De LHC deel 3: Collision day...

quote:

Op maandag 9 april 2012 00:17 schreef RabbitHeart het volgende:
Ik ben weer terug van CERN, het was fantastisch .

Jammer dat de LHC in gebruik was, dus we konden die niet zien. Wel 80 meter onder de grond bij CMS geweest. En LINAC2 gezien. En LEAR, waar voor het eerst antimaterie is geproduceerd. Ook hebben we het computer centrum, de antiproton factory en de magnet factory.

Als gids hadden we deels een oud mannetje (een wetenschapper reeds 12 jaar met pensioen) met een bochel die ontzettend veel wist en kwiek was als een kievit. Wat een held.

`
JALOERS!!

quote:

Op maandag 9 april 2012 11:42 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Klinkt gezellig

Was het ook. Het enige minder leuke was 20 uur in de bus heen en 20 uur terug .

19-04-2012

Deeltjesversnellers van het CERN krijgen precisie tot de nanoseconde


© ap.

Onderzoekers van de Universiteit van Granada ontwikkelen samen met het Europees Centrum voor Deeltjesfysica CERN een nieuw systeem om met een precisie tot een nanoseconde experimenten met deeltjes te kunnen controleren, zo heeft de Spaanse universiteit bekendgemaakt.

De nieuwe communicatie- en synchroniseringstechnologie moet een plaats krijgen in de deeltjesversnellers van het CERN, in het bijzonder in de enorme LHC nabij Genève.

Wetenschappers hopen ze te gebruiken om bij een experiment in mei te kunnen uitmaken met welke snelheid neutrino's zich nu echt voortbewegen: sneller of niet sneller dan het licht. In de herfst vorig jaar stond de wetenschappelijke wereld op stelten nadat onderzoekers van het CERN hadden gemeld te hebben gevonden dat neutrino's de lichtsnelheid overschrijden en daarmee Albert Einstein in de hoek zetten. Maar meer en meer denkt men dat er fouten waren bij de meting.

(HLN)

Hiding in the Higgs data: hints of physics beyond the standard model.

27-04-2012

CERN vindt nieuw 'beauty baryon'


De deeltjesversneller in het CERN. © ap.

Wetenschappers van de Universiteit van Zürich hebben met de deeltjesversneller LHC van het Europees Centrum voor Deeltjesfysica CERN in Genève een nieuw type van baryon gevonden, een subatomair deeltje dat uit drie quarks, de kleinste elementaire deeltjes, bestaat en waarvan de massa gelijk of groter is dan een proton.

Het gaat om het 'beauty baryon' Xi_b dat is gevonden met het CMS-experiment tijdens botsingen van protonen in de 27 km lange deeltjesversneller. Het deeltje bevat een "lichte" quark en twee "zware quarks": een quark "up", een vreemde en een "bottom" of "beauty" quark.

Het Standaard Model van de fysica voorspelt wel het bestaan van een dergelijk "beauty baryon", geladen, neutraal of "excited". De eerste twee zijn al gezien, nu is het de eerste keer dat een "excited beauty baryon" is gedecteerd want het was te zwaar en te onstabiel om zich zonder een deeltjesversneller te laten verschalken, zeggen het CERN en de Universiteit van Zürich. Het is elektrisch neutraal en zijn massa is vergelijkbaar met een lithiumatoom.

De ontdekking bevestigt de theorie over de manier waarop quarks zich binden en helpt beter de "sterke interactie" te begrijpen. Dit is één van de vier fundamentele krachten die de structuur van de materie bepalen.

(HLN

08-06-012

Einstein had toch gelijk, zeggen de neutrino-onderzoekers nu



Het team wetenschappers dat vorig jaar neutrino's sneller dan het licht had zien reizen, heeft vandaag toegegeven dat Albert Einstein gelijk had en dat zijn algemene relativiteitstheorie ook opgaat voor deze elementaire deeltjes.

In september 2011 had een aan het Europese Centrum voor Deeltjesonderzoek CERN verbonden team opschudding veroorzaakt door te zeggen dat volgens het Opera-experiment neutrino's sneller dan het licht reizen. De deeltjes legden de 730 km tussen het CERN en een lab in het Italiaanse Gran Sasso 60 nanoseconden (of met bijna 20 meter) sneller af dan het licht.

Verificatie
De bevinding ging in tegen de relativiteitstheorie van Einstein die in 1905 stelde dat niets sneller was dan het licht. Menige wetenschapper twijfelde aan het resultaat, waarop het team ter verificatie weer aan het werk toog.

Falende verbinding
Op een wetenschappelijke conferentie in het Japanse Kyoto heeft het team vandaag gezegd dat het er naast zat en dat het resultaat niet klopte. Oorzaak is een falende verbinding tussen een gps en een computer voor de meting. Daardoor was 74 nanoseconden minder nodig voor de afstand. Ook het hogeprecisie-uurwerk faalde lichtjes, door dan weer 15 nanoseconden toe te voegen. Eenmaal daaraan verholpen bleken de neutrino's een snelheid te ontwikkelen die "coherent" was met de theorie van Einstein.

Dinsdag is de Italiaanse coördinator van het Opera-experiment opgestapt. De Italiaanse krant Corriere della Serra had Antonio Ereditato de "flopnatuurkundige" genoemd.

(HLN)

Full moon affects Large Hadron Collider operations
Tidal forces cause differences in the position of LHC hardware

15-06-2012

Zaak van de snelle neutrino’s definitief gesloten
Einsteins theorie blijft overeind

Het is over. Finito. Neutrino’s gaan echt niet sneller dan het licht. Het Italiaanse onderzoeksteam dat eind vorig jaar die opzienbarende claim deed, heeft nu toegegeven dat hun metingen onjuist waren. Kennislink dook in de zaak van de sneller-dan-licht-neutrino’s: waar ging het mis?

Dit nieuws zal voor niemand echt een verrassing zijn. Vanaf het moment dat de Italiaanse onderzoeksgroep OPERA vorig jaar september met het absurde resultaat kwam dat ze neutrino’s hadden gemeten die sneller dan het licht reisden, overheerste de scepsis onder de natuurkundige gemeenschap. En toen eerder dit jaar ook nog twee fouten in de meetopstelling aan het licht kwamen leek het een kwestie van tijd voordat het OPERA-team het resultaat definitief naar de prullenbak zou verwijzen.


OPERA, de naam van een enorme ondergrondse detector die speurt naar neutrino’s staat voor Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus. Afbeelding: © OPERA collaboration

Nieuwe metingen
Dat is nu dus gebeurd, tijdens een internationale conferentie over neutrino-onderzoek in het Japanse Kyoto. Hier werden de nieuwste metingen gepresenteerd van neutrino’s die vanaf deeltjeslab CERN in Genève weggevuurd werden naar het 730 kilometer verder gelegen Italiaanse lab Gran Sasso, diep onder de Apennijnen. In dit lab staan vier grote detectoren: OPERA, ICARUS, LVD en Borexino.

Het was de OPERA-detector waarmee de onderzoekers vorig jaar neutrino’s dachten te meten die 60 nanoseconden eerder aankwamen dan als ze met de lichtsnelheid hadden gereisd.

Maar bij de nieuwe metingen, die de afgelopen maanden zijn gedaan, klokten alle vier de detectoren nu netjes de lichtsnelheid. Bovendien kwam het Amerikaanse MINOS-experiment van Fermilab met een nauwkeurigere herberekening van eerdere snelheidsmetingen aan neutrino’s en kwam ook hier de lichtsnelheid uitrollen. Kortom, zaak gesloten. We kunnen weer rustig gaan slapen. Einsteins relativiteitstheorie die ervan uitgaat dat niets sneller kan dat het licht blijft overeind. Blijft over de vraag: hoe ontdekte het team waar de fouten zaten en hoe maakten ze die ongedaan?

‘Los kabeltje’?
Toen het nieuws over de twee fouten naar buiten kwam, berichtten veel media dat een ‘los kabeltje’ de oorzaak was van een verkeerde meting. Alsof de fout wel erg voor de hand lag. Maar zo eenvoudig ligt dat niet. Metingen aan neutrino’s of andere kleine deeltjes vereisen omvangrijke, complexe systemen om de deeltjes te detecteren. Denk aan honderden of soms wel duizenden verschillende elektrische en optische vezelkabels. Wat de invloed van één slechte verbinding is op de data is moeilijk te zeggen. Dat kan een heel subtiel effect zijn, of verwaarloosbaar weinig. De fout opspeuren in zo’n systeem is zoeken naar een naald in een hooiberg. Eigenlijk dus heel knap dat ze die vonden.
Twee fouten

Eind februari wisten we alleen – via een door CERN uitgegeven persbericht – dat het OPERA-team twee fouten in het experiment had geïdentificeerd. Enerzijds hadden ze een niet goed aangesloten optische vezel opgemerkt – in veel media destijds aangeduid als een ‘los kabeltje’ (zie kader) – en de tweede fout betrof een oscillator die de tijdsaanduidingen verzorgde van GPS-signalen.

Opmerkelijk was dat de fouten volgens dit persbericht twee kanten op werkten: de eerste fout zou de neutrino’s eerder hebben laten aankomen, en de tweede fout juist later. In theorie bestond dus nog de mogelijkheid dat de neutrino’s in werkelijkheid nóg sneller waren gegaan, mocht de tweede fout van grotere invloed zijn dan de eerste. In hoeverre de twee gevonden fouten doorwerkten in het meetresultaat was op dat moment nog niet bekend.

Vinden van eerste fout
In werkelijkheid vond het OPERA-team de fouten overigens al in december. Dat blijkt uit een presentatie die OPERA-onderzoeker Maximiliano Sioli eind maart gaf tijdens een workshop in Gran Sasso. De eerste paar maanden na bekendmaking van het meetresultaat in september besteedde het team aan het uitpluizen van hun analyses, statistische methodes en andere vraagstukken over de opzet. Pas in december begonnen ze de apparatuur eens na te lopen. Ze hadden de fouten dus zelfs veel eerder kunnen (of moeten?) vinden, als ze waren begonnen met het nalopen van hun apparatuur.

Over de fouten zelf komen we meer te weten in een andere presentatie tijdens die workshop eind maart, van onderzoeker Gabrielle Sirri. Begin december deed het team metingen aan het tijdsinterval tussen het moment dat een signaal afkomstig van een GPS-tijdsysteem boven de grond in een computer in het ondergrondse lab aankwam en het moment dat de zogeheten master clock van OPERA dit signaal doorstuurde naar alle computers in het lab.

De laatste keer dat ze deze tijdsduur hadden gemeten was in 2007; toen was het 41000 nanoseconden. Nu, in december 2011, bleek het 41075 nanoseconden te zijn. Een tijdsverschil van 75 nanoseconden, waarmee de neutrino’s – foutief – eerder zouden aankomen. En cruciaal: om en nabij die 60 nanoseconden waarmee de neutrino’s zogenaamd sneller waren gegaan dan het licht.


Het stijgende blauwe lijntje vertegenwoordigt het signaal dat door de slecht aangesloten kabel vertraagd wordt. Als de kabel niet goed vast zit (onder) duurt dit duidelijk langer dan als deze wel vast zit (boven). Afbeelding: © LNGS – G. Sirri

Zich realiserend dat dit wel eens dé fout kon zijn zochten ze naar de oorzaak, die ze een week later vonden: de niet goed aangesloten optische vezel. Toen ze deze goed vastdraaiden en opnieuw de zojuist genoemde tijdsduur maten, kwamen ze op de 2007-waarde uit van 41000 nanoseconden. Saillant detail: dit gebeurde op 13 december 2011, de dag dat de hele wereld in de ban was van een mogelijke vondst van het Higgs-deeltje. En zij dus beseften dat hun ‘groot-nieuws’-meting fout was geweest.


Links de kabel op 6 december 2011, dus toen deze nog slecht aangesloten was. Rechts, op 14 december, als de kabel goed vast zit. In één plaatje waarom we een half jaar lang mochten geloven in sneller-dan-licht-neutrino’s. Afbeelding: © G. Sirri, INFN Bologna

Oscillator niet synchroon
Ongeveer rond dezelfde tijd ontdekten ze de tweede fout, een afwijking (in het Engels: timing drift) in de tijdsaanduidingen van de metingen. Wat was het geval: OPERA haalde data binnen in pakketjes van 0,6 seconden. Aan het begin en einde van zo’n datapakket werd een tijdstempel gehangen, zodat men wist wanneer het ene pakketje eindigde en de volgende begon.

Alleen, de oscillator die dat moest doen, liep net niet helemaal synchroon mee. Gedurende de 0,6 seconden dat een pakketje data werd binnengehaald tikte de oscillator net iets sneller zijn tijd weg, tot 74 nanoseconden aan het einde van zo’n pakketje. Simpel gezegd leken de pakketjes dus korter dan ze in werkelijkheid waren. Vergelijk het met dat je denkt dat je 24 kilometer hebt gefietst in een uur, maar, omdat je horloge zonder dat je het wist sneller tikte, je er in werkelijkheid drie kwartier over deed. Je snelheid was dus niet gemiddeld 24 kilometer per uur, maar 32 kilometer per uur.

Dit betekent dat de neutrino’s door deze fout sneller zouden zijn gegaan dan uit de meting zou blijken. Alleen, omdat de neutrino’s niet evenredig verdeeld werden over de datapakketjes – ingewikkeld verhaal – telde dit niet op tot een tijdsverschil van 74 nanoseconden, maar tot gemiddeld 12,3 nanoseconden. Kortom, 12,3 nanoseconden te langzaam door de oscillator en 73 nanoseconden te snel door de losse kabel en je komt ongeveer uit op neutrino’s die 60 nanoseconden te snel gingen. Pronto, mysterie opgelost.

Muonen als definitief bewijs
Nou ja, bijna. Wat het OPERA-team nog even vast moest stellen was of de kabel al slecht aangesloten was vóórdat ze met de metingen begonnen, of pas halverwege de metingen losraakte. In het laatste geval zou het effect op de metingen minder groot zijn dan ze nu dachten. Ze hadden geen foto’s van de kabel van voor oktober 2011, dus ze moesten het op een andere manier controleren. Ze schakelden de hulp in van een andere detector in het lab, de LVD-detector. Deze staat hemelsbreed op slechts 160 meter afstand.

Ze vergeleken voor beide detectoren de meting van kleine deeltjes genaamd muonen. Muonen ontstaan als geladen deeltjes uit de ruimte – kosmische straling – op moleculen in onze atmosfeer botsen. Zo’n muon kan tot diep in de aarde doordringen en zowel door de OPERA-detector gaan als door de LVD-detector. Het blijkt dat dit vooral uit één specifieke richting gebeurt (zie afbeelding hieronder). In de afgelopen vijf jaar hebben ze op die manier zo’n 300 muonen gedetecteerd.


Een bovenaanzicht van het Gran Sasso lab waarbij een muon (rood gestreepte lijn) door OPERA (oranje rechthoek) gaat en vervolgens door LVD (gele rechthoek). Afbeelding: © Presentatie A. Zichichi, mini-workshop Gran Sasso

De muonen bewegen met vrijwel de snelheid van het licht en de afstand tussen de detectoren kan heel precies gemeten worden – ze staan tenslotte in hetzelfde laboratorium. Als ze nu zowel de aankomsttijd van een muon in de OPERA-detector en de aankomsttijd van datzelfde muon in de LVD-detector meten kunnen ze uitrekenen met hoeveel de klokken van beide detectoren verschillen. Dat leverde het volgende plaatje op.


Het tijdsverschil tussen de klokken van de LVD- en OPERA-detector. Halverwege 2008 ontstond een tijdsverschil wat aan het eind van 2011 weer ongedaan werd gemaakt. Afbeelding: © M. Sioli, mini-workshop Gran Sasso

Duidelijk is te zien dat er halverwege 2008 – voordat de neutrino-metingen van OPERA waren begonnen – een tijdsverschil optrad tussen de klokken van LVD en OPERA van ongeveer 73 nanoseconden. Aan het eind van 2011, toen het OPERA-team de losse kabel ontdekte en vastschroefde, sprong het tijdsverschil weer terug naar nul. Een duidelijk bewijs dus dat de losse kabel vrijwel volledig verantwoordelijk was voor het gemeten tijdsverschil van de neutrino’s met de lichtsnelheid. De resultaten van deze ‘muonen-check’ verschenen deze week in een (nu nog ongepubliceerde) wetenschappelijke publicatie.

Neutrino-overgangen
Met de nieuwe metingen van dit voorjaar is het definitieve bewijs geleverd dat de sneller-dan-licht-neutrino een sprookje was. Het spreekt voor het OPERA-team hoe secuur en professioneel ze te werk zijn gegaan om de fouten uit hun experimenten te halen. Zoveel wordt duidelijk uit de presentaties tijdens de workshop in maart. Tegelijkertijd blijven vragen open staan. Waarom checkten ze niet direct al hun apparatuur en verbindingen? Waarom deden ze niet eerder de vergelijking met de LVD-detector? En waarom maakten ze niet meteen in december bekend dat ze fouten hadden gevonden?

Hoe dan ook, deze ‘casus’ was een mooi voorbeeld van wetenschap in actie, vindt ook onderzoeksdirecteur Sergio Bertolucci van CERN. In een persbericht liet hij optekenen: “Een onverwachts resultaat werd gepresenteerd ter controle, nauwkeurig onderzocht en verklaard, mede dankzij een samenwerking van experimenten die normaliter concurreren met elkaar. Zo gaat de wetenschap vooruit.” Zeker waar, ook al vergeet hij voor het gemak te noemen dat het ook de nodige ‘slachtoffers’ heeft gekost. De coördinator natuurkunde en woordvoerder van het OPERA-experiment stapten een tijdje geleden op.


