* Higgs ….. idée fixe

In mijn vorig artikel van 8 juli 2012: “Het Higgs deeltje” heb ik geprobeerd een eenvoudige uitleg te geven over de ontdekking van het Higgs deeltje, dat als onderdeel van het Higgs veld massa geeft aan materie. Ik vond dit nodig, omdat publicaties van bijvoorbeeld het Nikhef (Nationale instituut voor subatomaire fysica) onvoldoende duidelijk waren voor de gemiddelde Nederlandse burger. Diverse wetenschappers van het FOM en van vier universiteiten werken in een samenwerkingsverband met het Nikhef mee aan het CERN programma. Het geld voor dit Nikhef onderzoek naast de Nederlandse bijdrage aan het CERN onderzoek (totale CERN kosten € 7,5 miljard) wordt bijeen gebracht door de Nederlandse belastingbetaler.

Je zou dan ook wat de publicaties betreft meer duidelijkheid mogen verwachten. Ook de Nederlandse pers behaalde met de duidelijkheid van dit onderwerp geen schoonheidsprijs.

Voor het gros van de mensen is het nog steeds abracadabra. Het schrijven van het 8 juli artikel betekent geenszins, dat het Higgs deeltje voor mij de oplossing van het mysterie “massa” is. Voor mij is het de vraag of het imaginaire Higgs deeltje inderdaad is aangetoond. In de eerste plaats is een Higgs deeltje niet zichtbaar geweest. Men leidt het bestaan van het Higgs deeltje af aan vervalproducten, dat wil zeggen op het moment dat het Higgs deeltje ontstaat splitst het zich onmiddellijk in andere deeltjes. Deze vervalproducten vormen voor de wetenschap het keiharde bewijs (99,9%) voor het bestaan van het Higgs deeltje. Het experiment wordt uitgevoerd met protonen, waarvan de snelheid in twee aparte ringleidingen tot 99,9 % van de lichtsnelheid ( = 300.000 km per seconde!) wordt opgevoerd en wel in tegengestelde richtingen. Vervolgens wordt een wissel geopend waardoor er een botsing plaatsvindt en dit gebeurt in een van de detectoren welke in staat zijn om deeltjes te analyseren. Het opvoeren van de snelheid van de protonen gebeurt met elektromagneten en de hoeveelheid energie die hier voor nodig is, is gigantisch. Overigens is de Large Hadron Collider van het CERN een gigantisch staaltje van techniek! Bij het toenemen van de snelheid neemt de massa van het deeltje toe. Het vierde postulaat van de Speciale Relativiteitstheorie (Albert Einstein 1905) luidt: “Bij een toenemende snelheid is er sprake van een toenemende massa”. De bijbehorende formule maakt dit duidelijk:

waarin m(v) = massa bij de bereikte snelheid;

mrust = massa in de rusttoestand;

v = de bereikte snelheid;

c = de lichtsnelheid (300.000 km per seconde)

Er wordt 99,9 % van de lichtsnelheid behaald en dat betekent 299.700 km per sec.

Als we dit nu in de formule invullen:

m(v) = mrust / 1- 299.700²/300.000² Het getal 299.700²/300.000² is bijna 1

Dat betekent dat achter het wortelteken bijna nul komt te staan.

De wortel uit bijna nul is bijna nul.

Dus de formule wordt nu: m(v) = mrust / bijna 0 en dit is bijna oneindig.

De protonen hebben dus vlak voor de botsing een enorm grote massa, maar het zijn nog steeds protonen. Protonen zijn geen elementaire deeltjes en dat wil zeggen, dat een proton nog uit andere deeltjes bestaat en wel uit quarks en gluonen:

Een proton bestaat uit 2 ups quarks (u) en 1 down quark (d). De verbindingen worden tot stand gebracht door gluonen. Het zou dus logisch zijn dat er bij de botsing quarks zouden vrijkomen en wellicht nog wat andere deeltjes. Higgs deeltjes bevinden zich volgens de theorie niet in de kern, lees proton. Immers massa wordt verkregen doordat een deeltje het Higgs veld met Higgs deeltjes doorloopt en massa ontstaat door de weerstand die dat deeltje ondervindt.

Hoe men dan uit de vervalproducten, welke elektronen en muonen bevatten kan concluderen dat ze afkomstig zijn van het (wellicht niet bestaande) Higgs deeltje is voor mij een raadsel.

Een tweede probleem bij het bestaan van het Higgs veld is het foton (lichtdeeltje).

