Amerikanen blij met slome LHC

Directeur Pier Oddone van het Fermilab-versnellercentrum bij Chicago, Illinois, kwam eind 2007 persoonlijk zijn excuses maken bij zijn collega’s van CERN....

Fermilab was immers al jaren op zoek naar de Heilige Graal van de deeltjesnatuurkunde, het zogeheten higgsboson. Volgens de modellen moet dat bestaan om materie massa te geven. Maar dat is theorie. Ontdekt is het nog niet. En zolang de veel krachtiger LHC niet in bedrijf was, maakte Fermilab beslist kans om het te vinden. Nobelprijs verzekerd.

Maar Oddone zegde toe alles op alles te zetten voor een snelle reparatie, en op 10 september 2008 werd de LHC feestelijk ingeschakeld. Tot negen dagen later kortsluiting een steekvlam veroorzaakte die het heliumsysteem van de supergeleidende versnellermagneten verwoestte. Dat lag overigens niet aan de Amerikanen.

Deze week maakte de CERN-directie bekend dat reparaties aan de gehavende superversneller nog eens zes weken langer zullen duren dan de geraamde elf maanden. September, is nu het idee.

Dat is, zegt de Nijmeegse fysicus Frank Filthaut, zonder enige twijfel koren op de molen van de Amerikaanse collega's van Fermilab. ‘De discussie over de vraag of ze hun Tevatron-versneller ook in 2010 willen laten doordraaien, wordt nu wel heel makkelijk. Zelfs over 2011 wordt serieus gedacht.’

Filthaut is betrokken bij de experimenten bij zowel Fermilab als CERN. Hij heeft twee promovendi werken bij de D0-detector in Chicago, en één promovendus bij de Atlas-detector in Genève.

Fermilab werkt sinds vorig jaar met verdubbelde intensiteit aan de speurtocht naar het higgsdeeltje door de gegevens van de twee detectoren daar – D0 en CDF – te combineren. Inmiddels is vastgesteld dat de higgs in geen geval 170 giga-elektronvolt (GeV) zwaar kan zijn, bijna tweehonderd maal de massa van een proton. Filthaut: ‘Het vermoeden is dat de higgs eerder onder de 150 GeV zit. Waar het nu op aankomt is zoveel mogelijk deeltjesbotsingen te maken en die te analyseren om een steeds groter massagebied uit te sluiten. Daarbij komt een jaar extra respijt goed van pas.’

De oude LEP-versneller in Genève – de voorganger van de LHC – sloot in 2001 uit dat het higgsboson lichter was dan 114,6 Gev. Als de nieuwe LHC eenmaal draait, kan die snel voortgang boeken vanwege de grotere energie van de botsende protonen, is alom de verwachting. Maar vooral ook vanwege de veel intensere bundels, die dus ook meer botsingen opleveren.

Dat laatste, zegt Filthaut, komt vooral doordat in Tevatron protonen op antiprotonen botsen. Dat maakt de versneller een stuk eenvoudiger, omdat de twee soorten deeltjes in dezelfde pijp tegen elkaar in bewegen. Maar antiprotonen maken valt niet mee.

In de LHC worden protonen op protonen geschoten: gewone waterstofkernen die in overvloed beschikbaar zijn. Daar staat tegenover dat de 27 kilometer grote ondergrondse LHC twee pijpen heeft, voor elke bundel één. Dat is veel duurder, en technisch ook buitengewoon gecompliceerd.

Fermilab, schat Filthaut, heeft een kleine maar reële kans het higgsdeeltje als eerste te vinden. Maar de vertraging van de LHC is toch vooral slecht nieuws. ‘Ook voor de promovendi die met echte meetgegevens aan de slag willen. Wie minder dan twee jaar over heeft, kan maar beter een iets minder hoogdravend doel kiezen dan de higgs zelf vinden.’

Een klein lichtpuntje ziet hij wel. ‘Normaal ligt CERN de wintermaanden stil, omdat de stroom dan te duur is. De directie heeft gezegd dat we na september de hele winter doormeten. Dat is winst.’

Nieuwe magneet voor de LHC-versneller. (CERN)
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.