hele project. Een technologisch en wetenschappelijk meesterwerk. Ik ben benieuwd tot welke nieuwe natuurkundige inzichten dit zou kunnen leiden. Hoe lang zou het duren voordat tussen de verzamelde data iets nieuws en wereldschokkends kan worden ontdekt?

Dat gaat jaren duren Het kan best zijn dat het Higgsdeeltje al binnen een bepaalde nauwkeurigheid gevonden is bij de Tevatron, maar dat de data nog geanalyseerd wordt

quote:

Op woensdag 31 maart 2010 22:45 schreef Haushofer het volgende:
Dat gaat jaren duren Het kan best zijn dat het Higgsdeeltje al binnen een bepaalde nauwkeurigheid gevonden is bij de Tevatron, maar dat de data nog geanalyseerd wordt

Dus die jaren zitten hem vooral in het analyseren van de data? De resultaten zullen dus sowieso op zich laten wachten. Spannend wel.

Haushofer, lijkt het jou, als natuurkundige, nou leuker als het Higgs-deeltje gevonden wordt dan als het niet gevonden wordt? Een vriend van mij die ook natuurkunde heeft gestudeerd en daar ook nog in promoveert hoopt eigenlijk dat het Higgs-deeltje niet gevonden wordt, dat is een stuk spannender.

quote:

Op woensdag 31 maart 2010 22:54 schreef Bolkesteijn het volgende:
Haushofer, lijkt het jou, als natuurkundige, nou leuker als het Higgs-deeltje gevonden wordt dan als het niet gevonden wordt? Een vriend van mij die ook natuurkunde heeft gestudeerd en daar ook nog in promoveert hoopt eigenlijk dat het Higgs-deeltje niet gevonden wordt, dat is een stuk spannender.

Ja, dat is wat je veel vaker hoort inderdaad. Tsja, lastig om te zeggen, ben geen fenomenoloog, maar het zou natuurlijk wel nogal suf zijn als het standaardmodel, met het Higgsmechanisme, tot een energie ver boven de beschikbare energieën, volledig met experimenten overeen komt. Het is veel spannender als er onverwachte zaken opduiken

Haushofer, sinds wanneer ben jij moderator, en sinds wanneer heb jij die nieuwe avatar?

Sinds de LHC weer aangezwengeld is

En Nina komt ooit wel weer es terug als avatar

quote:

Op dinsdag 30 maart 2010 15:14 schreef donzine het volgende:

Op dinsdag 30 maart 2010 14:49 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
hehe! Eindelijk!
nog geen reultaten?

quote:# Experiments have already recorded thousands of events! We had more than 1 hour of stable and colliding beams
32 minutes ago via web

"Only 12 hours after the start of operation of the Large Hardon Collider at an unprecedentedly high energy level, a discovery had been made. Today, in its press release, CERN disclosed the observation of a new class — paleoparticles. 'It's awful,' explains Alain Grand, still shocked by the discovery. 'It left horrible tracks inside the detector that made the physicists on duty at the time feel quite sick.' No wonder. The particle consists of two strange quarks and one top quark but no beauty or charm quark. The physicists have nicknamed it the 'neutrinosaurus.' This marks a first success of the — finally — started experiment."


Bron

quote:

Op donderdag 1 april 2010 22:18 schreef Montelly het volgende:
"Only 12 hours after the start of operation of the Large Hardon Collider at an unprecedentedly high energy level, a discovery had been made. Today, in its press release, CERN disclosed the observation of a new class — paleoparticles. 'It's awful,' explains Alain Grand, still shocked by the discovery. 'It left horrible tracks inside the detector that made the physicists on duty at the time feel quite sick.' No wonder. The particle consists of two strange quarks and one top quark but no beauty or charm quark. The physicists have nicknamed it the 'neutrinosaurus.' This marks a first success of the — finally — started experiment."


Bron

Ja ja.

quote:

Op donderdag 1 april 2010 22:18 schreef Montelly het volgende:
"Only 12 hours after the start of operation of the Large Hardon Collider at an unprecedentedly high energy level, a discovery had been made. Today, in its press release, CERN disclosed the observation of a new class — paleoparticles. 'It's awful,' explains Alain Grand, still shocked by the discovery. 'It left horrible tracks inside the detector that made the physicists on duty at the time feel quite sick.' No wonder. The particle consists of two strange quarks and one top quark but no beauty or charm quark. The physicists have nicknamed it the 'neutrinosaurus.' This marks a first success of the — finally — started experiment."


Bron

Tsja, je moet ze wel hun lolletje gunnen natuurlijk

ik heb ergens gelezen dat het wel tien jaar kan duren voor men alle data geanalyseerd heft

MVG, LD.

Waar heb je dit gelezen?

Hoogachtend,
Diabox

quote:

Op vrijdag 2 april 2010 16:06 schreef Diabox het volgende:
Waar heb je dit gelezen?

Hoogachtend,
Diabox

30-03-2010

Eerste botsingen in deeltjesversneller markeren begin onderzoeksprogramma



Om zes minuten over één dinsdagmiddag zijn de eerste botsingen waargenomen tussen extreem energierijke deeltjes - sterk versnelde kernen van waterstofatomen - in de Large Hadron Collider (LHC), de grote nieuwe deeltjesversneller van het Europese onderzoekslaboratorium CERN bij Genève. Daarmee is, na aanvankelijke opstartproblemen, eindelijk het wetenschappelijk onderzoeksprogramma van de LHC van start gegaan.

Nooit eerder zijn deeltjesbotsingen met zulke hoge energieën (7 tera-elektronvolt) gerealiseerd. Verschillende grote detectoren, waaronder het ATLAS-experiment waaraan Nederland een belangrijke bijdrage levert, zullen de komende weken, maanden en jaren enorme hoeveelheden meetgegevens opleveren, waaruit natuurkundigen informatie hopen te verkrijgen over de fundamentele aard van alle materie in het heelal.

De hoop is dat de LHC-metingen ook nieuw licht werpen op het raadsel van de donkere materie, op het ontbreken van antimaterie in het heelal, en op de oorsprong van de massa van bekende deeltjes. Revolutionaire resultaten worden echter pas op z'n vroegst over enkele jaren verwacht.

(allesoversterrenkunde)

LHC ole.

^{Verkapte tvp en dit rijmt.}

Is dit LHC experiment niet ongezond voor omwonenden van Geneve ?

Ik denk aan radioactieve straling en elektro-magnetische vervuiling ?

quote:

Op zaterdag 3 april 2010 23:02 schreef Bankfurt het volgende:
Is dit LHC experiment niet ongezond voor omwonenden van Geneve ?

Ik denk aan radioactieve straling en elektro-magnetische vervuiling ?

Het zit honderd meter diep dus ik denk van niet.

quote:

Op vrijdag 2 april 2010 14:53 schreef LordDragon het volgende:
ik heb ergens gelezen dat het wel tien jaar kan duren voor men alle data geanalyseerd heft

MVG, LD.

Zoals er nu geanalyseerd wordt misschien, maar tussen nu en dan zal dat natuurlijk ook steeds sneller gaan.

quote:

Op donderdag 8 april 2010 22:21 schreef donzine het volgende:

[..]

Zoals er nu geanalyseerd wordt misschien, maar tussen nu en dan zal dat natuurlijk ook steeds sneller gaan.

Ik neem aan dat ze daar toch wel al mee rekening hebben gehouden?

ik heb er uiteraard niks op tegen moest het sneller kunnen

MVG, LD.

23-04-2010

LHC stap dichter bij antimaterie

Onderzoekers ontdekken een 'bottom quark'

Wetenschappers van het CERN hebben voor het eerst een elementair deeltje in de zoektocht naar antimaterie kunnen waarnemen. In de grote deeltjesversneller (LHC) slaagden ze erin een ‘bottom’ of ook wel ‘beauty quark’ te registreren.

Sinds de start van de LHC-experimenten hielden de wetenschappers een lijstje bij van elementaire deeltjes die ze hoopten te ontdekken. Nu ze eindelijk fysiek bewijs hebben gevonden van de zogenaamde bottom quark, kan er voor het eerst een naam van die lijst geschrapt worden.

Antimaterie
Quarks vormen de bouwstenen voor hadronen. Dat zijn elementaire deeltjes waarvan de meest bekende en stabiele varianten protonen en neutronen zijn. Samen vormen de zes typen quarks (up, down, charm, strange, top en bottom) een fundamenteel onderdeel van materie.

Het ontdekken van zulke elementaire deeltjes is een belangrijke stap in het onderzoek naar antimaterie. Dat is kort gesteld het tegenovergestelde van alles wat wij in ons universum als reëel ervaren.

Voor een positief geladen proton zou bijvoorbeeld een negatief geladen antiproton moeten bestaan. Komen de twee in contact, dan worden ze volledig vernietigd en vormt hun energie een andere (anti)materie.

Niet op Aarde
Op Aarde komt antimaterie van nature niet voor. Dat komt omdat het meteen in contact zou komen met zijn materievariant en zo vernietigd zou worden. Er wordt vaak gespeculeerd dat er ergens een soort anti-heelal bestaat dat het tegenovergestelde van ons, op materie gebaseerde, universum vormt.

Met de LHC-experimenten proberen wetenschappers nu te achterhalen waar al die ontbrekende antimaterie naartoe is gegaan.

(zdnet.be)

18-05-2010

Het heelal houdt van materie

Meer materie dan antimaterie in deeltjesversneller
Het is één van de grootste openstaande raadsels in de natuurwetenschappen: waarom bestaat ons heelal voor het overgrote merendeel uit materie? Waar is alle antimaterie gebleven? Wetenschappers van het Amerikaanse Fermilab vonden een hint.

Het is zo’n mooi symmetrisch idee: ieder deeltje dat gevormd wordt krijgt tegelijkertijd een antideeltje. Dat antideeltje is precies hetzelfde als het deeltje, behalve dat het een tegengestelde lading heeft. Als een deeltje en zijn antideeltje elkaar tegenkomen heffen ze elkaar op, dat noemen we annihilatie. Maar met die symmetrie duikt één van de grootste problemen uit de kosmologie op. Tijdens de Oerknal moet immers alle nu bestaande materie gevormd zijn, uit energie. Maar als dat zo is, waarom is er dan niet evenveel materie als antimaterie in het heelal? Sterker nog: waarom hebben alle nieuw gevormde materie- en antimateriedeeltjes elkaar niet geannihileerd?


Een elektron (negatief geladen) en zijn antideeltje, het positron, botsen op elkaar. Daarbij vernietigen ze elkaar en komt een hoop energie vrij in de vorm van fotonen (lichtdeeltjes). Afbeelding: © NASA

.Blijkbaar is er een onderliggende regel bij de interactie tussen deeltjes die ervoor zorgt dat materie en antimaterie toch niet precies elkaars tegengestelde zijn. Maar wat die regel is en waar die vandaan komt is volkomen onbekend. Vandaar dat wetenschappers de praktische weg hebben gekozen om het verstoorde evenwicht te leren begrijpen: net zolang experimenteren totdat de verschillen tussen materie en antimaterie zich laten zien. Omdat we niet terug kunnen kijken naar de Oerknal vinden deze experimenten plaats in een omgeving die daar zoveel mogelijk op lijkt, een deeltjesversneller.

Deeltjesfabriek
De Tevatron-deeltjesversneller in de buurt van Chicago is één van de grootste deeltjesversnellers ter wereld. Het bijbehorende instituut Fermilab heeft al talloze interessante ontdekkingen gedaan over de allerkleinste deeltjes. En ook over materie en antimaterie vonden de Fermilab-natuurkundigen nu nieuwe aanwijzingen. De wetenschappers lieten in hun deeltjesversneller protonen en antiprotonen op elkaar botsen. Bij die botsingen komen, naast energie, nieuwe deeltjes vrij. Die deeltjes zijn muonen, een soort extra zware elektronen.

Je zou verwachten dat er bij de botsingen even vaak muonen als hun antideeltjes, antimuonen, gemaakt worden. Dat is de enige manier waarop de energie van de botsing behouden kan blijven. Maar na heel lang en nauwkeurig meten kwamen de onderzoekers van Fermilab erachter dat er toch echt meer muonen dan antimuonen ontstaan. Aan het einde van het experiment was er zelfs 1% meer materie dan antimaterie gevormd. Een klein verschil, zou je zeggen, maar als je er maar lang genoeg mee doorgaat raakt zo alle antimaterie op!


De Tevatron-versneller bij Chicago was tot voor kort de krachtigste deeltjesversneller ter wereld. De versneller werd in 1990 in gebruik genomen. Afbeelding: © Fermilab

.De asymmetrie tussen materie en antimaterie is dus aangetoond, maar waar het effect vandaan komt blijft onduidelijk. De belangrijkste theorie die de voorkeur van het heelal voor materie probeert te verklaren werd door de Rus Andrei Sakharov ontwikkeld. Deze theorie, CP violation, gaat er vanuit waarvan de spin of lading wordt omgedraaid net iets meer veranderen dan je op basis daarvan zou verwachten. Er werden al eerder experimentele aanwijzingen gevonden dat Sakharov’s theorie hout snijdt. Toch is de theorie niet genoeg om alles te kunnen verklaren: de voorkeur van het heelal voor materie is namelijk veel groter dan zijn theorie uitlegt.

De wetenschappers van Fermilab wijzen daarom op een ander mechanisme dat voor de eigenaardige vondst verantwoordelijk kan zijn. Bij een proton-antiprotonbotsing worden namelijk niet direct muonen gevormd. Voor die tijd ontstaan er bijzondere deeltjes, B-mesonen. Deze deeltjes zijn berucht om hun vreemde gedrag: ze veranderen aan de lopende band van materie naar antimaterie en terug. Maar, nu komt het, het is voor B-mesonen iets makkelijker van anti-B-meson naar B-meson om te schakelen dan andersom. Vandaar dat ze zich gemiddeld iets langer als materie gedragen dan als antimaterie, en dus ook iets vaker naar gewone muonen dan naar antimuonen vervallen.


Als een proton en een antiproton (p) op elkaar botsen, vormen zich twee B-mesonen (b). Die vervallen naar andere deeltjes, waaronder muonen. Het aantal muonen en antimuonen dat op deze manier ontstaat zou volgens de normale theorieën gelijk moeten zijn. Afbeelding: © CERN

.Hoe en waarom B-mesonen hun vreemde gedrag vertonen is nog volkomen mysterieus. Daar ligt een schone taak voor de medewerkers van de Europese deeltjesversneller LHC, waar met een nog veel hogere energie en nauwkeurigheid dit soort processen bestudeerd kan worden dan bij Tevatron. De LHC is dit jaar in gebruik genomen en de experimenten zijn begonnen. Met behulp van deze belangrijke aanwijzing van Fermilab zullen onderzoekers aan de LHC ons misschien eindelijk uit kunnen leggen waarom het heelal zichzelf niet heeft opgegeten.

(Kennislink)

quote:

US experiment hints at 'multiple God particles'
There may be multiple versions of the elusive "God particle" - or Higgs boson - according to a new study.

Na het bovenstaande gelezen te hebben rijst bij mij als leek zijnde het volgende:

Aangezien er meer materie dan anti materie vrijkomt bij een botsing, wordt er dus eigenlijk uit niets iets gecreeerd? Of is de energie van de materie na de botsing minder dan ervoor omdat er dan ook anti materie is ontstaan? En is dit eventueel de sleutel tot vrije energie?

quote:

Op woensdag 16 juni 2010 15:37 schreef ender_xenocide het volgende:
Na het bovenstaande gelezen te hebben rijst bij mij als leek zijnde het volgende:

Aangezien er meer materie dan anti materie vrijkomt bij een botsing, wordt er dus eigenlijk uit niets iets gecreeerd? Of is de energie van de materie na de botsing minder dan ervoor omdat er dan ook anti materie is ontstaan? En is dit eventueel de sleutel tot vrije energie?

interessant

quote:

Op woensdag 16 juni 2010 15:37 schreef ender_xenocide het volgende:
Na het bovenstaande gelezen te hebben rijst bij mij als leek zijnde het volgende:

Aangezien er meer materie dan anti materie vrijkomt bij een botsing, wordt er dus eigenlijk uit niets iets gecreeerd? Of is de energie van de materie na de botsing minder dan ervoor omdat er dan ook anti materie is ontstaan? En is dit eventueel de sleutel tot vrije energie?

