VU Magazine 1990 - pagina 189

die de natuurkundigen nodig hebben voor hun statistiek zal de CERN-versneller nog enige jaren werk geven. Ook hoopt men op enkele voorspelde maar nog nooit waargenomen verschijnselen. Maar wat daarna? Er wordt inmiddels gespeculeerd over mogelijkheden om het apparaat op te voeren, om er nog krachtiger experimenten mee uit te voeren, maar de mogelijkheden zijn beperkt. Binnen enkele jaren zal de LEP-ring zijn veroordeeld tot de tweede rang. Alle ogen zullen dan gericht zijn op de volgende mijlpaal: de deeltjesmachine in de prairie ten zuiden van

Dallas. Het Amerikaanse Congres besloot in september tot de bouw ervan. Voor de goedkeuring van dit miljardenproject was breed gelobbied door kopstukken uit Senaat en Kabinet, onder aanvoering van Bush. In zijn laatste State of the Union meldde de president dat Amerikaanse jongens en meisjes tegen 2000 in natuurkunde de besten ter wereld zullen zijn. Op de drempel van de volgende eeuw willen de Verenigde Staten de concurrentie ver achter zich laten. Dan wordt het tijdperk van de superwetenschap ingeluid. De Texaanse versneller heeft het woord maar liefst tweemaal in

zijn naam: Superconducting Super Collider. En dat mag ook wel voor een apparaat dat de geraamde twaalfmiljard gulden waarschijnlijk ruim gaat overschrijden. De monsterversneller zal worden ondergebracht in een ovale tunnel met een omtrek van vijfentachtig kilometer. In de tunnel zullen bijna negenduizend magneten in een rij worden geplaatst om geladen deeltjes met zeer grote kracht in de rondte te leiden. Voor de koeling van al deze magneten is zoveel helium nodig dat de Amerikanen alvast begonnen zijn het gas over de hele wereld in te kopen.

E

r bestaan overigens twijfels over de levensvatbaarheid van de huidige plannen. Misschien is het weer een onuitvoerbaar project, zoals starwars, wordt gevreesd. Het apparaat zal even goed werken als de slechtste van zijn duizenden magneten, terwijl de kleinste afwijking in het vijfentachtig kilometer lange circuit de machine onbruikbaar maakt. Voor sommigen valt de Super-Super daarom in dezelfde catagorie hemelfietserij als Bush's aspiraties tot het realiseren van een nederzetting op de maan. Met de Amerikaanse versneller is het voorlopige eindpunt van de ex-

z

Om verder te komen zal een heel ander soort instrument moeten worden ontwikkeld; niet langer rond maar recht. Het apparaat in Stanfort, dat door de beving werd getroffen, is een prototype van deze nieuwe generatie. Ook in Europa worden plannen gemaakt voor een dergelijk apparaat, om in het begin van de vol-

gende eeuw de Amerikanen weer naar de kroon te kunnen steken. De wetenschappelijke wedloop gaat voorlopig dus gewoon door. Prestige speelt een belangrijke rol, maar het gaat er niet alleen om. Zonder deze kolossale deeltjesversnellers raakt de fundamentele fysica op dood spoor. De rusteloze experimenteerdrang is het gevolg van de babylonische theorievorming die de fundamentele natuurkunde bedreigt. Vele blauwdrukken beconcurreren elkaar. De eenvoudige 'formule voor alles', waarvan fysici nog altijd dromen, raakt door ongebreidelde theorievorming steeds verder uft zicht. Duizenden theoretisch natuurkundigen brengen hun tijd door met het bouwen van de ene vooronderstelling op de andere, wachtend tot experimenten de talloze mogelijkheden zullen inperken. Zonder steeds

De rusteloze experimenteerdrang is het gevolg van de babylonische theorievorming die de fundamentele natuurkunde bedreigt.

Toen de Large Electron Positron Collider (LEP) werd ontworpen om miljoenen Z-deeltjes te gaan produceren, wist niemand of ze wel echt bestonden. Z-deeltjes werden alleen vermoed in goed doortimmerde theorieën over zwakke kernkracht en deeltjesfysica in het algemeen. Maar ze zijn nooit in de vrije natuur aangetroffen, omdat ze na een zeer kleine fractie van een seconde uiteen vallen. Om hun bestaan aan te tonen moesten ze dus gemaakt worden, maar daarvoor was apparatuur nodig van veel zwaarder kaliber dan op dat moment beschikbaar was. Het recept was bekend: neem twee willekeurige deeltjes en smijt ze met enorme kracht tegen elkaar. Het gaat daarbij om de brokstukken van de botsing: een bonte verzameling deeltjes, die alle kanten opvhegen en soms maar even bestaan, voordat ze zelf weer uiteenvallen. Hoe harder de botsing is, des te exotischer de brokstukken kunnen zijn. En als de botsing krachtig genoeg is, zouden er ook Z-deeltjes bij moeten zijn. In de praktijk zijn daarvoor grote magneten nodig, die de deeltjes voordat ze tegen elkaar botsen, opslingeren met ongekende kracht. Vaak laat men ze een tijdje in een ring ronddraaien, tot er genoeg deeltjes zijn versneld en ze met elkaar in botsing kunnen worden gebracht. Allerlei camera's die bij de plaats des onheils gereed staan, moeten de wegspattende brokstukken identificeren. In 1983 werden op deze manier enkele Z-deeltjes aangetroffen in een speciaal voor dat doel opgevoerde versneller bij het CERN in Geneve. De ontdekkers kregen daarvoor prompt de Nobelprijs. De voorspelling was uitgekomen: de Z-deeltjes bestonden. De theorie had zijn waarde bewezen. Maar daarmee was het laatste woord over de Z-deeltjes nog niet gesproken. Het was nog onzeker hoe ze zelf uiteen vallen. Hoe meer soorten elementaire deeltjes er in de natuur bestaan, des te meer mogelijkheden er zouden zijn. En theoretici waren er niet zeker van of ze alle mogelijkheden kenden. Om dit te onderzoeken, wordt de LEP gebruikt. Intussen werden daarmee tienduizenden Z-deeltjes geregistreerd, maar de theoretici kunnen gerust zijn: er zijn geen nieuwe soorten aangetroffen. Hun kennis over elementaire deeltjes is compleet. D

10

perimentele natuurkunde hoe dan ook bereikt. Als de deeltjes in het apparaat tegen 2000 hun rondjes hebben gedraaid, is het einde bereikt. Een volgende versneller, weer drie keer groter, is een onzinnige gedachte.

nieuwe deeltjesversnellers raakt de discipline aan de grond, moeten de knappe koppen een ander heenkomen zoeken en komt het onderzoek waarschijnlijk definitief op zijn gat te liggen.

D

e groeiende afhankelijkheid van superprojecten baart zorgen. Weliswaar zijn de kosten van het deeltjesonderzoek in verhouding tot ons nationaal inkomen, al jaren stabiel, maar dat geld dreigt besteed te worden aan steeds minder projecten. Zo wordt ten behoeve van nieuw Europees onderzoek overwogen nationale instituten van de hand te doen. In de wandelgangen wordt over de opheffing van de versnellers in Groningen en Amsterdam gesproken. Een dergelijke monomane koers zal het aanzien van de fundamentele natuurkunde op den duur grondig veranderen: een disipline met haar frontlijn duizend kilometer van huis.D VU-MAGAZINE—MEI 1990

VU-MAGAZINE—MEI 1990

11

Gevolgen van een botsing in de deeltjesversneller. Foto CERN

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Terug naar resultaten Printen