Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

De grens van de deeltjesfysica opzoeken

Foto: Nikhef

NTvN 86-07

Het julinummer is uit!

Limburgse wijnen onderzocht met laser- en massaspe

Frans Smeets en Ron Heeren onderzochten of de verschillende productiemethodes in twee wijngaarden, op dezelfde ondergrond en met dezelfde druivenrassen, direct zichtbaar gemaakt konden worden op de plant en in de wijn.

Vorige Volgende

Artikel

De grens van de deeltjesfysica opzoeken

Gepubliceerd: 1 June 2020 09:22

De deeltjesfysica verkeert in een ongemakkelijke positie. Er zijn sterke aanwijzingen dat het Standaardmodel [1, 2] (de theorie die fundamentele deeltjes beschrijft) incompleet is, maar er zijn geen theorieën of experimenten die wijzen richting oplossingen voor deze problemen [3]. Het enige wat we dus kunnen doen is met experimenten en statistische tests nieuwe theorieën testen. Maar hoe doe je die tests efficiënt? En hoe ga je om met modellen met veel vrije parameters?

Auteur: Bob Stienen

Gezien de jonge leeftijd van de deeltjesfysica is haar grote succes verbazingwekkend. De afgelopen decennia zijn we in staat geweest een theorie te formuleren die de kleinste deeltjes en hun interacties beschrijft. De huidige vorm van deze theorie, het Standaardmodel, is experimenteel ongeschonden. Het hoogtepunt van deze theorie is misschien wel de ontdekking van het higgsboson in 2012, een deeltje dat 48 jaar eerder op theoretische gronden was voorspeld. De ontdekking ervan betekende niet alleen een enorm succes voor het Standaardmodel als theorie, maar was ook een bewijs dat ons begrip over de deeltjeswereld correct lijkt te zijn.

Het doel van het vakgebied is een beschrijving vinden van de bouwstenen van het universum. Met zo’n beschrijving zou je dan ook – op z’n minst in principe – alle fysische processen in onze macroscopische wereld kunnen beschrijven. Het Standaardmodel faalt hier alleen in. Er zijn bijvoorbeeld aanwijzingen dat er een onzichtbare bijdrage aan de massa van het universum zou zijn: donkere materie. Deze donkere materie kan echter door geen van de bekende deeltjes worden gevormd. Ook weet het model zich geen raad met zwaartekracht en werpt het zelf ook vragen op die nog niet beantwoord zijn. Dit zijn vragen als ‘waar komen de massa’s van neutrino’s vandaan?’, ‘waarom zijn er drie deeltjesfamilies?’ en ‘als materie en antimaterie altijd in gelijke hoeveelheden worden gemaakt, waar is alle antimaterie in het universum dan?’.

Lees het volledige artikel in het juninummer van het NTvN.