De proton/proton-botsing waaruit het bestaan van het Higgs-deeltje kon worden afgeleid (foto: CERN)

Tien jaar geleden werd het Higgsdeeltje voor het eerst waargenomen. Dat zou zorgen voor de massa van materie. In de tussentijd hebben vooral onderzoekers rond de grote hadronbotser (LHC) dit boson aan een nadere inspectie onderworpen. Een van de grote vragen was of het deeltje netjes volgens de theorie met andere deeltjes wisselwerkt. Met krachtdeeltjes als fotonen, W- en Z-bosonen was geconstateerd bij de ontdekking, gebeurt dat al. In 2016 lukte het met materiedeeltjes als quarks en leptonen. In 2018 werd ook de wisselwerking met de topquark vastgesteld. Toch zijn lang niet alle vragen beantwoord.
“In veel opzichten staat het Higgsonderzoek nog in de kinderschoenen”, stelt Gavin Salam van de universiteit van Oxford in een commentaar in Nature. Zo is het nog niet bekend of en zo ja hoe het deeltje aan lichtere elementaire deeltjes koppelt, de tweede generatie fermionen waaronder het myon (de zware ‘broer’ van het elektron).

Ook over het deeltje zelf zijn vragen onbeantwoord. Kan dat met zichzelf integreren?, bijvoorbeeld. Dan zou ook kunnen worden vastgesteld of het Higgsveld de voorspellingen van het standaardmodel volgt of dat er nieuwe natuurkunde moet worden bedacht in de vorm van nog onbekende deeltjes of krachten. Ook is nog niet duidelijk of het Higgsdeeltje een ondeelbaar deeltje is en dus ook echt elementair.

Onbeantwoord

Die onbeantwoorde vragen zijn nauw verbonden met de grootste raadsels van de hedendaagse natuurkunde zoals de donkere materie, de overheersing van materie over antimaterie en over de vraag of er na de oerknal een periode is geweest van uiterst snelle expansie, de zogeheten kosmische expansie of inflatie. Het standaardmodel is tot nu toe overeind gebleven, stelt Salam, maar dat lost niet alle vragen op. “Het Higgsboson is op verschillende manieren verbonden met deze raadsels.” Het aan de onderzoekers van de vernieuwde LHC-versneller die zaken uit te pluizen.

Bron: bdw