Bij een botsing wordt er aan verscheidene behoudswetten voldaan, waaronder behoud van energie. Geen vrije energie, dus

Als een foton bijvoorbeeld overgaat in een elektron en een positron, dan blijft energie en impuls gewoon behouden.

is het niet makkelijker om de volgende LHC gewoon in space te bouwen?

maar hebben die "god"particles er ook mee te maken of is dat weer wat anders?

quote:

Op vrijdag 18 juni 2010 09:57 schreef Maanvis het volgende:
is het niet makkelijker om de volgende LHC gewoon in space te bouwen?

Nee, want dan moet je er daar ook een berg omheen bouwen in de ruimte. Dat ding zit in de rotsen van Zwitserland omdat daar bijna geen kosmische straling doorheen komt. Dat zorgt namelijk voor een zooitje onzin uitslagen in je experimenten, doordat dit ook resultaat van zelfde botsingen kan zijn. Dus ze hebben er voor gekozen dat ding diep weg te stoppen om straling van buiten te blokkeren en straling die gemaakt wordt met botsingen op te sluiten.

Ruimte heeft wel als voordeel dat je geen last van zwaartekracht, of voorbij rijdende treinen hebt (die geven ook uitslag op de sensoren bijvoorbeeld).

Ik vraag me af of er ook een "kleinste" particle bestaat. Of moet ik het zien als een geheel van samenwerkende particles die alles bepalen?

Stel dat je alle waarden zou weten van elk deeltje dat er bestaat, houdt dat dan in dat je in theorie vanaf dat moment van alles kan voorspellen?

quote:

Op vrijdag 25 juni 2010 09:13 schreef bigore het volgende:
Ik vraag me af of er ook een "kleinste" particle bestaat. Of moet ik het zien als een geheel van samenwerkende particles die alles bepalen?

Stel dat je alle waarden zou weten van elk deeltje dat er bestaat, houdt dat dan in dat je in theorie vanaf dat moment van alles kan voorspellen?

om alle waarden te weten zou je ook de waarde moeten weten van de deeltjes waarmee je de ander deeltjes meet.

quote:

Op vrijdag 25 juni 2010 09:13 schreef bigore het volgende:
Ik vraag me af of er ook een "kleinste" particle bestaat. Of moet ik het zien als een geheel van samenwerkende particles die alles bepalen?

Wat versta je onder "klein"?

quote:

Stel dat je alle waarden zou weten van elk deeltje dat er bestaat, houdt dat dan in dat je in theorie vanaf dat moment van alles kan voorspellen?

"Van alles", maar of het "alles" kan voorspellen weet je niet

Het standaardmodel bevat bijvoorbeeld geen zwaartekracht. Dus bij energieën waar zwaartekracht belangrijk wordt is het standaardmodel niet meer betrouwbaar. Wat voorbij die hoge energieën gebeurt is nog grotendeels onduidelijk.

quote:

Op vrijdag 25 juni 2010 09:13 schreef bigore het volgende:

Stel dat je alle waarden zou weten van elk deeltje dat er bestaat, houdt dat dan in dat je in theorie vanaf dat moment van alles kan voorspellen?

Als je dat zou willen zou je moeten voorspellen wat je gaat voorspellen om de invloed te weten van je voorspelling en kom je in een soort oneindige loop terecht.

03-08-2010

Eerste resultaten LHC bekend

Het standaardmodel is herontdekt

Slechts drie maanden nadat de deeltjesversneller Large Hadron Collider (LHC) succesvol in werking is gesteld, maken onderzoekers bekend dat ze een deel van het standaardmodel van de deeltjesfysica hebben herontdekt. Nu is de weg vrij voor de ontdekking van het Higgsboson.

Pas een paar maanden lang botsen er twee bundels protonen, bouwsteentjes van atomen, tegen elkaar in de LHC. Met bijna de snelheid van het licht klappen de bundels op elkaar, waarbij een waterval van vreemde deeltjes ontstaat. Hoewel er in de beperkte tijd nog weinig nieuws gemeten kon worden, zijn de onderzoekers bij CERN in Zwitserland nu al tevreden over wat ze zien.

De ATLAS-detector, één van de reusachtige meetinstrumenten die elk spoor van de protonenbotsingen vastleggen, detecteerde een aantal onderdelen van het standaardmodel van de deeltjesfysica. Niet de protonen en neutronen waar de wereld om ons heen van gemaakt is, maar zeldzame en kortlevende deeltjes die pas recent zijn ontdekt. Goed nieuws, want dit betekent niet alleen dat het standaardmodel voor zo ver klopt en dat de LHC doet wat ’ie moet doen, maar ook dat de kans steeds groter wordt dat we eindelijk het Higgsboson gaan zien.

Het Standaardmodel
Het standaardmodel van de deeltjesfysica is een theorie die alle krachten en deeltjes beschrijft waar materie van gemaakt is. In het standaardmodel komen drie verschillende soorten deeltjes voor: quarks (paars), leptonen (groen) en bosonen of krachtdeeltjes (blauw).


Het standaardmodel stamt uit 1967 en voorspelde het bestaan van enkele bosonen en quarks. Die werden later pas experimenteel aangetoond. Maar om het model compleet te maken, moet eerst nog het Higgs Boson (niet afgebeeld) worden gevonden. Afbeelding: © Fermilab

.De materie die we om ons heen zien, is gemaakt van een combinatie van quarks en leptonen. In de meest linkse kolom van het bovenstaande schema staan de deeltjes waar wij van gemaakt zijn. De up- en down-quarks vormen samen de protonen en neutronen van onze atomen. Daaromheen vliegen elektronen, een type leptonen. En de neutrino’s, in de derde rij in het groen, zijn hele kleine, bijna massaloze deeltjes die nodig zijn voor de energiebalans.

De tweede en derde kolom zijn andere families van quarks en leptonen, die qua eigenschappen erg op de onze lijken. Ze komen minder voor en hebben vaak een korte levensduur. In de rechterkolom staan nog vier deeltjes om het verhaal compleet te maken: de deeltjes die verantwoordelijk zijn voor de vier fundamentele krachten.


Vier detectoren meten de deeltjesbotsingen tussen de protonen in de LHC. ATLAS en CMS zoeken naar het Higgsdeeltje en andere nieuwe materie. LHCb speurt naar supersymmetrische deeltjes die donkere materie kunnen verklaren. ALICE kijkt niet naar botsingen tussen protonen, maar tussen loodkernen. Die botsingen bootsen de omstandigheden in het heelal net na de Oerknal na. Afbeelding: © CERN

De donkere krochten van het Standaardmodel
De onderzoekers in Zwitserland, waar de LHC staat, zijn blij dat ze de bijzondere deeltjes uit het Standaardmodel hebben gezien, maar ook dat ze nog geen vreemde dingen hebben gevonden. Zware deeltjes – zogenaamde aangeslagen quarks – worden in sommige theorieën voorspeld, en zouden het einde van het Standaardmodel betekenen. Maar die deeltjes werden niet gevonden; de bekende bouwstenen wel. De theorie blijkt dus goed te werken, zelfs bij de ongekend hoge botsingsenergieën van de LHC.

Maar de LHC werd natuurlijk niet alleen gebouwd om theorieën te testen. De monstermachine speurt naar een aantal soorten nieuwe deeltjes, zowel voorspelde deeltjes als verrassingen. Het bekendste van de deeltjes die de LHC moet gaan vinden is het Higgsboson, het deeltje dat volgens het Standaardmodel nodig is om andere materie massa te geven. Andere deeltjesversnellers zochten er al naar, maar vonden nog niets. Dat betekent dat áls het Higgsdeeltje bestaat, zijn massa simpelweg te groot is om hem bij de botsingen in die andere machines te maken. De LHC kan dat misschien wel.

Een ander soort deeltje waar de LHC-onderzoekers naar speuren is een deeltje dat de aanwezigheid van donkere materie in het heelal kan verklaren. Mogelijk komt dat deeltje uit de theorie van de supersymmetrie. De vondst van zo’n deeltje zou twee vliegen in één klap slaan: niet alleen zou het donkere materie eindelijk een gezicht geven, maar ook snaartheoreten hopen op het bestaan van supersymmetrische deeltjes.


De metingen werden grotendeels gedaan in de ATLAS-detector, hier nog in aanbouw. Afbeelding: © CERN

.Reis naar het onbekende
Maar misschien wel het spannendste deeltje dat in de LHC voor het eerst ontdekt kan worden is… nog niet bekend. De energie van de protonbotsingen in de machine wordt zo hoog, dat wetenschappers niet goed in kunnen schatten wat er allemaal tevoorschijn zal komen. De machine draait nu op half vermogen en heeft het Standaardmodel al herontdekt. Wat er gaat gebeuren als de protonen worden opgeschroefd tot de hoogst mogelijke energie in de machine is raadselachtig en spannend. De deeltjesfabriek staat te knallen – wordt ongetwijfeld vervolgd.

Zie verder:
De LHCNa een vertraging van ruim een half jaar zullen deze winter dan toch echt de eerste botsingen plaatsvinden in de Large Hadron Collider (LHC). Deze ‘ontdekkingsmachine’ van deeltjesfysicaconsortium CERN wordt omringd door raadsels, hooggespannen verwachtingen en zelfs een beetje angst. Hoe zit het nou eigenlijk?

Donkere optelsom in de LHC
Wouter Hulsbergen haalde onlangs een VIDI-beurs binnen voor onderzoek naar nieuwe deeltjes in de Large Hadron Collider. Deze mysterieuze supersymmetrische deeltjes zouden donkere materie kunnen verklaren – als ze gevonden worden…

Het laatste nieuws over deeltjesfysica op Kennislink:

Eerste resultaten LHC bekend
door Lydwin van Rooyen-28 Jul 2010
Slechts drie maanden nadat de deeltjesversneller Large Hadron Collider (LHC) succesvol in werking is gesteld, maken ...

Een fundamenteel nut
door Lucie de Nooij-22 Jun 2010
Elke twee weken verschijnt op Kennislink een gastcolumn. De columnisten schrijven vanuit hun vakgebied over de betekenis van ...

Het heelal houdt van materie
door Lydwin van Rooyen-18 Mei 2010
Het is één van de grootste openstaande raadsels in de natuurwetenschappen: waarom bestaat ons heelal voor het overgrote ...

Grote dag voor de LHC
door Lydwin van Rooyen-30 Mrt 2010
Na acht jaar bouwtijd en anderhalf jaar tests en tegenslagen is het eindelijk zo ver: in deeltjesversneller LHC botsen nu ...

Volgende opknapbeurt LHC gepland
door Lydwin van Rooyen-10 Mrt 2010
Doet 'ie het eindelijk, wordt alweer bekend dat de LHC weer dicht moet voor onderhoud. Eind 2011 zal de deeltjesversneller een ...

De Higgs-obsessie
door Lydwin van Rooyen-01 Feb 2010
De grootste machine ter wereld is op zoek naar een vrijwel onvindbaar deeltje: het Higgs-boson. Over de bedenker van dit ...

Het gevaar van zwarte gaatjes
door Lydwin van Rooyen-14 Dec 2009
In deeltjesversneller LHC botsen sinds bijna een maand microscopisch kleine deeltjes met hoge energie op elkaar. Volgens ...

Donkere optelsom in de LHC
door Lydwin van Rooyen-10 Dec 2009
Wouter Hulsbergen haalde onlangs een VIDI-beurs binnen voor onderzoek naar nieuwe deeltjes in de Large Hadron Collider. Deze ...

De LHC
door Lydwin van Rooyen-12 Nov 2009
Na een vertraging van ruim een half jaar zullen deze winter dan toch echt de eerste botsingen plaatsvinden in de Large Hadron ..
.
Nieuwe tegenslag voor de LHC
door Lydwin van Rooyen-23 Jul 2009

(Kennislink)

bedankt voor de update .

quote:

Op dinsdag 3 augustus 2010 08:24 schreef Maanvis het volgende:
bedankt voor de update .

hoe kun je eigenlijk nieuwe deeltjes ontdekken als je niet weet hoe ze zich gedragen/ er uit zien/ etc?
en stel, als het higgs boson deeltje massa geeft aan andere materie, zou je dan door middel van bewerking een soort van anti-zwaartekracht kunnen creëren? handig natuurlijk voor vliegende auto's e.d.

27-08-2010

Deeltjeslab CERN moet kwart miljard inleveren



CERN, Genève: de LHC-versneller in zijn ondergrondse tunnel. (CERN)

AMSTERDAM - Deeltjeslab CERN bij Genève moet in de periode 2011-2015 een kwart miljard euro bezuinigen, vooral door minder onderzoek naar opvolgers voor de nieuwe LHC-versneller. Voor de betreffende periode was 3,75 miljard euro geraamd.

Dat voornemen is vrijdag in Genève bekend gemaakt; half september besluiten de lidstaten, waaronder ook Nederland, of ze de voorstellen goedkeuren.

Volgens directeur Rolf-Dieter Heuer heeft de bezuiniging geen gevolgen voor het onderzoeksprogramma met de LHC. Ook zullen er geen ontslagen vallen.

Een aanzienlijk deel van de bezuiniging zal in 2012 plaatsvinden, als de LHC voor reparaties en verbeteringen hoe dan ook wordt gesloten. Het voornemen was in die tijd andere metingen met de detectoren in het lab te doen. Een groot deel van dat programma vervalt.

Het grootste deel van de korting wordt gerealiseerd door het CLIC-programma op de lange baan te schuiven. CLIC is een internationale studie naar een nog veel krachtiger opvolger voor de 27 kilometer lange ringvormige LHC.

CLIC is een zogeheten lineaire versneller, die deeltjes in een rechte lijn afvuurt en laat botsen. Een prototype van die nieuwe machine, de zogeheten CLIC0, zal pas gebouwd worden als er externe financiers voor zijn gevonden, is nu het voornemen.

(Volkskrat)

02-11-2010

Wetenschappers bereiden mini-oerknal voor



Britse wetenschappers die met de Large Hadron Collider (de grote deeltjesversneller van CERN) werken, bereiden een 'mini-oerknal' voor. Later deze week zullen zij atoomkernen van het element lood met enorme snelheid met elkaar in botsing brengen, om de fundamentele deeltjes te kunnen reproduceren die in de eerste fractie van een seconde in het heelal bestonden.

Bij de botsingen zullen de hoogste temperaturen en dichtheden optreden die ooit bij een dergelijk experiment zijn opgewekt. Hoewel de piepkleine vuurballetjes die bij de botsingen ontstaan minder dan een biljoenste van een biljoenste van een seconde zullen bestaan, kunnen de temperaturen oplopen tot meer dan tien biljoen graden. Dat is een miljoen keer zo heet als het centrum van de zon.

De bereikte temperatuur en druk komen overeen met die tijdens de eerste miljoenste van een seconde na de oerknal. Gewone subatomaire deeltjes, zoals protonen en neutronen, kunnen onder zulke omstandigheden niet bestaan. In plaats daarvan bestond de oermaterie uit een hete, dichte soep van kleinere deeltjes: quarks en gluonen. Door dit quark-gluonenplasma te onderzoeken, hopen de wetenschappers meer te weten te komen over de sterke kernkracht - de natuurkracht die de kernen van atomen bijeenhoudt.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)

Zal flink wat werk gekost hebben om dit te bouwen of niet? Ook nog 100m onder de grond.

quote:

Op vrijdag 25 juni 2010 09:13 schreef bigore het volgende:
Stel dat je alle waarden zou weten van elk deeltje dat er bestaat, houdt dat dan in dat je in theorie vanaf dat moment van alles kan voorspellen?

helaas is het huidige begrip van de wetenschap dat het onmogelijk is om de plaats én de snelheid van een deeltje tegelijk te meten. dat maakt toekomstvoorspellen dus helaas onmogelijk

daarnaast heb je nog quantum effecten, wat voor zover we weten écht random is. zie het dubbel-spleet experiment, wij kunnen niet voorspellen, ookal weten we de begincondities helemaal, waar het deeltje uit zal komen. het lijkt er dus op dat zelfs áls je alle waarden van elk deeltje zou weten, je dan nóg niet kan voorspellen wat er in de toekomst gebeurd.

Al zou je voorspellingen kunnen maken dan zou het nog niet werken. Je zou de invloed van de voorspelling moeten voorspellen en ook daar de invloed weer van voorspellen. Tot in het oneindige.

quote:

Op vrijdag 5 november 2010 01:34 schreef Asphias het volgende:

[..]



helaas is het huidige begrip van de wetenschap dat het onmogelijk is om de plaats én de snelheid van een deeltje tegelijk te meten. dat maakt toekomstvoorspellen dus helaas onmogelijk

daarnaast heb je nog quantum effecten, wat voor zover we weten écht random is. zie het dubbel-spleet experiment, wij kunnen niet voorspellen, ookal weten we de begincondities helemaal, waar het deeltje uit zal komen. het lijkt er dus op dat zelfs áls je alle waarden van elk deeltje zou weten, je dan nóg niet kan voorspellen wat er in de toekomst gebeurd.

En er is een Computer groter dan het Universum nodig om alle gegeven in op te kunnen slaan

07-11-2010

Grootste deeltjesversneller haalt nieuw hitterecord



© epa
De grootste deeltjesversneller ter wereld, de Large Hadrton Collider (LHC) nabij Genève, heeft een nieuw hitterecord gevestigd.

Met botsende atoomkernen van lood produceerden de fysici aan het Europees centrum voor onderzoek naar elementaire deeltjes (Cern) subatomaire, 10 miljard graden hete micro-vuurballen.

Miljoen maal heter
Dat is een miljoen maal heter dan de temperatuur in het centrum van onze zon. Het gaat dan ook om "de hoogste temperaturen en de grootste densiteiten die ooit in een experiment zijn bereikt", aldus David Evans van de Universiteit van Birmingham. Met deze "mini-oerknal" hopen de vorsers inzicht te krijgen in de eerste microseconden van het universum. (belga/ep)

(HLN)

http://aliceinfo.cern.ch/Public/en/Chapter1/fstablebeams.html

Ik snap dat als je een deeltje tegen een ander deeltje aan gooit dat door de botsing sub-atomaire deeltje vrijkomen, maar het zijn wel tering veel lijntje wat ik daar zie. Wat zie ik nou hier eigenlijk precies en wat zijn de deeltjes die vrij komen

quote:

Op maandag 8 november 2010 08:29 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
07-11-2010

Grootste deeltjesversneller haalt nieuw hitterecord

[ afbeelding ]

© epa
De grootste deeltjesversneller ter wereld, de Large Hadrton Collider (LHC) nabij Genève, heeft een nieuw hitterecord gevestigd.

Met botsende atoomkernen van lood produceerden de fysici aan het Europees centrum voor onderzoek naar elementaire deeltjes (Cern) subatomaire, 10 miljard graden hete micro-vuurballen.

Miljoen maal heter
Dat is een miljoen maal heter dan de temperatuur in het centrum van onze zon. Het gaat dan ook om "de hoogste temperaturen en de grootste densiteiten die ooit in een experiment zijn bereikt", aldus David Evans van de Universiteit van Birmingham. Met deze "mini-oerknal" hopen de vorsers inzicht te krijgen in de eerste microseconden van het universum. (belga/ep)

(HLN)

Cool!
(ik heb gelukkig niet veel gemerkt van die "mini-oerknal")

Is het nou een wedstrijdje wie maakt de hoogste temperatuur, of is er nog daadwerkelijk iets ontdekt?

Het is dus gelukt, prachtig. En de wereld bestaat nog.

Hebben al die domme onwetende relifreaks toch weer voor niets paniek lopen zaaien.

quote:

Op dinsdag 9 november 2010 11:44 schreef Maanvis het volgende:
Is het nou een wedstrijdje wie maakt de hoogste temperatuur, of is er nog daadwerkelijk iets ontdekt?

dat weten we over een paar jaar als de data geanalyseerd is

18-11-2010

Doorbraak: "Waar bleef de antimaterie na de Big Bang?"


© afp

Wetenschappers beweren een grote doorbraak gerealiseerd te hebben in het mysterie van de Big Bang, meer bepaald wat de antimaterie betreft. In het heelal is nauwelijks of geen antimaterie te vinden en dat is merkwaardig. Vorsers zijn er nu in geslaagd een eerste 'anti-atoom' te vatten dat meer inzicht moet brengen.

Het is het internationale CERN, dat gevestigd is in Zwitserland, dat het voor mekaar kreeg een atoom van anti-hydrogeen te creëren én het zolang vast te houden dat het kan bestudeerd worden in een lab. "Een enorme doorbraak, want nu kunnen we naar de volgende stap gaan en dat is het vergelijken van materie en antimaterie", zegt de woordvoerder van het team, de Amerikaanse wetenschapper Jeffrey Hangst.

Materie vs antimaterie
Al jaren vragen onderzoekers zich af waarom de antimaterie lijkt verdwenen te zijn in het universum. In theorie werden antimaterie en materie in even grote delen gecreëerd tijdens de Big Bang, die het universum zo'n 13,7 miljard jaar geleden deed ontstaan. Maar materie - dat per definitie massa en ruimte heeft - werde de bouwsteen van zowat alles dat bestaat, terwijl de antimaterie blijkbaar gewoon verdween. Behalve in het labo dan.

Vasthouden
Wetenschappers kunnen al langer individuele deeltjes van antimaterie scheppen, zoals antiprotonen, antineutronen en positronen (antideeltjes van elektronen). Sinds 2002 kan men die deeltjes ook samenkneden tot anit-atomen, maar tot voor kort was het onmogelijk die lang genoeg vast te houden om ze te bestuderen, omdat atomen van antimaterie en materie elkaar opheffen bij contact.

"Daar zijn we niks mee, dat ze verdwijnen vanaf het moment dat ze ontstaan", aldus Hangst. "Daarom was ons grote doel ze te kunnen vasthouden."

Deeltjesversneller
Twee teams binnen CERN beconcurreerden elkaar om dat te bereiken. Het CERN is het grootste fysica lab ter wereld, dat bekend werd voor zijn ondergrondse deeltjesversneller aan de Frans-Zwitserse grens. Maar dat toestel - waarde: zo'n 10 miljard dollar - werd voor dit experiment niet gebruikt. (jv)

(HLN)

Wat ik mis in dit verhaal is hoe lang het anti-hydrogeen atoompje dan bestaan heeft . Dat lijkt me wel interessant om te weten, zeker ook aangezien ik het bernini mysterie vorig jaar gelezen heb .

quote:

Op donderdag 18 november 2010 18:39 schreef Maanvis het volgende:
Wat ik mis in dit verhaal is hoe lang het anti-hydrogeen atoompje dan bestaan heeft . Dat lijkt me wel interessant om te weten, zeker ook aangezien ik het bernini mysterie vorig jaar gelezen heb .

In dit verband wel interessant:

Antimatter atom trapped for first time, say scientists

Researchers at Cern, home of the Large Hadron Collider, have held 38 antihydrogen atoms in place, each for a fraction of a second.

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-11773791

25-11-2010

Mini-oerknak resulteert in superhete vloeistof



Kort na de oerknal was het heelal een extreem dikke, superhete vloeistof. Dat is de verrassende ontdekking die onderzoekers hebben gedaan met de Large Hadron Collider (LHC), de grote deeltjesversneller in Zwitserland.

Op 7 november begonnen wetenschappers een nieuw experiment met de LHC, waarbij zij de kernen van loodatomen met enorme snelheden tegen elkaar lieten botsen. Bij die botsingen ontstonden kleine vuurballen van subatomaire deeltjes met een temperatuur van meer dan 10 biljoen graden. Het idee achter dit experiment was om de 'oersoep' van deeltjes te reproduceren, het zogeheten quark-gluonenplasma, zoals die een miljoenste seconde na het ontstaan van het heelal moet hebben bestaan. Quarks en gluonen zijn de bouwstenen van de neutronen en protonen die de atomen vormen.

Volgens veel modellen die de deeltjesstroom van dit subatomaire vuurwerk beschrijven, zou deze oersoep zich als een gas moeten gedragen. Maar uit de waarnemingen blijkt nu dat de oersoep, precies zoals de naam al aangeeft, meer weg had van een vloeistof. Ook de dichtheid van de subatomaire deeltjes die bij de botsingen vrijkwamen, verrast de onderzoekers: bij de 'mini-oerknallen' werden veel meer van die deeltjes gevormd dan verwacht.

Het is volgende wetenschappers overigens nog te vroeg om uit deze eerste resultaten verregaande conclusies te trekken over de structuur van het jonge heelal.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)

leuk, zo'n oerknak!

Lijkt me zinloos wat ze doen, want imo is er geen kleinste deeltje gezien alles in feite slechts trilling is.

quote:

Op vrijdag 26 november 2010 12:45 schreef semexo het volgende:
Lijkt me zinloos wat ze doen, want imo is er geen kleinste deeltje gezien alles in feite slechts trilling is.

? Is dit serieus?

quote:

Op vrijdag 26 november 2010 12:45 schreef semexo het volgende:
Lijkt me zinloos wat ze doen, want imo is er geen kleinste deeltje gezien alles in feite slechts trilling is.

Idd boute uitspraak, lijkt mij ook.

Het hele project lijkt zo te zien trouwens mislukt:

http://www.cerntruth.com/?p=211

quote:

Op zaterdag 11 december 2010 14:23 schreef Bankfurt het volgende:

[..]

Idd boute uitspraak, lijkt mij ook.

Het hele project lijkt zo te zien trouwens mislukt:

http://www.cerntruth.com/?p=211

Yup, samenzweringstheorien maken het leven interessant.

30-12-2010

De laatste kans voor de natuurkunde



2012 wordt het beslissende jaar voor het duurste wetenschappelijke experiment ooit. De Large Hadron Collider moet bewijzen of de hoge-energie fysica nog een toekomst heeft.

Het is nu even stil, daar diep onder de Frans-Zwitserse bergen. De Large Hadron Collider, de kilometerslange draaimolen voor elementaire deeltjes, ligt stil. Dat is niets bijzonders; elk jaar is er rond de jaarwisseling een ‘vakantiestop’ die gebruikt wordt voor reparaties en onderhoud. Maar wanneer de LHC in februari weer start, is dat het begin van een cruciaal jaar. In 2012 moet blijken of de investeringen in dit grootste natuurkundige experiment op aarde, iets opleveren. Bij het onderzoeksinstituut CERN is iedereen optimistisch. Natuurkundigen zijn minder zeker.

De Large Hadron Collider kwam (na een valse start in september 2008) in november 2009 goed op gang. Halverwege maart 2010 slaagde men erin deeltjes (protonen) te versnellen tot energieën van 3,5 Tev (Tera-elektronvolt). Eind maart liet men twee van zulke bundels vanuit tegengestelde richtingen op elkaar knallen, waarbij de deeltjes elkaar raken met energieën van 7 TeV. Dat is net zoveel energie als in een voorbijkomende vlieg – maar dat dan wèl in één enkel elementair deeltje. Dit zijn botsingen die zich nergens in het heelal voordoen, maar ze hebben zich wel voorgedaan tijdens de eerste fracties van seconden van de Big Bang. Dat is ook de gebeurtenis die natuurkundigen willen doorgronden. Die botsingen bij extreem hoge energieën moeten antwoord geven op de vraag hoe materie ontstaat, en waaruit het bestaat.

Higgs boson

Bij zulke botsingen komt zó veel energie vrij dat er spontaan ware lawines aan deeltjes ontstaan. Van doodgewoon tot zeldzaam. Maar al die deeltjes zijn totaal oninteressant. Natuurkundigen zitten straks overal over hun computerschermen gebogen, speurend naar het spoor van dat ene deeltje dat echt nog nooit is gezien, maar waarvan iedereen zegt dat het moet bestaan: het Higgs boson. Als dat niet opduikt, kunnen ze opnieuw beginnen. Dan kan het Standaardmodel de prullenmand in.

Het Standaardmodel, ontwikkeld in de jaren zeventig en tachtig, is voor een groot deel gebaseerd op het inzicht dat de wereld van de elementaire deeltjes symmetrisch is (met als bekendste voorbeeld de ‘wet’ dat er van elk deeltje een antideeltje is). Het model biedt een uitstekende verklaring voor alle deeltjes die we kennen en voor drie van de vier natuurkrachten: voor elektromagnetisme en voor twee nucleaire krachten. Het probleem is dat het géén raad weet met kracht nummer vier, de zwaartekracht, en dat het Standaardmodel aan de deeltjes die het voorspelt, geen massa kan toekennen.

Om de zestien elementaire deeltjes toch massa te geven, moet er nog een extra deeltje bij: het Higgs boson. Dat is buitengewoon instabiel, het kan zelfstandig maar héél kort bestaan, maar berekeningen laten zien dat er, met een beetje geluk, in de superbotsingen van de LHC een paar op moeten duiken. Voor CERN zou een dergelijke vondst een enorm succes zijn. Maar natuurkundigen zullen dan, gek genoeg, zeer zenuwachtig worden. Als er eind 2011 niks anders is gevonden dan dat Higgs-boson, dan zinkt de natuurkunde, aldus de beroemde fysicus Steven Weinberg, ‘in een diepe crisis’. Want het Standaardmodel zou daarmee weliswaar ‘bewezen’ zijn, keurig af – maar iedereen weet dat het Model niet alles verklaart. Hoe zit dat dan met de zwaartekracht? En vinden we dan ooit een verklaring voor de vacuümenergie van het heelal, die mysterieuze ‘kracht’ die ervoor zorgt dat het heelal steeds verder, steeds sneller uitdijt?

Wat nodig is, is een nog veel grotere theorie, gebaseerd op ‘supersymmetrie’, die het Standaardmodel én de zwaartekracht combineert. Supersymmetrie levert weer een nieuwe lading nóg gekkere deeltjes op, maar niemand durft nog te zeggen wat en hoe. Want niemand weet wat supersymmetrie inhoudt. De op dit moment bekendste supersymmetrische Theorie Van Alles is de snaartheorie, en die levert geen eenduidige antwoorden. Maar één ding is duidelijk: die deeltjes maken vereist hoogstwaarschijnlijk veel hogere energieën dan de LHC kan leveren. Waar natuurkundigen stiekem op hopen is dat er komend jaar, naast het Higgs-boson toch nog een ander deeltje opduikt, onverwacht, volkomen bizar – een heel klein stukje van de supersymmetrie die nu nog achter de theoretische horizon schuilgaat.

Het komend jaar wordt cruciaal want in 2012 komt CERN lang stil te liggen. De organisatie wil dan nadenken over de toekomst. Stel dat komend jaar wél het Higgs-boson maar verder niets bijzonders gevonden wordt. Gaat het CERN dan verder op de ingeslagen weg? Dan betekent dat plannen maken voor een nog groter, duurder experiment. Een veelvoud van de zes miljard euro die de LHC heeft gekost. Als natuurkundigen eind 2011 met lege handen staan, is de kans groot dat de LHC de grootste versneller is én blijft. Dan weten natuurkundigen dat het Standaardmodel klopt én dat het onvolledig is. En dat ze het einde van de natuurkunde hebben meegemaakt

(depers.nl)

Ik vind het wel een melodramatisch stukje, eigenlijk, vooral als "Het einde van de natuurkunde" erbij wordt gesleept.

Ook dat het standaardmodel de prullenbak in kan als er geen Higgsdeeltje wordt gevonden is wat overdreven; er zijn verscheidene alternatieven voor spontane symmetriebreking (oftewel het "Higgsmechanisme") ontwikkeld.

Gezien de grote voorspellende kracht van het standaardmodel zou het ook nogal bizar zijn om het "de prullenbak in te gooien". Dat doe je niet zomaar met een theorie die zoveel dingen zowel kwalitatief als kwantitatief (12 decimalen achter de komma oid) kan voorspellen.

Typisch sensatiestukje, als je het mij vraagt

niets mis met een beetje sensatie.

Het moet tenslotte wel leuk blijven.

quote:

Op vrijdag 26 november 2010 12:45 schreef semexo het volgende:
Lijkt me zinloos wat ze doen, want imo is er geen kleinste deeltje gezien alles in feite slechts trilling is.

We hebben een Nobelprijswinnaar !!!!!!!!

quote:

Op maandag 3 januari 2011 09:17 schreef Haushofer het volgende:
Ik vind het wel een melodramatisch stukje, eigenlijk, vooral als "Het einde van de natuurkunde" erbij wordt gesleept.

Ook dat het standaardmodel de prullenbak in kan als er geen Higgsdeeltje wordt gevonden is wat overdreven; er zijn verscheidene alternatieven voor spontane symmetriebreking (oftewel het "Higgsmechanisme") ontwikkeld.

Gezien de grote voorspellende kracht van het standaardmodel zou het ook nogal bizar zijn om het "de prullenbak in te gooien". Dat doe je niet zomaar met een theorie die zoveel dingen zowel kwalitatief als kwantitatief (12 decimalen achter de komma oid) kan voorspellen.

Typisch sensatiestukje, als je het mij vraagt

Iets in de prullenbak laten verdwijnen zullen ze niet meer zo snel doen na de Cosmological Constant.

14-01-2011

LHC maakt geen zwarte gaten

Tegenslag voor snaartheoreten

Volgens sommige natuurkundigen zouden de hoogenergetische botsingen in deeltjesversneller LHC piepkleine zwarte gaten kunnen produceren. Inmiddels zijn die botsingen volop bezig, maar van zwarte gaatjes ontbreekt ieder spoor. Het betekent alweer een inperking van de snaartheorie.


Afbeelding: © CERN/LHC

Voor snaartheoreten is de Large Hadron Collider (LHC) in Genève het ultieme laboratorium. Hun theorieën gaan over de allerkleinste deeltjes in de meest extreem denkbare omstandigheden. Een goede test van de snaartheorie ligt niet voor het oprapen. Lange tijd leek het er zelfs op dat de theorie zo wiskundig en abstract was dat er nooit bewijsmateriaal voor zou kunnen worden verzameld. Maar in de ontdekkingsmachine LHC heersen omstandigheden waaronder in ieder geval een deel van de theorie echt te testen is.

Eén van de spannendste voorspellingen uit de snaartheorie is het ontstaan van piepkleine zwarte gaatjes bij hoogenergetische botsingen van deeltjes. Die zwarte gaatjes zouden bewijsmateriaal zijn voor het bestaan van meerdere dimensies, iets dat in alle versies van de snaartheorie nodig is. Wetenschappers hebben daarom heel precies uitgerekend wat de meetapparatuur rondom de LHC waar zou nemen als er zulke zwarte gaatjes ontstaan. Sinds de botsingen in de deeltjesversneller begonnen zijn, speuren onderzoekers naar die ‘handtekening’.


Afbeelding: © Creative Commons

Geen stofzuigers
In tegenstelling tot het populaire beeld zijn zwarte gaten geen kosmische stofzuigers. Materie buiten de grens (de horizon) van het zwarte gat, heeft niets te vrezen van de aantrekkende kracht.

De piepkleine gaatjes die in de LHC zouden kunnen ontstaan zouden vele malen kleiner zijn dan één enkel atoom. De levensduur van een zwart gat hangt af van zijn afmetingen: hoe kleiner het zwarte gat, hoe sneller het verdampt. De levensduur van zwarte gaatjes in de LHC zou zo’n kleine fractie van een seconde zijn dat de kans dat het gat in die tijd iets tegenkomt om op te slokken nihil is. Uitgebreidere informatie over het ‘gevaar’ van zwarte gaatjes vindt u in dit artikel.

Tot nu toe zijn er in de LHC geen zwarte gaatjes ontdekt. De hoeveelheid meetresultaten die daarvoor is doorgespit is ondertussen zelfs zo groot dat de onderzoekers bij de CMS-detector in de LHC vast kunnen stellen dat ze er echt niet zijn. De botsingsenergie van de deeltjes ligt op dit moment tussen de 3,5 en 4,5 TeV. Als de LHC op volle kracht draait wordt dat 7 TeV. Het zou kunnen dat de zwarte gaatjes dan alsnog opduiken, maar voor een aantal versies van de snaartheorie is dat niet goed genoeg. Als de extra dimensies die de theorie nodig heeft echt bestaan blijken ze in ieder geval lastiger te detecteren dan sommige wetenschappers hadden verwacht.


Zo ziet een ‘gewone’ botsing in de CMS-detector eruit. Als er piepkleine zwarte gaatjes gevormd zouden worden bij botsingen zou deze ‘handtekening’ er heel anders uitzien. Afbeelding: © CERN/CMS

.Hoewel het ontbreken van zwarte gaatjes in de LHC de snaartheorie niet bepaald helpt, is het ook geen doodssteek voor de theorie. Er bestaan immers talloze versies van de snaartheorie, elk met hun eigen voorspellingen. De meetresultaten uit Genève perken die versies in. Voor snaartheoreten wordt steeds duidelijker wat er binnen hun onderzoeksveld wel en niet mogelijk is. Het is alleen voor de snaartheoreten te hopen dat dit soort negatieve resultaten zich niet net zo lang blijven ophopen tot er geen enkele versie meer is die in de praktijk kan werken.

(Kennislink)

quote:

Op zaterdag 15 januari 2011 09:05 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
Het is alleen voor de snaartheoreten te hopen dat dit soort negatieve resultaten zich niet net zo lang blijven ophopen tot er geen enkele versie meer is die in de praktijk kan werken.

(Kennislink)

Net zo lang totdat alle 10¹⁵⁰⁰ verschillende theorieën uitgesloten zijn

Ik zou zelf eigenlijk niet weten in hoeverre snaartheorie nou die zwarte gaatjes voorspeld; als ik hierover wat vind zal ik het posten

Even een reactie van buiten hoor, ben geen natuurkundige.

Maar men wil steeds dichter naar de snelheid van het licht, maar de echte lichtsnelheid is (naar ik heb vernomen) uitgesloten. Wat is de toegevoegde waarde dan van die extra snelheid en is het onderzoek niet compleet nutteloos zonder de ware snelheid van het licht?

quote:

Op zaterdag 15 januari 2011 11:48 schreef b4kl4p het volgende:
Even een reactie van buiten hoor, ben geen natuurkundige.

Maar men wil steeds dichter naar de snelheid van het licht, maar de echte lichtsnelheid is (naar ik heb vernomen) uitgesloten. Wat is de toegevoegde waarde dan van die extra snelheid en is het onderzoek niet compleet nutteloos zonder de ware snelheid van het licht?

Nee, want je verkrijgt wel steeds meer informatie door die snelheden op te voeren. Maar het gaat inderdaad steeds moeizamer; een deeltje versnellen van 0,9990c naar 0,9991c kost veel meer energie dan een deeltje versnellen van 0,90c naar 0,91c

Je moet je voorstellen dat je twee auto's hebt, en je wilt die auto's analyseren door ze op elkaar te laten botsen. Hoe harder je dat doet, des te kleiner de brokstukken worden die bij de botsing vrijkomen, en des te nauwkeuriger kun je met een boel gepuzzel die auto's reconstrueren.

Dat er dan een maximum snelheid is, doet weinig af aan het feit dat hoe dichter je bij die maximum snelheid komt, des te heftiger de botsing wordt.

quote:

Op zaterdag 15 januari 2011 11:45 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Net zo lang totdat alle 10¹⁵⁰⁰ verschillende theorieën uitgesloten zijn

En ook nog eens voor 2012, ambitieus hoor.

quote:

Op zaterdag 15 januari 2011 11:48 schreef b4kl4p het volgende:
Even een reactie van buiten hoor, ben geen natuurkundige.

Maar men wil steeds dichter naar de snelheid van het licht, maar de echte lichtsnelheid is (naar ik heb vernomen) uitgesloten. Wat is de toegevoegde waarde dan van die extra snelheid en is het onderzoek niet compleet nutteloos zonder de ware snelheid van het licht?

het gaat niet om de snelheid van het licht, maar om de energie die de deeltjes hebben op het moment dat ze botsen. simpel gezegd, men wilt exotische deeltjes creëren, en het kost erg veel energie om zo'n deeltje te maken. hoe harder je twee protonen tegen elkaar botst, hoe meer energie er bij die botsing vrij komt en hoe meer kans je hebt dat er een exotisch deeltje wordt gemaakt.

dat we er ondertussen zoveel energie in stoppen dat die deeltjes op 99.99% van de lichtsnelheid zitten(of iets in die richting), heeft dus weinig met de lichtsnelheid te maken, maar meer met de hoeveelheid energie die we nodig hebben.

Die was ik toevallig net aan het kijken

31-01-2011

Deeltjesversneller LHC blijft 'open' tot eind 2012



De Large Hadron Collider, de grote nieuwe deeltjesversneller van het Europese kernfysisch onderzoekslaboratorium CERN in Genève, zal operationeel blijven tot eind 2012. Wel is er eind 2011 een relatief korte stop voor technisch onderhoud.

De beslissing, die vandaag door CERN bekend werd gemaakt, verhoogt de kans aanzienlijk dat de LHC er inderdaad in zal slagen het langgezochte Higgs-deeltje te vinden. Het bestaan van dat deeltje, dat verantwoordelijk zou zijn voor het geven van specifieke massa's aan alle andere elementaire deeltjes, wordt voorspeld door het succesvolle standaardmodel van de deeltjesfysica.

Enkele weken geleden bleek al dat CERN in de Higgs-jacht weinig concurrentie meer te duchten had van de grote Amerikaanse rivaal, het Tevatron van het Amerikaanse versnellerinstuut Fermilab in Illionois: de levensduur van het Tevatron zal niet verlengd worden; de versneller sluit komend najaar.

© Govert Schilling

(allesoversterrenkunde)

04-03-2011

Supersymmetrie in het nauw

LHC ziet voorspelde deeltjes nog niet

Het ziet er zo mooi uit: voor ieder elementair deeltje een partner. Het is ook nodig om het Standaardmodel te kunnen handhaven. Maar supersymmetrie, zoals dit principe heet, ligt onder vuur. Niet alleen blijkt dat de symmetrie gebroken moet zijn, maar zelfs de zware supersymmetrische partners die het model dan nodig heeft komen niet opduiken in het lab. Loont het om verder te zoeken, of is het tijd voor een nieuw idee?

De natuur houdt van symmetrie. Newton leerde ons dat iedere actie een gelijke en tegengestelde reactie opwekt. Het kosmologisch principe vertelt ons dat het heelal, op voldoende grote schaal, homogeen en isotroop is. Ons schoonheidsideaal is zelfs op symmetrie gebaseerd: hoe perfecter de spiegelsymmetrie van een gezicht, hoe mooier we het vinden. Ook in de deeltjesfysica zoeken natuurkundigen naar symmetrie, maar daar stuiten ze op onverwacht grote problemen. Het mooie Standaardmodel (zie kader) wankelt op zijn sokkel nu de onderliggende symmetrie maar niet gevonden wordt.

Op het eerste gezicht lijkt er niets mis met het Standaardmodel. Er zijn zes quarks, zes leptonen en vier krachtdeeltjes, en met die ingrediënten is alle materie om ons heen te beschrijven. Maar een tweede blik op het model roept een vraag op: waarom hebben al die deeltjes zulke verschillende massa’s? Theoretisch natuurkundigen bedachten een oplossing, die ze het Higgsmechanisme noemden. Er is een achterliggend veld, het Higgsveld, dat alle deeltjes voelen. Sommige deeltjes hebben een sterke wisselwerking met dat veld, waardoor ze erg zwaar zijn. Andere deeltjes merken er weinig van en hebben bijna geen massa. Bij het Higgsveld hoort ook een deeltje, het Higgsboson. En daar wordt het lastig.



Het Standaardmodel

Het standaardmodel van de deeltjesfysica is een theorie die alle krachten en deeltjes beschrijft waar materie van gemaakt is. In het standaardmodel komen drie verschillende soorten deeltjes voor: quarks (paars), leptonen (groen) en bosonen of krachtdeeltjes (blauw).

Het standaardmodel stamt uit 1967 en voorspelde het bestaan van enkele bosonen en quarks. Die werden later pas experimenteel aangetoond. Maar om het model compleet te maken, moet eerst nog het Higgsboson (niet afgebeeld) worden gevonden. Afbeelding: © Fermilab

.Vervelende massa

Als het Higgsmechanisme inderdaad de massa van deeltjes verklaart, moet het Higgsboson te vinden zijn. Dat is blijkbaar niet makkelijk, anders waren we het al tegengekomen. De grote vraag is wat het Higgsboson weegt. Als we dat weten, kunnen we preciezer gaan zoeken naar het deeltje en onze meetapparatuur erop scherp stellen. Maar juist de massa van het Higgsboson levert problemen op. Natuurkundigen hebben weliswaar een mogelijke massa uitgerekend, maar die is vervelend. Als het deeltje namelijk ietsje lichter of zwaarder is, klopt meteen het hele model niet meer. Dat heet een instabiel evenwicht, en daar hebben natuurkundigen een broertje dood aan. Het zou namelijk betekenen dat een iets afwijkende waarde van de natuurconstanten een heel ander heelal zou hebben opgeleverd dan datgene waar we nu in wonen.

Je zou nu kunnen besluiten om het Higgsmechanisme af te schrijven als verklaring voor de massa van deeltjes, maar op die vervelende massa na werkt het wel erg goed. Zo voorspelde het Higgsmechanisme de eigenschappen van W- en Z-bosonen correct en beschrijft het prima hoe de quarks en leptonen uit het Standaardmodel met elkaar wisselwerken. De massa van het Higgsboson mag dan wel een struikelblok zijn, maar daar zijn oplossingen voor te vinden. De beroemdste oplossing is er één die momenteel getest wordt in de grootste deeltjesversneller ter wereld. De Large Hadron Collider speurt naar sporen van supersymmetrie (SuSy).


ATLAS is één van de detectoren die sporen van deeltjes meten in de LHC. In ATLAS wordt onder andere gezocht naar het Higgs-boson en naar sporen van supersymmetrische partnerdeeltjes. Afbeelding: © CERN

.Supersymmetrische onderlaag

Alsof de symmetrie binnen het Standaardmodel nog niet genoeg is, hebben onderzoekers ook supersymmetrie bedacht. Ze hebben een schematische laag onder het Standaardmodel gelegd, waardoor ieder deeltje uit het model een supersymmetrische partner krijgt. Dat deeltje is precies hetzelfde als zijn broertje uit het Standaardmodel, op één detail na: zijn spin is anders. Je kan de spin van een deeltje zien als een draai-impuls: als het deeltje een tolletje is, geeft de spin aan welke kant hij op draait en hoe snel. Dat beeld klopt niet helemaal omdat elementaire deeltjes geen voor- en achterkant hebben en dus ook geen echte draairichting, maar het blijkt een hele belangrijke eigenschap van zo’n deeltje.

Gedrag onbekend
Wetenschappers verschillen van mening over hoe de SuSy-deeltjes zich precies gedragen. Er bestaan dan ook een flink aantal modellen voor supersymmetrie. Het meest populaire daarvan houdt onder andere in dat SuSy-deeltjes altijd in paren ontstaan, en dat het lichtste SuSy-deeltje stabiel is. Die populaire variant van SuSy wordt momenteel getest in de LHC.
Spin komt alleen voor in hele en halve hoeveelheden. Een deeltje met een heeltallige spin (0, 1 of -1 bijvoorbeeld) noemen we een boson, een deeltje met een halftallige spin (1/2, -1,2, 3/2 enzovoort) noemen we een fermion.

De supersymmetrische partnerdeeltjes (kortweg ‘SuSy-deeltjes’) van het Standaardmodel hebben een spin die precies 1/2 verschilt van die van het bekende deeltje. Een boson heeft dus een fermion-partner, en andersom. Door het bestaan van de SuSy-deeltjes heeft het Higgs-boson wat ademruimte: het hoeft niet meer zo’n heel precieze massa te hebben, maar er is een groot gebied waarin naar het boson gezocht mag worden.

Supersymmetrie kent echter één duidelijk probleem. Als het verschil tussen de Standaarddeeltjes en hun SuSy-partner echt alleen de spin is, waarom hebben we ze dan niet allang gevonden? De algemeen aanvaarde oplossing is dat de symmetrie gebroken is: de partnerdeeltjes zijn veel zwaarder dan de gewone deeltjes en wisselwerken bijna nooit met de wereld om ons heen. Met die aanpassing is supersymmetrie een goed werkende aanvulling op het Standaardmodel, waarmee niet alleen het bestaan van de verschillende deeltjes, maar ook hun massa netjes verklaard kan worden.


Een andere in de LHC detector is LHCb, die met name gebouwd is om uit te zoeken waarom er in ons heelal zo weinig antimaterie is. Ook bij LHCb wordt naar SuSy-deeltjes gezocht. Afbeelding: © CERN

.In het nauw

Maar de laatste tijd ligt SuSy onder vuur. In het Zwitserse Genève botsen in de Large Hadron Collider sinds 2009 protonen op elkaar met energieën die zo hoog zijn dat de supersymmetrische deeltjes zo nu en dan op zouden moeten duiken in de meetapparatuur. Onderzoekers speuren heel gericht naar de sporen van SuSy-deeltjes, maar ze komen niet tevoorschijn. Hun massa staat in theorie nog niet vast, maar de ondergrens wordt door de experimenten steeds verder omhoog bijgesteld.

Daardoor lopen de onderzoekers tegen eenzelfde soort probleem aan als eerder bij de zoektocht naar de massa van het Higgsboson. Supersymmetrie kan nog steeds het Standaardmodel verklaren, maar daarvoor moeten de SuSy-deeltjes een steeds nauwkeuriger vastgepinde massa hebben. Als die massa een klein beetje anders zou zijn, zou de theorie in duigen vallen. Alweer een instabiel evenwicht dus – en was dat niet juist de aanleiding om supersymmetrie te introduceren?

Deeltjesfysicus Wouter Hulsbergen is op zoek naar sporen van supersymmetrie, en hij heeft het model nog lang niet afgeschreven. “Ik lig er nog niet wakker van dat we met de eerste data niet meteen supersymmetrische deeltjes hebben gezien. SuSy staat voor een grote verzameling aan modellen. De LHC kan sommige van die modellen nu min of meer uitsluiten. Echter, dat laat nog ruimte genoeg over voor andere SuSy-varianten.” Zo kunnen de deeltjes bij een hogere botsingsenergie alsnog gevonden worden. Misschien klopt het simpelste model gewoonweg niet, en heeft SuSy een andere vorm met zulke zware deeltjes dat zelfs de LHC ze niet kan zien. “Met andere modellen wordt SuSy veel moeilijker waar te nemen. De huidige metingen zeggen dan ineens erg weinig,” aldus Hulsbergen.

Maar wat gebeurt er als de theorie zo ver in een hoekje wordt gedreven dat we vast kunnen stellen dat de SuSy-partners niet bestaan? Voor veel natuurkundigen zou het ontbreken van die deeltjes een klap voor hun carrière betekenen. Ze zullen moeten accepteren dat ze tientallen jaren van hun leven hebben besteed aan een theorie die niet klopt. Toch is het voor de meeste onderzoekers niet echt iets om zich zorgen over te maken. De grootste ontdekkingen in de natuurkunde zijn immers gedaan door oude modellen naar de prullenbak te verwijzen en door nieuwe te vervangen. Als SuSy niet klopt wordt het tijd voor Standaardmodel 2.0.


Onderzoekers hebben uitgerekend hoe de botsingspatronen in de LHC eruit zien als er SuSy-deeltjes bij gevormd zijn. Naar die patronen zijn ze nu op zoek. Afbeelding: © CERN

.Technicolor en andere oplossingen

Een paar pasklare oplossingen liggen al klaar. Er bestaan bijvoorbeeld varianten van het Higgsmechanisme waarvoor het Higgsboson niet nodig is. Dat neemt het probleem in één keer weg, maar die beschrijving van het Higgsmechanisme is veel ingewikkelder dan degene waarin wél een Higgsboson voorkomt. Zo zijn er bijvoorbeeld nieuwe wisselwerkingen tussen deeltjes nodig die nog nooit in een experiment zijn waargenomen. Ook zijn er in de meeste van die modellen weer andere deeltjes nodig, die óók in de LHC tevoorschijn zouden moeten komen. Een voorbeeld van een model zonder Higgsboson is Technicolor.

De komende twee jaar worden hoe dan ook spannend voor de deeltjesfysica. De LHC zal botsingen met hogere energie gaan produceren. Zowel supersymmetrie als het Higgsmechanisme moeten bij die energie zichtbaar worden. Hulsbergen: “Als dat niet gebeurt, dan is wellicht de enige conclusie dat we in een ‘highly finetuned’ universum leven: als de natuurconstanten ook maar een miniem klein beetje anders waren, dan werkte het Higgsmechanisme niet, of in elk geval niet bij deze energieschaal. Dan zag het heelal er totaal anders uit.” Het ontbreken van supersymmetrie zou dus geen ramp zijn, maar een herinnering dat de natuur zich niet zo eenvoudig in een paar vergelijkingen laat vatten.



SuSy en donkere materie

Met het bestaan van de simpelste versie van supersymmetrie zou niet alleen het Higgsmechanisme verklaard zijn, maar ook een ander groot probleem opgelost kunnen worden. Zwaartekrachtmetingen laten zien dat een groot deel van het heelal vol zit met een goedje dat we niet kunnen waarnemen, beter bekend als donkere materie. Die materie zou uit SuSy-deeltjes kunnen bestaan. Ze zijn namelijk zwaar en lastig te detecteren, precies wat we nodig hebben om het donkere materie-probleem aan te pakken.

Als de supersymmetrische partnerdeeltjes niet blijken te bestaan, moeten we ook op zoek naar een nieuwe verklaring voor donkere materie. Het zou niet alleen ons begrip van de allerkleinste deeltjes op de proef stellen, maar ook dat van de onopgeloste raadsels in het heelal.

(Kennislink)

Vanwaar een fisheye lens afbeelding Ziet er zo dom uit!

16-03-2011

'Tijdreizen is mogelijk'

Kleine quantumdeeltjes zouden naar het verleden of de toekomst gestuurd kunnen worden volgens twee natuurkundigen van de Vanderbiltuniversiteit.



Dat schrijft technologiewebsite Tweakers woensdag.

Volgens de wetenschappers zou de LHC-deeltjesversneller van het Cern in Geneve het kunstje kunnen klaarspelen.

Tom Weiler en Chui Man Ho zeggen er wel bij dat de tijdreistheorie vergezocht is, maar volgens hen overtreedt hij geen natuurwetten.

De twee denken dat twee nog onontdekte Higgsdeeltjes via een vijfde dimensie in de tijd kunnen reizen.
Fysici proberen deze Higgsdeeltjes te ontdekken door hogesnelheidsbotsingen die ze opwekken in de LHC. Ze hopen dat in de brokstukken een Higgsboson ontstaat.

Deze vijfde dimensie is onderdeel van de snaartheorie die zegt dat er in totaal elf 'opgerolde' dimensies moeten zijn die we niet direct kunnen waarnemen.

Als in de LHC een Higgsdeeltje wordt waargenomen voordat de wetenschappers deeltjes tegen elkaar hebben laten botsen dan toont dat aan dat de Higgsdeeltjes door de tijd zijng gereisd.

De onderzoekers denken dat de theorie het mogelijk kan maken om informatie in de tijd te versturen.

(depers.nl)

Met mijn leken inzicht vraag ik me af waarom ze verwachten dat effecten van experimenten van morgen op dezelfde plaats zouden verschijnen, zou dat dan niet tienduizenden kilometers verderop moeten gebeuren aangezien de aarde nu eenmaal door de ruimte beweegt.

Wat verder niet te meten valt ofzo en verder ook weinig bijdraagt aan het topic maar het lijkt me zo onwaarschijnlijk dat die deeltjes op exact dezelfde plaats zouden verschijnen, indien tijdreizen zoals ze het beschrijven mogelijk zou zijn. Toch erg leuke wetenschap om te lezen!

Vandaag A Zeptospace Odyssey gekocht, ben erg benieuwd. Ben niet zo thuis in die fenomenologie, en dit wordt toch één van de grote pijlers in de fundamentele natuurkunde de komende jaren

quote:

Op zaterdag 2 april 2011 18:02 schreef Haushofer het volgende:
Vandaag A Zeptospace Odyssey gekocht, ben erg benieuwd. Ben niet zo thuis in die fenomenologie, en dit wordt toch één van de grote pijlers in de fundamentele natuurkunde de komende jaren

Boek bijna uit, maar het is een absolute aanrader. Niet alleen wordt de technologie van de LHC erg helder uiteen gezet, maar ook de theorie van het standaardmodel waar de LHC uitspraken over moet gaan doen. Een beetje voorkennis is misschien wel handig, maar als je al wat kennis van het standaardmodel hebt (niet strikt nodig!) is dit echt een ontzettend leuk boek om te lezen

quote:

Op maandag 18 april 2011 09:18 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Boek bijna uit, maar het is een absolute aanrader. Niet alleen wordt de technologie van de LHC erg helder uiteen gezet, maar ook de theorie van het standaardmodel waar de LHC uitspraken over moet gaan doen. Een beetje voorkennis is misschien wel handig, maar als je al wat kennis van het standaardmodel hebt (niet strikt nodig!) is dit echt een ontzettend leuk boek om te lezen

I'll echo that!

Zeer helder geschreven boek met slimme, simpel te begrijpen analogieën om het gebruik van complexe wiskunde te vermijden. Een prachtig voorbeeld vond ik zijn metafoor over de werking van een "gauge field" dat hij beschrijft als een veld wispelturige zonnebloemen, die lokaal allemaal in een verschillende richting willen kijken, maar toch weer via centraal gestuurde roterende potten, de lokale symmetrie "ze kijken allemaal in dezelfde richting" kan doen behouden. Dus je kunt een globale symmetrie op deze wijze promoveren tot een lokale ("gauge") symmetrie, zonder daarbij de 'keuzevrijheden' of eigenschappen van de zonnebloem an sich aan te tasten.

Ook zijn beschrijving van de LHC machine is indrukwekkend om te lezen en 'putting a man on the moon was easy' is een understatement als je leest aan welke absurde specificaties deze machine moet voldoen. Dit is 'by far' de meest ingewikkeld machine die ooit door een mens gebouwd is.

Ben nu begonnen aan "THE LIGHTNESS OF BEING, Mass, Ether, and the Unification of Forces" van Nobelprijswinnaar Frank Wilczek. Vind zijn taalgebruik wel wat lastiger om te volgen (hij maakt vrij grote sprongen en gebruikt minder verklarende metaforen).

Wat betekent die term 'fenomenologie' eigenlijk, Haushofer? Heb het gegoogled maar verder dan "...is the part of theoretical particle physics that deals with the application of theory to high energy particle physics experiments." kwam ik niet. Is dit niet gewoon hetzelfde als 'toegepaste hoge energiefysica' ?

Ja, het is 1 van de weinige boeken waar de analogieën gewoon goed en helder zijn. Gubsers "little book on string theory" vond ik bijvoorbeeld veel minder geslaagd qua analogieën (en in z'n geheel, eigenlijk).

Fenomenologie slaat op resultaten uit experimenten.Je kunt SUSY bijvoorbeeld heel theoretisch aanpakken (pak een willekeurige SUSY algebra, pas allemaal tierelantijnen toe etc.) zonder je echt druk te maken om experiment en "de echte wereld". Fenomenologisch ben je veel meer geïnteresseerd in N=1 SUSY, omdat dat chirale theorieën oplevert en de natuur chiraal lijkt te zijn. N>2 SUSY is vanuit theoretisch oogpunt ook heel interessant, maar het zal waarschijnlijk niet direct corresponderen met de wereld om ons heen Zo vindt men N=4 Super Yang Mills erg interessant omdat het de meest supersymmetrische quantumveldentheorie is die je kunt opschrijven, en N=8 supergravitatie bevat zoveel symmetrie dat het volgens sommigen zelfs wellicht renormalizeerbaar is (hoewel die hoop steeds meer tanende is). Dat is vanuit rekenkundig oogpunt natuurlijk erg interessant, ook al wordt "onze wereld" niet met N=8 SUSY beschreven.

"Fenomenologische snaartheorie" slaat bijvoorbeeld op snaarmodellen die het standaarmodel proberen te reconstrueren. Je probeert dan in dat enorme raamwerk genaamd "snaartheorie" contact te maken met datgene wat we ook daadwerkelijk meten.

26-04-2011

Geruchten over vondst Higgs-deeltje

AMSTERDAM – Bij een experiment in de Large Hadron Collider, de grootste deeltjesversneller ter wereld, is mogelijk een glimp van het lang gezochte Higgs-deeltje opgevangen. Dat zou blijken uit een uitgelekt rapport.


© ANP

De geruchten over de signalen van het Higgs-deeltje zijn op gang gekomen na de gedeeltelijke publicatie van een interne memo van wetenschappers van de Europese organisatie voor kernonderzoek CERN.

Volgens het rapport zouden er tijdens het zogenaamde ATLAS-experiment in de deeltjesversneller Large Hadron Collider (LHC) tekenen zijn opgevangen die erop wijzen dat het Higgs-deeltje uiteen valt in twee deeltjes die bekend staan als fotonen.

Nieuwe deeltjes

Het rapport is gepubliceerd op het weblog van de Amerikaanse wiskundige Peter Woit, zo meldt Nature.com.

“De huidige resultaten zijn de eerste definitieve observaties van natuurkundige verschijnselen die verder reiken dan het Standaardmodel”, schrijven de wetenschappers in de memo. “Nieuwe natuurkundige vondsten, waaronder nieuwe deeltjes, kunnen mogelijk in de nabije toekomst worden gevonden.”

Standaardmodel

De zoektocht naar het zogenaamde Higgs-boson is één van de belangrijkste onderdelen van de experimenten met de deeltjesversneller LHC.

Het Higgs-deeltje is nog nooit waargenomen, maar moet volgens het Standaardmodel van de deeltjesfysica bestaan, anders kan de massa van elementaire deeltjes niet worden verklaard.

Niet officieel

Het signaal waarover wordt bericht in de uitgelekte memo is echter nog niet officieel bevestigd. Volgens wetenschappers van CERN is de kans aanzienlijk dat het gaat om een vals alarm.

“Het is nog veel te vroeg om te zeggen wat dit betekent”, aldus CERN-woordvoerder James Gillies. “Het merendeel van dit soort memo’s wordt onderuit gehaald, voordat ze worden gepubliceerd.”

© NU.nl/Dennis Rijnvis

(nu.nl)

quote:

Op vrijdag 21 mei 2010 08:43 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
23-04-2010

LHC stap dichter bij antimaterie

Onderzoekers ontdekken een 'bottom quark'

Wetenschappers van het CERN hebben voor het eerst een elementair deeltje in de zoektocht naar antimaterie kunnen waarnemen. In de grote deeltjesversneller (LHC) slaagden ze erin een ‘bottom’ of ook wel ‘beauty quark’ te registreren.

Sinds de start van de LHC-experimenten hielden de wetenschappers een lijstje bij van elementaire deeltjes die ze hoopten te ontdekken. Nu ze eindelijk fysiek bewijs hebben gevonden van de zogenaamde bottom quark, kan er voor het eerst een naam van die lijst geschrapt worden.

Antimaterie
Quarks vormen de bouwstenen voor hadronen. Dat zijn elementaire deeltjes waarvan de meest bekende en stabiele varianten protonen en neutronen zijn. Samen vormen de zes typen quarks (up, down, charm, strange, top en bottom) een fundamenteel onderdeel van materie.

Het ontdekken van zulke elementaire deeltjes is een belangrijke stap in het onderzoek naar antimaterie. Dat is kort gesteld het tegenovergestelde van alles wat wij in ons universum als reëel ervaren.

Voor een positief geladen proton zou bijvoorbeeld een negatief geladen antiproton moeten bestaan. Komen de twee in contact, dan worden ze volledig vernietigd en vormt hun energie een andere (anti)materie.

Niet op Aarde
Op Aarde komt antimaterie van nature niet voor. Dat komt omdat het meteen in contact zou komen met zijn materievariant en zo vernietigd zou worden. Er wordt vaak gespeculeerd dat er ergens een soort anti-heelal bestaat dat het tegenovergestelde van ons, op materie gebaseerde, universum vormt.

Met de LHC-experimenten proberen wetenschappers nu te achterhalen waar al die ontbrekende antimaterie naartoe is gegaan.

(zdnet.be)

Antimaterie is al kunstmatig gemaakt. De algemeen aangenomen theorie gaat dat er na de oerknal voor elke miljard deeltjes antimaterie een miljard en één deeltjes materie zouden zijn geweest. en na 3 seconden was alle antimaterie vernietigd, en bleef er alleen nog materie over. Maar zelf in onze zon word elke seconde waarschijnlijk 14 ton antimaterie aangemaakt.

Alle landen hebben in 2009 ook een verdrag ondertekend waarin staat dat ze geen antimateriebommen zullen maken, hoewel de technologie wel toereikend is.

06-06-2011

Cern houdt antiwaterstofatomen ruim kwartier vast


© afp

Een experiment in het Europees Centrum voor Deeltjesfysica heeft toegelaten voor het eerst atomen van antimaterie 16 minuten "te vangen", zo heeft het CERN in Genève zondag meegedeeld.Antimaterie vormt zowat het "spiegelbeeld" van de materie die wij kennen: voor elk deeltje bestaat er ook een antideeltje, maar met een tegengestelde elektrische lading. Het bestuderen van antimaterie is lastig, want elk atoom antimaterie annihileert bij contact met materie.

Materie en antimaterie zijn enkele ogenblikken na de Big Bang in gelijke hoeveelheden ontstaan. Maar nu bestaat er zowat enkel materie en is de vraag waar de antimaterie is gebleven.

In 1995 zijn wetenschappers van het CERN erin geslaagd de eerste atomen antiwaterstof aan te maken. Zo'n atoom bestaat uit een proton met een positieve lading en een negatief geladen elekron. Maar de eerste antiwaterstofatomen werden bijna meteen geannihileerd. De ploeg van het ALPHA-experiment maakte onlangs een vordering door gebruik te maken van magnetisme: er bleven gedurende 0,17 seconden 38 antiwaterstofatomen. Nu is de ploeg erin geslaagd dergelijke anti-atomen 1.000 seconden "vast te houden". 309 atomen bleven lang genoeg bestaan om ze te beginnen bestuderen.

De 'gevangen' atomen antimaterie kunnen misschien helpen de vraag te beantwoorden of antimaterie aan een antizwaartekracht is onderworpen. Wat weer een licht kan werpen op het enigma van de onbekende energie die de uitduijing van het heelal stuwt terwijl zwaartekracht sterrenstelsels naar mekaar toe doet drijven. En respecteert de antimaterie na een aantal transformaties dezelfde symmetrie van de fysicawetten voor de normale energie? (belga/tma)

(HLN)

En het is niet zo dat er nog een universum naast ons bestaat, dat uit anti-deeltjes bestaat?
Alleen zien wij deze universa niet, omdat het licht ons niet heeft bereikt, omdat deze simpelweg te ver bij ons vandaan zijn.

Hoezo zou het niet kunnen, dat er een universumstelsel bestaat, net als een sterrenstelsel, maar dat de sterren universa voorstellen? Tsja, alleen die zien we niet.

quote:

Op dinsdag 7 juni 2011 19:26 schreef nero7 het volgende:
En het is niet zo dat er nog een universum naast ons bestaat, dat uit anti-deeltjes bestaat?
Alleen zien wij deze universa niet, omdat het licht ons niet heeft bereikt, omdat deze simpelweg te ver bij ons vandaan zijn.

Hoezo zou het niet kunnen, dat er een universumstelsel bestaat, net als een sterrenstelsel, maar dat de sterren universa voorstellen? Tsja, alleen die zien we niet.

Ik geloof wel in die onwaarneembare structuur. Zodoende geloof ik ook dat we nooit uitgevraagd zullen zijn. De zoektocht levert echter wel juweeltjes op die ons in staat stellen verder te zoeken. Wellicht komen we er ooit achter.

Ik geloof namelijk niet dat licht het snelste in ons universum is maar daarvoor moeten we nog een tijdje door blijven zoeken.

quote:

Op dinsdag 7 juni 2011 19:49 schreef Googolplexian het volgende:

[..]

Ik geloof wel in die onwaarneembare structuur. Zodoende geloof ik ook dat we nooit uitgevraagd zullen zijn. De zoektocht levert echter wel juweeltjes op die ons in staat stellen verder te zoeken. Wellicht komen we er ooit achter.

Ik geloof namelijk niet dat licht het snelste in ons universum is maar daarvoor moeten we nog een tijdje door blijven zoeken.

Net als dat de deeltjes 2x zo zwaar worden, door de energie die ze kregen toegediend bij het versnellen, eigenlijk hetzelfde is als dat ze 2x sneller dan lichtsnelheid reisden?

Komt op hetzelfde neer. De extra massa zorgt er voor dat het minder snel afremt.
Wie zegt dat het deeltje op een zeker punt, al geen miljoen rondes heeft gemaakt, en wij er maar een half miljoen hebben waargenomen? Dan gaat de tijd inderdaad 2x zo traag voor dat deeltje. Dus wanneer hij in 1 uur, een miljoen rondes heeft gemaakt, en wij in 1 uur er een half miljoen hebben kunnen waarnemen, wil het zeggen dat hij ons 2x zo snel ziet bewegen, dus bij hem gaat de tijd 2x trager.

Of klets ik nou onzin?

28-07-2011

Was het Higgs of was het niks?

Opwinding deze week tijdens een internationale conferentie voor natuurkundigen in Grenoble: is er een glimp van het illustere Higgs-deeltje opgevangen? In metingen van de LHC-deeltjesversneller is een opvallend signaal gevonden, wat mogelijk wijst op het bestaan van het deeltje. Het moment van de waarheid nadert voor het ‘God-deeltje’.

Het Higgs-deeltje wordt wel gezien als het laatste missende puzzelstukje van het zogenoemde Standaardmodel. Dit is de beste theorie die de natuurkunde momenteel heeft om de interactie tussen piepkleine deeltjes als elektronen en quarks te beschrijven. Het Higgs-deeltje is de oplossing van natuurkundigen voor het probleem hoe alle andere deeltjes aan hun massa komen. Maar vooralsnog moet het deeltje – waarvan het bestaan al in 1964 werd voorspeld – nog steeds experimenteel aangetoond worden.


De LHC van deeltjesinstituut "CERN bestaat uit een 27 kilometer lange cirkelvormige tunnel. Deze ligt 100 meter diep onder de grond. Afbeelding: © CERN/LHC

Massa’s inperken
De plek waar dat moet gebeuren is waarschijnlijk de Large Hadron Collider (LHC) in Genève. Diens vijfentwintig jaar oude – en minder krachtige – Amerikaanse tegenhanger, de Tevatron-versneller van Fermilab in Chicago doet officieel nog mee in de race, maar zal later dit jaar sluiten.

Beide deeltjesversnellers laten protonen met bijna de lichtsnelheid op elkaar klappen. In de brokstukken van deze botsingen zoeken onderzoekers naar sporen van nieuwe deeltjes. De nieuwste resultaten van deze experimenten presenteerden onderzoekers van LHC en Tevatron deze week tijdens een conferentie in het Franse Grenoble, de zogeheten Europhysics Conference on High Energy Physics.

Het blijkt dat de zoektocht naar het Higgs-deeltje steeds gerichter wordt. De onderzoekers weten de mogelijke massa die het deeltje kan hebben meer en meer in te perken. Inmiddels denken ze met enige zekerheid te kunnen zeggen dat we voor het Higgs-deeltje niet meer hoeven te zoeken tussen 149 en 209 gigaelektronvolt (GeV), en ook niet tussen 295 en 450 GeV. Gigaelektronvolt is de eenheid waarin massa’s van kleine deeltjes wordt uitgedrukt. Ter vergelijking: een proton is ongeveer 1 GeV.


Een voorbeeld van een grafiek die uit de ATLAS-metingen rolt. De zwarte lijn is het letterlijke meetresultaat. De stippellijn is wat onderzoekers verwachten, waarbij de gekleurde banden de maximale afwijking markeren. Valt de zwarte lijn binnen de banden, dan is de verwachting correct. De lijn bij ‘1’ geeft aan waar je het Higgs-deeltje zou moeten zien. Waar de gemeten lijn hieronder komt, ga je waarschijnlijk het deeltje niet vinden. In dit plaatje is dat het geval tussen 155 en 190 GeV. Afbeelding: © ATLAS HEP 2011

.Intrigerend
Dat klinkt positief, nietwaar? Toch ging de meeste aandacht tijdens de conferentie uit naar iets anders. Onderzoekers van de ATLAS- en CMS-detectoren van de LHC-deeltjesversneller – de detectoren die speuren naar nieuwe deeltjes zoals het Higgs-deeltje – maakten melding van een opvallend signaal tussen 140 en 145 GeV. Dit zou kunnen wijzen op een nieuw deeltje. Was dit een glimp van Higgs? Het signaal ligt in ieder geval in het bereik waar je het Higgs-deeltje kunt verwachten. Onderzoekers van de Tevatron-versneller gooiden vervolgens extra olie op het vuur door te melden dat zij óók iets hadden gezien rond 140 GeV.


Het is niet de eerste keer dit jaar dat de ATLAS-detector in het nieuws is. Afbeelding: © CERN

Maar wacht even met het uithangen van de vlag. Het is tenslotte niet de eerste keer dit jaar dat onderzoekers zeggen in hun deeltjesversneller iets te hebben gezien. In april lekte een memo van ATLAS-onderzoekers uit wat suggereerde dat het Higgs-deeltje was gezien in de LHC, maar dat bleek later niet te kloppen. Dat Tevatron en LHC nu beide melding maken van een signaal op ongeveer dezelfde plek is, in de woorden van Tevatron-onderzoeker Stefan Soldner-Rembold ‘intrigerend’, maar meer is het nog even niet. Daarvoor ligt de toevalsfactor van de metingen nog te hoog.

De magische 5-sigma
In deeltjesfysica is het ultieme streven naar 5-sigma, maar wat betekent dat nu eigenlijk? Vergelijk het met het opgooien van een munt. Normaal bepaalt toeval of je kop of munt krijgt. Dus als je tien keer gooit, verwacht je vijf keer kop. Zou je nu het muntje aan de ‘kop-kant’ verzwaren – bijvoorbeeld met een stukje plakband – dan is de toevalsfactor ineens een stuk kleiner; en dat is precies wat deeltjesfysici nastreven: een meting die niet door toeval wordt veroorzaakt. In het voorbeeld van een munt opgooien betekent 3-sigma dat je acht keer achtereenvolgens kop gooit. Lukt dat je twintig keer achter elkaar, dan spreekt men van 5-sigma.

Nog niet genoeg

Om in de deeltjesfysica van een ‘nieuwe ontdekking’ te spreken moet de kans één op een miljoen zijn dat het resultaat een statistisch toevalletje is. Men spreekt dan van een zogenoemd ‘5-sigma’ resultaat.

De data van het ATLAS-team halen vooralsnog ‘2.8 sigma’: een kans van ongeveer één op duizend dat het hier om een toevalstreffer gaat. Dat is al netjes, maar dus niet genoeg om officieel te kunnen juichen. De Tevatron haalt slechts de zekerheid van 1 sigma, dat is zelfs bij lange na nog niet genoeg.

Hoewel we dus nog even een slag om de arm moeten houden, denken onderzoekers dat het moment van de waarheid nadert voor het Higgs-deeltje. De komende maanden levert de LHC een grote hoeveelheid data waaruit duidelijk moet worden of het nu gevonden resultaat wijst op een nieuw deeltje of niet. Er breken spannende tijden aan in de natuurkunde. Binnen een jaar, of misschien wel een paar maanden, moet uitsluitsel gegeven kunnen worden over het bestaan van het ‘God-deeltje’, zo is de verwachting. Wie weet hebben natuurkundigen dit jaar wel een zeer Merry Christmas.

(Kennislink)

Ik ben benieuwd, dankje voor het posten.

Zucht... Het "God-deeltje". Ze weten ook alles te kapen he die lui.

quote:

Op vrijdag 29 juli 2011 14:38 schreef Robus het volgende:
Zucht... Het "God-deeltje". Ze weten ook alles te kapen he die lui.

Zo hebben de media het genoemd hoor

quote:

Op vrijdag 29 juli 2011 14:38 schreef Robus het volgende:
Zucht... Het "God-deeltje". Ze weten ook alles te kapen he die lui.

quote:

The hunt for the God particle

[...]

The first thing you learn when you ask scientists about the God particle is that it's bad form to call it that. The particle was named a few years back by Nobel Prize-winning physicist Leon Lederman, who has a knack for turning a phrase. Naturally the moniker took root among journalists, who know a good name for a particle when they hear one (it beats the heck out of the muon or the Z-boson).

The preferred name for the God particle among physicists is the Higgs boson, or the Higgs particle, or simply the Higgs, in honor of the University of Edinburgh physicist Peter Higgs, who proposed its existence more than 40 years ago. Most physicists believe that there must be a Higgs field that pervades all space; the Higgs particle would be the carrier of the field and would interact with other particles, sort of the way a Jedi knight in Star Wars is the carrier of the "force." The Higgs is a crucial part of the standard model of particle physics—but no one's ever found it.

Haha oke, ik neem mijn woorden terug!

quote:

Deeltjesversneller roept hulp computergebruikers in
Laatste update: 11 augustus 2011 15:26 info .AMSTERDAM – De deeltjesversneller in Genève komt rekenkracht tekort. Computergebruikers kunnen nu helpen door hun eigen machines berekeningen uit laten voeren.
Een paar softwarepakketten installeren is genoeg om met de Large Hadron Collider mee te kunnen denken. De computer begint dan botsingen van deeltjes te simuleren als hij niet actief voor andere zaken gebruikt wordt. De resultaten van die LHC@Home 2.0-tests stuurt hij naar het hoofdkwartier in Zwitserland.

De ‘burgerdata’ kan van pas komen bij wetenschappelijk onderzoek. De Geneefse deeltjesversneller laat protonen (atoomdeeltjes) met bijna de snelheid van het licht op elkaar botsen. Dat levert nieuwe deeltjes op. Die kunnen ons misschien meer leren over het ontstaan van het heelal.


Thuiscomputers kunnen ook helpen te zoeken naar het Higgs-boson, het deeltje waaraan alle andere deeltjes hun massa zouden ontlenen.


Buitenaards leven

Wetenschappers laten vaker computers van consumenten meerekenen. Een bekend voorbeeld is SETI@Home, dat al jaren zoekt naar sporen van buitenaards leven. Daarvoor maakt het gebruik van BOINC. Dat computerplatform kan worden gebruikt voor talloze ‘meerekenprojecten’, van klimaatonderzoek tot de wetenschappelijke strijd tegen malaria.

Het project dat deze week is begonnen lijkt op een initiatief uit 2004. Daarbij gaan thuiscomputers aan de slag met protonen, ook ten behoeve van de Zwitserse deeltjesversneller. LHC@Home 2.0 onderscheidt zich van zijn voorganger door het belang van zijn berekeningen.

“Door de toegenomen rekenkracht van computers kunnen vrijwilligers nu zoeken naar fundamentele deeltjes”, vertelt de CERN in een persbericht. “Zo kunnen ze nieuwe inzichten verschaffen in het ontstaan van ons universum.”

Bron: http://www.nu.nl/wetensch(...)ergebruikers-in.html
Meedoen? ga naar http://lhcathome.web.cern.ch/LHCathome/Physics/

quote:

Op donderdag 11 augustus 2011 15:52 schreef Maanvis het volgende:

[..]

Bron: http://www.nu.nl/wetensch(...)ergebruikers-in.html
Meedoen? ga naar http://lhcathome.web.cern.ch/LHCathome/Physics/

Gezien mijn eerdere ervaringen met VirtualBox en andere virtualizatie software gaat dit hem niet worden...

Jammer dat het geen standaard client op je PC is zoals bij Seti@Home of die andere Distributed Computing Projects. Had graag meegedaan met mijn idle cycles.

quote:

Op donderdag 11 augustus 2011 16:04 schreef TagForce het volgende:

[..]

Gezien mijn eerdere ervaringen met VirtualBox en andere virtualizatie software gaat dit hem niet worden...

Jammer dat het geen standaard client op je PC is zoals bij Seti@Home of die andere Distributed Computing Projects. Had graag meegedaan met mijn idle cycles.

Dit houdt me er ook een beetje vanaf ja. Met SETI deed ik altijd graag mee, maar dit vind ik teveel gedoe.

Wat ik me nou afvraag (waaarschijnlijk domme vraag): Stel ze vinden het higgs deeltje, is dan het standaardmodel bewezen, en hebben we dan een model dat alles verklaard?
En wat zegt dat dan over snaartheorie, is die dan ontkracht?

quote:

Op vrijdag 2 september 2011 02:26 schreef tech4u het volgende:
Wat ik me nou afvraag (waaarschijnlijk domme vraag): Stel ze vinden het higgs deeltje, is dan het standaardmodel bewezen, en hebben we dan een model dat alles verklaard?

Het standaardmodel is dan "compleet" ( "bewezen" zou ik het niet noemen). Echter, het standaardmodel is een "effectieve theorie". Dat wil zeggen dat we verwachten dat bij veel hogere energieën er een nieuwe theorie nodig is. Net zoals b.v. Newtoniaanse fysica "effectief" is; bij lage energieën en lage snelheden voldoet Newton prima, maar bij hogere energieën heb je Einstein nodig.

Het standaardmodel verklaart niet alles; het bevat geen zwaartekracht.

quote:

En wat zegt dat dan over snaartheorie, is die dan ontkracht?

Het zegt erg weinig over snaartheorie; we weten niet hoe je precies met snaartheorie het standaardmodel moet verklaren Nee, dus.

WOW


22-09-2011

CERN laat deeltjes sneller dan het licht reizen



Wetenschappers van de deeltjesversneller van het Europese onderzoeksinstituut CERN hebben deeltjes snelheden laten afleggen die boven de lichtsnelheid liggen. Als hun metingen kloppen, zou het een aardverschuiving in de natuurkunde betekenen. Tot dusverre wordt uitgegaan van het idee dat niets sneller kan reizen dan het licht.

De verblufte wetenschappers hebben collega's in Japan en de Verenigde Staten gevraagd hun metingen onafhankelijk te verifiëren of theorieën aan te dragen die de gemeten snelheden kunnen verklaren. Tot die tijd durven ze het niet aan te spreken van een ontdekking.

"Als het waar is zou dit zo'n sensationele ontdekking zijn dat men er uiterst zorgvuldig mee moet omgaan", zei John Ellis, een theoretisch natuurkundige van het CERN die niet bij het onderzoek betrokken was.

Volgens de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein kan niets zich sneller voortbewegen dan het licht: zijn beroemde E=mc2 vergelijking. Die staat voor energie is gelijk aan de massa maal de lichtsnelheid in het kwadraat.

De snelheden werden waargenomen in een neutronenstraal die vanuit een deeltjesversneller in Genève op een laboratorium in Italië, 730 kilometer verderop, werd afgevuurd. De neutronen zouden hierbij zestig nanoseconden sneller zijn gegaan dan de lichtsnelheid van ongeveer driehonderdduizend kilometer per seconde.

De onderzoekers stelden de foutenmarge op tien nanoseconden, waardoor de afwijking op zijn minst opmerkelijk is. Vanwege de omvang van de eventuele ontdekking zijn ze maandenlang bezig geweest met het controleren en hercontroleren van de resultaten om er zeker van te zijn dat er geen fouten zijn gemaakt.

In een laboratorium in Chicago kan de test worden nagedaan, zei Stavros Katsanevas, onderdirecteur van het Franse Nationale Instituut voor Nucleair en Deeltjesfysica-onderzoek. Ook in Japan kan de test worden nagedaan, hoewel met vertraging, omdat het land nog steeds kampt met de naweeën van de ramp met een kerncentrale in maart.

Als de resultaten worden bevestigd, betekent dat een fundamentele heroverweging van de natuurwetten, te beginnen met Einsteins speciale relativiteitstheorie uit 1905. Deze theorie helpt bij het verklaren van van alles en nog wat, van zwarte gaten tot de oerknal. "Tot dusverre werkte zij perfect", aldus Ellis.

(depers.nl)

Daarom hebben ze bij Futurama de snelheid van het licht verhoogd, zodat de stelling blijft kloppen

Uitslovers die neutrino's.

Morgen is de presentatie live te volgen:
http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=155620

is het niet dat de reiziger de snelheid niet sneller ervaart dan 300.000km/s?
Ervan uit gaande, dat als je 600.000km/s reist, een minuut voor de reiziger, voor de stilstaanden 2 minuten is.

Ook de reden waarom de massa toeneemt, en niet de snelheid, als je er meer energie in stopt.
300.000km/s met 100kg, wat normaal 50kg weegt, kan zich net zo goed met 600.000km/s voorbewegen, en nog steeds 50kg wegen. Alleen van buiten, lijkt het object trager te gaan dan in werkelijkheid.

Dat dacht ik een jaar geleden al. Niet sneller gaan, wel zwaarder worden, terwijl de massa NIET toeneemt. Slaat toch nergens op, duidelijk dat het sneller reist dan lichtsnelheid.

Tering, ben zowaar slimmer dan einstein

De meeste fysici hanteren dat idee dat "de massa toeneemt als de snelheid toeneemt" niet. Massa is invariant (een "scalair"). Ik heb er nog nooit een bevredigende fysische beschrijving van gezien, in elk geval

En op hoeveel vermogen zaten ze? Wellicht betekent dat hele 2012 een nieuw begrip voor natuurwetten dat definitief is.

quote:

Op zaterdag 24 september 2011 20:55 schreef nero7 het volgende:
En op hoeveel vermogen zaten ze? Wellicht betekent dat hele 2012 een nieuw begrip voor natuurwetten dat definitief is.

Ik denk niet dat wetenschap binnen 1 jaar van een ontdekking naar een theorie gaat. Eerst zullen ze vele onderzoeken plegen en dit zal worden gereviewd worden, waarna er allemaal nieuwe onderzoeken uitrollen.

17-11-2011

Europese deeltjesversneller ontdekt "nieuwe natuurkunde"


De LHD is de meest complexe machine ter wereld.

Wetenschappers die met de gigantische Europese deeltjesversnellere LHC in Genève werken lijken voor het eerst "nieuwe natuurkunde" te hebben gevonden, zo heeft de Britse omroep BBC gemeld.

Het gaat om het LHCb-experiment dat verbonden is aan de grootste deeltjesversneller ter wereld. De LHCb-detector werd ontworpen om deeltjes met zogenaamde schoonheidsquarks te onderzoeken. Meer bepaald door hun verval over een verloop van tijd te bekijken, na botsingen aan hoge snelheid van andere fundamentele deeltjes.

Het experiment onderzoekt in het bijzonder de zogenaamde CP-schending: het verschil bij C (lading) en P (pariteit).

Meer materie dan antimaterie
Terwijl het Standaard Model nauwelijks een schending voorspelt, stelden de vorsers vast dat het verval van deeltjes met de naam d-meson lichtjes lijkt af te wijken van dat van hun antideeltjes. Het verschil is minder dan 0,1 procent. De vondst kan helpen verklaren waarom er in het heelal veel meer materie dan antimaterie is.

Het team rond Mat Charles zegt dat er nog meer onderzoek nodig is, maar dat er van de andere kant minder dan 0,05 procent kans is dat het verkregen resultaat op toeval berust. Bij bevestiging zal de LHC voor het eerst "nieuwe natuurkunde" hebben opgeleverd, dus voorbij het Standaard Model.

Meest complexe machine ter wereld
Het Europees Centrum voor Deeltjesonderzoek CERN zegt voorts dat volgend jaar duidelijk moet worden of het voorspelde Higgs-bosondeeltje al of niet bestaat. Als het wordt gevonden is dit een triomf voor de LHC ("Large Hadron Collider). De meest complexe machine ter wereld is immers in het bijzonder ontworpen om dit deeltje te detecteren. (belga/adha)

(HLN)

11-12-2011

Is het Higgsdeeltje gevonden? Handleiding bij hét wetenschapsnieuws van 2012


Een simulatie op het CERN in Genève. © reuters

Heeft deeltjeslab CERN nu al het befaamde Higgsdeeltje gevonden? Geruchten te over, en dinsdag is er een persconferentie. Handleiding bij hét wetenschapsnieuws van 2012.

Wacht nou gewoon even tot dinsdag, mailt de Nijmeegse hoogleraar hoge energiefysica Sijbrand de Jong luchtig terug. Dinsdagmiddag 14.00 uur is er in Genève die bijeenkomst op CERN waar de nieuwste resultaten van de speurtocht naar het Higgsdeeltje worden gepresenteerd. Met om 16.30 uur een persconferentie.

De Jong: 'Er zijn duizenden mensen met een deel van de informatie. Er zijn wel geruchten, maar eigenlijk vind ik dat men zich erg gedisciplineerd gedraagt.' Bovendien, zegt hij, zo veel geduld vergt het nou ook weer niet. 'Ik wacht namelijk al twintig jaar op de Higgs.'

De Jongs afhoudende reactie staat niet op zich. Dit zijn maar geruchten, meldt directeur Frank Linde van deeltjeslab Nikhef in Amsterdam. Na 13 december graag bereid tot nadere discussie, mailt UvA-deeltjesfysicus Stan Bentvelsen, tevens verbonden aan de ATLAS-detector in CERN.

Zorgvuldigheid
Zorgvuldigheid moet voor snelheid gaan, zegt oud-onderzoeksdirecteur Jos Engelen van CERN, nu voorzitter van NWO. Geen commentaar, antwoordt Martijn Mulders, een Nederlandse theoreticus in dienst van CMS, een van de twee grote detector-experimenten die dinsdag hun resultaten bekend zullen maken.

Maar op blogs en Twitter zijn de speculaties over de eerste glimp van een heuse Higgs niet van de lucht. Oorzaak van de opwinding is, behalve waarschijnlijk toch de loslippigheid van sommige CERN-fysici, ironisch genoeg de uitnodiging van CERN-directeur Rolf Heuer voor het colloquium van komende week. Heuer meldt dat het daar zal gaan over metingen die 'significante vooruitgang' bij de speurtocht naar het Higgsdeeltje, 'maar zonder conclusies over het bestaan of niet-bestaan van het deeltje'.

Kenners wisten genoeg. CERN gaat dinsdag niet de vondst van het Higgsdeeltje claimen, maar wel de eerste experimentele suggestie dat het deeltje echt bestaat.

Hoogtepunt
Daarmee komt de speurtocht met steeds grotere versnellers van zeker twee decennia naar het Higgsdeeltje tot een eerste voorlopig hoogtepunt. Eerder beten de oude LEP-versneller van CERN en de Tevatron bij Chicago er hun tanden op stuk. De vondst van de Higgs zou echter het sluitstuk zijn van het zogeheten Standaardmodel van de deeltjesfysica, dat keurig de verbanden tussen alle deeltjes en krachten omvat. Uitzondering was de vraag waarom deeltjes eigenlijk massa hebben. Daar geeft het Standaard Model geen antwoord op.

In 1964 gaven theoretici, onder wie de Schot Peter Higgs, een mogelijk antwoord op die vraag. Stel, zeiden ze, dat er een universeel veld in het universum is waarvan sommige deeltjestypen meer last hebben dan andere bij versnellingen. Dat is niet alleen een elegante oplossing voor het massavraagstuk. Maar bovendien was de theorie controleerbaar; bij het veld moest volgens de theorie ook een deeltje zijn, later het Higgsdeeltje genoemd. Lastig was wel dat niemand precies kon zeggen hoe zwaar dat deeltje zelf moest zijn. En dus ook niet of het eventueel met deeltjesversnellers te maken zou kunnen zijn.

Ontdekking
Nu lijkt dat dus met de LHC gelukt. Maar waarom waarschuwde CERN-directeur Heuer dan expliciet dat er van een ontdekking geen sprake is? Omdat deeltjesfysici een heel eigen woordkeus hebben als het om ontdekken gaat. Om aanwijzingen voor een deeltje uit de metingen te vissen, is altijd een hoop statistiek nodig. Uitspraken over een piekje in een grafiek gaan daarom altijd vergezeld van een onzekerheid: hoeveel kans is er dat dit piekje toevallig boven de rest uitsteekt?

Een deeltjeslab als CERN claimt pas een ontdekking bij een statistische zekerheid van meer dan 99,9999 procent. Daaronder is er hooguit sprake van 'aanwijzingen voor' (meer dan 99 procent) of 'suggestie van' (95 procent). In de regel vergroot meer meten de zekerheid over een bepaald effect; waarbij er dus een kans is dat het vermeende effect toch een toevallige uitschieter is geweest die gaandeweg weer uit zicht raakt.

