Materie is opgebouwd uit atomen, die op hun beurt

elektron
10
proton
(neutron)
16
cm
quark
10
16
cm
kern
atoom ~ 10 8 cm
© http://www.ehs.utoronto.ca
~ 10 -12 cm
~ 10
13
Materie is opgebouwd uit atomen, die op hun beurt opgebouwd zijn uit
neutronen, protonen en elektronen. Neutronen en protonen vertonen
echter nog een interne structuur. In de jaren 60 van de vorige eeuw werd
voor het eerst geopperd dat deze uit quarks bestaan.
cm
We kunnen de fundamentele deeltjes in 3 groepen indelen: de quarks, de
leptonen en de ijkbosonen. De quarks en de leptonen kunnen in 3 generaties
opgedeeld worden. De materie waaruit wij, de aarde en de sterren bestaan,
kan volledig opgebouwd worden door quarks en leptonen uit de 1ste generatie.
Ieder quark en ieder lepton heeft ook een antideeltje, die de antimaterie
vormen. Verder zijn er nog 4 fundamentele ijkbosonen gekend die gelinkt zijn
aan de fundamentele krachten. De fotonen zijn de dragers van de
elektromagnetische kracht, de gluonen van de sterke kernkracht en de Z- en Wbosonen die van de zwakke wisselwerking. Al deze deeltjes samen vormen het
standaardmodel.
Het Higgsdeeltje, genoemd naar Peter Higgs werd voor het eerst
voorspeld door de Belgen François Englert en Robert Brout. Uit de
wiskunde die het standaardmodel beschrijft, volgt dat de deeltjes
geen massa kunnen hebben. Omdat we dit toch waarnemen, werd
in de jaren 1960 het Higgsdeeltje op theoretische wijze ingevoerd
om de massa’s te kunnen verklaren.
Robert Brout
François Englert
Peter Higgs
Het bestaan van het Higgsdeeltje werd op 4 juli 2012 vrijwel zeker
bevestigd. Het werd ontdekt in de Large Hadron Collider in het CERN.
Hier botsen protonen met hoge snelheden op elkaar. Bij de botsing
komt zoveel energie vrij dat nieuwe deeltjes gecreëerd worden. Deze
vliegen in verschillende richtingen weg, net als de brokstukken van
twee auto’s die frontaal botsen. De LHC-detectoren kunnen enkel deze
brokstukken waarnemen en op basis daarvan moeten we proberen om
de puzzel terug in elkaar te zetten.
Volkssterrenwacht Beisbroek
Zeeweg 96, 8200 Brugge
Tel.: 050/39.05.66
www.beisbroek.be
[email protected]
Stel je een veld voor, waarmee de volledige ruimte gevuld is.
We noemen dit het Higgsveld. Dit veld zou met behulp van het
geassocieerde Higgsdeeltje verantwoordelijk zijn voor de massa
van de gekende deeltjes. Om te begrijpen hoe dit werkt,
kunnen we de volgende voorstelling maken. Stel je een zaal
voor met mensen, die uniform verspreid zijn over de zaal. Als jij
de zaal binnenwandelt, dan zal dit vrij vlot gaan. Als de koning
de zaal komt binnengewandeld, zullen de mensen zich rondom
hem gaan verzamelen en zal hij zich moeilijker doorheen de zaal
kunnen bewegen. Hij wordt dus meer afgeremd dan jij. Op
eenzelfde manier remt het Higgsveld bepaalde deeltjes meer af
dan andere, deze deeltje zullen wij dan waarnemen met een
grotere massa.