Wat is het higgsdeeltje?

KIJK-redactie

10 april 2024 10:26

higgsdeeltje

Peter Higgs, de Britse theoretisch natuurkundige die het bestaan van het higgsdeeltje met zijn theorie voorspelde, is twee dagen geleden (8 april 2024) op 94-jarige leeftijd overleden. Maar wat houdt het ‘Godsdeeltje’, waarvoor deze legende in 2013 de Nobelprijs voor natuurkunde heeft ontvangen, eigenlijk in?

Bijna een halve eeuw nadat theoretisch natuurkundige Peter Higgs het naar hem vernoemde higgsboson had voorspeld, maakten wetenschappers van CERN in de zomer van 2012 bekend het deeltje te hebben gevonden. Oftewel: ‘het deeltje dat andere deeltjes hun massa geeft’, zoals de kort-door-de-bocht-omschrijving luidt.

Daarmee scoorde het ingewikkeldste experiment ter wereld, de Large Hadron Collider (LHC) van CERN, zijn eerste échte ontdekking. Bovendien was met het afvinken van dit deeltje in principe het Standaardmodel van de deeltjesfysica compleet.

Peter Higgs
Peter Higgs. Beeld: Peter Macdiarmid/Getty Images.

Lees ook:

Smoking gun

Maar hoe geeft het higgsdeeltje dan andere deeltjes hun massa? Nou, eigenlijk gaat het om het higgs-veld. Dat werd in de jaren zestig door Higgs en andere wetenschappers bedacht om deeltjes een massa te kunnen geven zonder dat de bijbehorende theorie allerlei onzinuitkomsten begon uit te kramen. Bij dat veld bleek ook een nieuw deeltje te horen, waar later de naam higgsboson aan werd gegeven. Vervolgens was het zaak om dat deeltje te vinden, als smoking gun voor het massa-gevende veld.

Probleem was alleen dat niet uit te rekenen viel hoeveel dat higgsdeeltje woog, wat de zoektocht ernaar nogal bemoeilijkte. Bovendien is het higgsdeeltje een extreem kort leven beschoren: het valt binnen een fractie van een seconde uit elkaar in andere deeltjes. Welke andere deeltjes? Dat hangt dan weer af van de hoogte van de massa…

Toevallig bobbeltje?

Toch kon CERN eind 2011 bekendmaken dat er met de deeltjesversneller LHC tekenen waren gevonden van het higgsdeeltje, dat ongeveer net zoveel zou wegen als 125 neutronen. Destijds was de kans dat het om een toevallig bobbeltje in de data ging echter nog te groot om victorie te kunnen kraaien.

In het halfjaar daarna werden er echter meer en meer LHC-data verzameld en geanalyseerd, waardoor CERN op 4 juli 2012 wél een officiële ontdekking claimde. Een mooi moment, ten overstaan van een zaal vol dolenthousiaste fysici, onder wie een zichtbaar ontroerde Peter Higgs. Na een kort ziekbed is de natuurkundige op 8 april 2024 in het bijzijn van zijn familie overleden.

In 2022 blikten we met Stan Bentvelsen, directeur van het Nederlandse deeltjesfysicainstituut Nikhef, terug op de bekendmaking van het higgsboson. Hij legde in dit interview uit dat wetenschappers nog volop bezig zijn vast te stellen of het gevonden higgsdeeltje ook echt alle eigenschappen heeft die het volgens het standaardmodel zou moeten hebben. Je leest het interview hier.

Tekst: Jean-Paul Keulen & Naomi Vreeburg

Beeld (header): Lucas Taylor/CMS

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!