Nationaal instituut voor subatomaire fysica

Woordenlijst

ALICE


Experiment bij de LHC-versneller op het CERN. ALICE onderzoekt het quark-gluonplasma.

AmPS

Amsterdam Pulse Stretcher, voormalige versneller bij het Nikhef.  

ANTARES

Europees experiment op de bodem van de Middellandse Zee. ANTARES zoekt naar extreem energierijke neutrino's uit de kosmos.

ATLAS


Experiment bij de LHC-versneller op het CERN. ATLAS zoekt naar het Higgsdeeltje.

antideeltje


Bij ieder deeltje hoort een antideeltje dat dezelfde massa heeft, maar waarvan verder alle eigenschappen tegengesteld zijn. Als een deeltje en zijn antideeltje elkaar ontmoeten, vernietigen zij elkaar. Daarbij komt energie vrij waaruit weer nieuwe deeltjes kunnen ontstaan.

antimaterie

Materie die bestaat uit antideeltjes.

anti-quark

Het anti-deeltje van een quark. Wordt aangeduid met een streepje boven de quarknaam.

annihilatie

Proces waarbij een deeltje en zijn anti-deeltje elkaar ontmoeten en vernietigen. Er komt energie vrij.

atoom

Atomen zijn de bouwstenen van de chemische elementen. Elk element bestaat uit karakteristieke atomen, zuurstof bestaat uit zuurstofatomen, ijzer uit ijzeratomen enzovoorts.

atoomkern

De atoomkern, binnenin het atoom, bestaat uit neutronen en positief geladen protonen. De eenvoudigste atoomkern is de waterstofkern die uit een enkel proton bestaat.

baryon

Baryonen zijn opgebouwd uit drie quarks. Zij vormen een sub-groep van de zogenaamde hadronen; deeltjes die gevoelig zijn voor de sterke kracht. Een proton is een baryon net als een neutron. Baryonen hebben halftallige spin.

Big Bang

Zie oerknal

boson

Deeltjes met heeltallige spin. Een foton is een boson.

B-mesonen

B-mesonen zijn deeltjes die bestaan uit twee quarks, waaronder ten minste één bottomquark. (Zie: quarks.)

bottom

Het bottomquark is één van de zes quarks. De zes quarks worden gewoonlijk in drie paren verdeeld, ofwel in drie generaties. Het bottom-quark vormt samen met het top-quark de zwaarste quark-generatie.

bundel

Een pakketje deeltjes dat door een deeltjesversneller reist.

calorimeter

Detector waarmee vastgesteld wordt wat de oorspronkelijke energie van een deeltje was.

charm

Het charm-quark is één van de zes quarks. De zes quarks worden gewoonlijk in drie groepjes van twee verdeeld, ofwel in drie generaties. Het charm-quark vormt samen met het strange-quark zo'n generatie.

CCD

Charge Coupled Device; matrix van lichtgevoelige punten die gebruikt wordt in bijvoorbeeld videocamera's.

CERN

Europees centrum voor deeltjes onderzoek. Oorspronkelijk: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire.

collider

Versnellerring waarin deeltjes in tegengestelde richting draaien en op een aantal punten frontaal botsen.

D0

Experiment bij de Tevatron collider van Fermilab bij Chigaco in de Verenigde Staten.

DESY

Deutsches Elektronen-Synchroton; versnellerinstituut in Hamburg.

dradenkamer

Detector voorzien van vele draden die de passage (plaats en eventueel tijd)van geladen deeltjes registreert.

down-quark

Het down-quark is één van de zes quarks. De zes quarks worden gewoonlijk in drie groepjes van twee verdeeld, ofwel in drie generaties. Het down-quark vormt samen met het up-quark zo'n generatie. Alle ons omringende materie is opgebouwd uit up- en down-quarks (en elektronen).

elektrisch veld

Krachtveld dat wordt opgewekt wanneer er deeltjes met elektrische lading aanwezig zijn. Het veld beïnvloedt de beweging van elektrisch geladen deeltjes.

elektromagnetisch spectrum

Het hele gebied van elektromagnetische golven (straling) dat loopt van de zeer lange (laag frequente) radiogolven, via infraroodstraling, zichtbaar licht, ultraviolette straling tot en met de zeer kortgolvige (hoog frequente) röntgen- en gammastraling.

elektron

Het elektron is een negatief geladen deeltje. Het draait in atomen om de atoomkern heen. Voor zover wij weten heeft het geen inwendige structuur: het is niet opgebouwd uit kleinere bouwstenen. Samen met zijn zwaardere 'broers', het muon en het tau-deeltje, behoort het tot de zogenaamde leptonen.

Elektronvolt

De energie die aan een elektron wordt toegevoegd als het een potentiaalverschil van 1 Volt overbrugt.

elektrozwakke kracht

Natuurkundig model waarin de elektromagnetische en de zwakke kracht onder één noemer zijn gebracht.

elementair deeltje

Deeltje zonder meetbare inwendige structuur dat de fundamentele bouwsteen vormt voor ingewikkelder structuren, zoals de ons omringende materie.

energie

De energie van een deeltje met rustmassa m en snelheid v bestaat uit: bewegingsenergie E = 1/2mv2 (bij snelheden die veel kleiner zijn dan de lichtsnelheid), interne energie (E = mc2) en uit potentiële energie (bijvoorbeeld wanneer een elektrisch geladen deeltje zich in een elektrisch veld bevindt).

eV

Elektronvolt; de energie die aan een elektron wordt toegevoegd als het elektron een potentiaalverschil van een Volt doorloopt.

fermion

Alle deeltjes met halftallige spin worden fermionen genoemd.

foton

Licht en andere vormen van elektromagnetische straling kun je ook opvatten als een stroom deeltjes. Zulke lichtdeeltjes, fotonen, zijn ook de dragerdeeltjes van de elektromagnetische kracht.

GeV

Giga-elektronvolt, een miljard elektronvolt.

gluon

Krachten worden bewerkstelligd door het uitwisselen van deeltjes. Voor de elektromagnetische kracht zijn dit fotonen. De gluonen zijn de dragerdeeltjes van de sterke kracht.

GRID

De gridtechnologie maakt het mogelijk netwerken van computers te bouwen die zich gedragen als virtuele supercomputers met grote rekenkracht.

hadron

Alle deeltjes die gevoelig zijn voor de sterke kracht worden hadronen genoemd (naar het griekse woord voor krachtig). De hadronen zijn ook gevoelig voor de andere natuurkrachten (zwakke, elektromagnetische en zwaartekracht).

HERA

Hadron Electron Ring Anlage; versneller bij DESY.

HERMES

Experiment bij de HERA-versneller bij DESY.

Higgsdeeltje

Deeltje dat nodig is om te verklaren waarom elementaire deeltjes en dragerdeeltjes van de krachten elk een specifieke massa hebben.

HiSPARC

HiSPARC is een project waarbij middelbare scholen samen met wetenschappelijke instellingen een netwerk vormen om kosmische straling met extreem hoge energie te kunnen meten..

hoge energiefysica

Natuurkundig onderzoek waarin elementaire deeltjes en hun wisselwerkingen via natuurkrachten onderzocht worden. De naam is afgeleid van het feit dat deeltjes eerst versneld moeten worden tot een hoge energie om tijdens botsingen elementaire deeltjes te kunnen produceren.

instabiel

Een instabiel deeltje vervalt en gaat daarbij spontaan over in andere deeltjes.

impuls

De hoeveelheid beweging in een bepaalde richting. Als de snelheden veel kleiner zijn dan de lichtsnelheid dan geldt: impuls = massa x snelheid

impulsmoment

Mate van draaibeweging van een deeltje of een lichaam. Voor deeltjes wordt het gemeten in heeltallige of halftallige veelvouden van de planckconstante h gedeeld door 2π. Dit wordt ook wel spin genoemd.

KeV

Kilo-elektronvolt; duizend elektronvolt.

kleurkracht

De sterke kracht, die er voor zorgt dat quarks altijd in groepjes van twee of drie aan elkaar gekluisterd zitten. In de theorie van de kleurkracht (quantumchromodynamica) kan ieder quark één van drie kleuren aannemen: rood , blauw of groen. Door middel van gluonen wisselen de deeltjes voortdurend kleurlading uit.

kortlevend

Een kortlevend of instabiel deeltje gaat spontaan over in andere deeltjes en heeft een beperkte levensduur.

kosmische straling

Kosmische straling bestaat uit energetische deeltjes die vanuit de kosmos op aarde terechtkomen. Deze deeltjes zijn meestal atoomkernen (protonen), maar het kunnen ook elektronen, gammastralen of neutrino's zijn.

LEP

Large Electron Positron collider; deeltjesversneller bij het CERN waarin elektronen op hun antideeltjes botsen.

lepton

Leptonen zijn ongevoelig voor de sterke kracht. Het elektron en zijn zwaardere broers, het muon en het taudeeltje, zijn leptonen. Bij elk van hen is een bijbehorend neutrino.

LHC

Large Hadron Collider; versneller bij CERN waarin protonen op protonen botsen.

LHCb

Experiment bij de LHC-versneller. LHCb onderzoekt symmetrieschending in de natuur.

massa

Onder invloed van de zwaartekracht leidt massa tot gewicht; in de relativiteitstheorie is massa equivalent met energie.

MEA

Medium Energy Accelerator; voormalige lineaire versneller op het Nikhef.

meson

Deeltje dat is opgebouwd uit een quark en een anti-quark. Het lichtste meson is een pion. Pionen zijn opgebouwd uit (anti)up-en(anti)down-quarks. Mesonen zijn gevoelig voor de sterke kracht en hebben een heeltallige spin.

MeV

Mega-elektronvolt; een miljoen elektronvolt.

muon

Zwaardere broertje van het elektron (ongeveer tweehonderd maal zo zwaar). Net als het elektron draagt het muon negatieve elektrische lading en heeft het halftallige spin.

natuurkrachten

1) De elektromagnetische kracht en 2) de zwakke kracht, die samen onder een noemer zijn gebracht in de elektrozwakke kracht. 3) de sterke kernkracht en 4) de zwaartekracht.

Nikhef

Nationaal instituut voor subatomaire fysica, een samenwerkingsverband tussen de stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie en vier universiteiten: de Radboud Universiteit in Nijmegen, de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Utrecht en de Vrije Universiteit in Amsterdam. Nikhef is gevestigd op Science Park Amsterdam.

neutrino

Een massaloos of zeer licht deeltje. Neutrino's voelen alleen de zwakke kracht en treden daardoor nauwelijks in wisselwerking met materie. Neutrino's doorkruisen in enorme aantallen - vrijwel onopgemerkt - ons heelal.

neutron

Neutraal bouwsteen van de atoomkernen. Een neutron zelf bestaat uit drie quarks: twee downquarks en een upquark.

oerknal

Volgens deze theorie ontstonden tijd, ruimte en deeltjes (energie) tijdens de oerknal. Daarna rekte de ruimte steeds verder op en ordende materie zich tot (uiteindelijk) clusters van sterrenstelsels, sterrenstelsels, sterren en planeten.

pion

Deeltje met een massa tussen die van het elektron en het proton in. Overbrenger van de sterke kracht tussen hadronen. Er is een positief geladen, een negatief geladen en ook een elektrisch neutraal pion. Pionen bestaan uit een (anti)up- en een (anti)down-quark.

positron

Antideeltje van het elektron. Heeft dezelfde massa als het elektron en dezelfde spin, maar is positief geladen. Als elektron en positron elkaar ontmoeten vernietigen zij elkaar en komt energie in de vorm van lichtdeeltjes vrij.

proton

Positief geladen bouwsteen van de atoomkern. Een proton bestaat uit drie quarks: twee upquarks en een downquark.

QCD

QuantumChromoDynamica; wiskundig model dat de wisselwerking van de sterke kernkracht beschrijft.

quarks

Elementaire deeltjes. Er zijn zes quarks. De up- en downquarks zijn de bouwstenen van protonen en neutronen, en daarmee van de ons omringende materie. Verder zijn er nog het strange-, charm-, top- en bottomquark.

RASNIK

Red Alignment System NIKhef; een uitlijnsysteem waarin een gecodeerd optisch patroon door middel van een lens wordt afgebeeld op een CCD-camera.

siliciumdetector

Siliciumdetectoren zijn gebouwd om geladen deeltjes te meten en men kan daarmee met grote precisie de baan van de deeltjes bepalen.

strange

Het strange quark is één van de zes quarks. De zes quarks worden gewoonlijk in drie groepjes van twee verdeeld, ofwel in drie generaties. Het strange-quark vormt samen met het charm-quark zo'n generatie. (In het Nederlands wordt de eigenschap die het strange-quark aan deeltjes meegeeft ook 'vreemdheid' genoemd).

snarentheorie

Theorie waarin deeltjes worden voorgesteld als strak gespannen snaren. Als de snaren trillen representeren zij een deeltje.

spin

Draaibeweging ofwel impulsmoment van deeltjes. Voor elementaire deeltjes gelden de wetten van de quantummechanica: zij vereisen dat de draaibeweging gequantiseerd is en alleen voorkomt in veelvouden van een constante. Deze constante is de Planck-constante gedeeld door 2π. De spin van deeltjes kan heeltallig zijn (0,1,2,3,4,...) of halftallig (1/2, 3/2, 5/2, ...).

Standaard Model

Het Standaard Model is een theorie waarbij drie van de vier natuurkrachten - sterk, zwak en elektromagnetisch - samen met de elementaire deeltjes zijn ondergebracht in één model.

sterke kracht

De kracht die protonen en neutronen in de atoomkern bijeen houdt. In dit geval door uitwisseling van pionen. Meer algemeen: de kracht die tussen hadronen werkt. Op een lager niveau, als we spreken over quarks, wordt de sterke kracht beschreven als een kleurkracht en de wisselwerking van lijmdeeltjes (gluonen).

supergeleidend

Een supergeleidend materiaal heeft geen elektrische weerstand waardoor er zeer sterke magneetvelden mee opgewekt kunnen worden.

synchrotron

Ringvormige versneller.

tau-deeltje

Zwaarste broertje van het elektron en het muon. Gedrieën behoren zij, met de bijbehorende neutrino's, tot de leptonen.

TeV

Tera-elektronvolt; een triljoen (duizend miljard) elektronvolt.

Tevatron

Versneller van Fermilab bij Chicago waarin protonen op antiprotonen botsen.

top-quark

Het top-quark is één van de zes quarks. De zes quarks worden gewoonlijk in drie groepjes van twee verdeeld, ofwel in drie generaties. Het top-quark vormt samen met het bottom-quark zo'n generatie. Het top-quark is het zwaarst van de zes quarks en werd (in 1995) als laatste ontdekt.

vacuüm

Lege ruimte. In feite nooit echt leeg; door energiefluctuaties kunnen er steeds kortstondig paren van een deeltje en een antideeltje ontstaan.

veld

Een verschijnsel dat van tijd en plaats afhangt. Je kunt denken aan een temperatuurverdeling of aan het zee-oppervlak. In een veld zitten vaak golfbewegingen. Wisselwerkingen tussen deeltjes kun je beschrijven met behulp van krachtvelden. Men spreekt bijvoorbeeld van een elektrisch veld of een zwaartekrachtveld.

versneller

Apparaat om energie aan deeltjes toe te voegen.

vertexdetector

Vertexdetectoren zijn zo nauwkeurig dat bij botsingen de sporen van geladen deeltjes totaan het punt waarop ze zijn ontstaan met grote precisie kunnen worden bepaald.

wisselwerking

Uitwisseling van dragerdeeltjes ten gevolge van een van de natuurkrachten.

World Wide Web

Op het Web kan informatie via het internet snel en systematisch opgezocht worden.

W-deeltje

Geladen dragerdeeltje van de zwakke kracht.

Z-deeltje

Neutraal dragerdeeltje van de zwakke kracht.

ZEUS

Experiment bij de HERA-versneller in Hamburg.

zwaartekracht

Kracht waarmee (zware) objecten elkaar aantrekken. De zwaartekracht is evenredig met de massa van de objecten en omgekeerd evenredig met het kwadraat van hun onderlinge afstand.

zwakke kracht

Werkt alleen op zeer korte afstanden en is zeer zwak. Alle bekende deeltjes zijn er gevoelig voor. De zwakke kracht is verantwoordelijk voor (radioactief) verval van deeltjes.