bellen metwetenschapsredacteur George van Hal

‘Dat de werkelijkheid mogelijk anders werkt dan gedacht laat ons wegdromen, zeker tijdens de lockdown’

We weten dat ons begrip van de werkelijkheid niet klopt, maar decennialang slaagden natuurkundigen er niet in er gaten in te schieten. Tot nu, zo lijkt het. We vragen wetenschapsredacteur George van Hal wat dit nieuws ons brengt. ‘Kennis over hoe de werkelijkheid werkt is ook intrinsiek waardevol, zoals een mooi muziekstuk.’

In de deeltjesversneller ontdekte een deeltje dat zich niet naar ons standaardmodel gedraagt.  Beeld Getty Images
In de deeltjesversneller ontdekte een deeltje dat zich niet naar ons standaardmodel gedraagt.Beeld Getty Images

Een onzichtbaar klein deeltje gedraagt zich waarschijnlijk net iets anders dan gedacht en nu staat ons begrip van de werkelijkheid op losse schroeven, zo beschreef je. Hoe zit dat?

‘Het draait allemaal om het zogeheten standaardmodel van de deeltjesfysica. Dat is een setje formules dat deeltjes, zoals quarks en elektronen, en hun gedrag beschrijft. Alle deeltjes en alle natuurkrachten die we kennen zitten erin. Of nou ja, op één natuurkracht na dan: de zwaartekracht, die ervoor zorgt dat wij aan de aarde blijven plakken. Die begrijpen we niet op het niveau van de deeltjes. Als je de werkelijkheid echt wil begrijpen, dan moet er dus iets ontbreken in het standaardmodel, dat is zeker. Maar wát?

‘De afgelopen vijftig, zestig jaar hebben natuurkundigen geprobeerd deeltjes te zoeken die zich gedragen op een manier die niet in het standaardmodel past. Voor het eerst is er nu een aanwijzing dat dit is gelukt. Het gaat om muonen, een zwaardere variant van elektronen, die zich volgens het standaardmodel precies hetzelfde moeten gedragen als elektronen. Maar dat doen ze dus niet, als de resultaten van de deeltjesversneller Cern kloppen. Daarom zijn natuurkundigen voorzichtig opgewonden: via de muonen zouden ze kunnen ontdekken wat er ontbreekt aan ons begrip van de werkelijkheid.’

Je zegt ‘voorzichtig opgewonden’ en natuurkundigen spreken van een aanwijziging in plaats van een ontdekking, alleen maar omdat er een kans is van één op duizend dat de vondsten van Cern toeval zijn. Die kans is toch minuscuul?

‘Dit klinkt superprecies, maar voor natuurkundigen valt dat mee. Zoals een van de wetenschappers die ik sprak voor het artikel tegen me zei: als er een coronavaccin zou zijn waarbij de kans op superzware bijwerkingen één op duizend zou zijn, zou het niet op de markt komen. Cern hanteert een kans van 1 op ongeveer 3,5 miljoen voordat er van een ontdekking mag worden gesproken. Om zover te komen, moeten de wetenschappers het experiment eerst vaker herhalen.’

Als we het wel zeker genoeg weten, ga ik er in het dagelijks leven nog wat van merken dat de werkelijkheid anders in elkaar zit dan gedacht?

‘Niet meteen, maar op termijn misschien wel. Allerlei apparaten die we nu heel gewoon vinden – de MRI-scanner in ziekenhuizen, gps-satellieten om de aarde, de magnetron in de keuken – hadden we niet kunnen ontwikkelen als natuurkundigen zich decennia geleden niet hadden afgevraagd hoe de werkelijkheid in elkaar steekt. Als je niet weet hoe ze werken, kun je de regels van de natuurkunde niet uitbuiten in toepassingen. Maar zelfs al komt er niets nuttigs uit, dan vind ik kennis over hoe de werkelijkheid werkt intrinsiek waardevol, zoals een mooi muziekstuk of een gave film.’

