W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
quote:Op vrijdag 29 juli 2011 14:38 schreef Robus het volgende:
Zucht... Het "God-deeltje". Ze weten ook alles te kapen he die lui.
quote:The hunt for the God particle
[...]
The first thing you learn when you ask scientists about the God particle is that it's bad form to call it that. The particle was named a few years back by Nobel Prize-winning physicist Leon Lederman, who has a knack for turning a phrase. Naturally the moniker took root among journalists, who know a good name for a particle when they hear one (it beats the heck out of the muon or the Z-boson).
The preferred name for the God particle among physicists is the Higgs boson, or the Higgs particle, or simply the Higgs, in honor of the University of Edinburgh physicist Peter Higgs, who proposed its existence more than 40 years ago. Most physicists believe that there must be a Higgs field that pervades all space; the Higgs particle would be the carrier of the field and would interact with other particles, sort of the way a Jedi knight in Star Wars is the carrier of the "force." The Higgs is a crucial part of the standard model of particle physics—but no one's ever found it.
When the student is ready, the teacher will appear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
Bron: http://www.nu.nl/wetensch(...)ergebruikers-in.htmlquote:Deeltjesversneller roept hulp computergebruikers in
Laatste update: 11 augustus 2011 15:26 info .AMSTERDAM – De deeltjesversneller in Genève komt rekenkracht tekort. Computergebruikers kunnen nu helpen door hun eigen machines berekeningen uit laten voeren.
Een paar softwarepakketten installeren is genoeg om met de Large Hadron Collider mee te kunnen denken. De computer begint dan botsingen van deeltjes te simuleren als hij niet actief voor andere zaken gebruikt wordt. De resultaten van die LHC@Home 2.0-tests stuurt hij naar het hoofdkwartier in Zwitserland.
De ‘burgerdata’ kan van pas komen bij wetenschappelijk onderzoek. De Geneefse deeltjesversneller laat protonen (atoomdeeltjes) met bijna de snelheid van het licht op elkaar botsen. Dat levert nieuwe deeltjes op. Die kunnen ons misschien meer leren over het ontstaan van het heelal.
Thuiscomputers kunnen ook helpen te zoeken naar het Higgs-boson, het deeltje waaraan alle andere deeltjes hun massa zouden ontlenen.
Buitenaards leven
Wetenschappers laten vaker computers van consumenten meerekenen. Een bekend voorbeeld is SETI@Home, dat al jaren zoekt naar sporen van buitenaards leven. Daarvoor maakt het gebruik van BOINC. Dat computerplatform kan worden gebruikt voor talloze ‘meerekenprojecten’, van klimaatonderzoek tot de wetenschappelijke strijd tegen malaria.
Het project dat deze week is begonnen lijkt op een initiatief uit 2004. Daarbij gaan thuiscomputers aan de slag met protonen, ook ten behoeve van de Zwitserse deeltjesversneller. LHC@Home 2.0 onderscheidt zich van zijn voorganger door het belang van zijn berekeningen.
“Door de toegenomen rekenkracht van computers kunnen vrijwilligers nu zoeken naar fundamentele deeltjes”, vertelt de CERN in een persbericht. “Zo kunnen ze nieuwe inzichten verschaffen in het ontstaan van ons universum.”
Meedoen? ga naar http://lhcathome.web.cern.ch/LHCathome/Physics/
Trots lid van het 👿 Duivelse Viertal 👿
Een gedicht over Maanvis
Het ONZ / [KAMT] Kennis- en Adviescentrum Maanvis Topics , voor al je vragen over mijn topiques!
Een gedicht over Maanvis
Het ONZ / [KAMT] Kennis- en Adviescentrum Maanvis Topics , voor al je vragen over mijn topiques!
Gezien mijn eerdere ervaringen met VirtualBox en andere virtualizatie software gaat dit hem niet worden...quote:
[..]
Bron: http://www.nu.nl/wetensch(...)ergebruikers-in.html
Meedoen? ga naar http://lhcathome.web.cern.ch/LHCathome/Physics/
Jammer dat het geen standaard client op je PC is zoals bij Seti@Home of die andere Distributed Computing Projects. Had graag meegedaan met mijn idle cycles.
Dit houdt me er ook een beetje vanaf ja. Met SETI deed ik altijd graag mee, maar dit vind ik teveel gedoe.quote:
[..]
Gezien mijn eerdere ervaringen met VirtualBox en andere virtualizatie software gaat dit hem niet worden...
Jammer dat het geen standaard client op je PC is zoals bij Seti@Home of die andere Distributed Computing Projects. Had graag meegedaan met mijn idle cycles.
Ron Paul 2012
Wat ik me nou afvraag (waaarschijnlijk domme vraag): Stel ze vinden het higgs deeltje, is dan het standaardmodel bewezen, en hebben we dan een model dat alles verklaard?
En wat zegt dat dan over snaartheorie, is die dan ontkracht?
En wat zegt dat dan over snaartheorie, is die dan ontkracht?
Het standaardmodel is dan "compleet" ( "bewezen" zou ik het niet noemen). Echter, het standaardmodel is een "effectieve theorie". Dat wil zeggen dat we verwachten dat bij veel hogere energieën er een nieuwe theorie nodig is. Net zoals b.v. Newtoniaanse fysica "effectief" is; bij lage energieën en lage snelheden voldoet Newton prima, maar bij hogere energieën heb je Einstein nodig.quote:
Wat ik me nou afvraag (waaarschijnlijk domme vraag): Stel ze vinden het higgs deeltje, is dan het standaardmodel bewezen, en hebben we dan een model dat alles verklaard?
Het standaardmodel verklaart niet alles; het bevat geen zwaartekracht.
Het zegt erg weinig over snaartheorie; we weten niet hoe je precies met snaartheorie het standaardmodel moet verklarenquote:En wat zegt dat dan over snaartheorie, is die dan ontkracht?
Nee, dus.
-
WOW
22-09-2011
CERN laat deeltjes sneller dan het licht reizen
Wetenschappers van de deeltjesversneller van het Europese onderzoeksinstituut CERN hebben deeltjes snelheden laten afleggen die boven de lichtsnelheid liggen. Als hun metingen kloppen, zou het een aardverschuiving in de natuurkunde betekenen. Tot dusverre wordt uitgegaan van het idee dat niets sneller kan reizen dan het licht.
De verblufte wetenschappers hebben collega's in Japan en de Verenigde Staten gevraagd hun metingen onafhankelijk te verifiëren of theorieën aan te dragen die de gemeten snelheden kunnen verklaren. Tot die tijd durven ze het niet aan te spreken van een ontdekking.
"Als het waar is zou dit zo'n sensationele ontdekking zijn dat men er uiterst zorgvuldig mee moet omgaan", zei John Ellis, een theoretisch natuurkundige van het CERN die niet bij het onderzoek betrokken was.
Volgens de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein kan niets zich sneller voortbewegen dan het licht: zijn beroemde E=mc2 vergelijking. Die staat voor energie is gelijk aan de massa maal de lichtsnelheid in het kwadraat.
De snelheden werden waargenomen in een neutronenstraal die vanuit een deeltjesversneller in Genève op een laboratorium in Italië, 730 kilometer verderop, werd afgevuurd. De neutronen zouden hierbij zestig nanoseconden sneller zijn gegaan dan de lichtsnelheid van ongeveer driehonderdduizend kilometer per seconde.
De onderzoekers stelden de foutenmarge op tien nanoseconden, waardoor de afwijking op zijn minst opmerkelijk is. Vanwege de omvang van de eventuele ontdekking zijn ze maandenlang bezig geweest met het controleren en hercontroleren van de resultaten om er zeker van te zijn dat er geen fouten zijn gemaakt.