Meer metingen
Gemeten heeft CERN het afgelopen jaar meer dan een jaar geleden voor mogelijk was gehouden. In 2008 werd de nieuwe LHC-versneller in bedrijf genomen, de grootste deeltjesbotser ter wereld waarin protonen met immense energie rondzoeven tot ze op elkaar botsen.

Na een week explodeerde een slecht contact in een van de supergeleidende magneten in de 27 kilometer lange ondergrondse ring en was de LHC meer dan een jaar vleugellam. Maar sinds vorig jaar draait hij als een zonnetje, zegt theoreticus dr. Martijn Mulders van de CMS-detector. 'We hebben al vijfmaal zo veel data als optimisten begin dit jaar voorspelden.'

Hij is, meldt hij gehaast, koortsachtig bezig om de nieuwe data door te spitten op sporen van de Higgs. Net als de concurrentie van ATLAS. 'Het wordt spannend om die twee dinsdag naast elkaar te zien.'
Dat is het diplomatieke antwoord op de vraag wat er aan de hand is.

Massagebied
Afgelopen zomer leverde zowel CMS als het ATLAS-detectorteam schattingen van het massagebied waar de Higgs niet kon zitten: onder 114 GeV en boven 141 GeV. De stortvloed aan nieuwe meetgegevens perkt dat nu niet alleen nog verder in, maar levert volgens de geruchten ook de eerste aanwijzing voor waar het deeltje wél zit: volgens ATLAS bij een massa van 126 giga-elektronvolt (GeV), volgens CMS bij 125 GeV. Daarmee is het deeltje weliswaar meer dan honderd keer zo zwaar als een waterstofkern, maar volgens de theorie toch nog een 'lichte Higgs' die zich relatief gemakkelijk in het standaardmodel voegt.

Een en ander zou blijken uit een overschot van bepaalde fotonenduo's tussen de talloze brokstukken van de botsende protonen, waarvan er meer worden gevonden dan toeval kan zijn.
Weer volgens de geruchten gaat het om een effect met een kans dat het toeval is van tussen de 0,1 en 0,01 procent. Volgens de handboeken nog onvoldoende voor een claim dat de Higgs ontdekt is. Maar genoeg om dat colloquium dinsdag met argusogen te volgen. En misschien al een klein glaasje bubbels daarna.

(Volkskrant)

quote:

CERN PUBLIC SEMINAR
Tuesday, December 13, 2011 from 14:00 to 16:00 (Europe/Zurich) at CERN ( Main Auditorium )
Please note that this event will be available live via the Webcast Service.

Tuesday, December 13, 2011
o 14:00 - 14:40 Update on the Standard Model Higgs searches in ATLAS 40'
Speaker: Fabiola Gianotti (CERN)
o 14:40 - 15:20 Update on the Standard Model Higgs searches in CMS 40'
Speaker: Guido Tonelli (Universita di Pisa and INFN Sezione di Pisa - CERN)
o 15:20 - 16:00 Joint question session 40'

13-12-2011

Van hype naar hint

Tussenstand van de jacht op het Higgs-deeltje
Door: Arnout Jaspers

Na 2 jaar meten gaat de Large Hadron Collider van Cern bij Geneve maanden dicht voor groot onderhoud. De resultaten tot nu toe zijn verre van eenduidig. Als de detectie van de Higgs echt is, weegt het deeltje 140 keer zo zwaar als een waterstof-atoom.


Nobelprijswinnaar Gerard 't Hooft zat op de eerste rij bij de presentatie van de resultaten van de LHC op 13 december.

De wereld kon vandaag, dinsdag 13 december, via internet live meekijken naar de presentatie van de nieuwste resultaten wat betreft het Higgs-deeltje, het laatst ontbrekende deeltje in het Standaard Model. Dit is de theorie over alle elementaire deeltjes waaruit het zichtbare heelal – dus ook wijzelf – bestaat.

De geruchtenmachine gonsde vooraf op volle toeren, maar wie had gehoopt dat de directeur van Cern de volle college-zaal zou betreden om dramatisch te openen met 'Ladies and gentlemen, we’ve got him'’, kwam bedrogen uit. Officieel gaat de verklaring van Cern niet verder dan 'prikkelende hints' dat het Higgs-deeltje bestaat, maar die zijn 'nog niet sterk genoeg om de ontdekking te claimen'.

De Large Hadron Collider (LHC), de deeltjesversneller die speciaal is gebouwd om de Higgs op te sporen, heeft er nu twee jaar meten op zitten, en gaat tot maart 2012 dicht voor onderhoud en een upgrade. Logisch dat ze bij Cern vinden dat de belastingbetaler recht heeft op een overzicht van de resultaten tot nu toe.

Bij de deeltjesversneller horen twee mega-detectoren, Atlas en CMS, waar teams van duizenden wetenschappers werken aan het verzamelen en interpreteren van de data. Directe waarneming van een Higgs is uitgesloten; die vervalt zo snel in andere – al lang bekende – deeltjes, dat hij nooit in de detectoren terecht komt.

Het bestaan van de Higgs, en diens massa, zal moeten worden afgeleid uit het gedetailleerd registreren van de secundaire en tertiaire deeltjes die wel in de detectoren terecht komen. Geen enkele detectie op zich draagt een unieke vingerafdruk van de Higgs met zich mee, het komt allemaal aan op hoeveel deeltjes, van welke soort en met welke energie er gedetecteerd worden.

Significantie
De Atlas- en CMS-teams presenteerden afzonderlijk hun resultaten in twee wetenschappelijke presentaties. Leuk dat iedereen live kon meekijken, maar voor niet-specialisten is het ondoenlijk om dit soort presentaties op hun mérites te beoordelen; voor een leek zijn ze een moeras van jargon, in elkaar geflanste sheets vol mysterieuze afkortingen en grafieken met een kluwen van bibberlijntjes.

Alhoewel, sociale wetenschappers zouden toch wat bekende geluiden hebben opgevangen: het ging dinsdag alsmaar over zaken als 'p-waarde' en 'significantie 2,6 sigma'. Het 'ontdekken' van de Higgs is namelijk een puur statistische kwestie. De LHC schiet met een variërende energie miljarden protonen op elkaar, en men kan berekenen hoeveel deeltjes van welke soort er bij elke energie in de detector terecht moeten komen als de Higgs wel, respectievelijk niet bestaat. Het berekende aantal wordt vergeleken met het werkelijk geregistreerde aantal, apart voor een aantal mogelijkheden waarop het Higgs-deeltje kan vervallen in andere deeltjes (de zogeheten decay channels).

Het proces doet denken aan het testen of een dobbelsteen wel (de Higgs bestaat) of niet (de Higgs bestaat niet) vals is. Als je in 10 worpen 3 keer zes gooit, zegt dat nog niks, maar een dobbelsteen die in 100 worpen 30 keer zes gooit is vrijwel zeker vals.

Na twee jaar en biljoenen 'worpen met de dobbelsteen' (proton-protonbotsingen), duiken er nu wat interessante bulten op in de grafieken die vlak zouden moeten blijven als het Higgs niet bestaat. Cern zelf stelt, dat voor elk individueel decay channel het gevonden effect niet méér voorstelt dan twee keer achter elkaar zes gooien met een dobbelsteen.

Maar de diverse decay channels wijzen wel allemaal op een Higgs met dezelfde, relatief lage massa: rond 125 gigaelektronvolt (ongeveer 140 keer zo zwaar als een waterstof-atoom). Bovendien zijn ook de Atlas- en CMS-teams het eens over deze massa. Omdat deze twee detectoren op verschillende manieren werken en deels verschillende decay channels bekijken, geeft dit extra vertrouwen; als ze dit soort effect elk bij een verschillende massa gevonden hadden, had het resultaat de prullenbak in gekund.

Overigens, als deeltjesfysica een sociale wetenschap was geweest, had men nu al Eureka! kunnen roepen, want de significantie van alle effecten gecombineerd ligt iets boven de 2 sigma, ofwel een p-waarde iets onder de 0,05. De geruchtenmachine vooraf had al waardes van meer dan 3 sigma geproduceerd.

P < 0,05 (de kans dat we niet meer dan een toevallige fluctuatie zien is minder dan 5%) is voor psychologen de magische grens waar voorbij je van een significant resultaat mag spreken. Cern legt de lat iets hoger: na de herstart in maart 2012 willen ze in een paar maanden tijd zoveel meer data verzamelen, dat ze de significantie kunnen opkrikken tot 5 sigma. Dan is de kans dat je iemand blij maakt met een dooie mus iets als 1: 100.000.

(Wetenschap24.nl)

14-12-2011

Even geduld nog: de Higgs-ontknoping nadert

Het langgezochte Higgs-deeltje is nog niet gevonden, maar zijn plaatsen om te verstoppen beginnen snel op te raken. Dat werd duidelijk uit nieuwe metingen van de LHC-deeltjesversneller. Er zijn sterke aanwijzingen voor het bestaan van het ‘God-deeltje’, maar voor champagne is het nog te vroeg. Wellicht in 2012.


Dinsdag, even voor twee uur in een zaal bij deeltjeslab CERN. Iedereen is in afwachting van wat er over Higgs gemeld gaat worden.

Dit wilde niemand missen. Uren van tevoren zitten de eerste wetenschappers al klaar in de zaal bij deeltjeslab CERN. En even voor twee uur is de zaal stampvol: er kan niemand meer bij. Buiten de deur is het dringen om toch nog een glimp op te vangen. Als ze van de bewaking aan de lampen hadden mogen hangen om iets te zien, dan hadden ze dat gedaan, zo twitterde iemand.

Reden voor alle opwinding was dat dinsdag hier, in deze zaal, de nieuwste resultaten getoond zouden worden van de zoektocht naar het befaamde Higgs-deeltje, de ‘heilige graal’ van de deeltjesfysica. In de aanloop naar deze dag gonsde het op internet van de geruchten over een mogelijke vondst van het deeltje. Voor diegenen die daar op hoopten, liep de middag uit op een teleurstelling: het deeltje is nog niet gevonden. Maar wat wél duidelijk werd: de ontknoping is dichterbij dan ooit.

Puzzelstukje
Onderzoekers van de Large Hadron Collider (LHC) – de immense deeltjesversneller bij het Zwitserse Genève – presenteerden data die de afgelopen twee jaar zijn verzameld. In de 27-kilometer lange ring worden protonen met extreem hoge snelheden op elkaar geklapt. De botsingen leiden tot talloze ketens van reacties, waar allerlei deeltjes worden gevormd. Met enorme detectoren zoeken de LHC-onderzoekers tussen de brokstukken naar sporen van nieuwe deeltjes, zoals Higgs.


Een voorbeeld van een botsing die plaatsvindt in de ring van de LHC. Hier zie je twee protonen (met rode lijnen) op elkaar klappen. De gele lijnen stellen de deeltjes voor die bij de botsing ontstaan. Afbeelding: © CERN

Het Higgs-deeltje is de kers op de taart die het ‘standaardmodel voor elementaire deeltjes’ heet. Dit is vooralsnog de succesvolste natuurkundige theorie als het gaat om de beschrijving van alle deeltjes en krachten waaruit onze natuur bestaat. Er mist nog één puzzelstukje, namelijk hoe deeltjes aan hun massa komen. In de jaren zestig kwam een aantal natuurkundigen, waaronder de Schot Peter Higgs, met het idee van een veld dat andere deeltjes afremt, en ze daarmee ‘zwaarder’ maakt. Het veld zou worden veroorzaakt door een deeltje: het Higgs-deeltje. Het is het enige deeltje uit het standaardmodel dat nog nooit is waargenomen.

Massa uitsluiten
Probleem is dat het standaardmodel niet zegt hoeveel het deeltje zélf weegt. Wel denkt men te weten in welke deeltjes Higgs – als het tijdens botsingen in een deeltjesversneller ontstaat – kan vervallen. Men zoekt dus in de brei van reacties naar deeltjes die terug te voeren zijn naar Higgs. Bij een gebrek aan aanwijzingen kun je op den duur vrij zeker stellen dat je Higgs niet hebt gezien. Op die manier hebben verschillende deeltjesversnellers de laatste decennia een groot deel van de mogelijke massa’s voor Higgs uitgesloten.


De enorme ATLAS-detector heeft een diameter van 25 meter. Er werken zo’n 3000 mensen aan. Afbeelding: © CERN

In november meldden onderzoekers van twee detectoren van de LHC, ATLAS en CMS, dat Higgs alleen nog een massa kon hebben tussen 115 en 141 gigaelektronvolt (GeV). In deeltjesfysica wordt deze energiemaat gebruikt voor massa, een proton weegt iets minder dan één GeV. Het laatste nieuws, dat dus dinsdag bij CERN werd gepresenteerd, is dat dit bereik weer verder is ingeperkt. ATLAS beperkt de massa van Higgs tot iets tussen 115 en 131 GeV. CMS sluit alles boven 127 GeV uit. Het net rond het ‘God-deeltje’ begint zich dus nu echt te sluiten.

Aanwijzingen voor Higgs
Meer reden voor opwinding was dat ATLAS tevens een duidelijke aanwijzing had gevonden voor Higgs, rond 126 GeV. De onzekerheid van het signaal is alleen nog te groot om zeker te zijn van een ontdekking. CMS vond rond dezelfde plek ook een verhoogd aantal events, al was hun onzekerheid nog een stuk groter. Neemt niet weg dat het veel zegt dat de twee detectoren – die op verschillende plekken langs de ring staan opgesteld – op vrijwel dezelfde plek een aanwijzing vinden.

Een Higgs-deeltje van zo’n 125 GeV past goed in wat men zou verwachten op basis van het standaardmodel. Experimenten met W- en Z-bosonen en de manier waarop ze met elkaar reageren suggereren een Higgs-deeltje tussen de 115 en 130 GeV. Een dergelijke massa laat tevens de deur open voor supersymmetrie – de theorie dat van elk deeltje een anti-deeltje bestaat. Supersymmetrie kan het standaardmodel uitbreiden en antwoorden geven op vragen die het standaardmodel open laat. Een ‘zwaardere’ Higgs zou supersymmetrie in de weg kunnen staan.


Fabiola Gianotti voert dinsdag tijdens de presentatie in CERN het woord namens ATLAS. Ze had duidelijke aanwijzingen voor Higgs om te laten zien. Afbeelding: © CERN

Hoop op 2012
Maar wie herinnert zich nog het Higgs-nieuws van afgelopen zomer? In juli vonden ATLAS en CMS ook een opmerkelijk signaal wat op Higgs kon duiden. Later, na meer data geanalyseerd te hebben, zou dit signaal vervagen tot een toevalstreffer. De kans bestaat nog altijd dat dit opnieuw gebeurt als meer data verzameld wordt. Dit keer hebben de detectoren echter data van een aantal producten waarin het Higgs kan vervallen die het in juli niet had. Mocht Higgs bestaan, dan zal bij toevoeging van data dit keer wel degelijk een piek op de plek van zijn massa vormen, zo verwacht men.

Meer data is dus nodig. Tot nu toe hebben ATLAS en CMS de resultaten van 500 miljard protonbotsingen gemeten. Tegen het eind van 2012 zou vier keer zoveel data beschikbaar zijn. Dat zou voldoende zijn om uitsluitsel te geven over Higgs, zeggen ze bij CERN. Nog even geduld dus, we zijn er nu echt bijna: over een jaar weten we of Higgs bestaat, of niet. En kijken natuurkundigen wellicht terug naar dinsdag 13 december 2011 als de dag waar in de zaal van deeltjeslab CERN de eerste aanwijzingen voor één van de grootste ontdekkingen van de eeuw werden getoond.

(Kennislink)

Inderdaad, mocht dit Higgsboson bestaan dan hebben we altijd nog SUSY om de nieuwe problematiek aan te pakken