Je artikel over dit onderzoek was gisteren én vandaag het best gelezen op de site. Dat terwijl het behoorlijk taaie kost is. Wat denk jij dat ons zo aantrekt aan dit soort abstracte natuurkunde?

‘Dit raakt aan de grootste filosofische vragen die je kunt stellen: waarom bestaat alles om ons heen, waarom werkt het zoals het werkt? Vragen waarbij je een beetje kunt wegdromen. Misschien spreekt het mensen juist nu wel aan, nu we met zijn allen in lockdown zitten, hopend dat die pandemie zo snel mogelijk voorbij is. Dan zijn vraagstukken over de werkelijkheid een mooie afleiding.’

Columnist Bert Wagendorp schreef in reactie op het nieuws dat hij geleerden uit de quantumwereld bewondert, ‘omdat ze overeind blijven in een abstract en onzichtbaar universum en niet stapelgek worden’. Hoe is het jouw mentale gesteldheid, als onze natuurkundespecialist?

(Lacht): ‘Ook ik word gelukkig niet stapelgek. Nou wil ik absoluut niet zeggen dat ik er net zoveel vanaf weet als een hoogleraar fysica die hier dagelijks aan werkt, maar ik kan het voor de krant gelukkig behoorlijk goed volgen. Het leuke is: al dit soort dingen klinken verschrikkelijk ingewikkeld vanaf een afstandje, maar als je er wat beter in zit, ontwikkel je er een intuïtie voor.

‘Dat geldt zelfs voor de quantumwereld, waar allerlei gekke dingen gebeuren, zoals deeltjes die op twee plekken tegelijkertijd kunnen zijn. We namen laatst een podcast op over de quantumcomputer, en daarin verwoordde een van de experts het mooi: het is alsof je in Engeland auto moet rijden. Eerst ben je in de war dat alle auto’s anders rijden, maar uiteindelijk wen je eraan en voelt het steeds intuïtiever.’

Staan er nog andere spannende ontdekkingen op de rol in de natuurkunde, denk je?

‘Er zijn heel veel natuurkunde-experimenten aan de gang, over de hele wereld, waar geprobeerd wordt onze grote begripsproblemen op te lossen. Volgens ons huidige begrip zouden de sterrenstelsels bijvoorbeeld uit elkaar moeten vliegen alsof ze in een kosmische centrifuge zitten. Dat dit niet gebeurt komt omdat iets onzichtbaars ze stevig bij elkaar houdt: donkere materie. Morgen zou ineens kunnen blijken dat een detector erin is geslaagd zulke materie waar te nemen.

‘En over een jaar gaat Cern weer opnieuw draaien. Dan gaan ze weer veel deeltjes op elkaar laten botsen, met nog hogere energieën dan ze nu doen. Wie weet wat voor mafs er dan tevoorschijn komt.’

Ook in een ander veld van de natuurkunde had je spannend nieuws te melden, vandaag. Sterrenkundigen brachten de magneetvelden in kaart die deeltjes wegslingeren van het eerste zwarte gat dat op de foto werd gezet. Wat is daarvan het belang?

‘Ongeveer 10 procent van de materie die naar een zwart gat stroomt, gaat niet naar binnen, maar wordt weggeslingerd. Er zijn allerlei computermodellen van hoe het zou kunnen werken, maar hoe het precies zit, snappen onderzoekers niet. Nu is voor het eerst telescoopdata geanalyseerd over de situatie vlakbij de rand van een zwart gat. Daarbij keken de onderzoekers hoe het licht is gedraaid als gevolg van de magneetvelden rond het zwarte gat. Daardoor hebben onderzoekers 99 procent van de computermodellen kunnen afstrepen: die kloppen sowieso niet. We begrijpen dus weer een stukje beter hoe het komt dat zwarte gaten zulke rommelige eters zijn.’

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.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden