Op zoek naar het smurfendorp

Ivo van Vulpen deeltjes onderzoeker Nikhef
Ivo van Vulpen
deeltjesonderzoeker Nikhef

De ontdekking van het higgsdeeltje

Ivo van Vulpen was nog een kleuter toen theoretisch natuurkundigen het standaardmodel formuleerden. In dat model ontbrak één deeltje. Het deeltje dat er voor zorgt dat alle andere elementaire deeltjes massa krijgen. Inmiddels is Ivo van Vulpen gepromoveerd, deeltjeswetenschapper en een enthousiast ambassadeur van het onderzoek naar de allerkleinste bouwstenen van ons universum. Ik sprak  hem op het nationale instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) in Amsterdam.
Wat is het belang van het higgsdeeltje?
“We konden nooit verklaren hoe een deeltje aan zijn massa komt. Dat deeltjes massa hebben is duidelijk anders zouden we niet kunnen verklaren dat de elementaire deeltjes samenklonteren, wat uiteindelijk leidt tot het ontstaan van sterren als de zon. Maar het laatste puzzelstukje in de theorie ontbrak, namelijk het antwoord op de vraag hoe die deeltjes aan hun massa komen. Als deeltjes geen massa hebben dan zouden atomen niet kunnen bestaan net zo min als ons eigen zonnestelsel. Door de ontdekking van het higgsboson kunnen we een verklaring geven hoe de wereld in elkaar zit. Dat is dus een belangrijke mijlpaal voor de wetenschap”.
Maar hoe weten jullie nu zeker dat je higgsdeeltjes hebt gevonden?
“Dat is best wel lastig. Stel je wilt weten of het smurfendorp bestaat en je gaat wandelen door het bos, dan kun je het tegenkomen en heb je in één keer de vraag beantwoord. Je kunt nu zeggen: ja het bestaat, hier hebben we het smurfendorp.  Kom je het smurfendorp niet tegen dan weet je het niet zeker. Misschien moet je het hele bos afsnuffelen of is het misschien wel in een ander bos.  Met het higgsboson ligt het net iets anders. Je kunt de vraag of hij wel of niet bestaat niet zo makkelijk beantwoorden in termen van ja of nee.  Dat higgsboson bestaat maar heel even en valt dan uiteen in andere deeltjes. En dat doet hij op een heel speciale manier. Het hele eieren eten is of er aanwijzingen zijn dat er meer deeltjes gemaakt worden dan we op basis van de gewone theorie zouden verwachten. Is dat zo dan moet er een higgsboson geweest zijn. Soms zie je wat meer soms wat minder, dat fluctueert een beetje. De extra botsingen die we hebben waargenomen en die we niet kunnen verklaren volgens de gewone theorie hebben specifieke eigenschappen die we verwachten van het higgsboson. Het hele plaatje is dan compleet. We zien meer botsingen dan we verwachten en die botsingen hebben ook de specifieke eigenschappen die we verwachten. Dat alles bij elkaar levert de overtuiging dat we het higgsboson hebben gevonden.”
Wat wil je er uiteindelijk mee bereiken?
Het uiteindelijke doel is de natuur te begrijpen. Wat zijn nu de spelregels van de natuur? We hebben in het verleden al gezien dat er heel rare spelregels zijn. Denk aan de kwantummechanica en de relativiteitstheorie waaruit blijkt dat de natuur vaak op een heel rare manier in elkaar zit. Maar die theorieën blijken wel waar te zijn. Het gaat om vragen als waar komt het heelal vandaan, hoe is de tijd ooit begonnen? Is er wel een oerknal geweest? Hoe zit dat? Die mix van fascinatie voor de natuur en deel uitmaken van het internationale onderzoek, iets dat groter is dan jezelf, dat greep me.”
Hobby’s ?
“Ik heb in mijn leven heel fanatiek gevoetbald. Mijn werk en voetbal, dat zijn twee werelden die niet zo heel dicht bij elkaar komen. Ik heb er altijd een sportwereld naast gehad. Helaas kan ik door een knieblessure nu weinig meer voetballen. Ik lees ook veel.
Mijn vader is een bouwkundige die hbs-b heeft gedaan. Hij heeft daarmee wel een stukje wiskundige bagage meegekregen waar ik altijd door gefascineerd was. Ik vond het bijzonder dat hij dingen wist die ik ook op school kreeg. Maar het is niet zo dat ik door mijn ouders geïnspireerd ben tot het doen van natuurkundig onderzoek. Op mijn middelbare school heb ik altijd erg genoten van wiskunde en natuurkunde als vak. Je las in de kranten en tijdschriften over kwantummechanica en de relativiteitstheorie. Daar hing een heel magische sfeer omheen. Ik wilde ontdekken of ik dat ook zou kunnen begrijpen.
Voor natuurkunde had ik een heel rustige docent. Dat vond ik een fascinerende man. Ik had zo iets van wat hij weet, dat moet ik ook weten. Hoe zit een atoom in elkaar en wat houdt de kwantummechanica in? Dat heeft me geprikkeld. “
Is de puzzel nu klaar?
Met ontdekking van het higgsdeeltje is de puzzel dus klaar. Maar er zijn nog een heleboel dingen die niet op die puzzel staan. Als we bijvoorbeeld onze blik verruimen door niet alleen naar de aarde te kijken maar naar het heelal dan begrijpen we dat de zon massa heeft, hoe de zon brandt, hoe zonnestelsels aan elkaar clusteren. Maar we weten ook dat er veel meer massa is in het heelal dan we kunnen zien. Massa die niet is opgebouwd uit de deeltjes die we hier op aarde hebben. Dat noemen we donkere materie. Wat die donkere materie is, dat is een mysterie. Wat is de theorie die erbij hoort? Welke wereld zal er aan ons worden geopenbaard. Wat zit er achter? Dat zijn de vragen die ons vakgebied nu drijven. We hopen dat als we maar genoeg energie bij elkaar brengen in een gecontroleerde omgeving we zo ook donkere materie kunnen maken. Nieuwe deeltjes proberen te maken doen we al dertig tot veertig jaar en zo hebben we ook het higgsboson gemaakt.

Dit interview verscheen eerder in de nieuwsbrief van www.Natuurkunde.nl

Zie voor het hele video-interview http://www.youtube.com/watch?v=ifxz4c7AMRs

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *