Overal ter wereld probeerden wetenschappers in de voorbije twee dagen aan leken uit te leggen wat de ontdekking nou exact behelst. Met vergelijkbare voorwerpen – deeltjesonderzoeker Rasa Muller gebruikte in talkshow De Vooravond donderdag biljartballen – probeert men de verschillen uit te leggen tussen elektronen, protonen en muonen. Laatstgenoemde deeltjes stonden centraal in het nieuws van deze week. Wetenschappers dansten op tafel, liefhebbers volgden de livestream van de bekendmaking met bier en pizza’s.
Vijfde natuurkracht
Bob van Eijk is naast UT-hoogleraar ook werkzaam bij Nikhef in Amsterdam, het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica. Hij stond woensdag niet op tafel toen het nieuws naar buiten kwam, maar geeft aan dat hij enthousiast is. ‘Het onderzoek is veelbelovend. Mocht er daadwerkelijk een vijfde natuurkracht aangetoond worden, dan is dat historisch en waarschijnlijk de grootste natuurkundige doorbraak sinds de relativiteitstheorie van Einstein.’
Maar wat speelde zich nou precies af in deeltjesinstituut Fermilab in Chicago? Van Eijk probeert het bondig te duiden. ‘Ons periodiek systeem is prachtig en volstaat voor het dagelijkse gebruik. Sinds de tijd van Einstein zijn we echter al op zoek naar een combinatie van de kwantumfysica en de relativiteitstheorie om het gedrag van de kleinste deeltjes te beschrijven. Er moet iets voorbij dit Standaard Model zijn dat we niet begrijpen. Als die vijfde kracht daadwerkelijk gevonden wordt, zijn we veel beter in staat om wellicht eindelijk iets te zeggen over wetmatigheden in het Standaard Model en wellicht zelfs de zwaartekracht. Dat past nog niet in ons huidige model.’
Muonen
In Chicago botsten miljarden protonen om grote aantallen muonen te maken. Complicatie is dat het muon, een veel zwaardere broer van een elektron, maar heel kort leeft. Volgens Van Eijk valt het in rust in gemiddeld twee microseconden uit elkaar. Met de flinke energie waarmee de muonen gemaakt worden, bereiken ze bijna de lichtsnelheid waardoor ze ‘langer leven’. De wetenschappers in Chicago namen zo vele muonvervallen waar met als resultaat dat de metingen lijken af te wijken van wat het Standaard Model voorspelt. Ze lijken dus voorbij aan wat we weten van de natuur, legt hij uit: ‘Ik houd deze ontwikkelingen al jaren bij en het is absoluut mooi nieuws, maar het is veel interessanter wat er nu gaat gebeuren. We zijn er nog lang niet. De berekeningen die nu gemaakt moeten worden, zijn zo gecompliceerd. Mogelijk gaan daar zelfs jaren overheen.’
Revolutie
Maar als we van het gunstigste geval uitgaan, dan spreken kenners van een revolutie in de natuurkunde. Interessant is dan om te weten wat zo’n revolutie voor de maatschappij betekent. Van Eijk tempert die verwachtingen. ‘Het gaat hoe dan ook grote gevolgen hebben. Dat gold ook voor de relativiteitstheorie van Einstein. Dat GPS zo precies kan inschatten waar wij ons bevinden, had nooit gekund zonder die theorie. Daar ging alleen wel eerst zo’n tachtig jaar aan voorbij. Het is moeilijk om toepassingen te voorspellen. Er liggen veel kansen in de medische wereld, bijvoorbeeld op het gebied van therapieën. Maar goed, dat blijft voorlopig allemaal afwachten.’
