Het Britse natuurkundetijdschrift Physics World heeft een meting van het LHCb-experiment op CERN uitgeroepen tot een van de wetenschappelijke doorbraken van 2019. Het is een van de tien kanshebbers op de titel Breakthrough of the Year.
De redactie van het blad heeft drie criteria voor kanshebbers. Er moet duidelijk sprake zijn van een doorbraak. De ontdekking moet de wetenschap of technische toepassingen vooruit helpen. En het moet bij lezers tot de verbeelding spreken.
Het LHCb-experiment, met aanzienlijke inbreng van Nikhef-fysici, publiceerde in maart van dit jaar de eerste metingen van zogeheten CP-schending in deeltjes met een charm-quark.
In het experiment wordt gezocht naar verschillen tussen materie en antimaterie. Volgens het Standaard Model van de deeltjesfysica zou het een het spiegelbeeld van het ander moeten zijn. Afwijkingen geven aan dat het model niet perfect kan zijn.
Bij protonbotsingen in de grote LHCb-detector in de LHC-versneller op CERN wordt het verval van D0-mesonen en anti-D0-mesonen vergeleken. Een verschil van betekenis werd in die metingen nog niet gevonden. Maar volgens Physics Word opent de meting aan charmdeeltjes een nieuw venster op verschijnselen die niet in het Standaard Model passen. Tot nog toe was CP-schending alleen onderzocht in deeltjes met een bottom-quark.
Andere doorbraken in 2019 zijn volgens Physics World ondermeer de eerste afbeelding van een zwart gat, door de deels Nijmeegse EHT-collaboratie. Voor het tijdschrift Science is dat zelfs een van de vier kanshebbers op de doorbraak-titel van dat blad; lezers kunnen daar meestemmen voor de winnaar. De uitslag wordt op 19 december bekend gemaakt.
Ook de Google-claim van een quantumcomputer die sneller werkt dan een conventionele digitale computer gooit hoge ogen bij Physics World. Het blad maakt de winnaar bekend op 12 december aanstaande.
In de reeks terugblikken op het decennium 2010-2019 worden twee ontdekkingen prominent genoemd waarbij Nikhef nauw betrokken is geweest. De Amerikaanse website New Atlas nomineert de ontdekking van het higgsdeeltje in 2012 als een wetenschappelijke aardverschuiving.
‘De vondst was om een aantal redenen opwindend. Het is het laatste elementaire deeltje dat in het Standaard Model voorspeld was, en waarnaar bijna vijftig jaar was gezocht. Het was de Heilige Graal van de deeltjesfysica en met gemak een van de belangrijkste resultaten van het decennium.’
Het higgsdeeltje werd gelijktijdig aangekondigd door het ATLAS-experiment en CMS. Nikhef was en is intensief betrokken bij ATLAS, zowel in de bouw van de detector als de analyses van de metingen.
New Atlas noemt ook de eerste waarneming van een zwaartekrachtsgolf op 14 september 2015 door de LIGO-detectoren in de VS een top-5 waardige doorbraak. Een botsing van twee zwarte gaten op meer dan een miljard lichtjaar afstand was daarvan de bron, aldus het LIGO-team dat samenwerkt met fysici van de Virgo-detector bij Pisa in Italië.
Nikhef is een van de partners in het Europese Virgo-consortium. Inmiddels hebben de drie detectoren samen tientallen ruimtetijdbevingen gemeten, afkomstig van botsende paren zwarte gaten en neutronensterren. Er bestaat een intensieve samenwerking met astronomen, om de bronnen eventueel ook met telescopen snel waar te nemen. In principe staan de detectoren nu een heel jaar aan tot april 2020.