In een laboratorium in Chicago kan de test worden nagedaan, zei Stavros Katsanevas, onderdirecteur van het Franse Nationale Instituut voor Nucleair en Deeltjesfysica-onderzoek. Ook in Japan kan de test worden nagedaan, hoewel met vertraging, omdat het land nog steeds kampt met de naweeën van de ramp met een kerncentrale in maart.
Als de resultaten worden bevestigd, betekent dat een fundamentele heroverweging van de natuurwetten, te beginnen met Einsteins speciale relativiteitstheorie uit 1905. Deze theorie helpt bij het verklaren van van alles en nog wat, van zwarte gaten tot de oerknal. "Tot dusverre werkte zij perfect", aldus Ellis.
(depers.nl)
22-09-2011
CERN laat deeltjes sneller dan het licht reizen
Wetenschappers van de deeltjesversneller van het Europese onderzoeksinstituut CERN hebben deeltjes snelheden laten afleggen die boven de lichtsnelheid liggen. Als hun metingen kloppen, zou het een aardverschuiving in de natuurkunde betekenen. Tot dusverre wordt uitgegaan van het idee dat niets sneller kan reizen dan het licht.
De verblufte wetenschappers hebben collega's in Japan en de Verenigde Staten gevraagd hun metingen onafhankelijk te verifiëren of theorieën aan te dragen die de gemeten snelheden kunnen verklaren. Tot die tijd durven ze het niet aan te spreken van een ontdekking.
"Als het waar is zou dit zo'n sensationele ontdekking zijn dat men er uiterst zorgvuldig mee moet omgaan", zei John Ellis, een theoretisch natuurkundige van het CERN die niet bij het onderzoek betrokken was.
Volgens de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein kan niets zich sneller voortbewegen dan het licht: zijn beroemde E=mc2 vergelijking. Die staat voor energie is gelijk aan de massa maal de lichtsnelheid in het kwadraat.
De snelheden werden waargenomen in een neutronenstraal die vanuit een deeltjesversneller in Genève op een laboratorium in Italië, 730 kilometer verderop, werd afgevuurd. De neutronen zouden hierbij zestig nanoseconden sneller zijn gegaan dan de lichtsnelheid van ongeveer driehonderdduizend kilometer per seconde.
De onderzoekers stelden de foutenmarge op tien nanoseconden, waardoor de afwijking op zijn minst opmerkelijk is. Vanwege de omvang van de eventuele ontdekking zijn ze maandenlang bezig geweest met het controleren en hercontroleren van de resultaten om er zeker van te zijn dat er geen fouten zijn gemaakt.
In een laboratorium in Chicago kan de test worden nagedaan, zei Stavros Katsanevas, onderdirecteur van het Franse Nationale Instituut voor Nucleair en Deeltjesfysica-onderzoek. Ook in Japan kan de test worden nagedaan, hoewel met vertraging, omdat het land nog steeds kampt met de naweeën van de ramp met een kerncentrale in maart.
Als de resultaten worden bevestigd, betekent dat een fundamentele heroverweging van de natuurwetten, te beginnen met Einsteins speciale relativiteitstheorie uit 1905. Deze theorie helpt bij het verklaren van van alles en nog wat, van zwarte gaten tot de oerknal. "Tot dusverre werkte zij perfect", aldus Ellis.
(depers.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Uitslovers die neutrino's.
Morgen is de presentatie live te volgen:
http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=155620
Morgen is de presentatie live te volgen:
http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=155620
When the student is ready, the teacher will appear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
is het niet dat de reiziger de snelheid niet sneller ervaart dan 300.000km/s?
Ervan uit gaande, dat als je 600.000km/s reist, een minuut voor de reiziger, voor de stilstaanden 2 minuten is.
Ook de reden waarom de massa toeneemt, en niet de snelheid, als je er meer energie in stopt.
300.000km/s met 100kg, wat normaal 50kg weegt, kan zich net zo goed met 600.000km/s voorbewegen, en nog steeds 50kg wegen. Alleen van buiten, lijkt het object trager te gaan dan in werkelijkheid.
Dat dacht ik een jaar geleden al. Niet sneller gaan, wel zwaarder worden, terwijl de massa NIET toeneemt. Slaat toch nergens op, duidelijk dat het sneller reist dan lichtsnelheid.
Tering, ben zowaar slimmer dan einstein
Ervan uit gaande, dat als je 600.000km/s reist, een minuut voor de reiziger, voor de stilstaanden 2 minuten is.
Ook de reden waarom de massa toeneemt, en niet de snelheid, als je er meer energie in stopt.
300.000km/s met 100kg, wat normaal 50kg weegt, kan zich net zo goed met 600.000km/s voorbewegen, en nog steeds 50kg wegen. Alleen van buiten, lijkt het object trager te gaan dan in werkelijkheid.
Dat dacht ik een jaar geleden al. Niet sneller gaan, wel zwaarder worden, terwijl de massa NIET toeneemt. Slaat toch nergens op, duidelijk dat het sneller reist dan lichtsnelheid.
Tering, ben zowaar slimmer dan einstein
De meeste fysici hanteren dat idee dat "de massa toeneemt als de snelheid toeneemt" niet. Massa is invariant (een "scalair"). Ik heb er nog nooit een bevredigende fysische beschrijving van gezien, in elk geval
-
En op hoeveel vermogen zaten ze? Wellicht betekent dat hele 2012 een nieuw begrip voor natuurwetten dat definitief is.
Ik denk niet dat wetenschap binnen 1 jaar van een ontdekking naar een theorie gaat. Eerst zullen ze vele onderzoeken plegen en dit zal worden gereviewd worden, waarna er allemaal nieuwe onderzoeken uitrollen.quote:
En op hoeveel vermogen zaten ze? Wellicht betekent dat hele 2012 een nieuw begrip voor natuurwetten dat definitief is.
17-11-2011
Europese deeltjesversneller ontdekt "nieuwe natuurkunde"
De LHD is de meest complexe machine ter wereld.
Wetenschappers die met de gigantische Europese deeltjesversnellere LHC in Genève werken lijken voor het eerst "nieuwe natuurkunde" te hebben gevonden, zo heeft de Britse omroep BBC gemeld.
Het gaat om het LHCb-experiment dat verbonden is aan de grootste deeltjesversneller ter wereld. De LHCb-detector werd ontworpen om deeltjes met zogenaamde schoonheidsquarks te onderzoeken. Meer bepaald door hun verval over een verloop van tijd te bekijken, na botsingen aan hoge snelheid van andere fundamentele deeltjes.
Het experiment onderzoekt in het bijzonder de zogenaamde CP-schending: het verschil bij C (lading) en P (pariteit).
Meer materie dan antimaterie
Terwijl het Standaard Model nauwelijks een schending voorspelt, stelden de vorsers vast dat het verval van deeltjes met de naam d-meson lichtjes lijkt af te wijken van dat van hun antideeltjes. Het verschil is minder dan 0,1 procent. De vondst kan helpen verklaren waarom er in het heelal veel meer materie dan antimaterie is.
Het team rond Mat Charles zegt dat er nog meer onderzoek nodig is, maar dat er van de andere kant minder dan 0,05 procent kans is dat het verkregen resultaat op toeval berust. Bij bevestiging zal de LHC voor het eerst "nieuwe natuurkunde" hebben opgeleverd, dus voorbij het Standaard Model.
Meest complexe machine ter wereld
Het Europees Centrum voor Deeltjesonderzoek CERN zegt voorts dat volgend jaar duidelijk moet worden of het voorspelde Higgs-bosondeeltje al of niet bestaat. Als het wordt gevonden is dit een triomf voor de LHC ("Large Hadron Collider). De meest complexe machine ter wereld is immers in het bijzonder ontworpen om dit deeltje te detecteren. (belga/adha)
(HLN)
Europese deeltjesversneller ontdekt "nieuwe natuurkunde"
De LHD is de meest complexe machine ter wereld.
Wetenschappers die met de gigantische Europese deeltjesversnellere LHC in Genève werken lijken voor het eerst "nieuwe natuurkunde" te hebben gevonden, zo heeft de Britse omroep BBC gemeld.
Het gaat om het LHCb-experiment dat verbonden is aan de grootste deeltjesversneller ter wereld. De LHCb-detector werd ontworpen om deeltjes met zogenaamde schoonheidsquarks te onderzoeken. Meer bepaald door hun verval over een verloop van tijd te bekijken, na botsingen aan hoge snelheid van andere fundamentele deeltjes.
Het experiment onderzoekt in het bijzonder de zogenaamde CP-schending: het verschil bij C (lading) en P (pariteit).
Meer materie dan antimaterie
Terwijl het Standaard Model nauwelijks een schending voorspelt, stelden de vorsers vast dat het verval van deeltjes met de naam d-meson lichtjes lijkt af te wijken van dat van hun antideeltjes. Het verschil is minder dan 0,1 procent. De vondst kan helpen verklaren waarom er in het heelal veel meer materie dan antimaterie is.
Het team rond Mat Charles zegt dat er nog meer onderzoek nodig is, maar dat er van de andere kant minder dan 0,05 procent kans is dat het verkregen resultaat op toeval berust. Bij bevestiging zal de LHC voor het eerst "nieuwe natuurkunde" hebben opgeleverd, dus voorbij het Standaard Model.
Meest complexe machine ter wereld
Het Europees Centrum voor Deeltjesonderzoek CERN zegt voorts dat volgend jaar duidelijk moet worden of het voorspelde Higgs-bosondeeltje al of niet bestaat. Als het wordt gevonden is dit een triomf voor de LHC ("Large Hadron Collider). De meest complexe machine ter wereld is immers in het bijzonder ontworpen om dit deeltje te detecteren. (belga/adha)
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
11-12-2011
Is het Higgsdeeltje gevonden? Handleiding bij hét wetenschapsnieuws van 2012
Een simulatie op het CERN in Genève. © reuters
Heeft deeltjeslab CERN nu al het befaamde Higgsdeeltje gevonden? Geruchten te over, en dinsdag is er een persconferentie. Handleiding bij hét wetenschapsnieuws van 2012.
Wacht nou gewoon even tot dinsdag, mailt de Nijmeegse hoogleraar hoge energiefysica Sijbrand de Jong luchtig terug. Dinsdagmiddag 14.00 uur is er in Genève die bijeenkomst op CERN waar de nieuwste resultaten van de speurtocht naar het Higgsdeeltje worden gepresenteerd. Met om 16.30 uur een persconferentie.
De Jong: 'Er zijn duizenden mensen met een deel van de informatie. Er zijn wel geruchten, maar eigenlijk vind ik dat men zich erg gedisciplineerd gedraagt.' Bovendien, zegt hij, zo veel geduld vergt het nou ook weer niet. 'Ik wacht namelijk al twintig jaar op de Higgs.'
De Jongs afhoudende reactie staat niet op zich. Dit zijn maar geruchten, meldt directeur Frank Linde van deeltjeslab Nikhef in Amsterdam. Na 13 december graag bereid tot nadere discussie, mailt UvA-deeltjesfysicus Stan Bentvelsen, tevens verbonden aan de ATLAS-detector in CERN.
Zorgvuldigheid
Zorgvuldigheid moet voor snelheid gaan, zegt oud-onderzoeksdirecteur Jos Engelen van CERN, nu voorzitter van NWO. Geen commentaar, antwoordt Martijn Mulders, een Nederlandse theoreticus in dienst van CMS, een van de twee grote detector-experimenten die dinsdag hun resultaten bekend zullen maken.
Maar op blogs en Twitter zijn de speculaties over de eerste glimp van een heuse Higgs niet van de lucht. Oorzaak van de opwinding is, behalve waarschijnlijk toch de loslippigheid van sommige CERN-fysici, ironisch genoeg de uitnodiging van CERN-directeur Rolf Heuer voor het colloquium van komende week. Heuer meldt dat het daar zal gaan over metingen die 'significante vooruitgang' bij de speurtocht naar het Higgsdeeltje, 'maar zonder conclusies over het bestaan of niet-bestaan van het deeltje'.
Kenners wisten genoeg. CERN gaat dinsdag niet de vondst van het Higgsdeeltje claimen, maar wel de eerste experimentele suggestie dat het deeltje echt bestaat.
Hoogtepunt
Daarmee komt de speurtocht met steeds grotere versnellers van zeker twee decennia naar het Higgsdeeltje tot een eerste voorlopig hoogtepunt. Eerder beten de oude LEP-versneller van CERN en de Tevatron bij Chicago er hun tanden op stuk. De vondst van de Higgs zou echter het sluitstuk zijn van het zogeheten Standaardmodel van de deeltjesfysica, dat keurig de verbanden tussen alle deeltjes en krachten omvat. Uitzondering was de vraag waarom deeltjes eigenlijk massa hebben. Daar geeft het Standaard Model geen antwoord op.
In 1964 gaven theoretici, onder wie de Schot Peter Higgs, een mogelijk antwoord op die vraag. Stel, zeiden ze, dat er een universeel veld in het universum is waarvan sommige deeltjestypen meer last hebben dan andere bij versnellingen. Dat is niet alleen een elegante oplossing voor het massavraagstuk. Maar bovendien was de theorie controleerbaar; bij het veld moest volgens de theorie ook een deeltje zijn, later het Higgsdeeltje genoemd. Lastig was wel dat niemand precies kon zeggen hoe zwaar dat deeltje zelf moest zijn. En dus ook niet of het eventueel met deeltjesversnellers te maken zou kunnen zijn.
Ontdekking
Nu lijkt dat dus met de LHC gelukt. Maar waarom waarschuwde CERN-directeur Heuer dan expliciet dat er van een ontdekking geen sprake is? Omdat deeltjesfysici een heel eigen woordkeus hebben als het om ontdekken gaat. Om aanwijzingen voor een deeltje uit de metingen te vissen, is altijd een hoop statistiek nodig. Uitspraken over een piekje in een grafiek gaan daarom altijd vergezeld van een onzekerheid: hoeveel kans is er dat dit piekje toevallig boven de rest uitsteekt?
Een deeltjeslab als CERN claimt pas een ontdekking bij een statistische zekerheid van meer dan 99,9999 procent. Daaronder is er hooguit sprake van 'aanwijzingen voor' (meer dan 99 procent) of 'suggestie van' (95 procent). In de regel vergroot meer meten de zekerheid over een bepaald effect; waarbij er dus een kans is dat het vermeende effect toch een toevallige uitschieter is geweest die gaandeweg weer uit zicht raakt.
Meer metingen
Gemeten heeft CERN het afgelopen jaar meer dan een jaar geleden voor mogelijk was gehouden. In 2008 werd de nieuwe LHC-versneller in bedrijf genomen, de grootste deeltjesbotser ter wereld waarin protonen met immense energie rondzoeven tot ze op elkaar botsen.
Na een week explodeerde een slecht contact in een van de supergeleidende magneten in de 27 kilometer lange ondergrondse ring en was de LHC meer dan een jaar vleugellam. Maar sinds vorig jaar draait hij als een zonnetje, zegt theoreticus dr. Martijn Mulders van de CMS-detector. 'We hebben al vijfmaal zo veel data als optimisten begin dit jaar voorspelden.'
Hij is, meldt hij gehaast, koortsachtig bezig om de nieuwe data door te spitten op sporen van de Higgs. Net als de concurrentie van ATLAS. 'Het wordt spannend om die twee dinsdag naast elkaar te zien.'
Dat is het diplomatieke antwoord op de vraag wat er aan de hand is.
Massagebied
Afgelopen zomer leverde zowel CMS als het ATLAS-detectorteam schattingen van het massagebied waar de Higgs niet kon zitten: onder 114 GeV en boven 141 GeV. De stortvloed aan nieuwe meetgegevens perkt dat nu niet alleen nog verder in, maar levert volgens de geruchten ook de eerste aanwijzing voor waar het deeltje wél zit: volgens ATLAS bij een massa van 126 giga-elektronvolt (GeV), volgens CMS bij 125 GeV. Daarmee is het deeltje weliswaar meer dan honderd keer zo zwaar als een waterstofkern, maar volgens de theorie toch nog een 'lichte Higgs' die zich relatief gemakkelijk in het standaardmodel voegt.
Een en ander zou blijken uit een overschot van bepaalde fotonenduo's tussen de talloze brokstukken van de botsende protonen, waarvan er meer worden gevonden dan toeval kan zijn.
Weer volgens de geruchten gaat het om een effect met een kans dat het toeval is van tussen de 0,1 en 0,01 procent. Volgens de handboeken nog onvoldoende voor een claim dat de Higgs ontdekt is. Maar genoeg om dat colloquium dinsdag met argusogen te volgen. En misschien al een klein glaasje bubbels daarna.
(Volkskrant)
Is het Higgsdeeltje gevonden? Handleiding bij hét wetenschapsnieuws van 2012
Een simulatie op het CERN in Genève. © reuters
Heeft deeltjeslab CERN nu al het befaamde Higgsdeeltje gevonden? Geruchten te over, en dinsdag is er een persconferentie. Handleiding bij hét wetenschapsnieuws van 2012.
Wacht nou gewoon even tot dinsdag, mailt de Nijmeegse hoogleraar hoge energiefysica Sijbrand de Jong luchtig terug. Dinsdagmiddag 14.00 uur is er in Genève die bijeenkomst op CERN waar de nieuwste resultaten van de speurtocht naar het Higgsdeeltje worden gepresenteerd. Met om 16.30 uur een persconferentie.
De Jong: 'Er zijn duizenden mensen met een deel van de informatie. Er zijn wel geruchten, maar eigenlijk vind ik dat men zich erg gedisciplineerd gedraagt.' Bovendien, zegt hij, zo veel geduld vergt het nou ook weer niet. 'Ik wacht namelijk al twintig jaar op de Higgs.'
De Jongs afhoudende reactie staat niet op zich. Dit zijn maar geruchten, meldt directeur Frank Linde van deeltjeslab Nikhef in Amsterdam. Na 13 december graag bereid tot nadere discussie, mailt UvA-deeltjesfysicus Stan Bentvelsen, tevens verbonden aan de ATLAS-detector in CERN.
Zorgvuldigheid
Zorgvuldigheid moet voor snelheid gaan, zegt oud-onderzoeksdirecteur Jos Engelen van CERN, nu voorzitter van NWO. Geen commentaar, antwoordt Martijn Mulders, een Nederlandse theoreticus in dienst van CMS, een van de twee grote detector-experimenten die dinsdag hun resultaten bekend zullen maken.
Maar op blogs en Twitter zijn de speculaties over de eerste glimp van een heuse Higgs niet van de lucht. Oorzaak van de opwinding is, behalve waarschijnlijk toch de loslippigheid van sommige CERN-fysici, ironisch genoeg de uitnodiging van CERN-directeur Rolf Heuer voor het colloquium van komende week. Heuer meldt dat het daar zal gaan over metingen die 'significante vooruitgang' bij de speurtocht naar het Higgsdeeltje, 'maar zonder conclusies over het bestaan of niet-bestaan van het deeltje'.
Kenners wisten genoeg. CERN gaat dinsdag niet de vondst van het Higgsdeeltje claimen, maar wel de eerste experimentele suggestie dat het deeltje echt bestaat.
Hoogtepunt
Daarmee komt de speurtocht met steeds grotere versnellers van zeker twee decennia naar het Higgsdeeltje tot een eerste voorlopig hoogtepunt. Eerder beten de oude LEP-versneller van CERN en de Tevatron bij Chicago er hun tanden op stuk. De vondst van de Higgs zou echter het sluitstuk zijn van het zogeheten Standaardmodel van de deeltjesfysica, dat keurig de verbanden tussen alle deeltjes en krachten omvat. Uitzondering was de vraag waarom deeltjes eigenlijk massa hebben. Daar geeft het Standaard Model geen antwoord op.
In 1964 gaven theoretici, onder wie de Schot Peter Higgs, een mogelijk antwoord op die vraag. Stel, zeiden ze, dat er een universeel veld in het universum is waarvan sommige deeltjestypen meer last hebben dan andere bij versnellingen. Dat is niet alleen een elegante oplossing voor het massavraagstuk. Maar bovendien was de theorie controleerbaar; bij het veld moest volgens de theorie ook een deeltje zijn, later het Higgsdeeltje genoemd. Lastig was wel dat niemand precies kon zeggen hoe zwaar dat deeltje zelf moest zijn. En dus ook niet of het eventueel met deeltjesversnellers te maken zou kunnen zijn.
Ontdekking
Nu lijkt dat dus met de LHC gelukt. Maar waarom waarschuwde CERN-directeur Heuer dan expliciet dat er van een ontdekking geen sprake is? Omdat deeltjesfysici een heel eigen woordkeus hebben als het om ontdekken gaat. Om aanwijzingen voor een deeltje uit de metingen te vissen, is altijd een hoop statistiek nodig. Uitspraken over een piekje in een grafiek gaan daarom altijd vergezeld van een onzekerheid: hoeveel kans is er dat dit piekje toevallig boven de rest uitsteekt?
Een deeltjeslab als CERN claimt pas een ontdekking bij een statistische zekerheid van meer dan 99,9999 procent. Daaronder is er hooguit sprake van 'aanwijzingen voor' (meer dan 99 procent) of 'suggestie van' (95 procent). In de regel vergroot meer meten de zekerheid over een bepaald effect; waarbij er dus een kans is dat het vermeende effect toch een toevallige uitschieter is geweest die gaandeweg weer uit zicht raakt.
Meer metingen
Gemeten heeft CERN het afgelopen jaar meer dan een jaar geleden voor mogelijk was gehouden. In 2008 werd de nieuwe LHC-versneller in bedrijf genomen, de grootste deeltjesbotser ter wereld waarin protonen met immense energie rondzoeven tot ze op elkaar botsen.
Na een week explodeerde een slecht contact in een van de supergeleidende magneten in de 27 kilometer lange ondergrondse ring en was de LHC meer dan een jaar vleugellam. Maar sinds vorig jaar draait hij als een zonnetje, zegt theoreticus dr. Martijn Mulders van de CMS-detector. 'We hebben al vijfmaal zo veel data als optimisten begin dit jaar voorspelden.'
Hij is, meldt hij gehaast, koortsachtig bezig om de nieuwe data door te spitten op sporen van de Higgs. Net als de concurrentie van ATLAS. 'Het wordt spannend om die twee dinsdag naast elkaar te zien.'
Dat is het diplomatieke antwoord op de vraag wat er aan de hand is.
