higgs

In juli vorig jaar maakten onderzoekers bekend dat ze een deeltje ontdekt hadden dat wel heel sterk op het gezochte Higgs-deeltje leek. En nu is er dan eindelijk duidelijkheid: het deeltje van toen is hoogstwaarschijnlijk inderdaad een Higgs-deeltje! Onduidelijk is alleen nog even of het om het deeltje gaat waar wetenschappers zo naarstig naar zochten…

“Voor mij is het duidelijk dat we te maken hebben met een Higgs-deeltje,” zo vertelt Joe Incandela namens de onderzoekers die de afgelopen maanden door heel wat data heen ploeterden om te bewijzen dat het deeltje dat in juli werd gedetecteerd daadwerkelijk een Higgs-deeltje is. “Maar we hebben nog een lange weg te gaan als we uit willen zoeken wat voor soort Higgs-deeltje het is,” benadrukt Incandela.

Waarom is dat zo belangrijk?

Wetenschappers hebben een model ontwikkeld – het Standaardmodel – dat de structuur van al het materiaal in het universum beschrijft. Het Higgs-deeltje (dat tot op heden alleen in theorie bestond, omdat het nog nooit is waargenomen) vormt een cruciaal onderdeel van dit model. Het deeltje kan namelijk verklaren waarom materie massa heeft. Als onderzoekers het Higgs-deeltje dat verklaren kan waarom alle materie massa heeft, vinden, lijkt het Standaardmodel voor nu gered. Vinden ze het niet, dan moet het model op de schop.

Meer onderzoek
Toen de onderzoekers in juli vorig jaar bekend maakten dat ze misschien het Higgsboson hadden gevonden, lieten ze zich leiden door een omvangrijke hoeveelheid data, verzameld door machtige deeltjesversnellers zoals de Large Hadron Collider. Maar tussen juli 2012 en maart 2013 hebben onderzoekers niet stil gezeten. Ze hebben meer data verzameld en geanalyseerd om de claim die ze in juli deden, te staven. In totaal analyseerden ze tussen juli en maart tweeënhalf keer meer data dan voor juli beschikbaar was. En op basis van die analyse werd gaandeweg steeds duidelijker dat het deeltje inderdaad zeer waarschijnlijk een Higgs-deeltje is.

Bewijs
Het Higgs-deeltje onderscheidt zich op verschillende manieren van andere deeltjes. Bijvoorbeeld door de kwantummechanische eigenschappen van het deeltje. Eén van die eigenschappen is dat het deeltje spin 0 heeft. Experimenten hebben nu aangetoond dat dat – en andere eigenschappen die aan Higgs worden toegeschreven – opgaat voor het deeltje dat in juli werd ontdekt. Het bewijs dat het deeltje ook daadwerkelijk Higgs is, stapelt zich daarmee op.

Maar daarmee zijn alle vragen nog niet opgelost. Zo is nog niet bewezen dat dit Higgs-deeltje het deeltje is dat het Standaardmodel zo hard nodig heeft. Het zou ook het lichtste van verschillende andere bosonen kunnen zijn die volgens andere theorieën dan het Standaardmodel bestaan. In andere woorden: het blijft nog even spannend. Om te achterhalen of dit echt het gezochte Higgs-deeltje is moeten nog meer eigenschappen van het deeltje boven tafel komen. Zo moeten onderzoekers bijvoorbeeld de exacte snelheid waarmee het deeltje vervalt achterhalen en kijken of deze overeenkomt met de snelheid die aan het Higgs-deeltje wordt toegeschreven. Daarvoor zal eerst echter nog flink wat extra data moeten worden verzameld.