De kans is groot dat het Higgs-deeltje – beter bekend als het God-deeltje – niet alleen is, maar nog eens vier varianten kent. Dat blijkt uit recent onderzoek. Daarmee komen de wetten van de fysica – ook al is er nog niet één deeltje gevonden – onder druk te staan.

Wetenschappers hebben een standaardmodel ontwikkeld waar de gehele deeltjesfysica op rust. Tot nog toe klopt dat model, maar dan wel vanuit de aanname dat er nog één deeltje ontdekt moet worden: het Higgs-deeltje. Dit deeltje zou verklaren waarom alle andere deeltjes in het standaardmodel massa hebben.

Bestaansrecht
Het vinden van dit deeltje is dan ook cruciaal; een belangrijke tak van de wetenschap ontleent er haar bestaansrecht aan. Met behulp van de Large Hadron Collider proberen wetenschappers het Higgs-deeltje nu te vinden. Maar het lijkt erop dat ze hun zoektocht moeten uitbreiden. Er zouden namelijk maar liefst vijf varianten van het Higgs-deeltje zijn.

Tevatron
De onderzoekers baseren die conclusies op een ingewikkeld onderzoek dat met behulp van de Tevatron-deeltjesversneller in Illinois tot stand is gekomen. De wetenschappers veroorzaakten in de deeltjesversneller botsingen van protonen en antiprotonen. Hierbij ontstond materie en antimaterie. Opvallend genoeg was die verhouding scheef; er kwam iets meer materie vrij. Het is niet voor het eerst dat wetenschappers dat zien, maar dat het met zulke overtuiging voorkwam, was nieuw. En erger nog: in strijd met het standaardmodel.

Vijf stuks
Om de asymmetrie te verklaren, grijpen de onderzoekers nu naar het Higgs-deeltje. Volgens de wetenschappers wijst het experiment erop dat er maar liefst vijf Higgs-deeltjes zijn. Deze deeltjes hebben weliswaar dezelfde massa, maar zijn op verschillende wijzen geladen. Drie ervan zouden neutraal zijn, eentje is negatief geladen en de vijfde is positief. Dit scenario zou de resultaten van de Tevatron-deeltjesversneller verklaren. “In modellen met extra Higgs-deeltjes is het gemakkelijk om nieuwe fysische effecten te verkrijgen,” legt onderzoeker Adam Martin uit.

Pakketje
Maar we zijn er nog niet. Voor het gemak wordt het Higgs-deeltje vaak als één deeltje beschouwd, maar in werkelijkheid is het een pakketje van vier. Dus het introduceren van nieuwe Higgs-deeltjes is niet genoeg. Ook het pakketje moet gedefinieerd worden.

Beginnetje
Daarmee wordt de verwarring omtrent het standaardmodel als geheel alleen maar groter. Veel wetenschappers zien het standaardmodel – dat in de jaren ’70 werd opgesteld – reeds als een beginnetje; het zou incompleet zijn en uiteindelijk moeten leiden tot een beter model. Zo kan het standaardmodel vooralsnog de zwaartekracht niet verklaren en speelt de donkere materie die zo’n 25 procent van het heelal zou beslaan geen enkele rol.

Na ingewikkelde experimenten als deze kan er eigenlijk maar één conclusie worden getrokken; we weten nog te weinig. Hopelijk kan de Large Hadron Collider of één van zijn broertjes en zusjes binnenkort uitkomst brengen.