CERN

't Is al een tijd geleden dat ik hier nog eens iets heb opgezet, maar dat is vooral te wijten aan het feit dat ik de afgelopen week weg was. Het was weer de tijd van het jaar voor de jaarlijkse winterschool van ons Europese snaartheorienetwerk. Naar aloude traditie (toch al sinds een jaar of drie) vindt die school plaats in Cern. Cern (Conseil Européen de recherche nucléaire) is zowat het Mekka van de deeltjesfysica (zeker voor de experimentatoren, maar ook wel voor de theoreten). Toen ze in de jaren '50 besloten om Cern te bouwen, moeten enkele big shots gedacht hebben dat het wel een leuk idee was om het leven van diegenen die er zouden werken tot een administratieve hel om te bouwen. Ze vonden er dus niets beters op om de hoofdgebouwen in Genève neer te poten, op ongeveer 100 meter van de grens, met bijbehorende douaniers. Daar Genève nu niet zo'n goedkope stad is, verkiezen de meesten om ergens in Frankrijk te gaan wonen. Met als gevolg dat ze dagelijks tweemaal de nodige paspoortcontroles en andere rompslomp mogen ondergaan.

Cern bestaat voornamelijk uit een hele grote ringvormige tunnel, omtrek van 27km, 100 meter onder voornamelijk de Franse grond. Op vier plaatsen wordt de tunnel onderbroken door enorme ondergrondse fabriekshallen zeg maar, waar reusachtige detectoren in worden geplaatst. Om een idee te geven, de grootste detector bevindt zich in een hal waar ook een kathedraal in past. Wat ze van plan zijn om te doen is eigenlijk redelijk simpel. Als alles goed gaat, zullen ze eind dit jaar beginnen met 2 stralen protonen in die tunnel te spuiten. Door een ingewikkeld stelsel van magneetvelden worden die twee stralen dan versneld tot ze rondtoeren in de tunnel met een snelheid die heel dicht tegen die van licht ligt. De twee stralen zullen naast elkaar rondtoeren (gescheiden door enkele centimeter), maar wel in tegenovergestelde richting. Op die vier plaatsen waar detectoren staan opgesteld, moeten de stralen elkaar snijden. Daar zullen die protonen dus nogal onzacht met elkaar in aanraking komen en zo'n botsing geeft aanleiding tot de productie van een hoop elementaire deeltjes, die men vervolgens probeert waar te nemen met behulp van de detectoren. Het eindproduct van zo'n botsing stelt fysici in staat om wat bij te leren over de fundamentele interacties (krachten) die in de natuur werkzaam zijn. Het ganse project heet LHC ('Large Hadron Collider') en is nu toch al bijna 30 jaar in ontwikkeling.

Wel, het klinkt simpel, maar het ganse project is een sterk staaltje van technologisch kunnen. Eigenlijk is het een mooi voorbeeld van waar de mens op dit moment op technologisch vlak toe in staat is. Het strafste aan gans het project zijn eigenlijk de magneten. De tunnel is namelijk over de ganse omtrek volgezet met magneten, waarbinnen de twee protonenstralen bewegen. Het magneetveld dat nodig is voor LHC is zeer sterk en kan alleen maar gemaakt worden met behulp van supergeleidende magneten. Dat zijn dingen die alleen maar werken bij temperaturen die heel dicht bij het absolute nulpunt zitten. In de praktijk betekent dat dat de ganse ring dient afgekoeld te worden tot -271°C wanneer experimenten plaatsvinden. De detectoren op zich zijn uiteraard ook al een sterk staaltje van technologisch kunnen, net als het informaticasysteem dat LHC ondersteunt.

Enfin, normaal gezien moest LHC al operatief zijn, maar door omstandigheden is dat nog niet het geval. Tegenwoordig beweren ze dat deze zomer de eerste stralen zullen rondtoeren. Volgens insiders is dat echter een beetje positief en zullen ze in Cern al blij zijn als ze het einde van dit jaar halen. Voor diegenen die meer willen weten (ook over wat men nu precies met LHC hoopt te bereiken) : op de website van LHC vind je meer.

En o ja, om toch maar een beetje chauvinistisch te zijn, LHC zou normaal gezien een Belgische Nobelprijs fysica moeten opleveren. Een van de voornaamste doelen van LHC bestaat er namelijk in het zogenaamde Higgs-deeltje te detecteren. In België spreken we liever over het Brout-Englert-Higgs deeltje, naar diegenen die het onafhankelijk van elkaar voorspeld hebben. En laten Brout en Englert nu net twee Belgen zijn...