HomePublieksbetrokkenheidActiviteiten voor scholenDeeltjesfysica voor jouWat is deeltjesfysica?Atomen en deeltjesAtomen en deeltjes

Deeltjesfysica is een reis naar het hart van de materie.

Alles in het heelal, van sterren en planeten tot jou en de stoel waar je op zit, is gemaakt van dezelfde basisbouwstenen – materiedeeltjes. Sommige deeltjes werden voor het laatst gezien op een miljardste van een seconde na de oerknal. Andere vormen het grootste deel van de materie om ons heen vandaag de dag.

De deeltjesfysica bestudeert deze zeer kleine bouwsteendeeltjes en werkt uit hoe ze op elkaar inwerken, zodat het heelal eruitziet en zich gedraagt zoals het doet.

Hoe klein is klein?

Echt klein.

Denk aan de breedte van een menselijke haar, een van de kleinste dingen die we kunnen zien – twintig naast elkaar passen op een millimeter.

Als we met een microscoop in een haar kijken, zien we cellen, die zijn opgebouwd uit moleculen. Elk molecuul is opgebouwd uit een verzameling atomen. We weten dat alles is opgebouwd uit verschillende soorten atomen en dat atomen heel klein zijn – er passen er honderdduizend in een mensenhaar.

Maar daar houdt de deeltjesfysica niet op – we kunnen tot in het atoom kijken.

We zien dat atomen bestaan uit een kern, tienduizend keer kleiner dan het atoom, omgeven door een wolk elektronen. De kern is een verzameling deeltjes, protonen en neutronen genaamd. En binnen protonen en neutronen vinden we deeltjes die quarks worden genoemd. Quarks zijn zo klein dat we nog niet hebben kunnen meten hoe groot ze zijn – we weten alleen dat ze minstens tienduizend keer kleiner zijn dan de atoomkern. Ze zijn zo klein dat we ze in onze theorieën behandelen als wiskundige speldenknopjes.

In schaal teruggaan van een mens naar een fundamenteel deeltje als een quark of een elektron is alsof je de diameter van de hele aarde verkleint tot de grootte van een muntstuk van 5 p. En dan de 5p weer evenveel te laten krimpen. Dit is wat we bedoelen met echt klein.

Hoe doen we aan deeltjesfysica?

We bootsen de omstandigheden net na de oerknal na, toen deeltjes vrij door het heelal zwierven. Dat doen we met krachtige deeltjesversnellers, die deeltjes versnellen tot bijna de lichtsnelheid en ze tegen elkaar laten botsen. Deeltjesfysici kijken dan wat er gebeurt bij de botsingen met hoge energie

Deeltjesfysica is een beetje alsof je probeert uit te vinden hoe een horloge werkt door twee peperdure Zwitserse horloges in elkaar te slaan en ze dan te leren reconstrueren aan de hand van alle stukjes glas, radertjes en veertjes. In plaats van Zwitserse horloges gebruiken we deeltjes die zo klein zijn dat er ongeveer tienduizend miljoen van op een wijzerplaat passen, en ondanks hun minuscule afmetingen hebben de botsingen tussen deze deeltjes evenveel energie als een groot vliegtuig dat opstijgt!

Wat is deeltjesfysica?

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *