Nederlands onderzoek behoort tot de wereldtop. Daarom laat KIJK-redacteur Laurien Onderwater je in deze rubriek elke maand kennismaken met een wetenschapper van eigen bodem. Deze keer: Stan Bentvelsen was bij de ontdekking van het higgsdeeltje, maar heeft nu zijn pijlen gericht op de Einsteintelescoop.

Hoe is het om als wetenschapper aan enkele van Europa’s grootste wetenschappelijke experimenten te mogen werken? Natuurkundige Stan Bentvelsen, sinds 2014 directeur van het Nederlandse deeltjesfysicainstituut Nikhef, blijft er nuchter en vooral bescheiden onder.

Lees ook:

• ‘Ik verwachtte niet dat we het higgsdeeltje zouden vinden’
• Beluister nu aflevering 2 van KIJK: Het Experiment (in deze aflevering wordt Stan Bentvelsen geïnterviewd)

Een van de grote experimenten waar hij aan meewerkte, was de ATLAS-detector van CERN, de Europese organisatie die fundamenteel onderzoek doet naar elementaire deeltjes. Met deze detector werd elf jaar geleden voor het eerst het al in 1964 voorspelde higgsdeeltje waargenomen. Nu werkt Bentvelsen als een soort kwartiermaker aan de Einsteintelescoop, een toekomstig ondergronds meetstation van vele kilometers lang dat zwaartekrachtgolven (rimpelingen in de ruimtetijd die ontstaan door zware astronomische objecten die versnellen) moet gaan detecteren. Zo kunnen we voor het eerst ‘terugkijken’ tot vlak na de oerknal en meer leren over hoe het universum in elkaar zit.

Miljoenen hooibergen

Bentvelsen groeide op in de buurt van Delft, in een warm nest, als zoon van een tuinder die komkommers en tomaten kweekte. Geregeld hielp hij in de kassen met het plukken van tomaten, maar al snel bleek dat dit werk niets voor hem was – en dat hij er ook niet zo goed in was. Hij plukte groene tomaten terwijl hij de rijpe rode exemplaren liet hangen. “Dat was het moment waarop ik ontdekte dat ik hartstikke kleurenblind ben. Maar ik was sowieso al niet van plan om in mijn vaders voetsporen te treden.”

Na de middelbare school ging hij in Amsterdam natuurkunde studeren, een studie waardoor hij meteen werd gegrepen, vertelt hij in zijn kantoor. Met zijn master in de theoretische natuurkunde op zak verhuisde Bentvelsen in 1989 naar Hamburg om daar aan het DESY-laboratorium (Deutsches Elektronen-SYnchrotron) te werken met deeltjesversneller HERA. In die Hadron-Elektron-Ring-Anlage lieten wetenschappers protonen met elektronen botsen. “Dat was een toptijd. Ik werkte met een leuk internationaal team en mocht onderzoek verrichten aan het inwendige van het proton. Daar was toen nog weinig over bekend en wij hebben dat uitgeplozen.”

In 1994 ging Bentvelsen aan de slag bij CERN in Genève. Daar werkte hij met de Large Electron-Positron Collider, ofwel de LEP-versneller, die elektronen met anti-elektronen (positronen) liet botsen. Daaruit ontstonden dan nieuwe deeltjes, maar het beruchte higgsdeeltje werd er niet mee gevonden.

“Achteraf bleek dat de LEP net niet krachtig genoeg was om het higgsdeeltje te kunnen maken.” Eind 2000 werd LEP buiten bedrijf gesteld en moest hij plaatsmaken voor de veel krachtigere Large Hadron Collider, die tien jaar later in gebruik werd genomen. Bentvelsen was inmiddels weer naar Nederland verhuisd, maar werkte als Nikhef-onderzoeker nog steeds met de LHC. Hij was namelijk verantwoordelijk voor de Nederlandse bijdragen aan het ATLAS-experiment.

In de LHC worden protonen versneld tot 99,999998 procent van de lichtsnelheid, waarna ze met enorme kracht op elkaar botsen. “Per seconde vinden er 40 miljoen botsingen plaats. Een deel van de energie van die botsing wordt gebruikt voor het creëren van nieuwe deeltjes en die nemen we waar met de ATLASdetector.”

Toch is de kans dat bij zo’n botsing het higgsdeeltje ontstaat buitengewoon klein. “Het is vergelijkbaar met het zoeken naar een speld in 40 miljoen hooibergen. Toch hebben we het higgsdeeltje sinds 2011 al een fors aantal keren gevonden.”

Einstein in Limburg

Dat het higgsdeeltje is gevonden – een gebeurtenis die door sommigen de belangrijkste ontdekking van de eeuw wordt genoemd – betekent nog niet dat ‘we’ er zijn. “Nu zijn we bezig om het deeltje tot in detail te begrijpen. We willen weten welke eigenschappen het heeft en hoe het reacties aangaat met andere deeltjes.”

Zelf heeft Bentvelsen geen tijd meer om dat allemaal uit te pluizen. “Ik heb een tijdje proberen vol te houden om naast mijn directeursfunctie onderzoek te blijven doen, maar dat werd te ingewikkeld. Nu hou ik me vooral bezig met bestuurlijke taken. Ik heb tijdens mijn loopbaan echt heel gave dingen mogen doen. Zulk soort mogelijkheden gun ik de toekomstige generatie van onderzoekers ook.”

Bovendien werkt hij als pleitbezorger voor die reusachtige Einsteintelescoop, waar Nikhef de wetenschappelijke trekker van is. “Elke week ben ik een dag in Maastricht te vinden, waar ik met Vlaamse, Waalse en Duitse wetenschappers onderzoek of en hoe we die telescoop in Zuid-Limburg gaan krijgen.”

Het puntje van Limburg, dat grenst aan België en Duitsland, lijkt vanwege zijn stabiele bodem ideaal voor het ondergrondse observatorium. Die bestaat namelijk uit harde rots met daarop een zachte zandsteenlaag die veel van de trillingen dempt die het supergevoelige meetinstrument zouden kunnen storen. Maar ook Sardinië en het Oost-Duitse Lausitz tonen belangstelling voor de zwaartekrachtgolfdetector. Rond 2026 wordt besloten waar die wordt gebouwd.

Of Bentvelsen er dan nog steeds betrokken bij is, is de vraag. Volgend jaar zwaait hij af als Nikhef-directeur, omdat zijn termijn er dan op zit. Wat hij daarna gaat doen, is nog niet zeker. “Wel wil ik me in de toekomst graag blijven bemoeien met de Einsteintelescoop. Het is zo’n prachtig project!”

Aflevering 2 van de podcast KIJK: Het Experiment staat in het teken staat van megalomane experimenten. Een apparaat van vele kilometers lang dat ons meer kan vertellen over hoe het universum in elkaar zit. Limburg is in de race als locatie voor dit nieuwe, supergevoelige instrument dat de mensheid een nieuw zintuig zal geven. Degene die daar alles over kan vertellen, is Stan Bentvelsen, directeur van het deeltjesinstituut Nikhef. Beluister hier de podcast!

Deze Onderwater Ondervraagt staat ook in KIJK 8-2023, via onderstaande knop te bestellen.

Beeld: CRADY VON PAWLAK/GETTY IMAGES