Het IceCube-experiment, met een detector diep onder het ijs van Antarctica, zoekt ook naar sporen van neutrino-overgangen. Afbeelding: © Freija Descamps/NSF

Intussen is het OPERA-experiment verder gegaan met waarmee het eigenlijk ontworpen was: het meten van de overgangen van neutrino’s in hun drie verschijningsvormen, de elektron-neutrino, muon-neutrino en tau-neutrino. Dat neutrino’s van de ene in de andere ‘smaak’ kunnen overgaan, betekent dat ze een massa hebben, iets dat niet door het Standaardmodel voorspeld wordt.

Veel experimenten zoeken naar deze overgangen. Hoe vaak de een in de ander overgaat zegt iets over hun massa. Vaak bestaat het bewijs voor een overgang eruit dat een bepaalde smaak neutrino minder wordt gemeten dan waarmee men oorspronkelijk begon. In 2010 ontdekte OPERA de eerste tau-neutrino in een bundel van muon-neutrino’s. Een duidelijke aanwijzing, maar voor écht bewijs van een neutrino-overgang zijn meerdere van zulke vondsten nodig. Nu heeft OPERA een tweede tau-neutrino gevonden, meldde het team vorige week in Japan. Ze zijn op de goede weg. Kortom, voorlopig zullen we nog genoeg horen van OPERA, al is het hopelijk nu om de goede redenen.

Bronnen:
Persbericht CERN, Neutrinos sent from CERN to Gran Sasso respect the cosmic speed limit (8 juni 2012)
Blog Matt Strassler, OPERA: What Went Wrong (2 april 2012)
Maximiliano Sioli, Updated results of the OPERA neutrino-velocity analysis, presentatie LNGS Workshop (28 maart 2012)
N. Agafonova e.a., Determination of a time-shift in the OPERA
set-up using high energy horizontal muons
in the LVD and OPERA detectors, arXiv:1206.2488 (12 juni 2012)

(Kennislink)

4 juli persco nav Higgs ontdekking? Iemand met meer info?

CERN op spoor van Higgs-deeltje
2 juli 2012 14:51

GENÈVE - Wetenschappers bij het Centrum voor elementair deeltjesonderzoek CERN willen woensdag bekendmaken dat er genoeg aanwijzingen zijn dat het zogenoemde 'Goddeeltje' bestaat.

Het deeltje moet antwoord geven op fundamentele vragen over het universum. Het bestaan van het Higgs boson-deeltje zou het standaardmodel van de deeltjesfysica kloppend maken.

Na tientallen jaren werk dat miljarden heeft gekost, willen de onderzoekers nog niet zo ver gaan dat ze het hypothetische deeltje ook hebben ontdekt.

Maar ze hebben zoveel gegevens verzameld dat ze de 'voetafdruk en schaduw' van het Higgs-boson of het Higgs-deeltje kunnen ontwaren. Het Higgs-boson is een vooralsnog theoretisch elementair deeltje dat alle andere deeltjes massa zou geven.

CERN gebruikt voor het onderzoek onder meer de Large Hadron Collider, waarmee op extreem hoge snelheid deeltjes op elkaar worden geschoten. Deze tunnel van 27 kilometer lengte ligt op de grens van Zwitserland en Frankrijk en is sinds 2009 in gebruik.

'Consistent'
"Wij hebben iets ontdekt wat consistent is met een Higgs", zei CERN-theoreticus John Ellis maandag.
Wetenschappers hopen dat het Higgs-boson, als het bestaat, kan helpen bij het verklaren van diverse mysteries over het universum.

De Britse natuurkundige Peter Higgs voorspelde het bestaan van het boson meer dan veertig jaar geleden als verklaring waarom atomen, en al het andere in het universum, massa hebben.

Door: Novum/NU.nl

De geruchten vliegen rond ja. Iemand die ik ken, kent een prof die bij Atlas werkt. Die was schijnbaar ergens heel enthousiast over, maar mocht niets vertellen. Het zal iig groot nieuws zijn

quote:

Op dinsdag 3 juli 2012 09:10 schreef ATuin-hek het volgende:
De geruchten vliegen rond ja. Iemand die ik ken, kent een prof die bij Atlas werkt. Die was schijnbaar ergens heel enthousiast over, maar mocht niets vertellen. Het zal iig groot nieuws zijn

Cool! Ik ben benieuwd!

http://www.astroblogs.nl/2012/07/03/woensdag-is-h-dag-higgs-dag/

Meer info + gelekte persvideo van CERN

Blijkbaar is Higgs zelf ingevlogen, dus het zal wel belangrijk zijn

03-07-2012

"Gelekte CERN-video geeft glimp van God-deeltje"


De deeltjesversneller in het CERN. © afp.

Terwijl het Centrum voor Deeltjesonderzoek CERN in Genéve morgen een belangrijke aankondiging doet, is er op de website van het onderzoeksinstituut een video opgedoken waarin een woordvoerder bevestigt dat een nieuw deeltje is gevonden, zo hebben New Scientist en de Daily Telegraph gemeld.

Woordvoerder Joe Incandela van het CMS-experiment ging niet zover te stellen dat het om het beruchte Higgs-boson, of God-deeltje gaat.

In de volgens de Telegraph waarschijnlijk gelekte en op morgen gedateerde video zegt Incandela dat een nieuw deeltje is gezien. "Wij hebben sterke aanwijzingen dat daar iets is. Zijn eigenschappen precies omschrijven zal ons nog wat tijd kosten", zo citeerde de New Scientist de wetenschapper.

Hij zegt dat het om een boson gaat, een deeltje met een "integer spin" en een massa ruwweg 130 keer zoveel als een proton. Het zou aldus rond 121 GeV uitkomen, waarbij was verwacht dat Higgs aan 125 GeV zou opduiken.

Incandela heeft het ook over "één van de grootste ontdekkingen in ons (wetenschaps)gebied in de laatste dertig tot veertig jaar en dat de "betekenis van deze waarneming zeer zeer groot kan zijn".

Een vondst van het Higgs-bosondeeltje moet het sluitstuk worden van het Standaard Model omtrent het wezen van de materie. Het veronderstelde deeltje geeft massa aan alle andere deeltjes.

(HLN)

http://webcast.web.cern.ch/webcast/play_higgs.html

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 09:02 schreef .aeon het volgende:
http://webcast.web.cern.ch/webcast/play_higgs.html

Ik heb nog nooit zo weinig begrepen bij een presentatie.

Ben overgeschakeld naar de Guardian live blog.
http://www.guardian.co.uk(...)d-live-coverage-cern

5 sigma's

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 09:39 schreef ATuin-hek het volgende:
5 sigma's

Ik ben al blij met twee sigma.

Wat is een sigma?

standaardafwijking

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 10:07 schreef StarCastic het volgende:
Wat is een sigma?

http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_deviation

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 09:54 schreef spoor4 het volgende:

[..]

Ik ben al blij met twee sigma.

Same here

Wat gaan ze doen met de wetenschap dat het deeltje bestaat? Ze gingen er toch stiekem al vanuit dat het moest bestaan en op die gedachte zullen ongetwijfeld veel theorieën gebaseerd zijn.

Die theorieën worden nu dus waarschijnlijk bewezen, maar in hoeverre kan deze ontdekking tot nieuwe inzichten leiden?

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 10:41 schreef InTrePidIvity het volgende:
Wat gaan ze doen met de wetenschap dat het deeltje bestaat? Ze gingen er toch stiekem al vanuit dat het moest bestaan en op die gedachte zullen ongetwijfeld veel theorieën gebaseerd zijn.

Die theorieën worden nu dus waarschijnlijk bewezen, maar in hoeverre kan deze ontdekking tot nieuwe inzichten leiden?

Ik denk dat ze dat nog niet weten. Wellicht kan je, nu je het deeltje daadwerkelijk kan waarnemen, het ook proberen te manipuleren. Ik kan me voorstellen dat heel veel star-trek achtige technologie realiteit kan worden als je massa kan manipuleren op basisniveau zeg maar.

Vorige ontdekkingen van belangrijke deeltjes hebben de mensheid ook geen windeieren gelegd (TV's, kernenergie, chemotherapie, etc)

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 10:27 schreef ATuin-hek het volgende:

[..]

Same here

Vind het wel grappig om te zien dat journalisten nu wél de voorzichtige bewoording overnemen van wetenschappers, terwijl er na een willekeurige flut-enquête stellig wordt beweerd dat bijvoorbeeld vrouwen vaker vreemdgaan dan mannen.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 10:56 schreef spoor4 het volgende:

[..]

Vind het wel grappig om te zien dat journalisten nu wél de voorzichtige bewoording overnemen van wetenschappers, terwijl er na een willekeurige flut-enquête stellig wordt beweerd dat bijvoorbeeld vrouwen vaker vreemdgaan dan mannen.

Misschien leren ze het ooit Ik vond het wel mooi. Die kerel zei zoiets van "as a layman I would say, we have it". Maar als wetenschapper moest hij toch wat voorzichtiger zijn.

twitter:

manlius84 twitterde op woensdag 04-07-2012 om 10:57:36 Peter #Higgs is crying... it's a great day for physics. I am proud of being a physicist :°) reageer retweet

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 09:39 schreef ATuin-hek het volgende:
5 sigma's

Indrukwekkend idd.

Raken nu niet vele wetenschappers werkloos, nu het deeltje is gevonden?

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 12:44 schreef Felagund het volgende:

[..]

Indrukwekkend idd.

Raken nu niet vele wetenschappers werkloos, nu het deeltje is gevonden?

Ligt eraan wat voor Higgsdeeltje het is; is het fundamenteel, is het samengesteld? Ook het feit dat er een kanaal is waar het Higgs niet gevonden is, en het feit dat ATLAS en CMS nog zo'n 1,5 GeV in massa verschillen, zou nog voor verrassingen kunnen zorgen.

Het meest ideale zou zijn dat het Higgsdeeltje inderdaad daar is waar ze denken dat het is, maar dat het niet volledig in overeenstemming is met het standaardmodel.

Mooi dat het gevonden is. Nu snel dat ding sluiten, voordat we met z'n allen in een zwart gat verdwijnen.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 10:41 schreef InTrePidIvity het volgende:
Wat gaan ze doen met de wetenschap dat het deeltje bestaat? Ze gingen er toch stiekem al vanuit dat het moest bestaan en op die gedachte zullen ongetwijfeld veel theorieën gebaseerd zijn.

Die theorieën worden nu dus waarschijnlijk bewezen, maar in hoeverre kan deze ontdekking tot nieuwe inzichten leiden?

Dat ligt er dus aan in hoeverre het deeltje in overeenstemming is met het standaardmodel.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 08:44 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
03-07-2012

Woordvoerder Joe Incandela van het CMS-experiment ging niet zover te stellen dat het om het beruchte Higgs-boson, of God-deeltje gaat.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:09 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Ligt eraan wat voor Higgsdeeltje het is; is het fundamenteel, is het samengesteld? Ook het feit dat er een kanaal is waar het Higgs niet gevonden is, en het feit dat ATLAS en CMS nog zo'n 1,5 GeV in massa verschillen, zou nog voor verrassingen kunnen zorgen.

Het meest ideale zou zijn dat het Higgsdeeltje inderdaad daar is waar ze denken dat het is, maar dat het niet volledig in overeenstemming is met het standaardmodel.

Even in Jip en Janneke taal, je bedoeld dus dat het mogelijk is dat er meerdere soorten Higgs bosonen zijn? Ik heb altijd gedacht dat het om 1 enkel deeltje ging, wat dus verantwoordelijk is voor de massa van de rest van de deeltjes, maar goed, ik ben a) geen wetenschapper en b) ik baseer mijn informatie puur op wat ik in documentaires en dergelijke zie.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:18 schreef Kper_Norci het volgende:

[..]

Even in Jip en Janneke taal, je bedoeld dus dat het mogelijk is dat er meerdere soorten Higgs bosonen zijn?

Klopt. Het Higgs heeft spin 0, maar kan samengesteld zijn uit andere deeltjes, bekend of onbekend. Zie bijvoorbeeld hier. In supersymmetrische extenties van het SM zijn er meerdere higgs deeltjes

Zou dat Higgsdeeltje nu nóg sneller zijn dan die ene neutrino?

quote:

Ook in de Amerikaanse Tevatron-deeltjesversneller werden aanwijzigingen voor het Higgs-boson gevonden: zij schatten de massa tussen 115 en 135GeV, wat overeenkomt met de CERN-bevindingen.

Bron: http://tweakers.net/nieuw(...)gs-boson-bekend.html

Wat betekent dit dat de massa tussen de 115 en 135GeV geschat wordt Betekent dat per eenheid GeV je de massa kunt berekenen?

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:30 schreef thabit het volgende:
Zou dat Higgsdeeltje nu nóg sneller zijn dan die ene neutrino?

Die ene neutrino die toch al niet sneller was dan de snelheid van het licht?

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:38 schreef Pakspul het volgende:

[..]

Die ene neutrino die toch al niet sneller was dan de snelheid van het licht?

Precies, die ja.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:09 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Dat ligt er dus aan in hoeverre het deeltje in overeenstemming is met het standaardmodel.

Kun je voorbeelden noemen van vindingen waar we als mensheid iets zouden hebben, als dit het geval is?

_{Ik snap verder totaal niets van de materie, ik ben vooral benieuwd naar de praktische uitkomsten die hier uit voort kunnen vloeien...}

quote:

Op maandag 9 april 2012 00:17 schreef RabbitHeart het volgende:
Ik ben weer terug van CERN, het was fantastisch .

Jammer dat de LHC in gebruik was, dus we konden die niet zien. Wel 80 meter onder de grond bij CMS geweest. En LINAC2 gezien. En LEAR, waar voor het eerst antimaterie is geproduceerd. Ook hebben we het computer centrum, de antiproton factory en de magnet factory.

Als gids hadden we deels een oud mannetje (een wetenschapper reeds 12 jaar met pensioen) met een bochel die ontzettend veel wist en kwiek was als een kievit. Wat een held.

Wow, klinkt geweldig! En dit wordt allemaal in de rondleiding getoond? of had je een speciale rondleiding?

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:48 schreef MAHL het volgende:

[..]

Het Higgs deeltje zorgt ervoor dat materie massa heeft, dus als we dat zouden kunnen manipuleren denk ik dat we materie op het diepste niveau zouden kunnen beïnvloeden. Maar de toepassingen die ik dan voor me zie zijn wel érg Star Trek

Beetje mijn reactie stelen he

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:48 schreef MAHL het volgende:

[..]

Het Higgs deeltje zorgt ervoor dat materie massa heeft, dus als we dat zouden kunnen manipuleren denk ik dat we materie op het diepste niveau zouden kunnen beïnvloeden. Maar de toepassingen die ik dan voor me zie zijn wel érg Star Trek

Ik ben juist benieuwd naar wat jij dan voor je ziet Ik ga er niet van uit dat zulke dingen in mijn levensjaren nog tot vorming zullen komen, maar omdat ik totaal geen kennis op dit vlak heb kan ik niet bevatten wat de ontdekking van dit specifieke deeltje allemaal aan technologische vooruitgang kan veroorzaken. Dat wil ik graag horen

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:37 schreef Pakspul het volgende:

[..]

Bron: http://tweakers.net/nieuw(...)gs-boson-bekend.html

Wat betekent dit dat de massa tussen de 115 en 135GeV geschat wordt Betekent dat per eenheid GeV je de massa kunt berekenen?

Je moet het ongeveer zo zien. Het Higgs is een zogenaamd virtueel deeltje. Dat betekent dat het niet direct gemeten kan worden, niet aan de energierelatie van Einstein voldoet, maar wel een massa heeft. Bepaalde processen zullen sterk naar voren komen wanneer de energie van een botsingsexperiment de massa van het Higgsdeeltje gaat benaderen. Op die manier kunnen ze de massa vinden.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:45 schreef InTrePidIvity het volgende:
Kun je voorbeelden noemen van vindingen waar we als mensheid iets zouden hebben, als dit het geval is?

Het levert fundamentele kennis op. Dat lijkt me al nuttig an sich.

Het Higgs-dieet. Door aan elke maaltijd Higgs-bosonen toe te voegen wordt het voedsel zwaarder en raak je bij een gelijke hoeveelheid calorieën sneller verzadigd en eet je minder waardoor je afvalt.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 14:04 schreef MAHL het volgende:

[..]

Ik dacht dat alles aan de energierelatie van Einstein moest voldoen? Of gaat dit niet meer op als je naar de zeer kleine deeltjes gaat kijken?

Google maar es op "virtueel deeltje", misschien dat het je wat duidelijk wordt. Een ietwat technischer stukje, maar nog steeds conceptueel, kun je b.v. hier vinden: Chuck Norris en virtuele deeltjes.

quote:

Is dit trouwens jou gebied waarin je promotiewerk doet, Haushofer?

Nee, ik werk meer op zwaartekracht

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 10:07 schreef StarCastic het volgende:
Wat is een sigma?

Het 'aantal negens' in zekerheid/nauwkeurigheid volgens mij, m.a.w. er is 99.999% kans dat de waarneming niet op toeval berust

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 13:59 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Je moet het ongeveer zo zien. Het Higgs is een zogenaamd virtueel deeltje. Dat betekent dat het niet direct gemeten kan worden, niet aan de energierelatie van Einstein voldoet, maar wel een massa heeft. Bepaalde processen zullen sterk naar voren komen wanneer de energie van een botsingsexperiment de massa van het Higgsdeeltje gaat benaderen. Op die manier kunnen ze de massa vinden.

Kun je dan zeggen dat wanneer een deeltje een massa van X heeft. De waarde van het higgs deeltje X is

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 14:08 schreef eleusis het volgende:

[..]

Het 'aantal negens' in zekerheid/nauwkeurigheid volgens mij, m.a.w. er is 99.999% kans dat de waarneming niet op toeval berust

Nop want 1 sigma (standaard afwijking) is 68%, maar dan gaat het al wel snel naar de 99%. Het heeft te maken met de kans dat het voorkomt en in statistische testen ga je kijken wat de kans is dat wat je ziet toeval is of niet. Bij 4.9SD is de kans 1 in 1.000.000 dat het toeval is en daarmee kun je wel concluderen dat wat je ziet komt door je hypothese.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 14:00 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Het levert fundamentele kennis op. Dat lijkt me al nuttig an sich.

quote:

Some of you will inevitably (and fairly) ask: This may be inspirational, but what good is all this to society, in a practical sense? You may not like the answer, but you should. History shows that the societal benefits of research into fundamental questions often do not emerge for decades, even a century. I suspect you used a computer today; I doubt that, when Thompson discovered the electron in 1897, anyone around him could have guessed at the huge change in society that electronics would bring about. We cannot hope to imagine the technology of the next century, or to envision how seemingly esoteric knowledge gained today may impact the distant future. An investment into fundamental research is always a bit of an educated gamble. But at worst, we are very likely to learn something about nature that is deep, and has many unforeseen implications. Such knowledge, though without clear monetary value, is (in both senses) priceless. "

Hier komt het dus op neer?

Ja

Wetenschap is vaak geen lineair proces, als in "deze toepassing lijkt ons leuk, laten we daar het desbetreffende onderzoek naar doen". Het kent veel zijwegen en kronkelpaden.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 14:47 schreef Haushofer het volgende:
Ja

Wetenschap is vaak geen lineair proces, als in "deze toepassing lijkt ons leuk, laten we daar het desbetreffende onderzoek naar doen". Het kent veel zijwegen en kronkelpaden.

Ik snap wel wat je zegt, ik vind het alleen jammer dat het eigenlijk niet mogelijk is om de potentiele uitkomsten die deze ontdekking biedt met praktische voorbeelden weer te geven Zo blijft het vooral voor wetenschappers een enorm belangrijke ontdekking, de 'gewone man' kan er momenteel zo weinig mee.

Uiteraard zijn de wetenschappers uiteindelijk wel degenen die het praktische nut zullen inzien en gaan toepassen in onderzoek waar de gewone man in de toekomst wel iets aan heeft, dus wat dat betreft heeft iedereen reden tot vreugde. Maar ik had graag wat 'Star Trek-toepassingen' gehoord, niets fascinerender dan naar de toekomst uitkijken!

Leuke blog om te lezen, trouwens:

Resonaances.

quote:

10:58 The party's over now. It was a beautiful day, a historical day, the great triumph of science. Now I'm going to sleep the night off, and tonight we're all gonna celebrate, drink, and make out. Thank you.
10:57 Funny that nobody asks about the loose cable ;-)
10:56 Higgs says: "I'm glad it happened in my lifetime".
10:47 Got carried away, no underwear was thrown on the stage... neither bras, sadly.
10:46 Standing ovations, screams and shouts, the audience throwing bras and underwear at the stage.
10:44 "I think we have it", concludes the DG. "We have a discovery of a Higgs boson, but which one"?
10:42 In summary, both ATLAS and CMS clearly see a Higgs boson in 2 channels: the diphoton and ZZ 4-lepton. Combining those two, the significance of the Higgs signal is 5.0 sigma in both experiments.

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 14:31 schreef Pakspul het volgende:

[..]

Nop want 1 sigma (standaard afwijking) is 68%, maar dan gaat het al wel snel naar de 99%. Het heeft te maken met de kans dat het voorkomt en in statistische testen ga je kijken wat de kans is dat wat je ziet toeval is of niet. Bij 4.9SD is de kans 1 in 1.000.000 dat het toeval is en daarmee kun je wel concluderen dat wat je ziet komt door je hypothese.

OK, nooit geweten dat men dat in standaarddeviaties uitdrukt, ik dacht aan 'six sigma' Nice!

quote:

Op woensdag 4 juli 2012 20:28 schreef eleusis het volgende:

[..]

OK, nooit geweten dat men dat in standaarddeviaties uitdrukt, ik dacht aan 'six sigma' Nice!

Six sigma heeft te maken met aantal fouten die tijdens productie proces voorkomen. Zes standaard deviatie is gelijk aan 3,4 in een miljoen, dus 3,4 fouten in een miljoen.

Foto's LHC.

quote:

Op zondag 8 juli 2012 14:09 schreef Aether het volgende:
Foto's LHC.

[ afbeelding ]

Zo te zien kan iedere kneus de LHC bedienen.

07-09-2012

‘De LHC kan verborgen dimensies aantonen’
Interview met theoretisch natuurkundige Lisa Randall

Extra dimensies lijken misschien uit het sciencefiction genre te komen, maar volgens de beroemde natuurkundige Lisa Randall kunnen ze werkelijkheid zijn. In een gesprek met Kennislink vertelt ze waarom, en laat ze haar licht schijnen op de recente vondst van het Higgsdeeltje.


Lisa Randall verschijnt veel in de media om over natuurkunde te vertellen. Afbeelding: © Wikimedia Commons

Kijk om je heen en je kunt niet anders concluderen dan dat de wereld bestaat uit drie dimensies: voor/achter, links/rechts en boven/beneden, simpel gezegd. En dan heb je nog de tijd als vierde dimensie en is het verhaal wel compleet, toch?

Niet volgens de Amerikaanse theoretisch natuurkundige prof.dr. Lisa Randall. Volgens haar bevat ons universum extra dimensies; misschien wel oneindig groot, maar onzichtbaar voor ons. Met dit theoretisch model verwierf ze in één klap internationale faam. En uit het feit dat ze sindsdien één van de meest geciteerde natuurkundigen is, blijkt wel dat men haar zeer serieus neemt.

Wie is Lisa Randall?
Lisa Randall is één van de meest invloedrijke theoretici binnen de natuurkunde ter wereld. Aan de Harvard Universiteit houdt ze zich bezig met deeltjesfysica en kosmologie, ofwel de ‘fundamentele bouwstenen van de materie en de krachten daartussen’, zoals ze het zelf verwoord. Ze richt zich met name op natuurkunde die ‘verder gaat’ dan het Standaardmodel, zoals donkere materie, supersymmetrie en – meest bekend – extra dimensies. Ze was de eerste vrouw die als professor in de theoretische natuurkunde werd aangesteld op MIT en Harvard. Ze heeft talloze prijzen en erkenningen gekregen en behoorde volgens Time Magazine in 2007 tot ’s werelds 100 meest invloedrijke personen. Randall verschijnt regelmatig in de media en schreef twee populair-wetenschappelijke boeken over haar theorieën. Onlangs bracht ze een e-book uit over de ontdekking van het Higgsdeeltje.
Lokaal 3D-eiland

Het concept van meerdere, verborgen dimensies stamt al uit de jaren twintig van de vorige eeuw. De Duitse natuurkundige Theodor Kaluza deed een poging Maxwells wetten van elektromagnetisme te verenigen met de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Hij voegde daartoe een vijfde dimensie in, waarna de Zweedse natuurkundige Oskar Klein berekende dat deze zo klein moet zijn opgerold, dat we deze niet kunnen zien.

Het idee van Kaluza en Klein bleef lang onaangeroerd op de plank liggen, tot in de jaren tachtig met de opkomst van supersymmetrie en snaartheorie het concept van extra dimensies nieuw leven werd ingeblazen. Lang bleef het beeld van extra dimensies er een van ultrakleine, opgerolde ruimtes. Totdat Randall, samen met collega Raman Sundrum, een revolutionair model presenteerde waaruit bleek dat extra dimensies ook oneindig groot, doch onzichtbaar kunnen zijn. Tot grote opwinding van natuurkundigen hield hun model de natuurwetten van onze driedimensionale wereld in stand, ondanks de aanwezigheid van extra dimensies.

Kort daarna kwam het duo tot een nog intrigerendere conclusie, namelijk dat het universum op bepaalde plaatsen drie dimensies kan hebben, terwijl andere plaatsen meerdere dimensies bevatten. Wij zouden dus op een lokaal ‘3D-eiland’ kunnen leven binnen een hogerdimensionaal universum.


Snaartheorie beschrijft ook meerdere, opgevouwen dimensies, zoals hier afgebeeld. Maar Randall noemt zichzelf nadrukkelijk geen ‘snaartheoreet’. Afbeelding: © Wikimedia Commons

Dat zijn ideeën die voor de gewone sterveling moeilijk te bevatten zijn. Randall is de eerste om dat toe te geven als Kennislink haar spreekt tijdens een wetenschappelijk congres in Dublin. “Ik snap dat zulke ideeën in eerste instantie vrij esoterisch of magisch kunnen overkomen, en weinig te maken lijken te hebben met de werkelijkheid. Maar theorie gaat altijd samen met experimenten, en die interactie heeft geleid tot het beeld dat we tegenwoordig hebben van de natuur.”

Waarom hogere dimensies?
Hogere dimensies moeten we dus serieus nemen, maar even voor ons begrip: wat moeten we ons daarbij voorstellen? “Daar kun je je niets bij voorstellen”, is het resolute antwoord van Randall. “Er bestaan wel analogieën over hoe een verborgen dimensie kan bestaan, maar je kunt ze niet afbeelden.” Overigens ziet Randall dat niet als een probleem. “Ik hoef niet te weten hoe een hogerdimensionaal object eruit ziet, alleen óf het kan bestaan.”

De reden om extra dimensies te overwegen is dat ze een oplossing bieden voor het zogeheten ‘hierarchy problem’, simpel gezegd het raadsel waarom de zwaartekracht zo zwak is vergeleken met de andere fundamentele krachten, de elektromagnetische kracht en de sterke en zwakke kernkrachten. Ook al voelt de zwaartekracht niet zwak – zeker als je een hoge berg opfietst – zijn invloed is relatief klein als je je realiseert dat een kleine magneet een paperclip kan optillen ondanks dat de hele aarde er aan trekt.


Hoe kun je verborgen dimensies voorstellen? Neem een mier die over een dun stuk touw kan lopen. Van veraf lijkt het touw een dunne 1-dimensionale lijn waarover de mier alleen voor- of achteruit kan lopen (blauwe pijl). Als je inzoomt, dan zie je dat de mier ook rondom het touw kan lopen (rode pijl). Deze tweede, extra dimensie komt dan pas tevoorschijn. Afbeelding: © Einstein Online

“Volgens ons model kan de zwaartekracht zich verspreiden over meerdere dimensies. Omdat het zich voornamelijk in andere, verborgen dimensies bevindt, is de kracht bij ons zo zwak”, legt Randall uit. Zijn verborgen dimensies de beste oplossing voor dit probleem? “Ik weet niet of het de beste verklaring is, er zijn er niet zoveel. Zo heb je bijvoorbeeld ook nog supersymmetrie, waar experimenten nu naar zoeken. Uiteindelijk hoef ik niet te bepalen welke beter is, we weten het pas als we het in experimenten zien.”


De LHC-deeltjesversneller kan uitkomst bieden als het gaat om het bewijzen van verborgen dimensies. Afbeelding: © CERN

LHC kan helpen
Kun je verborgen dimensies ooit aantonen? "Jazeker, men zoekt er zelfs naar in de Large Hadron Collider (LHC) ", zegt Randall. “Het gaat om zogeheten ‘Kaluza-Kleindeeltjes’ die door hogere dimensies reizen. Ze lijken op de deeltjes die we kennen, maar dan met een grotere massa. Als de LHC wordt geupgrade naar hogere energieën (mogelijk rond 2020, red.) wordt de kans groter dat we ze vinden. Misschien zijn ze te zwaar voor het bereik waarin de LHC kan kijken, daar maak ik me wel zorgen om. We zoeken daarom ook manieren om ze met indirect bewijs aan te tonen.”

Randall is erg enthousiast over de LHC-deeltjesversneller als instrument om nieuwe natuurkunde aan te tonen. Ze verwacht er veel van de komende jaren. Ze was dan ook zeer in haar nopjes toen begin juli de aankondiging werd gedaan dat het Higgsdeeltje zeer waarschijnlijk gevonden was. “Absoluut, en het is ook goed dat zo’n onderwerp groot in het nieuws kwam. Als mensen willen we graag vooruitgang, dat maakt ons optimistisch. En het feit dat het om een internationale samenwerking gaat is erg inspirerend.”


De voorkant van het nieuwe e-book van Lisa Randall, zojuist verschenen.

Higgs-ontdekking
Op het moment dat Kennislink haar spreekt legt ze de laatste hand aan een e-book dat de ontdekking van het Higgsdeeltje moet duiden. Iets wat overigens duidelijk merkbaar is in het gesprek. Ze maakt een gestresste indruk en houdt haar telefoon angstvallig in de gaten om regelmatig het gesprek te onderbreken voor een berichtje. “Het is een drukke periode met veel afspraken”, verontschuldigt ze zich om vervolgens, terwijl ze een bericht typt, over haar boek verder te praten. “In het e-book, genaamd Higgs Discovery: The Power of Empty Space ga ik in op wat de ontdekking betekent, wat het deeltje en het mechanisme erachter is en hoe de ontdekking tot stand kwam.”

Ontdekking? Is ze daar al van overtuigd? De wetenschappers van de LHC weten namelijk nog niet helemaal zeker wat ze precies voor nieuw deeltje ontdekt hebben. “Ja, daar ben ik van overtuigd”, zegt ze stellig. “We moeten inderdaad nog even afwachten wat ze precies voor Higgsdeeltje gevonden hebben. Maar zelfs als het een Standaardmodel-Higgs zou zijn (de simpelste vorm van een Higgsdeeltje, één die beschreven wordt door het Standaardmodel, red.), betwijfel ik of dat het hele verhaal is. Mochten de eigenschappen hiervan afwijken, zou dat natuurlijk een interessantere aanwijzing zijn. We weten niet wat het zal worden.”

Vindt ze het stiekem niet jammer dat het de Tevatron (de Amerikaanse deeltjesversneller van Fermilab) niet lukte het Higgsdeeltje als eerst te vinden? “Natuurlijk had ik graag gezien dat de Tevatron nog draaide, maar de LHC is een veel krachtigere machine. De Tevatron was een geweldige machine waarbij technologie is ontwikkeld die ook in de LHC gebruikt wordt. Maar ik maak me wel zorgen om de toekomst nu de versneller is gesloten. Wat gaan we doen op de lange termijn? Niets? In de VS ligt wel een plan om iets met deeltjesfysica bij Fermilab te gaan doen, maar dat is nog erg onzeker.”


In haar vrije tijd wil Lisa Randall nog wel eens een stukje klimmen. Afbeelding: © Lisa Randall

Wetenschap populariseren
Haar e-book is in feite een aanvulling op een boek dat ze schreef in 2011, Knocking on Heavens Door, één van de twee populair-wetenschappelijke boeken die van haar hand verschenen over de natuurkunde die haar zo interesseert. Ook verschijnt ze regelmatig op radio en tv. Vindt Randall het belangrijk dat wetenschappers zo naar buiten treden? “Ja, als een aantal het doen. Ik vind niet dat iedereen dat moet doen, maar er is een verantwoordelijkheid binnen de gemeenschap om informatie naar buiten te brengen. Wetenschap is ingewikkeld en mensen begrijpen het niet tenzij iemand de moeite neemt om het uit te leggen.”

Zelf doet ze het vooral om het plezier dat ze heeft in het schrijven, niet om mensen over te halen ook de wetenschap in te gaan. “Dat is een leuke bijkomstigheid, maar ik heb zelf ook niet voor wetenschap gekozen omdat anderen dat deden. Ik vind het leuk om te doen, maar er zit ook een prijs aan, want je kunt minder wetenschap doen. Ik moet er heel hard voor werken.” Iets wat in het gesprek duidelijk zichtbaar was. Na afloop kan ze er niet snel genoeg weer mee door gaan. Haar eigen dimensie in.

Van de boeken van Lisa Randall zijn ooit Nederlandse vertalingen verschenen, maar die zijn nu vrijwel nergens meer te krijgen. De Engelstalige boeken, inclusief haar laatste e-book, zijn in Nederland wel verkrijgbaar, bijvoorbeeld bij Bol.com.

(Kennsilink)

12-09-2012

Op zoek naar het Higgs-deeltje op Amsterdams Filmfestival



Vier jaar lang volgde filmmaker Jan van den Berg de onderzoekers van CERN op hun zoektocht naar het mysterieuze Higgs-deeltje. In de documentaire ‘Higgs: In het hart van de verbeelding’ wordt de zoektocht uitgebreid beschreven. De documentaire wordt dit weekend uitgezonden op het Science Park Amsterdam Film Festival.

Voor het maken van de documentaire sprak Van den Berg met diverse wetenschappers uit allerlei landen die betrokken waren bij het ontdekken van het Higgs-deetje. “We volgden één van de twee teams van het Higgs-project. Je zag een rivaliteit tussen de twee teams, omdat ze allebei heel graag het Higgs-deeltje wilde vinden, maar toch was er ook samenwerking. Dat komt in de film mooi naar voren.”

Peter Higgs
Voor zijn zoektocht kwam Van den Berg ook in contact met de professor die in 1964 voor het eerst met de theorie op de proppen kwam: Peter Higgs. De Schotse professor is inmiddels 83 jaar, maar kan in de documentaire nog goed voor ogen halen hoe de theorie tot stand kwam.

Het ‘God-deeltje’
Het Higgs-deeltje wordt door sommige wetenschappers ook wel het ‘God-deeltje’ genoemd, iets waar lang niet alle natuurkundigen zich in kunnen vinden, zo blijkt uit de documentaire. Het Higgs-boson zou het ontbrekende deeltje moeten zijn in ons begrip van de theoretisce natuurkunde. “Het is het deeltje dat alle andere deeltjes massa geeft”, leggen de wetenschappers uit.

Aanpassingen
De premiere van ‘In het hart van de verbeelding’ vond al in 2009 plaats, toen er nog steeds koortsachtig naar het Higgs-deeltje gezocht werd. Vlak na de premiere liepen de wetenschappers nog tegen enkele flinke problemen op, zoals een grote beschadiging aan de Large Hadron Collider. Maar uiteindelijk vond toch het verwachte succes plaats, toen in mei het Higgs-deeltje dan eindelijk werd gevonden. Het was voor Van den Berg reden genoeg om zijn documentaire weer aan te passen. Hij sprak wederom af met Peter Higgs en filmde zijn verheugde reactie, en zijn aanwezigheid bij de officiële bekendmaking van het deeltje. Al met al monteerde Van den Berg minuten aan nieuw materiaal in zijn documentaire. De nieuwe versie werd op 4 juli van dit jaar vertoond op tv.


SPAFF
Van den Bergs film is dit weekend ook te zien op het SPAFF, het Science Park Amsterdam Film Festival. Op dit festival, waarvan Van den Berg ook in de organisatie zit, worden 25 wetenschappelijke films vertoond op het Science Park in Amsterdam. “Een uniek evenement,” zegt Van den Berg. “Op het festival bekijk je films op locatie. Zo kijk je bijvoorbeeld een film over vossen op de Faculteit der Natuurwetenschappen, of een film over computertechniek op de Faculteit Computerwetenschappen. Dat brengt alle soorten wetenschap bij elkaar.”

Naar het filmfestival? Kaarten zijn gratis, maar het is aan te raden om deze hier te reserveren.

(scientias.nl)

Leuke vent, die Van den Berg, heb nog wel es met em aan de bar gehangen na een van z'n voorstellingen. Z'n Higgsfilm van twee jaar terug vond ik wat tegenvallen, iets teveel kriegele muziek en er had wat meer inhoud in gemogen naar mijn smaak. Ik denk dat dit dan een opvolger van die film is.

quote:

Op donderdag 13 september 2012 10:30 schreef Haushofer het volgende:
Leuke vent, die Van den Berg, heb nog wel es met em aan de bar gehangen na een van z'n voorstellingen. .

13-09-2012

Deeltjesversneller CERN laat protonen met lood-ionen botsen


© epa.

Vanmorgen vroeg zijn voor het eerst in de geschiedenis van de gigantische deeltjesversneller Large Hadron Collider (LHC) in de omgeving van Genève protonen met lood-ionen in botsing gebracht. Dat heeft het Europees Centrum voor Kernonderzoek CERN meegedeeld.

Bij de botsingen tussen protonen en de kern van lood ontstaat in de ALICE-detector een "douche" van deeltjes. Ook experimenten als ATLAS, CMS en LHCb nemen de botsingen waar. De omschakeling naar het laten botsen van verschillende soorten deeltjes - in plaats van zelfde soorten zoals protonen met protonen - vormt een technische uitdaging, zegt het CERN. Dat komt onder andere omdat de botsingen asymmetrisch in energie zijn.

Het betreft nog maar een korte proef vooraleer het experiment in januari of februari echt zal draaien. Daarna gaat de gigantische deeltjesversneller in onderhoud.

De LHC heeft reeds toegelaten een nieuw deeltje te vinden dat zo goed als zeker het mysterieuze Higgs-bosondeeltje is. Dat is het sluitstuk van het Standaardmodel rondom het wezen van de materie.

(HLN)

16-10-2012

Vrouw kan deeltjesversneller CERN niet laten stilleggen


Duitse vreest einde wereld
© epa.

Een Duitse vrouw die het einde van de wereld vreest, heeft bij een administratieve rechtbank bot gevangen in haar poging het onderzoek met de gigantische deeltjesversneller van het CERN te laten stilleggen omdat die het einde van de wereld zou inluiden.

De in het Zwitserse Zürich wonende vrouw vreest dat de 27 km lange LHC-cyclotron van het Europees Centrum voor Nucleair Onderzoek CERN nabij Genève kleine zwarte gaten zou creëren die uiteindelijk de Aarde zouden vernietigen. Ze stapte naar het Duitse gerecht, vanwege het belang dat Duitsland in de installatie heeft, om het onderzoek te doen stoppen.

Nadat ook al het Duits Grondwettelijk Hof haar verzoek had afgewezen was het vandaag de beurt aan de hoge administratieve rechtbank van Münster. Die oordeelde dat volgens een meerderheid van de wetenschappers het onderzoek geen gevaar inhoudt.

De LHC moet de laatste fundamentele vragen over de materie helpen beantwoorden door protonen aan hoge snelheid met elkaar te laten botsen. De vrouw meent dat dit zou leiden tot zwarte gaten, kosmische kannibalen die alle omgevende materie opslokken.

(HLN)

Jammer nou, daar gaan we. Nog 2 maandjes!

Klap es in je handen. Gaan je handen dwars door elkaar heen, of "botsen" de atomen (in dit geval elektronen) op elkaar?

Juist omdat het ook deeltjes zijn, kunnen protonen "botsen", hoewel je dit niet al teveel als botsende knikkers moet voorstellen.

Begrijp ik het als leek goed dat de deeltjes die ze met elkaar laten botsen, deeltjes met massa zijn, en de deeltjes die na de botsing ontstaan, zg elemetary particles zijn, zonder massa?

New Large Hadron Collider data may thin out theories in particle physics
Exceedingly rare decay of B mesons shows up largely as expected

quote:

Large Hadron Collider May Have Produced New Matter
"The Large Hadron Collider, the world's largest and most powerful particle accelerator and the 'Big Bang machine' that was used to discover what appears to be the long-sought Higgs boson particle (as announced July 4), may have another surprise up its sleeve this year: The LHC looks to have produced a new type of matter, according to a new analysis of particle collision data by scientists at MIT and Rice University. The new type of matter, which has yet to be verified, is theorized to be one of two possible forms: Either 'color-glass condensate' — a flattened nucleus transformed into a 'wall' of gluons, which are smaller binding subatomic particles, or it could be 'quark-gluon plasma,' a dense, soup or liquid-like collection of individual particles."

15-12-2012

CERN krijgt status van observator bij algemene vergadering VN


© ap.

De algemene vergadering van de Verenigde Naties heeft een resolutie aangenomen die het Europees Centrum voor Kernonderzoek CERN de status van observator verleent. Het centrum zal voortaan kunnen deelnemen aan de werkzaamheden van de algemene vergadering en de zittingen kunnen volgen als observator.

"De toekenning van dit statuut toont het belang dat de VN hecht aan de wetenschap en aan haar rol in de samenleving", zegt de algemeen directeur van CERN, Rolf Heuer.

Het Europees Centrum voor Kernonderzoek, met zetel in Genève, is het belangrijkste laboratorium voor onderzoek naar deeltjesfysica. Op 4 juli kondigde het centrum aan dat het een nieuwe deeltje had ontdekt, dat "compatibel" is met de kenmerken van het Brout-Englert-Higgs-deeltje, dat de massa van alle andere deeltjes zou bepalen. De ontdekking kwam er na een reeks experimenten in de grootste deeltjesversneller ter wereld, een cirkel met een omtrek van 27 kilometer onder de Frans-Zwitserse grens.

Het Brout-Englert-Higgs-deeltje werd in 1964 beschreven door de Belgen Robert Brout en François Englert, alsmede door de Schot Peter Higgs.

(HLN)

21-12-2012

Huh, twéé Higgsdeeltjes?

Heeft het Higgsdeeltje een gespleten persoonlijkheid? Dat is de vraag nu de laatste resultaten van de LHC-experimenten de indruk lijken te wekken dat er twéé Higgsdeeltjes zijn. Ook al is het waarschijnlijk een meetfout, het deeltje blijft de gemoederen bezig houden.


De ring van de 27-kilometer lange LHC-deeltjesversneller, waar naar het Higgsdeeltje wordt gespeurd.
CERN

En zo was er toch nog even een beetje opwinding aan het einde van een jaar waar de grootste opschudding in juli plaatsvond. Deeltjeslab CERN presenteerde toen de ontdekking van een deeltje dat sterk leek op het langgezochte Higgsdeeltje. Volledig zeker was men nog niet of het om het Higgsdeeltje ging en in hoeverre het dan overeenkwam met wat de voornaamste theorie erover, het Standaardmodel, voorspelt. Sinds de ontdekking zijn de afgelopen maanden nog volop metingen uitgevoerd in de LHC-deeltjesversneller in de hoop de eigenschappen van dit ‘Higgsachtige’ deeltje boven tafel te krijgen.

Vervalkanalen
De onderzoekers kunnen het Higgsdeeltje alleen niet direct waarnemen. Eenmaal gevormd vervalt het ogenblikkelijk naar andere deeltjes. Met de enorme detectoren (ATLAS en CMS) speuren ze in de brokstukken van de botsingen tussen protonen naar deze vervalproducten.

Wat het lastig maakt is dat andere deeltjes vergelijkbare vervalreacties veroorzaken, dus de onderzoekers moeten uitpuzzelen bij welke reactie een Higgsdeeltje aan de basis stond en bij welke niet. Uit het Standaardmodel kun je voor een Higgsdeeltje met een bepaalde massa uitrekenen hoe vaak het in elk type vervalproduct zou moeten vervallen. Deze vervalkanalen, zoals de metingen naar deze vervalreacties worden genoemd, kunnen ons dus iets leren over de eigenschappen van het deeltje.


Een meting van CMS, mogelijk het verval van een Higgsdeeltje naar twee Z-bosonen. Eén vervalt naar een paar elektronen (groen) en de ander in een paar muonen (rood).
CMS

In november presenteerden de onderzoekers al eens nieuwe metingen. Dit leverde geen spektakel op: het deeltje leek alleen nog maar méér op het Higgsdeeltje zoals door het Standaardmodel voorspeld wordt. Goed nieuws in zekere zin, maar ook ‘saai’. Natuurkundigen hopen stiekem op een exotischer Higgsdeeltje, één die eventueel de deur kan openen naar nieuwe natuurkunde. Echter, van één vervalkanaal hielden de onderzoekers de metingen achterwege, die waarin het Higgsdeeltje vervalt naar twee fotonen (lichtdeeltjes). En juist dit was het kanaal wat in juli de meeste aandacht had getrokken, omdat deze reactie opvallend vaker optrad dan gedacht.

Twee piekjes
Inmiddels weten we waarom. In metingen van de ATLAS-detector hadden de onderzoekers iets bizars gevonden. In plaats van één piek ontstonden er twéé pieken in de data. De vervalreactie naar twee fotonen duidde op een andere massa van het Higgsdeeltje dan de reactie waarin het deeltje naar twee zogenoemde Z-bosonen vervalt. Bij de eerstgenoemde rolde er een massa van 126,6 GeV uit (een proton weegt ongeveer 1 GeV), bij de tweede een massa van 123,5 GeV. Nu is een verschil tussen vervalkanalen normaal, maar in dit geval zit er zo’n groot gat tussen dat hier iets aan de hand is. De onderzoekers zijn een maand bezig geweest een mogelijke fout op te sporen. Zonder succes, en dus presenteerden ze de data nu alsnog.


Data van de ATLAS-detector. De blauwe lijnen duiden op het verval naar twee Z-bosonen. De rode lijnen op het verval naar twee fotonen.
ATLAS

Een nieuwe versneller?
De LHC mag dan succesvol zijn in zijn zeer waarschijnlijk ontdekking van het Higgsdeeltje, maar om de complete eigenschappen van het nieuwe deeltje uit de doeken te doen schiet de versneller waarschijnlijk te kort. Dat komt door het gebruik van protonen bij de botsingen, die gunstig zijn voor het vínden van het deeltje, maar voor de specifieke eigenschappen teveel extra brokstukken oplevert. Er gaan daarom plannen op voor een nieuw te bouwen deeltjesversneller, de International Linear Collider, een 31-kilometer lange buis waar elektronen en positronen (anti-elektronen) op elkaar botsen. Met geschatte kosten tussen de 7 en 8 miljard is dat wel een dure grap. Volgens de laatste berichten lijkt Japan echter de meeste kans te maken dit prestigieuze project te gaan starten.

De eerste, en spannendste ingeving is natuurlijk: twéé Higgsdeeltjes? Dat lijkt echter zeer onwaarschijnlijk, al is het maar omdat er in de theorie vooralsnog geen plaats is voor zo’n duo. Ze zijn er wel hoor, theorieën over meerdere Higgsdeeltjes, maar in geen enkele liggen de massa’s zo dicht bij elkaar. Nee, het meest waarschijnlijk is een systematisch of statistisch foutje de oorzaak, luidt de consensus onder natuurkundigen. Ze geloven niet dat er twee Higgsdeeltjes bestaan die zo op elkaar lijken, waarbij de één de voorkeur heeft om in Z-bosonen te vervallen en de ander in fotonen.

Upgrade
Los van deze dubieuze ‘dubbelpiek’ is het interessant dat het verhoogde verval naar twee fotonen nog steeds overeind staat, iets waarvan men aanvankelijk dacht dat het met meer data wel zou verdwijnen. Dit zou eventueel kunnen wijzen op de aanwezigheid van andere, nieuwe deeltjes. Voorlopig is het nu eerst wachten wat het team van de ándere detector, CMS, voor data heeft over het verval naar twee fotonen. Zij hielden de resultaten nog even geheim, omdat ze naar eigen zeggen meer tijd nodig hadden om de analyse rond te krijgen.

En verder? Van de data die tot nu toe is verzameld in 2012 is nog slechts een fractie geanalyseerd, dus daar zijn de onderzoekers nog even zoet mee. Ergens in maart zullen de nieuwste resultaten daarvan gepresenteerd worden. Voor nieuwe experimenten is het voorlopig even geduld hebben. De LHC is inmiddels gesloten voor de winterstop en in het voorjaar zullen andere experimenten met botsingen tussen zware loodionen plaatsvinden. Dan gaat de deeltjesversneller dicht voor een upgrade, en zullen in 2015 pas weer Higgsmetingen gedaan worden. Maar dan wel met nóg hogere energieën dan tot nu toe, dus hopelijk krijgen we dan nieuwe antwoorden

(Kennislink)

quote:

CERN's LHC Powers Down For Two Years
"Excitement and the media surrounded the Higgs boson particle for weeks when it was discovered in part by the Large Hadron Collider (LHC). But now, the collider that makes its home with CERN, the famed international organizational that operates the world's largest particle physics laboratory, is powering down. The Higgs boson particle was first discovered by the LHC in 2012. The particle, essentially, interacts with everything that has mass as the objects interact with the all-powerful Higgs field, a concept which, in theory, occupies the entire universe."

quote:

Op vrijdag 15 februari 2013 09:16 schreef Aether het volgende:

[..]

14-02-2013

Deeltjesversneller neemt twee jaar pauze


De installaties zullen gerenoveerd worden en de LHC zal voorbereid worden om tijdens de volgende explotatiecyclus met een hoger energieniveau te werken. © afp.

Het Centrum voor Kernonderzoek CERN last vanaf vandaag een pauze in van ongeveer 2 jaar. Tijdens de onderbreking zal het Centrum renovatiewerken uitvoeren en de deeltjesversneller LHC verbeteren. In juli kondigde het instituut nog aan dat het Higgs-bosondeeltje werd gevonden, waar al een halve eeuw naar werd gezocht.

De Large Hadron Collider (LHC), de grootste deeltjesversneller ter wereld, laat vanaf nu even geen deeltjes meer tegen elkaar botsen. Zaterdag zal de apparatuur volledig worden stilgelegd.

Het is de eerste keer dat de versneller wordt stilgelegd sinds hij november 2009 in gebruik werd genomen. In 3 jaar tijd heeft CERN al 6 miljoen miljard botsingen tussen deeltjes doen plaatsvinden. Vijf miljoen miljard botsingen werden als "interessant" beschouwd. Slechts 400 botsingen hebben geleid tot de ontdekking van het Higgs-deeltje.

Tijdens de pauze van twee jaar zullen er geen botsingen plaatsvinden in de tunnel. De installaties zullen gerenoveerd worden en de LHC zal voorbereid worden om tijdens de volgende explotatiecyclus met een hoger energieniveau te werken. Daarnaast zullen er ook werken uitgevoerd worden aan andere deeltjesversnellers van CERN.

(HLN)

quote:

Does the Higgs Boson Reveal Our Universe's Doomsday?
"If calculations of the newly discovered Higgs boson particle are correct, one day, tens of billions of years from now, the universe will disappear at the speed of light, replaced by a strange, alternative dimension, one theoretical physicist calls boring. 'It may be that the universe we live in is inherently unstable and at some point billions of years from now it's all going to get wiped out. This has to do with the Higgs energy field itself,' Joseph Lykken, with the Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Ill., said. 'This calculation tells you that many tens of billions of years from now there'll be a catastrophe.'"

06-03-2013

'Bijna zekerheid over Higgs-boson'

Wetenschappers zijn bijna zover dat ze kunnen concluderen dat het deeltje dat vorig jaar werd gevonden met de deeltjesversneller van het Europese onderzoekscentrum CERN in Genève daadwerkelijk het illustere Higgs-boson is.


Foto: AFP Dat hebben de wetenschappers woensdag gezegd op een persconferentie in de Italiaanse Alpen, waar de vorderingen van het onderzoek werden toegelicht.

Het Higgs-boson is zo belangrijk, dat het ook wel het God-deeltje wordt genoemd. Massa beïnvloedt hoe deeltjes zich gedragen. Higgs-bosonen bepalen dus uiteindelijk wat wij om ons heen zien, van de kleinste levende wezens tot de grootste sterrenstelsels.

Vorig jaar juli maakten wetenschappers bekend dat ze met behulp van de deeltjesversneller, de Large Hadron Collider, een deeltje hadden aangetroffen dat erg leek op het Higgs-deeltje. Sindsdien is de wetenschap op zoek naar de bevestiging van de vondst.

Het deeltje is vernoemd naar de Britse natuurkundige Peter Higgs, die in 1964 met de theorie kwam dat een dergelijk deeltje moet bestaan.

