Met een publieksevenement in De Balie in Amsterdam en een lasershow op de hoogste datatoren op Amsterdam Science Park viert Nikhef begin juli de tiende verjaardag van het higgsdeeltje. Nikhef speelde een belangrijke rol bij de ontdekking van dat voor de natuurkunde cruciale deeltje in 2012.
Vanaf vrijdagavond 1 juli zal een animatie van deeltjesbotsingen op de westgevel van het Digital Realty gebouw naast het Nikhef op Science Park een aantal avonden na invallen van de schemering te zien zijn. De show blijft zichtbaar tot en met de nacht van 4 juli, de dag dat tien jaar geleden op CERN de ontdekking werd aangekondigd.
Publieksmiddag
Op zondag 3 juli van 15-17 uur organiseert Nikhef een publieksevenement over onderzoek van de deeltjeswereld met lezingen en muziek in debatcentrum De Balie in Amsterdam (hier kaarten). Daar treedt onder meer singer-songwriter Bonnie Kemplay op, kleindochter van Peter Higgs, de Schotse theoreticus die in de jaren zestig het bestaan van een higgsdeeltje voorspelde. In 2013 kreeg hij daarvoor de Nobelprijs natuurkunde, samen met de Belgische medetheoreticus François Englert.
In 2012 maakten het ATLAS-experiment en het CMS-experiment op CERN bekend dat ze een tot dan onbekend deeltje hadden gevonden, dat haast zeker een higgsdeeltje moest zijn. In 1964 opperden Peter Higgs en anderen een nieuw mechanisme dat verklaarde waarom deeltjes massa hebben. Tot dan kon de theorie alleen overweg met deeltjes zonder massa, zoals fotonen.
Massamechanisme
Higgs voorspelde dat bij het nieuwe massamechanisme ook een nieuw deeltje in het spel moet zijn. Dat idee leidde in de natuurkunde tot een lange speurtocht in deeltjesexperimenten naar dat higgsdeeltje. Onder meer op deeltjeslab CERN werd daartoe eerst de LEP-versneller gebouwd, en later de Large Hadron Collider, een cirkelversneller van 27 kilometer omtrek.
Die LHC leverde protonenbotsingen waarbij nu en dan een glimp van een nieuw deeltje werd gevonden. In 2012 hadden de twee grote detectoren op CERN na jaren meten voldoende van zulke glimpen verzameld, om te concluderen dat er sprake was van een nieuw deeltje. Dat deeltje had de eigenschappen die Higgs decennia eerder had voorzien.
Deur open
De ontdekking van het higgsdeeltje was in 2012 voor natuurkundigen het bewijs dat er inderdaad een universele invloed bestaat die deeltjes massa geeft, het zogeheten higgsveld. Sindsdien bestuderen deeltjesfysici met metingen hoe dat onbekende higgsveld in de werkelijkheid werkt en wat zijn eigenschappen precies zijn.
“Het is alsof er een deur openging”, zegt Nikhef-directeur Stan Bentvelsen in een van de interviews met higgsjagers van toen en nu op de Nikhef-website. De ontdekking van het higgsdeeltje was op dat moment de kroon op een speurtocht van decennia, maar vooral ook de poort naar veel nieuw deeltjesonderzoek. “Het onderzoeksveld is verschoven van jagen naar onderzoeken”, aldus Bentvelsen.
Centrale rol
Nikhef was van meet af aan betrokken bij de jacht op het higgsdeeltje, eerst bij LEP en later bij LHC op CERN in Genève, waar de Nederlanders meebouwden aan de ATLAS-detector, de grootste deeltjesdetector ter wereld.
Nikhef is ook intensief aanwezig in het higgsonderzoek sinds 2012 dat gericht is op de centrale rol van het higgsveld in de deeltjeswereld. Onderzoekers werken ondermeer aan het meten van de relaties tussen het higgsdeeltje en verschillende quarks, die in principe evenredig moeten zijn aan hun massa. Tot nog toe lijkt dat inderdaad het geval.
Large Hadron Collider
Ook de relatie van higgsdeeltjes onderling is een belangrijk onderzoeksonderwerp, omdat die zelfkoppeling misschien een rol heeft gespeeld tijdens het ontstaan van het heelal zelf bij de oerknal.
Bij dit onderzoek spelen de steeds krachtiger protonenbotsingen in de LHC-versneller op CERN een belangrijke rol. Die versneller gaat na een periode van drie jaar onderhoud en verbeteringen daags na de verjaardag van het higgsdeeltje op 5 juli weer aan met meer botsingsenergie dan ooit.
Meer informatie van CERN (alleen in Engels):