Massagebied
Afgelopen zomer leverde zowel CMS als het ATLAS-detectorteam schattingen van het massagebied waar de Higgs niet kon zitten: onder 114 GeV en boven 141 GeV. De stortvloed aan nieuwe meetgegevens perkt dat nu niet alleen nog verder in, maar levert volgens de geruchten ook de eerste aanwijzing voor waar het deeltje wél zit: volgens ATLAS bij een massa van 126 giga-elektronvolt (GeV), volgens CMS bij 125 GeV. Daarmee is het deeltje weliswaar meer dan honderd keer zo zwaar als een waterstofkern, maar volgens de theorie toch nog een 'lichte Higgs' die zich relatief gemakkelijk in het standaardmodel voegt.
Een en ander zou blijken uit een overschot van bepaalde fotonenduo's tussen de talloze brokstukken van de botsende protonen, waarvan er meer worden gevonden dan toeval kan zijn.
Weer volgens de geruchten gaat het om een effect met een kans dat het toeval is van tussen de 0,1 en 0,01 procent. Volgens de handboeken nog onvoldoende voor een claim dat de Higgs ontdekt is. Maar genoeg om dat colloquium dinsdag met argusogen te volgen. En misschien al een klein glaasje bubbels daarna.
(Volkskrant)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:CERN PUBLIC SEMINAR
Tuesday, December 13, 2011 from 14:00 to 16:00 (Europe/Zurich) at CERN ( Main Auditorium )
Please note that this event will be available live via the Webcast Service.
Tuesday, December 13, 2011
o 14:00 - 14:40 Update on the Standard Model Higgs searches in ATLAS 40'
Speaker: Fabiola Gianotti (CERN)
o 14:40 - 15:20 Update on the Standard Model Higgs searches in CMS 40'
Speaker: Guido Tonelli (Universita di Pisa and INFN Sezione di Pisa - CERN)
o 15:20 - 16:00 Joint question session 40'
When the student is ready, the teacher will appear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
13-12-2011
Van hype naar hint
Tussenstand van de jacht op het Higgs-deeltje
Door: Arnout Jaspers
Na 2 jaar meten gaat de Large Hadron Collider van Cern bij Geneve maanden dicht voor groot onderhoud. De resultaten tot nu toe zijn verre van eenduidig. Als de detectie van de Higgs echt is, weegt het deeltje 140 keer zo zwaar als een waterstof-atoom.
Nobelprijswinnaar Gerard 't Hooft zat op de eerste rij bij de presentatie van de resultaten van de LHC op 13 december.
De wereld kon vandaag, dinsdag 13 december, via internet live meekijken naar de presentatie van de nieuwste resultaten wat betreft het Higgs-deeltje, het laatst ontbrekende deeltje in het Standaard Model. Dit is de theorie over alle elementaire deeltjes waaruit het zichtbare heelal – dus ook wijzelf – bestaat.
De geruchtenmachine gonsde vooraf op volle toeren, maar wie had gehoopt dat de directeur van Cern de volle college-zaal zou betreden om dramatisch te openen met 'Ladies and gentlemen, we’ve got him'’, kwam bedrogen uit. Officieel gaat de verklaring van Cern niet verder dan 'prikkelende hints' dat het Higgs-deeltje bestaat, maar die zijn 'nog niet sterk genoeg om de ontdekking te claimen'.
De Large Hadron Collider (LHC), de deeltjesversneller die speciaal is gebouwd om de Higgs op te sporen, heeft er nu twee jaar meten op zitten, en gaat tot maart 2012 dicht voor onderhoud en een upgrade. Logisch dat ze bij Cern vinden dat de belastingbetaler recht heeft op een overzicht van de resultaten tot nu toe.
Bij de deeltjesversneller horen twee mega-detectoren, Atlas en CMS, waar teams van duizenden wetenschappers werken aan het verzamelen en interpreteren van de data. Directe waarneming van een Higgs is uitgesloten; die vervalt zo snel in andere – al lang bekende – deeltjes, dat hij nooit in de detectoren terecht komt.
Het bestaan van de Higgs, en diens massa, zal moeten worden afgeleid uit het gedetailleerd registreren van de secundaire en tertiaire deeltjes die wel in de detectoren terecht komen. Geen enkele detectie op zich draagt een unieke vingerafdruk van de Higgs met zich mee, het komt allemaal aan op hoeveel deeltjes, van welke soort en met welke energie er gedetecteerd worden.
Significantie
De Atlas- en CMS-teams presenteerden afzonderlijk hun resultaten in twee wetenschappelijke presentaties. Leuk dat iedereen live kon meekijken, maar voor niet-specialisten is het ondoenlijk om dit soort presentaties op hun mérites te beoordelen; voor een leek zijn ze een moeras van jargon, in elkaar geflanste sheets vol mysterieuze afkortingen en grafieken met een kluwen van bibberlijntjes.
Alhoewel, sociale wetenschappers zouden toch wat bekende geluiden hebben opgevangen: het ging dinsdag alsmaar over zaken als 'p-waarde' en 'significantie 2,6 sigma'. Het 'ontdekken' van de Higgs is namelijk een puur statistische kwestie. De LHC schiet met een variërende energie miljarden protonen op elkaar, en men kan berekenen hoeveel deeltjes van welke soort er bij elke energie in de detector terecht moeten komen als de Higgs wel, respectievelijk niet bestaat. Het berekende aantal wordt vergeleken met het werkelijk geregistreerde aantal, apart voor een aantal mogelijkheden waarop het Higgs-deeltje kan vervallen in andere deeltjes (de zogeheten decay channels).
Het proces doet denken aan het testen of een dobbelsteen wel (de Higgs bestaat) of niet (de Higgs bestaat niet) vals is. Als je in 10 worpen 3 keer zes gooit, zegt dat nog niks, maar een dobbelsteen die in 100 worpen 30 keer zes gooit is vrijwel zeker vals.
Na twee jaar en biljoenen 'worpen met de dobbelsteen' (proton-protonbotsingen), duiken er nu wat interessante bulten op in de grafieken die vlak zouden moeten blijven als het Higgs niet bestaat. Cern zelf stelt, dat voor elk individueel decay channel het gevonden effect niet méér voorstelt dan twee keer achter elkaar zes gooien met een dobbelsteen.
Maar de diverse decay channels wijzen wel allemaal op een Higgs met dezelfde, relatief lage massa: rond 125 gigaelektronvolt (ongeveer 140 keer zo zwaar als een waterstof-atoom). Bovendien zijn ook de Atlas- en CMS-teams het eens over deze massa. Omdat deze twee detectoren op verschillende manieren werken en deels verschillende decay channels bekijken, geeft dit extra vertrouwen; als ze dit soort effect elk bij een verschillende massa gevonden hadden, had het resultaat de prullenbak in gekund.
Overigens, als deeltjesfysica een sociale wetenschap was geweest, had men nu al Eureka! kunnen roepen, want de significantie van alle effecten gecombineerd ligt iets boven de 2 sigma, ofwel een p-waarde iets onder de 0,05. De geruchtenmachine vooraf had al waardes van meer dan 3 sigma geproduceerd.
P < 0,05 (de kans dat we niet meer dan een toevallige fluctuatie zien is minder dan 5%) is voor psychologen de magische grens waar voorbij je van een significant resultaat mag spreken. Cern legt de lat iets hoger: na de herstart in maart 2012 willen ze in een paar maanden tijd zoveel meer data verzamelen, dat ze de significantie kunnen opkrikken tot 5 sigma. Dan is de kans dat je iemand blij maakt met een dooie mus iets als 1: 100.000.
(Wetenschap24.nl)
Van hype naar hint
Tussenstand van de jacht op het Higgs-deeltje
Door: Arnout Jaspers
Na 2 jaar meten gaat de Large Hadron Collider van Cern bij Geneve maanden dicht voor groot onderhoud. De resultaten tot nu toe zijn verre van eenduidig. Als de detectie van de Higgs echt is, weegt het deeltje 140 keer zo zwaar als een waterstof-atoom.
