Hoewel we er niks van merken gebeurt dit hele tijd om ons heen, dankzij het Higgs-deeltje. Dit kleine deeltje zorgde voor wereldnieuws en een Nobelprijs voor de ontdekkers. Maar wat is het eigenlijk, dat Higgs-deeltje?
Botsende deeltjes
Wijzelf en de wereld om ons heen zijn opgebouwd uit elementaire deeltjes. Tot nu toe zijn er hiervan 12 bekend. Deze deeltjes bewegen door het universum en botsen voortdurend tegen andere deeltjes aan. Tijdens zo'n botsing smelten de deeltjes heel even samen, waarna ze in het hetzelfde of een ander aantal deeltjes uiteen gaan. Twee deeltjes kunnen uiteengaan in duizend andere deeltjes, zolang ze bij elkaar opgeteld maar dezelfde massa hebben als de deeltjes samen voor de botsing hadden. Elke deeltje heeft een eigen massa zoals ieder mens of object ook een ander gewicht heeft. De massa van de deeltjes wordt bepaald door de wrijving met de omgeving. Dit is vergelijkbaar met het gevoel dat je zwaarder bent als je door water loopt dan als je door lucht loopt. De omgeving waarin de elementaire deeltjes zich bevinden wordt het Higgs-veld genoemd en er werd aangenomen dat hier ook een Higgs-deeltje bij hoort dat een massa aan de andere deeltjes meegeeft. Dit kan je zien als de energie waardoor je een stap naar achteren doet als je een bal met hoge snelheid vangt. Het Higgs-deeltje is niet een deeltje zoals andere elementaire deeltjes die blijven bestaan, maar het is een tijdelijk deeltje dat heel even bestaat op het moment dat andere deeltjes tegen elkaar aan botsen.
Bestaat het echt?
Peter Higgs voorspelde in de jaren 60 van de vorige eeuw al dat dit tijdelijke deelte in theorie bestaat. Door de tijdelijk aard was het tot voor kort niet mogelijk het deeltje zichtbaar te maken. Hierdoor bleef overigens de mogelijkheid ook bestaan dat het deeltje helemaal niet bestond. Om het Higgs-deeltje te bewijzen lieten onderzoekers elementaire deeltjes 40 miljoen keer per seconde, dag en nacht en het hele jaar door, tegen elkaar botsen. Als het Higgs-deeltje zou bestaan, is de massa op dat moment iets groter dan de massa van de losse deeltjes. In de deeltjesversneller van het CERN in Zwitserland werd naar dit verschil gezocht. Op 4 juli 2012 was het dan eindelijk zover. Er werd een deeltje gevonden met de eigenschappen die bij het Higgs-deeltje werden verwacht. Dit betekent niet dat met zekerheid kan worden gezegd dat het deeltje bestaat, maar met elke proef die wordt gedaan wordt de waarschijnlijkheid wel groter.
In 2013 kreeg Peter Higgs, samen met François Englert, de Nobelprijs voor 'de theoretische ontdekking van een mechanisme dat bijdraagt aan ons begrip van de totstandkoming van massa van subatomaire deeltjes, dat recent werd bevestigd door de ontdekking van het voorspelde fundamentele deeltje, door de ATLAS en CMS experimenten in de Large Hadron Collider van CERN'. De Nederlander prof. dr. Gerard 't Hooft won in 1999 de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor 'het ophelderen van de kwantumstructuur van elektrozwakke interacties in de natuurkunde'. In zijn lezing 'Krachten en deeltjes' in het kader van de Utrechtse Nobelprijswinnaars legt hij uit welke rol het Higgs-deeltje speelt in de Natuurkunde en wat zijn eigen onderzoek hier mee te maken heeft. Ook alle andere lezingen in de reeks Nobelprijzen zijn online terug te zien.