(nu.nl)

FP: 'Higgs-boson is nu echt gevonden'

quote:

Higgs Data Could Spell Trouble For Leading Big Bang Theory
"Paul Steinhardt, an astrophysicist at Princeton University in New Jersey, and colleagues have posted a controversial paper on ArXiv arguing, based on the latest Higgs data and the cosmic microwave background map from the Planck mission, that the leading theory explaining the first moments of the Big Bang ('inflation') is fatally flawed. In short, Steinhardt says that the models that best fit the Planck data — known as 'plateau models' because their potential-energy profiles level off at relatively low energies — are far less likely to occur naturally than the models that Planck ruled out. Secondly, he says, the news for these plateau models gets dramatically worse when the results are analyzed in conjunction with the latest results about the Higgs field coming from CERN's Large Hadron Collider. Particle physicists working at the LHC have calculated that the Higgs field is likely to have started out in a high-energy, 'metastable' state rather than in a stable, low-energy configuration. Steinhardt likens the odds of the Higgs field initially being perched in the precarious metastable state as to those of dropping out of the sky over the Matterhorn and conveniently landing in a 'dimple near the top,' rather than crashing down to the mountain's base."

13-05-2013

"Ontdekking CERN opent deur voor nieuwe fysica"


© afp.

Atoomkernen kunnen een meer gevarieerde vorm aannemen dan tot nu toe gedacht: ze zijn niet noodzakelijk rond of hebben niet noodzakelijk de courante vorm van een rugbybal, maar kunnen ook asymmetrisch zijn, zoals een peer. Dit heeft een groep wetenschappers kunnen aantonen met een installatie van het CERN in Genève, zo heeft het Europees onderzoekscentrum voor deeltjesfysica meegedeeld. Sommige theorieën staan met de ontdekking op hun kop.

Tot nu toe was het moeilijk om peervormige atoomkernen waar te nemen, hoewel het bestaan van asymmetrische vormen was voorspeld. Want bij zo een vorm is er aan het ene eind van de kern meer massa dan aan de andere.

Een team rond Peter Butler van de Universiteit van Liverpool heeft nu een techniek ontwikkeld om met het ISOLDE-instrument van het CERN de vorm te bestuderen van de kortlevende isotopen radon 220 en radium 224. De eerste is wel degelijk peervormig, de tweede heeft er kenmerken van.

Nieuwe fysica
De observatie is niet alleen van belang voor het begrijpen van de nucleaire structuur, maar kan ook de zoektocht naar eventuele elektrische dipoolmomenten (EDM) in atomen vooruithelpen, zegt het CERN. Een EDM komt overeen met een scheiding van de positieve en negatieve ladingen in een atoom.

Volgens het Standaard Model omtrent het wezen van de materie is de waarde van een EDM zo klein dat het zich onder de waarneembare grens bevindt. Vele theorieën, die het model willen verfijnen, voorspellen wel meetbare waarden. Wat nu gebeurde en de deur openzet voor nieuwe fysica.

(HLN)

31-05-2013

CERN klaar voor toekomst



De nieuwe toekomststrategie van CERN onderstreept het succes van dit Europese model van grensoverschrijdend onderzoek. Men benadrukt het plan om dit model voort te zetten, ook in vorm van Europese betrokkenheid in globale deeltjesfysica projecten in regio’s buiten Europa.

De CERN Raad van bestuur heeft een actualisering van de Europese strategie voor deeltjesfysica aangenomen tijdens een speciale vergadering in Brussel. Nederland is een van de oprichters van CERN. Sinds de originele Europese strategie uit 2006, heeft de deeltjesfysica enorme vooruitgang geboekt.

Cruciale resultaten

CERN’s Large Hadron Collider (LHC) leverde de afgelopen jaren cruciale resultaten op, zoals de ontdekking van het Higgs-deeltje waar Nikhef-onderzoekers nauw bij betrokken waren. De deeltjesfysica ontwikkelt zich op globale schaal verder. De geactualiseerde strategie houdt daar rekening mee.

De Europese deeltjesfysica gemeenschap is een drijvende kracht achter innovatie in Europa, met CERN als de bakermat van het World Wide Web en talloze andere high-tech innovaties. Deze gemeenschap besteedt ook veel aandacht aan onderwijs, training en wetenschapscommunicatie naar het grote publiek. De nieuwe strategie geeft aanzet om deze kwaliteiten van de Europese deeltjesfysica verder uit te bouwen.

Nederlandse betrokkenheid

Vanuit Nederland waren zowel Frank Linde (directeur Nikhef) als Sijbrand de Jong (Nikhef-onderzoeker, hoogleraar van de Radboud Universiteit Nijmegen en wetenschappelijk afgevaardigde van Nederland in de CERN Raad) betrokken bij het opstellen van de vernieuwde strategie. Het Nikhef strategisch plan voor de komende jaren sluit hier uitstekend bij aan.

Frank Linde is vol goede moed: “Big Science, zoals de elementaire deeltjes fysica, vereist excellente planning en long-term commitment. CERN, en in het bijzonder de Large Hadron Collider (LHC), zijn hier het toonbeeld van. Het is fantastisch dat de LHC al in zijn eerste run-periode een mega ontdekking heeft gedaan: de Higgs. Voor mij geen verrassing dat de LHC ook het komend decennium de topprioriteit blijft. Ik kijk uit naar de volgende ontdekking bij de LHC! Donkere materie? “

CERN als schoolvoorbeeld

Hij wijst er met zijn collega’s op dat grensoverschrijdende samenwerking in wetenschappelijk onderzoek voordeel oplevert op het gebied van kennis, innovatie, onderwijs en training. Prof. dr. Sijbrand de Jong, de wetenschappelijk afgevaardigde van Nederland in de CERN Raad zegt:

“De laatste resultaten van de LHC maken nog duidelijker dat er meer moet zijn dan de deeltjes en interacties die nu bekend zijn. De LHC is de eerste aanval in de jacht op nieuwe deeltjes en verschijnselen, maar nieuwe, grote versnellers moeten ons in de toekomst nog verder gaan helpen. De Europese gemeenschap van deeltjesfysici omarmt die toekomst en staat open voor het bouwen van en deelnemen aan nieuwe faciliteiten op wereldschaal.”

Dr. Jos Rokx, ministerieel gedelegeerde van OCW in de CERN Raad: “CERN is het schoolvoorbeeld van een effectieve wetenschappelijke organisatie. Dat blijkt wel uit de belangstelling van landen buiten Europa, een samenwerking waar CERN nu ook open voor staat.”

(scienceguide.nl)

quote:

The International Linear Collider will be a Higgs factory
Planning moves forward for new collider to follow up on LHC's discoveries

The Large Hadron Collider (LHC) is currently undergoing upgrades that will allow it to finally reach its intended top energy of 14TeV. When it comes back online, researchers will use it to probe the properties of the Higgs boson it discovered and to continue the search for particles beyond those described by the Standard Model. But no matter how many Higgs particles pop out of the machine, there's a limit to how much we can discover there.

That's because the hadrons it uses create messy collisions that are hard to characterize. The solution to this is to switch to leptons, a class of particles that includes the familiar electron. Leptons present their own challenges but allow for clean collisions at precise energies, allowing the machine to produce little beyond the intended particles. So now, the international physics community is putting agreements in place that will see a new lepton collider start construction before the decade is out, most likely in Japan.

[...]

19-07-2013

Solidere verklaring universum na ontdekkingen

Na een jarenlange zoektzocht zijn wetenschappers erachter gekomen hoe een bepaald subatomair deeltje vervalt tot iets anders.


Foto: AFP

Uit de enorme hoeveelheid gegevens die is verzameld met de deeltjesversneller Large Hadron Collider maten zij hoe het meson Bs vervalt tot twee andere elementaire deeltjes, die muons worden genoemd, aldus het onderzoekscentrum CERN vrijdag.

De opgedane kennis staaft het standaardmodel van de deeltjesfysica.

Het standaardmodel biedt een verklaring voor de bouwstenen van materie en is van toepassing op het allergrootste, zoals sterrenstelsels, tot het allerkleinste in de microkosmos. Met het model kunnen antwoorden worden gegeven op vragen als het ontstaan van deeltjes en hun functioneren.

Het onderzoek naar het Bs-meson toont dat slechte enkele Bs-deeltjes per miljard vervallen tot muon-paren, wat in het standaardmodel al werd voorspeld.

Derde wijze

Op dezelfde conferentie in Stockholm waarop de CERN-wetenschappers hun vondst presenteerden, kondigde een team wetenschappers van de Japanse Proton Accelerator Research Complex aan de transformatie van muon-neutrino's naar elektron-neutrino's in kaart te hebben gebracht.

Het gaat hierbij om een nog niet bekende derde wijze waarop neutrino's, deeltjes die door hun extreem lage massa zeer moeilijk zijn waar te nemen, spontaan van identiteit kunnen wisselen.

Deze doorbraak is van groot belang, aldus de wetenschappers, omdat hiermee verklaard kan worden waarom alles van het kleine tot het zeer grote uit materie bestaat, maar er vrijwel geen antimaterie meer is in het universum.

(nu.nl)

quote:

Op zaterdag 20 juli 2013 13:21 schreef Iwanius het volgende:
Een vraag onder deze lawine aan wetenschappelijke informatie:

Word het niet gevaarlijk als Defensie hiermee aan de haal gaat?

Waarmee?

quote:

Op zaterdag 20 juli 2013 13:21 schreef Iwanius het volgende:
Een vraag onder deze lawine aan wetenschappelijke informatie:

Word het niet gevaarlijk als Defensie hiermee aan de haal gaat?

Higgs gun

20-08-2013

Luister hoe materie verandert in antimaterie


In het Europees Centrum voor Deeltjesonderzoek is waargenomen hoe deeltjes van materie in antimaterie zijn veranderd en terug. De wetenschappelijke paper is nu ook "op muziek gezet", twittert het CERN.

Voor elk fundamenteel deeltje is er een corresponderend antideeltje. Antimaterie heeft dezelfde massa als de tegenhanger in materie, maar vooral de elektrische lading verschilt. Hoewel de meeste deeltjes ofwel als materie ofwel als antimaterie bestaan, kunnen sommige deeltjes van het een wijzigen in het ander.

Specialisten van het CERN in Genève zijn erin geslaagd dit nu voor het menselijk oor om te zetten zodat de oscillatie te horen is.

(HLN)

Als ik het standaard model ooit wil begrijpen, welk boek kan ik dan het beste gaan lezen?

quote:

Op dinsdag 27 augustus 2013 08:33 schreef Pakspul het volgende:
Als ik het standaard model ooit wil begrijpen, welk boek kan ik dan het beste gaan lezen?

was er maar zo'n boek ;-)

http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model

alleen de eerste allinea kost de gemiddelde mens al tientallen boeken om te begrijpen

Vandaag was er een open dag bij CERN. Wat had ik daar graag bij willen zijn. Iemand hier toevallig geweest?

quote:

Higgs en Englert krijgen Nobelprijs voor Natuurkunde
De Nobelprijs voor de Natuurkunde gaat dit jaar naar de Britse wetenschapper Peter Higgs (84) en zijn Belgische collega-wetenschapper François Englert (80).

Dat heeft de Zweedse Koninklijke Academie van Wetenschappen dinsdag in Stockholm bekendgemaakt.

Englert en Higgs voorspelden het bestaan van het Higgs-boson, ook bekend als het 'goddeeltje', meer dan veertig jaar geleden afzonderlijk van elkaar. Het deeltje moet verklaren waarom atomen, en al het andere in het universum, massa hebben.

Daarmee zou het de belangrijkste bouwsteen van het universum zijn. Natuurkundigen na hen concludeerden keer op keer dat de berekeningen van Higgs en Englert moest kloppen, maar het Higgs-boson bleef lang onvindbaar.

Vorig jaar juli maakten wetenschappers bekend dat ze met behulp van de deeltjesversneller van CERN, de Large Hadron Collider, een deeltje hadden aangetroffen dat erg leek op het Higgs-deeltje. Sindsdien is de wetenschap op zoek naar de bevestiging van de vondst.

Higgs-deeltje
Zonder het Higgs-deeltje zou het standaardmodel op de schop moeten, waarmee natuurkundigen de structuur van al het materiaal in het universum verklaren. Dat model kon zonder Higgsdeeltje namelijk niet verklaren waarom deeltjes massa hebben.

Het universum kent magnetische velden en elektrische velden, die deeltjes kunnen beïnvloeden, maar ze verklaren niet dat die deeltjes een massa hebben. Daarvoor, bedachten Englert en Higgs in 1961 afzonderlijk van elkaar, is nóg een veld nodig: het Higgsveld. Zo’n veld zou deeltjes afremmen, waardoor ze massa krijgen.

Quarks en leptonen
Volgens dit model bestaat materie uit quarks en leptonen (waaronder elektronen) die op hun beurt worden beïnvloed door bosonen, die natuurkrachten kunnen overbrengen.

Dat is vergelijkbaar met de manier waarop water ons afremt wanneer we er doorheen lopen. Higgsvelden zijn nog nooit aangetoond. Wel zijn verschillende deeltjes aangetoond die de delen van het Higgsveld dragen.

Het enige van deze vier deeltjes dat nog niet aangetoond was, is het Higgs-boson. Met het aantonen van het Higgs-deeltje is het bestaan van het Higgsveld natuurkundig bewezen.

In 2012 werd de Nobelprijs voor de Natuurkunde uitgereikt aan de Fransman Serge Haroche en de Amerikaan David J. Wineland. De wetenschappers zorgden los van elkaar voor een doorbraak op het gebied van de quantummechanica. Voor het eerst bleek het mogelijk om quantumdeeltjes te bestuderen en te manipuleren zonder ze te vernietigen.

Streetview CERN:
https://www.google.com/maps/views/streetview/cern

Scientific Method / Science & Exploration
Elusive Higgs decay channel spotted; particle looks ever more standard.

CERN contest to give students access to accelerator’s proton beam
Got an idea for a bunch of 25GeV protons? Now's your chance to use them

12-02-2014

CERN denkt aan 100 km lange deeltjesversneller


© epa.

Het Europees Centrum voor Deeltjesonderzoek CERN heeft een haalbaarheidsstudie naar een tot 100 km lange deeltjesversneller opgestart. De tijd is rijp voor een opvolger voor de huidige cyclotron van 27 km, de LHC, zo heeft het onderzoeksinstituut vandaag bekendgemaakt. Binnen vijf jaar moet een rapport omtrent de Future Circular Collider (FCC) voorliggen, meent Joachim Mnich van het onderzoekscentrum Desy in Hamburg dat net als vele wetenschappers van over de hele wereld aan de studie zal deelnemen. De specialisten moeten technische vragen uitklaren en een eerste raming van de kosten maken.

De FCC moet energie van 100 TeV bereiken, zeven keer meer als het niveau dat de LHC voor 2015 moet halen. De natuurkundigen willen daarbij de omstandigheden van vlak na de Oerknal simuleren. Het programma van de LHC duurt nog tot 2035. De cyclotron zal vanaf volgend jaar protonen met rond 14 TeV - dubbel zo veel als tot nu toe - tegen elkaar laten knallen. Er zijn dan nog nieuwe verrassingen en resultaten te verwachten, aldus Mnich.

In 2012 slaagde het CERN erin het mede door de Belgen François Englert en Robert Brout gepostuleerde Higgs-bosondeeltje te vinden. Het CERN is in 1954 opgericht én is één van de meest gerenommeerde labo's ter wereld. De LHC is de langste deeltjesversneller op de planeet.


© epa.

(HLN)

quote:

Er zijn dan nog nieuwe verrassingen en resultaten te verwachten, aldus Mnich.

Wat zijn dat dan voor verrassingen en resultaten? Waar zoeken ze naar nu het Higgs-boson is gevonden?

Bv aanwijzingen voor supersymmetrie

quote:

The Higgs Boson Re-Explained By the Mick Jagger of Physics
Jorge Cham, author of the comic strip Ph.D. comics, recently found himself on a bus crossing the Israel-Jordan border sitting next to Eilam Gross, head of the Atlas Higgs Group, one of the two groups that found the famous particle.

When Cham asked Gross for feedback on the Higgs Boson animation he had done last year, Gross told Cham 'It's all wrong' and noted that he had yet to see a truly correct explanation of what the the Higgs Boson is. For the next three hours Gross, also known as the 'Mick Jagger of physics,' told Cham the story of the Higgs Boson and asked him to put it into a new comic strip. The result is a new comic re-explaining the Higgs Boson.

'So how does this explain things like inertia?' 'That's another bus ride.' As an interesting side note Gross was once asked what Higgs was good for and replied that when [J.J.] Thomson discovered the electron, in 1895, he raised a glass of champagne and proposed a toast 'to the useless electron.'

Leuke strip Symmetrieen zijn belangrijk omdat ze de vorm van de bewegingsvergl. beperken. Ze ordenen dus eigenlijk de mogelijke dynamica, en de dynamica ordent op haar beurt weer de gebeurtenissen in de ruimtetijd

03-03-2014

Higgsdeeltje geeft aanwijzing voor vierde neutrino


De CMS-detector op deeltjeslab CERN waarmee het bewijs voor een relatief licht higgsdeeltje werd gemeten. © afp.

De vondst anderhalf jaar geleden van het Higgsdeeltje maakt mogelijk meer los dan verwacht, zo heeft de Nederlandse krant De Volkskrant vandaag gemeld. Natuurkundigen van de universiteit van Freiburg leiden er in een pas gepubliceerd artikel aanwijzingen uit af voor het bestaan van een vierde zogeheten neutrino. In de geaccepteerde deeltjestheorie komen maar drie van zulke deeltjes voor.
Neutrino's zijn spookdeeltjes met weinig massa die zich nauwelijks iets aantrekken van andere materie. Ze kunnen door kilometers lood vliegen zonder iets te raken. Van het neutrino zijn tot nog toe drie variëteiten bekend, die steeds gerelateerd zijn aan materiedeeltjes: elektron-, mu- en tau-neutrino's.

Er waren geen experimenten die wezen op een vierde type. Maar volgens de Nederlandse theoretisch fysicus Jochum van der Bij en collega's van de universiteit van Freiburg zijn er goede redenen om aan te nemen dat er wel een vierde type bestaat.

Van der Bij leidt dit af uit de relatief lage massa van het gevonden higgsdeeltje. Die past niet heel gemakkelijk in de standaard deeltjestheorie, met de drie bekende neutrino's. In een theorie met vier neutrino's is dat daarentegen geen probleem, meent de natuurkundige. "Een vierde neutrino zou het eerste deeltje in decennia zijn dat helemaal niet in het standaardmodel zit", zegt hij. Anderzijds is het een aanvulling die vermoedelijk niet het hele model overhoop gooit.

Niet alle vorsers lopen meteen warm voor de theorie van Van der Bij. Maar er staan her en der experimenten op stapel die meer helderheid omtrent het spookdeeltje kunnen geven.

(HLN)

Physicists start thinking beyond the LHC, consider reviving the SSC
Could the tunnels we drilled for a collider in Texas house a Higgs factory?


Will particle physicists ever have a new toy that will take them to energies beyond those accessible through the Large Hadron Collider? History suggests it's unlikely. To save costs, the LHC was built in an existing tunnel that had hosted an earlier, less powerful accelerator. The US cancelled the construction of hardware that would have outperformed the LHC (the Superconducting Super Collider, or SSC) due to cost overruns, and it shut down its Tevatron once the LHC started up. Now, decisions on the linear collider that will be used to study the Higgs in detail are being made based on which country is likely to come up with the most money.

But physicists are apparently an optimistic bunch. Earlier this year, CERN announced that it was beginning to evaluate an LHC replacement that would require a tunnel so large—100km in circumference—that it would have to pass under Lake Geneva itself. Potentially in response, a team of US-based physicists have come up with an even more audacious plan: don't build the linear collider, resurrect the SSC's now abandoned tunnels, and use them to both host a Higgs factory and as a booster for a truly massive, 270km collider.

[...]

05-03-2014

College over deeltjes


De meeste mensen met wat interesse in natuurkunde zijn bekend met de Large Hadron Collider, de gigantische deeltjesversneller die nabij Geneve in de grond verscholen zit. Veel mensen weten ook tot op zekere hoogte wat voor onderzoek daar in Geneve gebeurt: in 2012 vonden natuurkundigen met behulp van de LHC het illustere higgsboson. Maar hoe gebeurt dat soort onderzoek naar deeltjes eigenlijk? Waarom zochten we überhaupt naar het higgsboson? En wat leert dit deeltje ons over hoe het universum werkt?


Een voorbeeld van botsende deeltjes. Deze botsing is gesimuleerd: zo zou het verwachtte higgsevent eruit zien in de CMS-detector van CERN.

Professor Frank Linde van onderzoeksinstituut Nikhef kan het allemaal vertellen. Dat doet hij bij de Universiteit van Nederland. Op de website van de Universiteit van Nederland verschijnen elke week enkele korte colleges van experts uit allerlei vakgebieden. Deze week was Linde aan de beurt. Het razend interessante resultaat is hierboven te bekijken.

(newscientist.nl)

14-04-2014

CERN-fysici bevestigen bestaan nieuw exotisch deeltje

Fysici verbonden aan het deeltjesfysica-instituut CERN hebben het bestaan van een nieuw deeltje bevestigd. Dit bijzondere deeltje, dat de weinig aansprekende naam Z(4430) heeft gekregen, opent de deur naar nieuwe, exotische fysica.


Het LHCb-experiment van CERN ontdekte het bestaan van een nieuw exotisch deeltje

Het nieuwe deeltje Z(4430) werd ontdekt door fysici van het LHCb-experiment, één van de vier grootste experimenten behorend bij Large Hadron Collider, de deeltjesversneller waarin eerder ook het higgsdeeltje opdook. Het artikel waarin zij de vondst van het deeltje beschrijven, is ingediend bij het vakblad Physical Review Letters maar is nu al te lezen op de wetenschappelijke voorpublicatiesite Arxiv.

Exotisch deeltje
Het nieuwe deeltje is een hadron. Dat wil zeggen dat het deeltje verder kan worden opgesplitst in quarks. Quarks zijn elementaire deeltjes en kunnen voor zover bekend niet verder worden opgesplitst in kleinere deeltjes. Bekende voorbeelden van hadronen zijn het proton en het neutron. Naast hadronen bevat de natuur ook zogeheten leptonen, die niet zijn opgebouwd uit quarks en zelf elementaire deeltjes zijn. Een bekend voorbeeld is het elektron.

Het Z(4430)-deeltje dat nu ontdekt is, is een hadron, maar wel een heel bijzondere. Fysici spreken daarom liever van een exotisch hadron. Het bijzondere aan Z(4430) is dat het deeltje is opgebouwd uit vier quarks. Tot nog toe zijn alle bekende hadronen opgebouwd uit twee of drie quarks. Met die aantallen quarks zijn de deeltjes stabiel, omdat zij zich in paren van twee of drie mooi symmetrisch laten ordenen.

De reden daarvoor schuilt in een eigenschap van quarks die ‘kleur’ heet. Net zoals deeltjes een ‘lading’ hebben, die positief of negatief kan zijn, hebben quarks ook een zogeheten kleurlading, die fysici indelen in rood, groen, blauw én anti-rood, anti-groen en anti-blauw. Tot voor kort leek te gelden dat quarks nooit los voor konden komen, omdat in alle bekende deeltjes de kleurlading elkaar zou ‘opheffen’ tot ‘wit’.

De combinatie van twee quarks, die fysici mesonen noemen, bestaan altijd uit een quark en zijn anti-deeltje, met een kleur en de bijbehorende anti-kleur. In deeltjes met drie quarks – zogeheten baryonen – tellen de drie kleuren, rood, groen en blauw, samen op tot wit om zo een ‘kleurneutraal’ deeltje te vormen.

Het nieuwe deeltje is in feite een soort dubbele uitvoering van een meson. Het Z(4430)-deeltje bestaat namelijk uit twee quarks en twee anti-quarks, en is daardoor in theorie ook kleurneutraal.

Eerdere meting
Fysici kwamen het deeltje voor het eerst op het spoor in 2007, toen een internationaal onderzoeksteam van 400 natuurkundigen, de zogeheten Belle-groep, in metingen met een deeltjesversneller van het Japanse deeltjesfysica-instituut KEK de handtekening van het deeltje tegenkwam. Omdat het deeltje echter niet goed in de huidige fysicamodellen paste en de resultaten van het experiment statistisch nog niet overtuigend waren, gingen veel natuurkundigen ervan uit dat de bevinding op toeval berustte.

Dat werd nog eens extra bevestigd toen een ander internationaal onderzoeksteam, BaBar, een aantal jaar later na een heranalyse van de resultaten tot de conclusie kwam dat er geen reden was om te veronderstellen dat het deeltje bestond, hoewel zij de eerdere resultaten ook niet konden weerleggen.

De onderzoekers van het LHCb-experiment bij CERN hebben nu met nieuwe gegevens, en met behulp van de door de eerdere groepen gebruikte analysemethoden, aangetoond dat het Z(4430)-deeltje wel degelijk bestaat. De vondst neemt daardoor de twijfel weg die ontstond doordat de twee vorige experimenten elkaar tegen spraken. De onderzoekers analyseerden voor hun resultaat tienduizenden mesonen die vervielen tot andere deeltjes, waargenomen tussen biljoenen deeltjesbotsingen in de LHC. Door dat grote aantal werd de vondst van het deeltje statistisch stevig genoeg om van een ontdekking te spreken.

Tetraquark
Het nu gevonden deeltje is dus vermoedelijk een zogeheten tetraquark, oftwel een deeltje dat bestaat uit vier quarks. Al langer bestaat onder fysici het vermoeden dat dergelijke deeltjes kunnen bestaan. Naast de Z(4430) bestaan meerdere andere kandidaten voor deeltjes met meer dan drie quarks. Zo dook in 2003 bijvoorbeeld nog bewijs op voor een pentaquark, een deeltje dat bestaat uit vijf quarks, in het Japanse Laser Electron Photon Experiment. Twee jaar later bleek dat resultaat echter op niets uit te lopen.

Ook in het geval van Z(4430) is nog niet helemaal zeker dat het deeltje daadwerkelijk een tetraquark is. Hoewel het LHCb-experiment het bestaan van Z(4430) heeft bevestigd, is de samenstelling van het deeltje nog niet onomstotelijk bewezen. Zo is nog niet helemaal uit te sluiten dat Z(4430) geen daadwerkelijk deeltje is, maar simpelweg een losjes gebonden samensmelting van twee mesonen – al lijkt de massa van het gevonden deeltje die optie vooralsnog tegen te spreken. Bovendien blijkt uit de huidige resultaten dat de Z(4430) grofweg tienmaal sneller vervalt dan eerdere kandidaten voor een tetraquark. Daarom moeten de fysici nu eerst meer informatie verkrijgen over hoe het deeltje precies vervalt.

Neutronensterren
De nieuwe vondst toont aan dat het laatste woord over de vraag hoe quarks kunnen samenklonteren tot deeltjes nog niet is gesproken. Het gooit de deur naar het bestaan van tetraquarks, en mogelijk zelfs pentaquarks of hexaquarks, weer wagenwijd open. Dat heeft meteen implicaties voor andere takken van de natuur- en sterrenkunde, zoals bijvoorbeeld de theorie van neutronensterren, de meest extreem zware en dicht samengepakte sterren die in het universum te vinden zijn.

In neutronensterren gaan astrofysici ervan uit dat materie zo dicht op elkaar zit dat daarin alleen nog neutronen kunnen voorkomen. Neutronen zijn baryonen en bestaan uit drie quarks, en over het algemeen gaan astrofysici ervan uit dat alle deeltjesinteracties in een neutronenster gebeuren met neutronen. Als tetraquarks echter bestaan, zoals de vondst van Z(4430) lijkt te bevestigen, dan zou het best mogelijk zijn dat deze deeltjes onder de hoge druk en energie in het binnenste van een neutronenster daar daadwerkelijk ontstaan. Dat zou zelfs kunnen leiden tot de productie van pentaquarks of hexaquarks en misschien zelfs, speculeren sommige fysici, tot losse quarks die in hun eentje door de ster zouden kunnen zwerven zonder te voldoen aan de eis van kleurneutrale deeltjes.

Op het moment dat dat gebeurt, spreken fysici niet meer over een neutronenster, maar is er sprake van een hypothetisch object dat bekend staat onder de naam quarkster. Die kosmische beesten zouden een nog grotere dichtheid kunnen behalen dan een neutronenster, zonder direct te vervallen tot zwart gat – het meest dichte object dat fysici kennen.

Hieronder spreken LHCb-woordvoerder Pierluigi Campana and LHCb-fysicus Richard Jacobsson over de vondst van Z(4430):

http://www.newscientist.n(...)ampaign=Headliner.nl

(newscientist.nl)

Forget the Higgs, neutrinos may be the key to breaking the Standard Model
History says neutrinos are where to look for new physics, so current research obliges

quote:

Nijmeegse scholieren doen eigen experiment in deeltjesversneller

Vijf scholieren van het Dominicus College in Nijmegen mogen dit najaar een eigen experiment doen in de grote deeltjesversneller van CERN in Genève. Ze vormen straks een van de twee teams die zijn gekozen uit een kleine 300 voorstellen in een scholencompetitie voor deeltjesfysica. Een school in Athene is de andere winnaar. Dat heeft CERN vandaag bekend gemaakt.

De competitie was uitgeschreven bij gelegenheid van de 60ste verjaardag van het Europese deeltjescentrum, deze zomer. De Nijmeegse leerlingen bedachten hoe ze een zelfgegroeid kristal willen beschieten met deeltjes uit de versneller, om te zien of het geschikt is om energie van deeltjes te meten. Daarbij kijken ze naar licht dat bij de botsingen vrijkomt, deels via glasvezels die in het kristal zijn ingebed.

De leerlingen bedachten het experiment op eigen houtje, en produceerden in een dag de presentatievideo en een geschreven voorstel, die Cern overtuigden. De proef zal in principe in september worden uitgevoerd op een van de bundellijnen van het lab in Genève. Binnenkort volgt overleg over de experimentele details.

Coördinator Christoph Rembser van de CERN-scholierencompetitie zei verbluft te zijn over het aantal en het niveau van de inzendingen. 'Veel groepen gaven aan dat, zelfs als ze niet zouden winnen, het werken aan dit soort natuurkunde al een geweldige ervaring was.'

The Higgs Boson Should Have Crushed the Universe
This may seem a little far fetched, but if our understanding of the physics behind the recently-discovered Higgs boson (or, more specifically, the Higgs field — the ubiquitous field that endows all stuff with mass) is correct, our Universe shouldn't exist. That is, however, if another cosmological hypothesis is real, a hypothesis that is currently undergoing intense scrutiny in light of the BICEP2 results. "The mathematics to arise from accepted Higgs field theory suggests the universe is currently sitting comfortably in a Higgs field energy 'valley.' To get out of this valley and up the adjacent 'hill,' huge quantities of energy would need to be unleashed inside the field. But, if there were enough energy to push the universe over the hill and into the deeper energy valley next door, the universe would simply, and catastrophically, collapse.

This is where the BICEP2 results come in. If their observations are real and gravitational waves in the CMB prove cosmological inflation, the Higgs field has already been kicked by too much energy, pushing the Higgs field over the energy hill and deep into the neighboring valley’s precipice! For any wannabe universe, this is very bad news — the newborn universe would appear as a Big Bang, the Higgs field would become overloaded with an energetic inflationary period, and the whole lot would vanish in a blink of an eye."

oke, dus ze gaan weer een deeltje proberen te ontdekken wat dat weer verklaart.

24-06-2014

Higgsdeeltje vervalt aantoonbaar naar materiedeeltjes

Higgsdeeltjes kunnen direct vervallen naar materiedeeltjes. Voor het eerst konden natuurkundigen dat fenomeen meten in de deeltjesversneller in CERN, het instituut voor deeltjesfysica. Volgens natuurkundigen is de ontdekking een cruciale stap voor de verificatie van het standaardmodel voor de deeltjesfysica.


Deeltjesinteractie waarbij de sporen van het higgsdeeltje opduiken, waargenomen met de CMS-detector. Bron: Wikimedia Commons

Uitkomsten van higgs-experimenten in CERN tonen aan dat het higgsdeeltje kan vervallen naar materiedeeltjes. ‘Deze resultaten zijn een extra bevestiging voor de voorspellingen van het standaardmodel’, zegt Paul de Jong, deeltjesfysicus aan de Universiteit van Amsterdam. ‘Het laat een kant van het higgseeltje zien dat de natuurkunde tot nu toe nog niet kon aantonen.’ De resultaten van het CMS-experiment verschijnen deze week in het vakblad Nature Physics.

In juli 2012 bevestigden natuurkundigen van CERN het bestaan van een nieuwdeeltje: het higgsboson. Higgs maakte het standaardmodel voor de deeltjesfysica kloppend. Het model is een overkoepelende natuurkundige theorie die de interacties die elementaire deeltjes met elkaar hebben beschrijft. Het higgsdeeltje past in dat model. ‘Het deeltje geeft namelijk massa aan andere elementaire deeltjes’, aldus De Jong. ‘En niet aan een type deeltjes, maar aan zowel bosonen als fermionen, waarop het gehele standaardmodel gebaseerd is.’

Juiste voorspellingen
Met het standaardmodel voorspelden natuurkundigen het verval van higgs naar andere deeltjes. Het model geeft ook weer hoe vaak welk verval voorkomt. Het deeltje vervalt vrijwel onmiddellijk (na gemiddeld 10-22 seconden) in lichtere deeltjes. Volgens het model kan het higgsdeeltje vervallen op acht verschillende manieren. Van die manieren konden onderzoekers tot voor kort alleen het verval naar bosonen waarnemen. Volgens De Jong komt dat door hoe het higgsdeeltje interacteert met andere deeltjes. ‘Het higgsdeeltje gaat liever interacties aan met zware deeltjes.’ Bosonen, zoals fotonen of W- en Z-bosonen, zijn zwaarder dan quarks of leptonen. ‘Het komt gewoonweg minder vaak voor dat het higgsdeeltje met lichte materie interacteert. Om die gebeurtenissen te kunnen aantonen hadden we zeer veel data nodig.’

Nu hebben CMS-natuurkundigen aangetoond dat het higgsdeeltje ook vervalt in materiedeeltjes, de zogeheten fermionen. Leptonen en quarks behoren tot die groep. Het standaardmodel voorspelde het bestaan van dat soort higgs-verval. Het verval dat de CMS-onderzoekers hebben gemeten omvat het verval van higgs naar tau-leptonen en b-quarks. De metingen komen overeen met de voorspellingen van het standaardmodel.


De voorbereidingen voor de experimenten met de LHC, die in het voorjaar van 2015 gaan plaatsvinden, zijn in volle gang bij CERN. Bron: Wikimedia Commons

In CERN zijn natuurkundigen druk bezig de LHC voor te bereiden op nieuwe experimenten. CERN maakt de LHC klaar om botsingen te creëren met een nog hogere energie dan op dit moment mogelijk is. Rolf Heuer, directeur bij CERN, meldde in een persverklaring van CERN dat het werk dat in de LHC gestopt wordt, gaat leiden tot nieuwe ontdekkingen met betrekking tot de precieze aard van het higgsdeeltje.

Ook De Jong verwacht spannende, nieuwe ontdekkingen. ‘De botsingen die we verwachten te gaan uitvoeren bevatten bijna twee keer zoveel energie dan de botsingen die we tot nu toe konden uitvoeren bij CERN. Met die hogere energie botsingen kunnen we meer higgs-deeltjes tegelijk laten ontstaan, meer data verzamelen en de aard van het deeltje nog beter begrijpen. Ook kijk ik uit naar het ontdekken van nieuwe deeltjes, zoals donkere materie.’ Naar verwachting gaan de experimenten in het voorjaar van 2015 van start.

(Newscientist.nl)

quote:

The First Particle Physics Evidence of Physics Beyond the Standard Model?
It's the holy grail of modern particle physics: discovering the first smoking-gun, direct evidence for physics beyond the Standard Model. Sure, there are unanswered questions and unsolved puzzles, ranging from dark matter to the hierarchy problem to the strong-CP problem, but there's no experimental result clubbing us over the head that can't be explained with standard particle physics. That is, the physics of the Standard Model in the framework of quantum field theory. Or is there? Take a look at the evidence from the muon's magnetic moment, and see what might be the future of physics.

