'We hebben hem!'

Het was toch een beetje spannend. Maar na een goed half uur klinkt er “dat is toch Higgs?” door de zaal. “Ja”, reageert iemand. En even later: “We hebben hem!”. Geen applaus in het Kernfysisch Versneller Instituut (KVI) van de RUG, zoals dat er wel is in Genève, waar wetenschappers de ontdekking van het Higgs-deeltje bekendmaken. Er is in Groningen trouwens wel speculaas.

Nou ja, strikt genomen hebben ze ‘een deeltje’ gevonden dat sterk lijkt op de voorspellingen die Peter Higgs in 1964 al deed. Hij schreef toen dat er een soort energieveld moet bestaan dat er voor zorgt dat deeltjes massa kunnen hebben. En bij zo’n veld hoort ook weer een deeltje, dat het Higgs-deeltje ging heten.

Een man of vijftien, twintig uit het KVI is woensdagochtend afgekomen op de live uitzending van de nieuwste resultaten van de zoektocht naar ‘Higgs’. De geruchtenstroom was de laatste dagen hevig en iedereen verwacht dat dit laatste deeltje uit het zogeheten ‘standaardmodel’ nu wel gevonden is. De vraag is alleen hoe zeker de mensen van CERN, het instituut dat de grootste deeltjesversneller ter wereld, de Large Hadron Collider beheert, durven te zijn. Een paar maanden geleden maakten ze nog melding van deeltjes die sneller dan het licht gingen. Dat bleek achteraf een meetfout te zijn.

De ontdekking van Higgs is belangrijk. Toch staat er bij het KVI geen champagne klaar, maar speculaas. “Dan kunnen we nog even speculeren”, lacht hoogleraar experimentele kernfysica Herbert Löhner, die ze meebracht. Ook in Genève heerst een wat opgewonden lollige sfeer. “Het is moeilijk al het werk van de afgelopen jaren in slechts 175 dia’s samen te vatten”, grapt de eerste spreker. Het zijn er minder. Maar niet heel veel minder.

Technische details buitelen over elkaar heen, maar iedereen wacht op de bottomline. Hebben we hem, of niet? Centraal staat de ‘sigma-waarde’, die aangeeft hoe betrouwbaar een resultaat is. De magische grens is 5 sigma. Dan is de kans dat het resultaat een meetfout is eigenlijk te verwaarlozen. “Ik heb gehoord dat ze ook genoegen gaan nemen met 4 sigma”, zegt iemand. Maar dat blijkt niet nodig.

Hoewel slechts dertig procent van de metingen van 2012 is verwerkt, blijkt de onzekerheid na twee uur te zijn verdwenen. Vijf sigma, wanneer alle resultaten van de laatste twee jaar bij elkaar worden geschraapt. Toch blijven de wetenschappers voorzichtig. “Dit is consistent met wat we verwachten voor een Higgs deeltje uit het standaard model. Maar het is een Higgsdeeltje. Misschien zijn er meer.”

De vondst is bepaald niet het einde van de natuurkunde, legt KVI-directeur Klaus Jungmann uit. “Het standaardmodel beschrijft welke deeltjes er bestaan. Maar het verklaart lang niet alles.” Waarom bleef er na de oerknal waarmee ons universum ontstond bijvoorbeeld alleen materie over? Volgens de theorie zou er net zoveel materie als antimaterie moeten zijn ontstaan. En waar bestaat de donkere materie uit, waar het universum voor zo’n zeventig procent uit bestaat? Gewone materie is goed voor slechts 4 procent.

“Er zijn verklaringen voor donkere materie bedacht”, zegt adjunct hoogleraar theoretische subatomaire fysica Daniël Boer. “Maar die gaan uit van ‘supersymmetrie’, een soort natuurkunde die verder gaan dan het standaardmodel.” Alleen heeft hij zojuist in de presentatie een probleem voor de supersymmetrie gezien. “De massa die gevonden is voor het Higgs deeltje sluit bijna uit dat supersymmetrie juist is. Misschien bestaat donkere materie wel helemaal niet uit elementaire deeltjes”, speculeert hij.

Zo is de einde van de zoektocht naar Higgs het begin van een nieuwe zoektocht. De natuurkunde is nu dus nog niet af? “Nee”, lacht Jungmann. “Er is nog een boel uit te vinden.” En, benadrukt hij, dat levert niet alleen kennis op. “Een rechtstreeks gevolg van CERN is bijvoorbeeld de ontwikkeling van internet en recent ‘Grid computing’, waarbij wereldwijd computer aaneengekoppeld worden. En uit ons onderzoek komen bijvoorbeeld nog nauwkeuriger atoomklokken, die GPS betrouwbaarder maken en protonentherapie, een nieuwe manier van bestralen bij kanker.”

Maar vandaag gaat het niet over toepassingen. Deze dag is voor Higgs. We hebben hem.