Nobelprijswinnaar Gerard 't Hooft zat op de eerste rij bij de presentatie van de resultaten van de LHC op 13 december.
De wereld kon vandaag, dinsdag 13 december, via internet live meekijken naar de presentatie van de nieuwste resultaten wat betreft het Higgs-deeltje, het laatst ontbrekende deeltje in het Standaard Model. Dit is de theorie over alle elementaire deeltjes waaruit het zichtbare heelal – dus ook wijzelf – bestaat.
De geruchtenmachine gonsde vooraf op volle toeren, maar wie had gehoopt dat de directeur van Cern de volle college-zaal zou betreden om dramatisch te openen met 'Ladies and gentlemen, we’ve got him'’, kwam bedrogen uit. Officieel gaat de verklaring van Cern niet verder dan 'prikkelende hints' dat het Higgs-deeltje bestaat, maar die zijn 'nog niet sterk genoeg om de ontdekking te claimen'.
De Large Hadron Collider (LHC), de deeltjesversneller die speciaal is gebouwd om de Higgs op te sporen, heeft er nu twee jaar meten op zitten, en gaat tot maart 2012 dicht voor onderhoud en een upgrade. Logisch dat ze bij Cern vinden dat de belastingbetaler recht heeft op een overzicht van de resultaten tot nu toe.
Bij de deeltjesversneller horen twee mega-detectoren, Atlas en CMS, waar teams van duizenden wetenschappers werken aan het verzamelen en interpreteren van de data. Directe waarneming van een Higgs is uitgesloten; die vervalt zo snel in andere – al lang bekende – deeltjes, dat hij nooit in de detectoren terecht komt.
Het bestaan van de Higgs, en diens massa, zal moeten worden afgeleid uit het gedetailleerd registreren van de secundaire en tertiaire deeltjes die wel in de detectoren terecht komen. Geen enkele detectie op zich draagt een unieke vingerafdruk van de Higgs met zich mee, het komt allemaal aan op hoeveel deeltjes, van welke soort en met welke energie er gedetecteerd worden.
Significantie
De Atlas- en CMS-teams presenteerden afzonderlijk hun resultaten in twee wetenschappelijke presentaties. Leuk dat iedereen live kon meekijken, maar voor niet-specialisten is het ondoenlijk om dit soort presentaties op hun mérites te beoordelen; voor een leek zijn ze een moeras van jargon, in elkaar geflanste sheets vol mysterieuze afkortingen en grafieken met een kluwen van bibberlijntjes.
Alhoewel, sociale wetenschappers zouden toch wat bekende geluiden hebben opgevangen: het ging dinsdag alsmaar over zaken als 'p-waarde' en 'significantie 2,6 sigma'. Het 'ontdekken' van de Higgs is namelijk een puur statistische kwestie. De LHC schiet met een variërende energie miljarden protonen op elkaar, en men kan berekenen hoeveel deeltjes van welke soort er bij elke energie in de detector terecht moeten komen als de Higgs wel, respectievelijk niet bestaat. Het berekende aantal wordt vergeleken met het werkelijk geregistreerde aantal, apart voor een aantal mogelijkheden waarop het Higgs-deeltje kan vervallen in andere deeltjes (de zogeheten decay channels).
Het proces doet denken aan het testen of een dobbelsteen wel (de Higgs bestaat) of niet (de Higgs bestaat niet) vals is. Als je in 10 worpen 3 keer zes gooit, zegt dat nog niks, maar een dobbelsteen die in 100 worpen 30 keer zes gooit is vrijwel zeker vals.
Na twee jaar en biljoenen 'worpen met de dobbelsteen' (proton-protonbotsingen), duiken er nu wat interessante bulten op in de grafieken die vlak zouden moeten blijven als het Higgs niet bestaat. Cern zelf stelt, dat voor elk individueel decay channel het gevonden effect niet méér voorstelt dan twee keer achter elkaar zes gooien met een dobbelsteen.
Maar de diverse decay channels wijzen wel allemaal op een Higgs met dezelfde, relatief lage massa: rond 125 gigaelektronvolt (ongeveer 140 keer zo zwaar als een waterstof-atoom). Bovendien zijn ook de Atlas- en CMS-teams het eens over deze massa. Omdat deze twee detectoren op verschillende manieren werken en deels verschillende decay channels bekijken, geeft dit extra vertrouwen; als ze dit soort effect elk bij een verschillende massa gevonden hadden, had het resultaat de prullenbak in gekund.
Overigens, als deeltjesfysica een sociale wetenschap was geweest, had men nu al Eureka! kunnen roepen, want de significantie van alle effecten gecombineerd ligt iets boven de 2 sigma, ofwel een p-waarde iets onder de 0,05. De geruchtenmachine vooraf had al waardes van meer dan 3 sigma geproduceerd.
P < 0,05 (de kans dat we niet meer dan een toevallige fluctuatie zien is minder dan 5%) is voor psychologen de magische grens waar voorbij je van een significant resultaat mag spreken. Cern legt de lat iets hoger: na de herstart in maart 2012 willen ze in een paar maanden tijd zoveel meer data verzamelen, dat ze de significantie kunnen opkrikken tot 5 sigma. Dan is de kans dat je iemand blij maakt met een dooie mus iets als 1: 100.000.
(Wetenschap24.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-12-2011
Even geduld nog: de Higgs-ontknoping nadert
Het langgezochte Higgs-deeltje is nog niet gevonden, maar zijn plaatsen om te verstoppen beginnen snel op te raken. Dat werd duidelijk uit nieuwe metingen van de LHC-deeltjesversneller. Er zijn sterke aanwijzingen voor het bestaan van het ‘God-deeltje’, maar voor champagne is het nog te vroeg. Wellicht in 2012.
Dinsdag, even voor twee uur in een zaal bij deeltjeslab CERN. Iedereen is in afwachting van wat er over Higgs gemeld gaat worden.
Dit wilde niemand missen. Uren van tevoren zitten de eerste wetenschappers al klaar in de zaal bij deeltjeslab CERN. En even voor twee uur is de zaal stampvol: er kan niemand meer bij. Buiten de deur is het dringen om toch nog een glimp op te vangen. Als ze van de bewaking aan de lampen hadden mogen hangen om iets te zien, dan hadden ze dat gedaan, zo twitterde iemand.
Reden voor alle opwinding was dat dinsdag hier, in deze zaal, de nieuwste resultaten getoond zouden worden van de zoektocht naar het befaamde Higgs-deeltje, de ‘heilige graal’ van de deeltjesfysica. In de aanloop naar deze dag gonsde het op internet van de geruchten over een mogelijke vondst van het deeltje. Voor diegenen die daar op hoopten, liep de middag uit op een teleurstelling: het deeltje is nog niet gevonden. Maar wat wél duidelijk werd: de ontknoping is dichterbij dan ooit.
Puzzelstukje
Onderzoekers van de Large Hadron Collider (LHC) – de immense deeltjesversneller bij het Zwitserse Genève – presenteerden data die de afgelopen twee jaar zijn verzameld. In de 27-kilometer lange ring worden protonen met extreem hoge snelheden op elkaar geklapt. De botsingen leiden tot talloze ketens van reacties, waar allerlei deeltjes worden gevormd. Met enorme detectoren zoeken de LHC-onderzoekers tussen de brokstukken naar sporen van nieuwe deeltjes, zoals Higgs.