09-09-2014

Theorie achter higgsdeeltje nu ook echt bewezen


Peter Higgs (rechts) in 2012 met de mede-ontdekker van het higgsdeeltje, François Englert. © Reuters.

De theorie over supergeleiders die Nobelprijswinnaar Peter Higgs een halve eeuw geleden op het idee bracht van het inmiddels befaamde higgsdeeltje, is eindelijk rechtstreeks aangetoond in een Japans lab.

In een artikel in Science laten vaste-stoffysici van de Universiteit van Tokio zien dat in de extreem gekoelde supergeleider niobiumnitride fotonen bewegen alsof ze een zekere massa hebben.

Dat gebeurt precies volgens de theorie die eind jaren vijftig over supergeleiding werd ontwikkeld. In de hele supergeleider, zo luidt de theorie, bestaat een extra invloed die massaloze deeltjes zoals fotonen afremt. Daardoor hebben die effectief toch massa.

Begin jaren zestig inspireerde dat mechanisme in Edinburgh de jonge theoreticus Peter Higgs, die nadacht over de vraag hoe de elementaire deeltjes massa krijgen. De gangbare theorie voor de deeltjes had daarop geen antwoord, massa kwam daarin simpelweg niet voor. Higgs en anderen bedachten dat een onbekende kosmische invloed aan het werk moest zijn die ieder deeltje zijn eigen massa geeft. Dat universele veld moest zich volgens Higgs en de Belgen François Englert en Robert Brout verraden via een extra deeltje. Dat speciale boson werd twee jaar geleden met de LHC-superversneller op CERN ontdekt.

Overeenkomsten
Dat higgsdeeltje, benadrukt de Nederlandse vaste-stoffysicus Dirk van er Marel van de Universiteit van Genève, is niet wat supergeleiders hun eigenschappen geeft. "Theoretisch zijn er overeenkomsten, dat is alles." Dat het originele Higgs-mechanisme nu pas rechtstreeks aangetoond lijkt in de supergeleiders waarmee het allemaal begon, is interessant, maar ook weer niet heel wereldschokkend, zegt de Leidse theoretisch fysicus Carlo Beenakker. "Het is vooral experimenteel knap wat ze doen. Maar aan het effect twijfelde al niemand meer."

(HLN)

Aanrader:

https://video.ias.edu/arkani-hamed-lecture-10-12

Hierin benadert Hamed de noodzaak voor het Higgsdeeltje via een andere weg. Het is misschien ietwat technisch, maar zou met een beetje achtergrondkennis te volgen moeten zijn (het is een public lecture, meende ik).

13-10-2014

CERN-wetenschappers vinden nieuw deeltje


© photo news.

Onderzoekers van de Europese Organisatie voor Kernonderzoek (CERN) hebben een nieuw deeltje gevonden. Het gaat om een meson dat de welluidende naam Ds3*(2860)\x{02c9} kreeg en dat de inzichten omtrent de fundamentele natuurkracht die de atoomkernen bijeenhoudt zal "transformeren", beloven de onderzoekers.

Mesonen zijn onstabiele subatomaire deeltjes met een heel korte levensduur. Ze bestaan uit een quark en een antiquark, bijeengehouden door een sterke interactie, één van de vier fundamentele natuurkrachten.

De andere krachten zijn gravitatie, elektromagnetische interactie en zwakke nucleaire kracht.

Die interactie binnen de protonen is zo groot dat de bindende energie van de protonen meer tot de massa van het atoom bijdraagt dan de quarks zelf, en is veel moeilijker wiskundig te omschrijven dan de drie andere krachten, zegt Tim Gershon van de Universiteit van Warwick, die mee over het onderzoek heeft bericht.

Complex procedé
Met name is het mogelijk via een complex procedé van kwantumchromodynamica, 'Lattice QCD' genaamd, en waarbij supercomputers nodig zijn, aldus Gershon. "Maar die resultaten dienen daarop vergeleken met experimentele data. Het nieuwe deeltje is daarvoor ideaal". Het heeft immers een zwaar charm quark (en trouwens ook een spin 3) dat de berekeningen vereenvoudigt.

Ds3*(2860)\x{02c9} is gevonden door het team dat met de 'Large Hadron Collider beauty' (LHCb) van het CERN nabij Genève werkt.

De nieuwe vondst wordt beschreven in de jongste editie van de vakbladen 'Physical Review Letters' en 'Physical Review D'.

(HLN)

04-11-2014

Fabiola Gianotti nieuwe en eerste vrouwelijke directeur-generaal van het CERN


Fabiola Gianotti © YouTube.

De Italiaanse natuurkundige Fabiola Gianotti is vandaag verkozen tot nieuwe directeur van het CERN in Genève, zo heeft het Europees Onderzoekscentrum voor Kernonderzoek bekendgemaakt. Zij hielp mee de vorig jaar co-Belgische Nobelprijs voor Fysica te verwezenlijken.

De 55-jarige Gianotti volgt na een beslissing achter gesloten deuren van de Raad van het CERN op 1 januari 2016 de Duitser Rolf Heuer op. Haar mandaat duurt vijf jaar. Zij wordt de eerste vrouw om het CERN te leiden en haalde het onder drie naar voren geschoven kandidaten.

Gianotti leidde het Atlas-experiment met de gigantische deeltjesversneller van het CERN, dat samen met het CMS-experiment het bestaan bevestigde van het een halve eeuw geleden gepostuleerde Higgs-Bosondeeltje. De vondst van het elementaire deeltje, dat het sluitstuk moet vormen van het Standaardmodel omtrent het wezen van de materie, leverde de Belg François Englert en de Schot Peter Higgs vorig jaar de Nobelprijs voor Natuurkunde op. (De Belg Robert Brout die in 1964 mee het bestaan van het deeltje vooropstelde, overleed in 2011).

Het toekomstige hoofd van het CERN zetelt in talloze internationale commissies en heeft reeds meerdere prestigieuze onderscheidingen in de wacht gesleept.

(HLN)

CERN Releases LHC Data
Ever wished you had access to CERN's LHC data to help with your backyard high-energy physics research? Today you're in luck. CERN has launched its Open Data Portal, which makes experimental data produced by the Large Hadron Collider open to the public. "The first high-level and analyzable collision data openly released come from the CMS experiment and were originally collected in 2010 during the first LHC run

This data set is now publicly available on the CERN Open Data Portal. Open source software to read and analyze the data is also available, together with the corresponding documentation. The CMS collaboration is committed to releasing its data three years after collection, after they have been thoroughly studied by the collaboration." You can read more about CERN's commitment to "Open Science" here.

quote:

Op zaterdag 22 november 2014 12:41 schreef Aether het volgende:
CERN Releases LHC Data
Ever wished you had access to CERN's LHC data to help with your backyard high-energy physics research? Today you're in luck. CERN has launched its Open Data Portal, which makes experimental data produced by the Large Hadron Collider open to the public. "The first high-level and analyzable collision data openly released come from the CMS experiment and were originally collected in 2010 during the first LHC run

This data set is now publicly available on the CERN Open Data Portal. Open source software to read and analyze the data is also available, together with the corresponding documentation. The CMS collaboration is committed to releasing its data three years after collection, after they have been thoroughly studied by the collaboration." You can read more about CERN's commitment to "Open Science" here.

Hahaaa! Kan ik eindelijk aan mijn micro-zwarte gaten beginnen.

2 nieuwe deeltjes gevonden trouwens;

"Known as Xi_b'- and Xi_b*-, the new particles belong to the baryon family. "

http://www.iflscience.com(...)lds-largest-collider

15-12-2014

Krachtigste deeltjesversneller ter wereld weer op gang gebracht


Geschreven door Caroline Kraaijvanger op 15 december 2014 om 11:56 uur

Na bijna twee jaar stil te hebben gelegen vanwege werkzaamheden gericht op het onderhoud en verbetering, begint de Large Hadron Collider weer wakker te worden. Begin volgend jaar moet deze de geheimen van het universum verder bloot gaan leggen.

De Large Hadron Collider werd in 2010 in gebruik genomen en was tot begin 2013 actief. In die periode verbrak de krachtigste deeltjesversneller ter wereld het ene na het andere record. Zo wist deze eind 2012 deeltjes nog met een energie van 4 tera-elektronvolt te versnellen.

Twee jaar stilte
Maar wetenschappers wilden meer. En dus werd de deeltjesversneller begin 2013 voor zo’n twee jaar stilgelegd. In die twee jaar moest de deeltjesversneller klaar worden gestoomd voor het tweede deel van zijn missie. En in dat tweede deel moet alles nog sneller en nog krachtiger. Uiteindelijk moet het ertoe leiden dat we een nog beter beeld krijgen van het ontstaan en verval van (exotische) deeltjes.

Nog meer energie
Tijdens het tweede deel van LHC’s missie moeten onder meer botsingen met een energie van 13 tera-elektronvolt worden geproduceerd. “Met dit energieniveau verlegt LHC de grenzen voor de natuurkunde en van toekomstige ontdekkingen,” vertelt Rolf Heuer namens CERN, eigenaar van de LHC. “Ik kijk ernaar uit om te zien wat de natuur voor ons in petto heeft.” De Large Hadron Collider is inmiddels alweer op gang gebracht, maar zal naar verwachting pas in maart 2015 gaan experimenteren.

De Large Hadron Collider is de grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld en bevindt zich in Zwitserland, nabij Genève. De deeltjesversneller stelt onderzoekers in staat om de omstandigheden die kort (een miljardste van een seconde) na de oerknal ontstonden, na te bootsen door zeer energetische protonen of ionen met ongelofelijke snelheden (die in de buurt komen van de snelheid van het licht) met elkaar in botsing te brengen.

Ads by PicColorAd Options


(scientias.nl)

23-01-2015

Robbert Dijkgraaf: ‘Het is nog nooit zo spannend geweest’

Volgens natuurkundige Robbert Dijkgraaf leven we in gouden tijden voor de wetenschap. Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid komt de zoektocht van sterrenkundigen en deeltjesfysici bij elkaar. Over de situatie aan de Nederlandse universiteiten is hij minder hoopvol.


robbert dijkgraaf

Robbert Dijkgraaf: ‘Zonder mondiale focus halen we nooit de top.’ Foto: Bob Bronshoff
In een interview in New Scientist spreekt Robbert Dijkgraaf enthousiast over de spraakmakende ontwikkelingen in zijn vakgebied. ‘Het allerkleinste en het allergrootste komen voor het eerst samen. Het allerkleinste is wat er in CERN gebeurt. We hebben het higgsdeeltje gezien. In het voorjaar wordt de LHC (Large Hadron Collider, de ondergrondse deeltjesversneller) weer aangezet. Die knalt dan deeltjes op elkaar met tweemaal zo veel ENERGIE en de verwachting is dat ze daar in korte tijd al nieuwe natuurkunde kunnen verkennen. De grootste microscoop – de deeltjesversneller in CERN – en de grootste telescopen – de nieuwste satellieten en landtelescopen – zijn allemaal op zoek naar hetzelfde: hoe hangt het allemaal samen? Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid komen die zoektochten bij elkaar.’

Mondiale focus
De situatie in de Nederlandse wetenschap ziet Dijkgraaf minder zonnig. ‘Al onze universiteiten zijn goed. Niet de absolute top, maar wel erg goed. We behandelen elke universiteit gelijk. Dat is mooi, maar daarmee haal je nooit de top. We denken te veel vanuit Nederland terwijl de focus mondiaal moet zijn.’

Landen om ons heen doen het beter, aldus Dijkgraaf. ‘Wat me stoort, is dat landen als Duitsland en Scandinavië met dezelfde problematiek zitten, maar toch proberen een aantal kersen op de taart te plaatsen. Met extra geld worden initiatieven ontwikkeld die echt tot de verbeelding spreken en daar wordt zwaar op ingezet. Dat ontbreekt in Nederland totaal. Dat is laf en onverdiend.’

‘De bedragen die bij een enkele topuniversiteit in Amerika omgaan zijn te vergelijken met het bedrag dat in Nederland in zijn totaliteit aan wetenschap wordt besteed. Dat is alleszeggend. De volgende stap moet gezet worden. Ik heb twijfels of dat gebeurt en dat baart mij grote zorgen.’

Lees het hele interview in onze nieuwste editie. New Scientist is verkrijgbaar in de betere kiosk en boekhandel, in onze webshop en in Blendle. Robbert Dijkgraaf levert ook een bijdrage aan ons Cern-festival op 18 maart, ter gelegenheid van het heropstarten van de Large Hadron Collider. Bestel hier je tickets.

(newscientist.nl)

15-02-2015

"Deeltjesversneller zal dit jaar Susy vinden"
.

© photo news.

De deeltjesversneller Large Hadron Collider (LHC) in Zwitserland zal als het meezit dit jaar een nieuw en zeer bijzonder deeltje vinden. De immense ondergrondse machine start in maart weer op na twee jaar van aanpassingen en upgrades.

Voor mij is dit spannender dan de ontdekking van het Higgs-deeltje
Onderzoekster en professor Beate Heinemann

Onderzoekster en professor Beate Heinemann zei dit weekend volgens de BBC dat het goed mogelijk is dat, met de verbeterde machine, eind deze zomer sporen van een gluino worden gevonden. Als dat gebeurt, zouden onderzoekers mogelijk meer te weten kunnen komen over zogenoemde donkere materie. Dat zou weer een hoop verklaren over het universum.

Een gluino is een supersymetrisch deeltje, ook wel Susy genoemd. De wetenschappers zullen het deeltje zelf niet zien, maar wel het verval van het deeltje. Als zo'n gluino vervalt, duikt een neutralino op. Daarvan denken wetenschappers dat het de donkere materie is waar ze naar zoeken.

Die donkere materie bezorgt de wetenschap behoorlijk wat hoofdbrekens. In het heelal wordt massa waargenomen, die niet te zien is. Oftewel; er is daar materie, maar we weten niet wat het is of waar het uit bestaat. Als de onderzoekers met de LHC een deeltje vinden dat een kandidaat-donkere materie is, kunnen wetenschappen meer begrijpen over de werking van zo'n deeltje en welke invloed het heeft op het heelal.

"Dat zou baanbrekend zijn. Voor mij is dit spannender dan de ontdekking van het Higgs-deeltje", aldus Heinemann.

(hln.)

quote:

Op dinsdag 17 februari 2015 19:25 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:

"Dat zou baanbrekend zijn. Voor mij is dit spannender dan de ontdekking van het Higgs-deeltje", aldus Heinemann.

(hln.)

Eens. Het was eigenlijk zo goed als zeker dat 'een' Higgsdeeltje gevonden zou worden omdat het standaardmodel zo'n deeltje om verschillende redenen nodig heeft. Voor supersymmetrie geldt dat niet; dat is tot nu toe vooral een "natuurlijke uitbreiding" van het standaardmodel en rust vooral op "esthetische" argumenten.

Offtopic en meer voor Fermilab, maar was is de statu van de zoektocht naar de Graviton?

Misschien moeten ze eerst maar es zwaartekrachtsgolven direct aantonen, wat misschien wel de grootste experimentele uitdaging in de natuurkunde is op dit moment

15-03-2015

Zal de vernieuwde LHC de natuurkunde maken of kraken?

De Large Hadron Collider van CERN wordt herstart na een opknapbeurt van twee jaar. Elke mislukte poging om ontdekkingen te doen, kan een groot struikelblok worden voor nieuw succes.


Lees alles over ons Cern-festival op newscientist.nl/cernfestival/

De natuur heeft de laatste eeuw bewezen bijzonder meegaand te zijn voor deeltjesfysici. Neem het foton, bedacht door Einstein in 1905 als een theoretisch hulpmiddel om elektromagnetisme in licht te verklaren. De natuur gehoorzaamde; het foton bleek echt te bestaan. Een kwart eeuw later kwam Paul Dirac met antimaterie op de proppen, wat al snel opdook in kosmische straling.

En toen maakten natuurkundigen van de Large Hadron Collider (LHC) bij Cern in Genève in 2012 juichend bekend dat ze het higgsboson vonden ongeveer op de plek waar ze het verwachtten.

Voorbij het standaardmodel
De ontdekking van het higgsboson was de kers op de taart van het standaardmodel van de deeltjesfysica. Dit model, opgesteld in de jaren zeventig, beschrijft de krachten en deeltjes die alle materie vormen. Alles wat deze theorie voorspelde, is op een paar punten na in experimenten bevestigd. Maar nu de voltooiing van het model nadert, blijft er nog een hoop over voor fysici om te verklaren, zonder duidelijke indicatie wat de vervolgstappen moeten zijn.

Geen overeenstemming
Met het opstarten van de LHC na een tweejarige opknapbeurt is er voor het eerst geen overeenstemming over wat er gevonden gaat worden. Als de theoretici hun succes vol weten te houden, komt er het eerste echte bewijs voor supersymmetrie uit – de theorie die donkere materie, zwaartekracht en andere fenomenen kan verklaren die het standaardmodel niet beschrijft. Maar als je de theorieën moet geloven, zou de LHC al aanwijzingen moeten hebben gehad die supersymmetrie ondersteunen. Dat was niet zo.

Dit vervult theoretici enerzijds met opwinding, en anderzijds met terughoudendheid. De vernieuwde LHC kan laten zien dat de theorie van supersymmetrie op het juiste spoor zit, zij het niet helemaal zoals verwacht. Maar het kan ook een kluwen van nieuwe deeltjes ontdekken die ons in een hele nieuwe richting stuurt. Of het ontdekt helemaal niets. De eerste twee mogelijkheden zouden opwindend zijn, en de laatste een zwaard van Damocles.

Meer energie


Jorgen D’Hondt: ‘Iets niet ontdekken is ook kennis.’Lees het hele interview met D’Hondt in Blendle (¤ 0,89) of Tablisto, of bestel New Scientist #21 online. Foto: Bob Bronshoff

‘Het zou dus kunnen dat onze kennis van de afgelopen dertig jaar onjuist blijkt’, zegt Jorgen D’Hondt, directeur van het CMS-experiment in een interview met New Scientist. Maar dan nog is er geen man overboord, meent hij. ‘Dat er fenomenen zijn in de natuur die niet beschreven worden door het standaardmodel, dat zou een schok zijn. Maar tegelijk zou het ons een richtlijn geven hoe we deze nieuwe fenomenen moeten bestuderen en begrijpen.’

Als de vernieuwde LHC niet krachtig genoeg is om vooruitgang te boeken, dan is de tijd van deeltjes tegen elkaar laten botsen om de fundamentele aard van de werkelijkheid bloot te leggen waarschijnlijk voorbij. We zijn er niet zeker van dat we iets nieuws zullen vinden tot we enorm veel meer energie op weten te wekken – te groot voor elke deeltjesversneller die nu denkbaar is.

Maar er zijn alternatieven. Sommige wetenschappers beweren dat botsingen tussen protonen niet de ideale manier zijn om de natuurkunde voorbij het standaardmodel te brengen. Er bestaan plannen voor preciezere elektronenversnellers: de International Linear Collider die misschien in Japan gebouwd gaat worden, of een circulaire deeltjesversneller bij Cern die tot wel 100 kilometer lang kan worden.

Nieuwe generatie
Ons doel om de aard van de werkelijkheid te begrijpen staat dus voor het blok. Tot voor kort hadden overheidsinstanties er geen probleem mee miljarden euro’s uit te geven aan deeltjes-experimenten. Maar als de LHC niets opbrengt, zal dat vertrouwen er dan nog zijn voor de volgende generatie machines? Veel natuurkundigen beweren dat hun succes over de jaren te danken is aan goed beoordelingsvermogen, niet aan geluk. Maar nu, zonder een gevestigde theorie als leidraad voor de nieuwe experimenten, kunnen ze misschien wel al het geluk van de wereld gebruiken.

Jorgen D’Hondt vertelt over de nieuwste ontwikkelingen bij het CMS-experiment tijdens ons Cern-festival op 18 maart. Verder zullen onder andere Stan Bentvelsen (directeur Nikhef) en Robbert Dijkgraaf (directeur Institute for Advanced Study, Princeton) een bijdrage leveren.

(newscientist)

17-03-2015

CERN slaagt erin de massa van het Higgsboson deeltje te meten


© ap.
NUCLEAIR ONDERZOEK Na een zoektocht van bijna een halve eeuw is het Europees Centrum voor Nucleair ONDERZOEK er nu ook in geslaagd de massa van het Higgsbosondeeltje zeer precies in te schatten, zo heeft het CERN vandaag meegedeeld.

Na een zoektocht van bijna een halve eeuw is het Europees Centrum voor Nucleair Onderzoek er nu ook in geslaagd de massa van het Higgsbosondeeltje zeer precies in te schatten, zo heeft het CERN DINSDAGmeegedeeld.

Het Higgsbosondeeltje is het deeltje dat alle andere elementaire deeltjes HUN massa geeft en is het sluitstuk van het Standaardmodel over het wezen van de materie. De Schot Peter Higgs alsmede de Belgen Robert Brout en François Englert postuleerden het bestaan van het "Godsdeeltje" in 1964. Het duurde tot 2012 eer de wetenschappers dankzij de gigantische deeltjesversneller LHC van het CERN in Genève gelijk kregen, en wat in 2013 een Nobelprijs opleverde voor Englert en Higgs. (Brout was reeds overleden).

Met samenlegging van de RESULTATEN van dezelfde twee experimenten, ATLAS en CMS, zijn wetenschappers er nu ook in geslaagd met een precisie beter dan 0,2 procent vast te stellen dat de massa van het Higgsboson 125,09 gigaelektronvolt (GeV) heeft, met een foutenmarge aan weerskanten van 0,24 GeV.

Het CERN maakt zich STERK dat het één van de meest precieze metingen ooit is aan de hand van de LHC.

(HLN)

22-03-2015

Geruchten over nieuw deeltje in Genève


© ap.

WETENSCHAP De metingen waarmee in 2012 het befaamde Higgsdeeltje werd gevonden op deeltjeslab CERN in Genève hebben mogelijk een tweede onbekend deeltje opgeleverd.

'Het is te vroeg om de ontdekking te claimen, maar de speculaties over Z' zullen waarschijnlijk wel toenemen nu'
Marcel Merk
Vrijdag kondigde het LHCb-experiment op CERN afwijkingen in de metingen met de LHC-deeltjesversneller aan, die daarop zouden kunnen duiden.

Bij de deels door Nederlandse fysici gerunde LHCb-detector wordt gekeken naar het verval van zogeheten B-mesonen, die kunnen ontstaan als protonen in de versneller met hoge ENERGIE op elkaar botsen. De zogeheten B-fysica geldt als een domein waar eventuele afwijkingen van de bestaande deeltjestheorie kunnen opduiken. Daarvan is bekend dat hij niet volledig is.

Afwijking
Vrijdag maakten de onderzoekers op de jaarlijkse winterconferentie van CERN in ski-oord Moriond bekend dat het verval van de mesonen anders gaat dan de theorie zegt. Aanwijzingen daarvoor waren in 2011 voor het eerst gezien, maar nu staat de afwijking vast.

Het gevonden effect kan duiden op een onbekend deeltje, een zogeheten Z'-deeltje, dat mogelijk duizend keer zwaarder is dan een proton. Eerder in de week gingen al geruchten over de vondst van zo'n Z', dat zelfs kan duiden op een nieuwe natuurkundige kracht.

Zover is het zeker nog niet, zeggen groepsleider Marcel Merk bij LHCb en zijn projectmanager Niels Tuning, beide van Nikhef in AMSTERDAM. "Het is te vroeg om de ontdekking te claimen, maar de speculaties over Z' zullen waarschijnlijk wel toenemen nu." De afwijking is gevonden in metingen tot de stop in 2012 van de LHC. Op CERN wordt vanaf deze maand met dubbele energie weer verder gezocht naar nieuwe deeltjes en krachten.

(HLN)

http://www.astroblogs.nl/(...)ertraging-opleveren/
Oeps, kortsluiting in de LHC kan vertraging opleveren

Enkele dagen voordat er weer protonen door de 27 km lange deeltjesversneller van de Large Hadron Collider (LHC) van het Europese onderzoeksinstituut CERN bij Genève zouden stromen is er een kortsluiting ontstaan in één van de magneten.
...

http://www.astroblogs.nl/(...)-protonen-van-start/

Probleem LHC is opgelost, komend weekend gaan de eerste protonen van start!

Het probleem met het splintertje metaal in één van de verbindingen tussen een diode en een magneet van de Large Hadron Collider is afgelopen dinsdag opgelost. Door enkele milliseconden lang een stroom van 400 ampère door het betreffende circuit te jagen werd het metaal als het ware weggezapt.
...

05-04-2015

LHC-deeltjesversneller na twee jaar weer opgestart


De Large Hadron Collider (LHC) in Genève. © epa.

Wetenschap Na twee jaar onderhoud is de LHC-deeltjesversneller van het Europees Centrum voor Kernonderzoek (CERN) weer opgestart. In 2012 vonden de CERN-fysici met de grootste protonenbotser ter wereld het befaamde Higgsdeeltje dat in theorie verklaart waarom deeltjes massa hebben.

De herstart liep enige vertraging op. In een van de acht magneetsectoren van de 27 kilometer lange ondergrondse ring trad nu en dan kortsluiting op. In 2008 leidde zoiets tot een explosie in de deeltjesmachine, die de speurtocht naar de bouwstenen van het universum meteen een jaar vertraagde.

De LHC draaide na de explosie in 2008 op halve kracht, om alle risico uit te sluiten. Bij de tweede ronde tot 2018 moet nu wel de volledige botsingsenergie worden benut. Daarbij worden heel veel nieuwe deeltjes en effecten verwacht.

Wetenschappers hopen in de komende jaren concrete bewijzen over het bestaan van zogeheten donkere materie en informatie over zijn elementaire samenstelling te verkrijgen.

(HLN)

http://www.astroblogs.nl/(...)lijk-opgewonden-van/

Protonen LHC bereiken 6,5 TeV – de BBC raakt er behoorlijk opgewonden van

Toen afgelopen zondag voor het eerst protonen door de Large Hadron Collider gingen hadden ze nog een bescheiden energie van 450 GeV, 450 miljard elektrovolt. Maar inmiddels hebben de protonenbundels in één richting hun maximale energie al bereikt, 6,5 TeV, dat is 6,5 biljoen (12 nullen) elektrovolt.
...

quote:

Protonen botsen met recordhoeveelheid energie in de LHC
Woensdagavond botsten voor het eerst protonen met een totale energie van 13TeV op elkaar in de deeltjesversneller van CERN. De testbotsingen zijn bedoeld om de systemen te kalibreren die de machine en de detectors moeten beschermen tegen deeltjes die van de stralenbundel afdwalen.

[...]

First images of collisions at 13 TeV in CERN's Large Hadron Collider



http://home.web.cern.ch/a(...)es-collisions-13-tev

quote:

Prospects and Limits For the LHC's Capabilities To Test String Theory
The Large Hadron Collider has just been upgraded, and is now making the highest energy collisions of any human-made machine ever. But even at 13 TeV, what are the prospects for testing String Theory, considering that the string energy scale should be up at around 10^19 GeV or so? Surprisingly, there are a number of phenomenological consequences that should emerge, and looking at what we've seen so far, they may disfavor String Theory after all.

Protonen botsen met hoge energie in de LHC.

14-07-2015

Large Hadron Collider vindt het pentaquark


Geschreven door Tim Kraaijvanger op 14 juli 2015 om 15:04 uur

Het pentaquark bestaat! Wetenschappers hebben het mysterieuze deeltje gevonden dankzij de Large Hadron Collider.

Een pentaquark is een subatomair deeltje dat uit vijf quarks bestaat. In 2003 vonden Japanse wetenschappers aanwijzigingen dat het exotische deeltje zou bestaan. Helaas is er nooit keihard bewijs gevonden voor het bestaan van het pentaquark, waardoor de deeltjesfysicagemeenschap het bestaan van het pentaquark in 2006 als niet zo waarschijnlijk achtte.

Nu is het pentaquark dan eindelijk gespot tijdens experimenten met de Large Hardon Collider. Fysici hebben twee objecten gevonden die zeer snel vervielen. De objecten wogen 4,67 en 4,74 keer zwaarder dan een proton. Ieder deeltje bevatte twee up-quarks, één down-quark en een ‘charm’ quark/antiquark-paar.

Het is opvallend dat het pentaquark bestaat. Sinds het heelal een paar duizendste seconden oud is, komen quarks alleen voor in bundeltjes van twee of drie. Nu blijkt dat het pentaquark bestaat kunnen wetenschappers leren waarom quarks zich in paren en trio’s binden, en niet in groepjes van vijf. Dit leidt tot allerlei nieuwe theorieën.

De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke Physics Review Letters. Onderzoekers zijn ervan overtuigd dat er vaker pentaquarks gaan opduiken, zeker nu de Large Hadron Collider weer op volle kracht werkt.

(scientias.nl)

Link naar het artikel:

http://arxiv.org/abs/1507.03414

tof man een pentaquark!

Tweakers: Op zoek naar de Kern - Deel 1: De deeltjesversneller van CERN.

Ik moet zeggen dat gezien alle ellende in het nieuws de LHC me vaak een gevoel geeft van de capaciteit van de mensheid wanneer ze hun hersens niet in elkaar willen slaan (behalve als het om scoops gaat ).

Tweakers: Op zoek naar de Kern - Deel 2: Ontelbaar veel botsingen en data.

quote:

Op dinsdag 30 maart 2010 19:42 schreef Handschoen het volgende:

How it works:

How the LHC works BLACK HOLES ? no way!

LHC spots a consistent oddity in decays with leptons
Not statistically robust, but present in three different experiments

Let's get something out of the way: some of the latest results from the LHC are likely to be a statistical fluke and will vanish as the current, high-energy run starts pumping out data in earnest. In fact, when the results first started getting promoted last week, we got a copy of the paper, but we dropped it after a quick look at the abstract.

And yet here we are, covering it. What changed? As we kept following the story, it became clear that this weird, unlikely-to-be-significant bump in the data had been seen before. More than once. It's probably worth paying attention to until it goes away, because if it doesn't, it may hint at other particles out there that we have yet to discover.

The intriguing results come courtesy of the LHCb detector. Rather than search for new particles, LHCb tracks the decay of particles that contain a b quark (b stands for bottom or beauty, depending on who you talk to). These particles are well understood, so deviations from their expected behavior are relatively easy to spot. And those deviations could point to physics we haven't seen before, possibly including problems with the Standard Model of particles and their interactions.

In this case, the detector was tracking neutral B mesons as they decayed into D mesons. (This happens as the bottom quark in the B meson decays into a charm quark. The second quark in the mesons, a down quark, sits all this out and just pairs with whatever's around.) This decay results in the production of a neutrino (which we can ignore) and a lepton, which is what we're paying attention to here.

Leptons are a group of particles that include the familiar electron and its two heavier, more exotic cousins, the muon and the tau (sometimes called the "tauon" for pedantry's sake). From the perspective of the Standard Model, any lepton will do. The decays should produce the three leptons in proportion to their relative masses (a tau is about twice the mass of a proton, the muon weighs substantially less, and the electron is a lightweight).

In this case, the LHCb collaboration tracked decays that produced either muons or taus, and then measured their relative frequency. And the results were close to the expected value, but not quite. Instead, taus were produced slightly more often than expected, a difference that was 2.1 standard deviations off from the Standard Model expectation.

Now, in particle physics, 2.1 standard deviations is the sort of result that frequently goes away as more data is gathered—it takes three standard deviations to get physicists excited, and five before they start saying they've found something. Which is why, based on the abstract of the paper, there's nothing to get excited about here.

But deep in the discussion, there's an intriguing indication that something unusual might be going on here: "The measured value is in good agreement with previous measurements at BaBar and Belle." These other two detectors studied B mesons produced by electron/positron collisions. So that means three different detectors, using different types of particle collisions, have seen a similar (if similarly weak) excess.

Since the excess is small, it'll take a lot more of these decays before it might rise above the statistical noise—or fade back into it. So, this is something we'll have to watch as the LHC's current run continues.

And it's worth watching, because anything that the Standard Model fails to predict is an indication of new physics—possibly the presence of a new particle that couples with the particles during the decay. So, while it's nothing to get excited about yet, it's something that would be very exciting if it ends up being a discovery.

26-11-2015

LHC maakt oersoep waaruit wij allemaal zijn ontstaan


Geschreven door Tim Kraaijvanger op 26 november 2015 om 09:01 uur

De Large Hadron Collider is begin dit jaar opnieuw opgestart en met succes! De deeltjesversneller breekt het ene na het andere record en vond onlangs het pentaquark. Vorige week vestigde de LHC een nieuw energierecord.

De deeltjesversneller versnelde loodionen met een energie van ruim 10 tera-elektronvolt: twee keer hoger dan tijdens vorige experimenten. Dit gebeurde op 17 november. Tijdens het experiment werd een temperatuur bereikt van enkele biljoenen graden Celsius.

“Het is een traditie om één maand per jaar ionen te laten botsen als onderdeel van diverse onderzoeksprogramma’s”, zegt CERN-directeur Rolf Heuer. “Dit jaar is dit extra speciaal, omdat we een nieuw energierecord hebben bereikt. Hierdoor kunnen we de omstandigheden in het jonge universum nabootsen.”

De Large Hadron Collider
De Large Hadron Collider gaat verder dan elke andere deeltjesversneller. In de 27 kilometer ring onder Zwitserland worden protonen versneld, waardoor ze bijna de lichtsnelheid bereiken. Wanneer de deeltjes op elkaar botsen, ontstaan nieuwe deeltjes. Des te zwaarder de botsingen, des te groter de kans op nieuwe, exotische deeltjes, die ons meer inzicht geven in hoe het universum in elkaar steekt.

.
De oersoep bestond alleen de eerste milliseconden na de oerknal.

Oersoep
Kort na de oerknal was het universum een dikke, hete oersoep. Geen smakelijke soep met gehaktballetjes en prei, maar met quarks en gluonen. In het hedendaagse universum lijmen gluonen quarks aan elkaar in protonen en neutronen, die materie vormen. De oersoep bestond slechts enkele milliseconden.

Door de energie van de botsingen te verhogen, neemt de omvang en de temperatuur van de quarkgluonenplasma – oftewel de oersoep – toe. Eindelijk kunnen wetenschappers deze oersoep dus nader bestuderen. En dat gewoon op aarde! Het is een fascinerende gedachte dat wij allemaal zijn voortgekomen uit deze compacte, hete oersoep.

Higgs-deeltje
De grootste ontdekking van de Large Hadron Collider was het Higgs-deeltje. Het Higgs-deeltje was het laatste puzzelstukje van de puzzel van het standaardmodel. Dit is de theorie die de elementaire deeltjes beschrijft waaruit al het zichtbare in ons heelal is opgebouwd. Toch voelen onderzoekers de drang om dit standaardmodel verder uit te pluizen. “We hopen dieper in de kwantumstructuur van de natuur te kijken”, vertelt professor Marcel Merk van de Vrije Universiteit Amsterdam. “Het is nog steeds een mysterie waarom antimaterie in ons universum ontbreekt. Hopelijk vinden we deeltjes die hier een antwoord op geven.”

Vandaar dat de Large Hadron Collider momenteel bezig is met zijn tweede ‘run’, zoals wetenschappers het noemen. De kans is groot dat er nog veel meer moois ontdekt wordt, omdat wetenschappers willen toewerken naar botsingen van zo’n 13 tera-elektronvolt.

(scientias.nl)