Slecht nieuws voor Europa

Precisiemeting wijst op licht Higgsdeeltje

Door onze redactie wetenschap Rotterdam, 12 maart. Een internationaal team fysici van het Fermilab bij Chicago in de Verenigde Staten heeft in één meting de massa van het W-deeltje nauwkeuriger dan ooit vastgesteld. Het W-deeltje brengt de ‘zwakke kracht’ over. Die speelt een cruciale rol bij kernfusieprocessen in de zon, en bij radioactief bèta-verval. Maar de meting is vooral interessant omdat via ingewikkelde berekeningen uit de W-massa is af te leiden hoe zwaar het Higgsdeeltje is. Het blijkt aan de lichte kant en dat is slecht nieuws voor Europa. Het Higgsdeeltje geldt als de heilige graal van de deeltjesfysica. Het moet verklaren waarom alle andere bouwsteentjes van de kosmos massa hebben.

Om het op te sporen is bij het Europees instituut voor deeltjesonderzoek, het CERN bij Genève, de 6 miljard euro kostende LHCversneller gebouwd, die na een mankement afgelopen september voor een jaar in reparatie ging.

Bij het D0-experiment in de minder krachtige Tevatron-versneller bij het Fermilab proberen 550 fysici uit 18 landen, waaronder Nederland, intussen alvast een eerste glimp van het Higgsdeeltje op te vangen.

De ingewikkelde berekeningen aan de Higgsmassa zijn nog niet voltooid, zegt prof. dr. Sijbrand de Jong. Hij was lid van de ‘LHC-commissie’ van het CERN, én hij leidt de Nederlandse D0-deelname.

Op een congres in het Franse Moriond maakte de D0-groep deze week alleen de nieuwste W-massa bekend: 80,4 GeV (Giga-elektronvolt) in de eenheden die deeltjesfysici hanteren. In meer alledaagse

eenheden: 1,433 x 10-28 kg.

Toch is er al iets te zeggen over de massa van het Higgs-deeltje, zegt De Jong. „Morgen maken we resultaten van D0 bekend die een massa van 160 of 170 GeV uitsluiten. Vooruitlopend kunnen we nu ook stellen dat de Higgs-massa tussen de 114 en 140 GeV ligt.”

Slecht nieuws, dus. Want hoe lichter het Higgsdeeltje, des te lastiger het te vinden is tussen alle ruis uit de deeltjesbotsingen in de versnellers.
En bij de LHC-versneller, die juist het krachtigst is bij hoge energie (en massa), is dat zelfs nog iets lastiger dan bij het Tevatron, aldus De Jong.

Mede daarom acht hij de kans nu groot dat het Higgsdeeltje niet in Europa ontdekt zal worden, maar in de VS. „Nu we het gebied waarin we de Higgs kunnen vinden steeds verder inperken, kunnen we extrapoleren. Ook in de tijd. En dan schat ik dat we bij het Tevatron nog twee of drie jaar gegevens moeten verzamelen om de Higgs te vinden.” Bij LHC, waar pas einde dit jaar echt gemeten gaat worden, zullen drie tot vier jaar data verzameld moeten worden, schat hij.