Een voorbeeld van een botsing die plaatsvindt in de ring van de LHC. Hier zie je twee protonen (met rode lijnen) op elkaar klappen. De gele lijnen stellen de deeltjes voor die bij de botsing ontstaan. Afbeelding: © CERN
Het Higgs-deeltje is de kers op de taart die het ‘standaardmodel voor elementaire deeltjes’ heet. Dit is vooralsnog de succesvolste natuurkundige theorie als het gaat om de beschrijving van alle deeltjes en krachten waaruit onze natuur bestaat. Er mist nog één puzzelstukje, namelijk hoe deeltjes aan hun massa komen. In de jaren zestig kwam een aantal natuurkundigen, waaronder de Schot Peter Higgs, met het idee van een veld dat andere deeltjes afremt, en ze daarmee ‘zwaarder’ maakt. Het veld zou worden veroorzaakt door een deeltje: het Higgs-deeltje. Het is het enige deeltje uit het standaardmodel dat nog nooit is waargenomen.
Massa uitsluiten
Probleem is dat het standaardmodel niet zegt hoeveel het deeltje zélf weegt. Wel denkt men te weten in welke deeltjes Higgs – als het tijdens botsingen in een deeltjesversneller ontstaat – kan vervallen. Men zoekt dus in de brei van reacties naar deeltjes die terug te voeren zijn naar Higgs. Bij een gebrek aan aanwijzingen kun je op den duur vrij zeker stellen dat je Higgs niet hebt gezien. Op die manier hebben verschillende deeltjesversnellers de laatste decennia een groot deel van de mogelijke massa’s voor Higgs uitgesloten.
De enorme ATLAS-detector heeft een diameter van 25 meter. Er werken zo’n 3000 mensen aan. Afbeelding: © CERN
In november meldden onderzoekers van twee detectoren van de LHC, ATLAS en CMS, dat Higgs alleen nog een massa kon hebben tussen 115 en 141 gigaelektronvolt (GeV). In deeltjesfysica wordt deze energiemaat gebruikt voor massa, een proton weegt iets minder dan één GeV. Het laatste nieuws, dat dus dinsdag bij CERN werd gepresenteerd, is dat dit bereik weer verder is ingeperkt. ATLAS beperkt de massa van Higgs tot iets tussen 115 en 131 GeV. CMS sluit alles boven 127 GeV uit. Het net rond het ‘God-deeltje’ begint zich dus nu echt te sluiten.
Aanwijzingen voor Higgs
Meer reden voor opwinding was dat ATLAS tevens een duidelijke aanwijzing had gevonden voor Higgs, rond 126 GeV. De onzekerheid van het signaal is alleen nog te groot om zeker te zijn van een ontdekking. CMS vond rond dezelfde plek ook een verhoogd aantal events, al was hun onzekerheid nog een stuk groter. Neemt niet weg dat het veel zegt dat de twee detectoren – die op verschillende plekken langs de ring staan opgesteld – op vrijwel dezelfde plek een aanwijzing vinden.
Een Higgs-deeltje van zo’n 125 GeV past goed in wat men zou verwachten op basis van het standaardmodel. Experimenten met W- en Z-bosonen en de manier waarop ze met elkaar reageren suggereren een Higgs-deeltje tussen de 115 en 130 GeV. Een dergelijke massa laat tevens de deur open voor supersymmetrie – de theorie dat van elk deeltje een anti-deeltje bestaat. Supersymmetrie kan het standaardmodel uitbreiden en antwoorden geven op vragen die het standaardmodel open laat. Een ‘zwaardere’ Higgs zou supersymmetrie in de weg kunnen staan.
Fabiola Gianotti voert dinsdag tijdens de presentatie in CERN het woord namens ATLAS. Ze had duidelijke aanwijzingen voor Higgs om te laten zien. Afbeelding: © CERN
Hoop op 2012
Maar wie herinnert zich nog het Higgs-nieuws van afgelopen zomer? In juli vonden ATLAS en CMS ook een opmerkelijk signaal wat op Higgs kon duiden. Later, na meer data geanalyseerd te hebben, zou dit signaal vervagen tot een toevalstreffer. De kans bestaat nog altijd dat dit opnieuw gebeurt als meer data verzameld wordt. Dit keer hebben de detectoren echter data van een aantal producten waarin het Higgs kan vervallen die het in juli niet had. Mocht Higgs bestaan, dan zal bij toevoeging van data dit keer wel degelijk een piek op de plek van zijn massa vormen, zo verwacht men.
Meer data is dus nodig. Tot nu toe hebben ATLAS en CMS de resultaten van 500 miljard protonbotsingen gemeten. Tegen het eind van 2012 zou vier keer zoveel data beschikbaar zijn. Dat zou voldoende zijn om uitsluitsel te geven over Higgs, zeggen ze bij CERN. Nog even geduld dus, we zijn er nu echt bijna: over een jaar weten we of Higgs bestaat, of niet. En kijken natuurkundigen wellicht terug naar dinsdag 13 december 2011 als de dag waar in de zaal van deeltjeslab CERN de eerste aanwijzingen voor één van de grootste ontdekkingen van de eeuw werden getoond.
(Kennislink)
Even geduld nog: de Higgs-ontknoping nadert
Het langgezochte Higgs-deeltje is nog niet gevonden, maar zijn plaatsen om te verstoppen beginnen snel op te raken. Dat werd duidelijk uit nieuwe metingen van de LHC-deeltjesversneller. Er zijn sterke aanwijzingen voor het bestaan van het ‘God-deeltje’, maar voor champagne is het nog te vroeg. Wellicht in 2012.
Dinsdag, even voor twee uur in een zaal bij deeltjeslab CERN. Iedereen is in afwachting van wat er over Higgs gemeld gaat worden.
Dit wilde niemand missen. Uren van tevoren zitten de eerste wetenschappers al klaar in de zaal bij deeltjeslab CERN. En even voor twee uur is de zaal stampvol: er kan niemand meer bij. Buiten de deur is het dringen om toch nog een glimp op te vangen. Als ze van de bewaking aan de lampen hadden mogen hangen om iets te zien, dan hadden ze dat gedaan, zo twitterde iemand.
Reden voor alle opwinding was dat dinsdag hier, in deze zaal, de nieuwste resultaten getoond zouden worden van de zoektocht naar het befaamde Higgs-deeltje, de ‘heilige graal’ van de deeltjesfysica. In de aanloop naar deze dag gonsde het op internet van de geruchten over een mogelijke vondst van het deeltje. Voor diegenen die daar op hoopten, liep de middag uit op een teleurstelling: het deeltje is nog niet gevonden. Maar wat wél duidelijk werd: de ontknoping is dichterbij dan ooit.
Puzzelstukje
Onderzoekers van de Large Hadron Collider (LHC) – de immense deeltjesversneller bij het Zwitserse Genève – presenteerden data die de afgelopen twee jaar zijn verzameld. In de 27-kilometer lange ring worden protonen met extreem hoge snelheden op elkaar geklapt. De botsingen leiden tot talloze ketens van reacties, waar allerlei deeltjes worden gevormd. Met enorme detectoren zoeken de LHC-onderzoekers tussen de brokstukken naar sporen van nieuwe deeltjes, zoals Higgs.
Een voorbeeld van een botsing die plaatsvindt in de ring van de LHC. Hier zie je twee protonen (met rode lijnen) op elkaar klappen. De gele lijnen stellen de deeltjes voor die bij de botsing ontstaan. Afbeelding: © CERN
Het Higgs-deeltje is de kers op de taart die het ‘standaardmodel voor elementaire deeltjes’ heet. Dit is vooralsnog de succesvolste natuurkundige theorie als het gaat om de beschrijving van alle deeltjes en krachten waaruit onze natuur bestaat. Er mist nog één puzzelstukje, namelijk hoe deeltjes aan hun massa komen. In de jaren zestig kwam een aantal natuurkundigen, waaronder de Schot Peter Higgs, met het idee van een veld dat andere deeltjes afremt, en ze daarmee ‘zwaarder’ maakt. Het veld zou worden veroorzaakt door een deeltje: het Higgs-deeltje. Het is het enige deeltje uit het standaardmodel dat nog nooit is waargenomen.
Massa uitsluiten
Probleem is dat het standaardmodel niet zegt hoeveel het deeltje zélf weegt. Wel denkt men te weten in welke deeltjes Higgs – als het tijdens botsingen in een deeltjesversneller ontstaat – kan vervallen. Men zoekt dus in de brei van reacties naar deeltjes die terug te voeren zijn naar Higgs. Bij een gebrek aan aanwijzingen kun je op den duur vrij zeker stellen dat je Higgs niet hebt gezien. Op die manier hebben verschillende deeltjesversnellers de laatste decennia een groot deel van de mogelijke massa’s voor Higgs uitgesloten.
De enorme ATLAS-detector heeft een diameter van 25 meter. Er werken zo’n 3000 mensen aan. Afbeelding: © CERN
In november meldden onderzoekers van twee detectoren van de LHC, ATLAS en CMS, dat Higgs alleen nog een massa kon hebben tussen 115 en 141 gigaelektronvolt (GeV). In deeltjesfysica wordt deze energiemaat gebruikt voor massa, een proton weegt iets minder dan één GeV. Het laatste nieuws, dat dus dinsdag bij CERN werd gepresenteerd, is dat dit bereik weer verder is ingeperkt. ATLAS beperkt de massa van Higgs tot iets tussen 115 en 131 GeV. CMS sluit alles boven 127 GeV uit. Het net rond het ‘God-deeltje’ begint zich dus nu echt te sluiten.
Aanwijzingen voor Higgs
Meer reden voor opwinding was dat ATLAS tevens een duidelijke aanwijzing had gevonden voor Higgs, rond 126 GeV. De onzekerheid van het signaal is alleen nog te groot om zeker te zijn van een ontdekking. CMS vond rond dezelfde plek ook een verhoogd aantal events, al was hun onzekerheid nog een stuk groter. Neemt niet weg dat het veel zegt dat de twee detectoren – die op verschillende plekken langs de ring staan opgesteld – op vrijwel dezelfde plek een aanwijzing vinden.
Een Higgs-deeltje van zo’n 125 GeV past goed in wat men zou verwachten op basis van het standaardmodel. Experimenten met W- en Z-bosonen en de manier waarop ze met elkaar reageren suggereren een Higgs-deeltje tussen de 115 en 130 GeV. Een dergelijke massa laat tevens de deur open voor supersymmetrie – de theorie dat van elk deeltje een anti-deeltje bestaat. Supersymmetrie kan het standaardmodel uitbreiden en antwoorden geven op vragen die het standaardmodel open laat. Een ‘zwaardere’ Higgs zou supersymmetrie in de weg kunnen staan.
Fabiola Gianotti voert dinsdag tijdens de presentatie in CERN het woord namens ATLAS. Ze had duidelijke aanwijzingen voor Higgs om te laten zien. Afbeelding: © CERN
Hoop op 2012
Maar wie herinnert zich nog het Higgs-nieuws van afgelopen zomer? In juli vonden ATLAS en CMS ook een opmerkelijk signaal wat op Higgs kon duiden. Later, na meer data geanalyseerd te hebben, zou dit signaal vervagen tot een toevalstreffer. De kans bestaat nog altijd dat dit opnieuw gebeurt als meer data verzameld wordt. Dit keer hebben de detectoren echter data van een aantal producten waarin het Higgs kan vervallen die het in juli niet had. Mocht Higgs bestaan, dan zal bij toevoeging van data dit keer wel degelijk een piek op de plek van zijn massa vormen, zo verwacht men.
Meer data is dus nodig. Tot nu toe hebben ATLAS en CMS de resultaten van 500 miljard protonbotsingen gemeten. Tegen het eind van 2012 zou vier keer zoveel data beschikbaar zijn. Dat zou voldoende zijn om uitsluitsel te geven over Higgs, zeggen ze bij CERN. Nog even geduld dus, we zijn er nu echt bijna: over een jaar weten we of Higgs bestaat, of niet. En kijken natuurkundigen wellicht terug naar dinsdag 13 december 2011 als de dag waar in de zaal van deeltjeslab CERN de eerste aanwijzingen voor één van de grootste ontdekkingen van de eeuw werden getoond.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Inderdaad, mocht dit Higgsboson bestaan dan hebben we altijd nog SUSY om de nieuwe problematiek aan te pakken 
-
Mij zijn mij een paar dingen nog een beetje onduidelijk, misschien wil iemand mij dit een beetje uitleggen.
Ten eerste. Over het Higgsdeeltje wordt geschreven:"Daarmee is het deeltje weliswaar meer dan honderd keer zo zwaar als een waterstofkern (...)". Een waterstofkern bevat 1 proton naar mijn weten. Deze protonen worden in de LHC op elkaar af gevuurd. Hoe kan het dan dat een onderdeel van een proton (Higgsdeeltje) vele malen zwaarder is dan het gehele proton zelf? Blijkbaar zijn sommige onderdelen van een proton zwaarder dan de som van alle onderdelen bij elkaar?
Ten tweede. Wanneer het Higgsdeeltje verantwoordelijk is voor de massa van een deeltje dan is dat deeltje toch geen onderdeel van het proton zelf? Net zoals water voor weerstand zorgt als je in een zwembad zwemt. Dat water is onderdeel van het bewegingsveld om je heen en niet van jouw lichaam.
Ten eerste. Over het Higgsdeeltje wordt geschreven:"Daarmee is het deeltje weliswaar meer dan honderd keer zo zwaar als een waterstofkern (...)". Een waterstofkern bevat 1 proton naar mijn weten. Deze protonen worden in de LHC op elkaar af gevuurd. Hoe kan het dan dat een onderdeel van een proton (Higgsdeeltje) vele malen zwaarder is dan het gehele proton zelf? Blijkbaar zijn sommige onderdelen van een proton zwaarder dan de som van alle onderdelen bij elkaar?
Ten tweede. Wanneer het Higgsdeeltje verantwoordelijk is voor de massa van een deeltje dan is dat deeltje toch geen onderdeel van het proton zelf? Net zoals water voor weerstand zorgt als je in een zwembad zwemt. Dat water is onderdeel van het bewegingsveld om je heen en niet van jouw lichaam.
Je eerste vraag: E=mc2 Energie kan in massa worden omgezet.
Je tweede vraag: het Higgsboson is fundamenteel, dus het is geen "onderdeel van het proton".
Energie kan in massa worden omgezet.Je tweede vraag: het Higgsboson is fundamenteel, dus het is geen "onderdeel van het proton".
-
antwoord op je eerste vraag is volgens mij dat ze gebruik maken van loodionen, deze zijn zwaardere dan de equivalent van waterstof? Wel een scherpe opmerking trouwens
2e: mee eens...
2e: mee eens...
Ja, de higgsboson mag dan fundamenteel zijn, maar waren atomen dat ook niet eerst?quote:
Je eerste vraag: E=mc2
Je tweede vraag: het Higgsboson is fundamenteel, dus het is geen "onderdeel van het proton".
Bedankt voor de antwoorden. Ik denk dat ik het nu beter begrijp. De ruimtetijd om ons heen zou in dat geval dus een grote hoeveelheid (voor ons transparante en krachtige) energie zijn die ons vanuit alle richtingen, met lichtsnelheid, voorbij snelt. Zoals een sterke onderwaterstroming in een afgesloten zwembad. Bizar