Een foton heeft geen massa en zou dus en dat doet het ook met de lichtsnelheid door het Higgs veld bewegen. Als een foton geen massa heeft dan zou het volgens de wet van Newton niet te beïnvloeden zijn door de aantrekkingskracht (F) van een andere massa. Volgens Einstein ondervindt een foton wel degelijk een aantrekkingskracht van een andere massa, ondanks haar massaloosheid,. Einstein introduceert hiervoor naast hoogte, breedte en diepte een vierde dimensie, namelijk tijd/ruimte. Einstein zegt dat de dimensie tijd/ruimte wordt ingedeukt door een massa (1), waardoor de baan van een andere massa (2) welke zich beweegt in de richting van massa (1) wordt afgebogen. (Te vergelijken met een volle wasbak met water, waar de stop wordt uitgetrokken. Er ontstaat een kolk (deuk in de dimensie tijd/ruimte) en waarin een luciferhoutje (foton) zich in de richting van het gat beweegt). In de ruimte is de theorie van Einstein bewezen met de zgn. Einstein ringen. Maar dat betekent dus wel, dat aantrekkingskracht/gravitatie ook werkt zonder dat er van massa sprake is.

Dit neigt er naar om de theorie van prof.dr. Erik Verlinde (2010) te aanvaarden. De Emergentie theorie van Verlinde houdt het volgende in:

* Zwaartekracht is geen fundamentele kracht;

* De eigenschap “massa” komt voort uit de som der enkelvoudige delen.

Dit vraagt om meer toelichting: Een enkel watermolecuul is niet nat. Een waterdruppel bestaande uit miljoenen watermoleculen is wel nat.

Een waterdruppel vormt geen golf.

In een zee kunnen wel golven ontstaan. Dit betekent ook, dat één enkele proton geen zwaartekracht veroorzaakt, maar vele protonen doen dit wel.

Tenslotte zou dit tot de conclusie kunnen leiden, dat het Higgs deeltje niet bestaat.

En dat betekent, dat we “wat is nu precies massa en hoe ontstaat het” nog steeds niet boven water hebben.

Ook Albert Einstein is op zoek geweest naar deze mysterieuze natuureigenschappen. Hij heeft gewerkt aan de zgn. Unificatietheorie, één model waarin alle elementaire deeltjes en fundamentele natuurkrachten verenigd zijn. Later is dit het begin geweest van de snarentheorie.

Maar ook de genie Einstein is op deze zoektocht gestrand.

Er moet dus nog iets anders tussen Hemel en Aarde zijn.

Een derde punt:

De wetenschap beweert, dat een Higgs deeltje een dergelijk kort leven heeft dat je de kans niet krijgt om het te zien. De wetenschap gaat er van uit, dat Higgs deeltjes en dus het Higgs veld al vlak na de Oerknal zijn gevormd. Als het CERN tot de conclusie komt dat het Higgs deeltje slechts enkele miljarden van een seconde kan bestaan, hoe verklaar je dan dat er 13,7 miljard jaar na de oerknal nog Higgs deeltjes bestaan?

Een vierde punt:

Een ander krachtveld, dat met zekerheid bestaat is het magnetische krachtveld rondom de Aarde. Deze magnetische krachtlijnen ontstaan door een dynamowerking in de vloeibare en vaste ijzer-nikkel kern in het inwendige van de Aarde. Door deze krachtlijnen worden de gevaarlijke geladen deeltjes van de zonnewind rondom de Aarde afgebogen en verdwijnen in de ruimte. Toch zijn er nog geladen deeltjes, die de aardatmosfeer binnendringen en deze worden door de magnetische krachtlijnen afgebogen naar de polen. Op hun weg door de atmosfeer botsen ze op stikstof- en zuurstofmoleculen waardoor het schitterende poollicht ontstaat. Dit verschijnsel is wetenschappelijk goed onderbouwd!

Maar wat te denken van de wetenschappelijke verklaring over de werking van het Higgs veld. Men komt niet verder dan een vergelijking met een pingpong balletje dat zich door een bak bruine suiker moet worstelen en daarbij weerstand ondervindt, hetgeen dan leidt tot massa.

En wat moet je je voorstellen, dat deeltjes zich bewegen door het Higgs veld? Aanvankelijk dacht ik, dat de Brownse beweging van gasdeeltjes misschien een rol zou kunnen spelen. Maar de Brownse beweging van deeltjes is onafhankelijk van massa en wordt voornamelijk beïnvloed door de temperatuur.

Je zou nog kunnen denken aan de beweging van ons zonnestelsel (de Zon met haar planeten) binnen ons Melkwegstelsel. Ons zonnestelsel draait met een snelheid van 900.000 km per uur in de zgn. Orion arm rondom het zwarte gat, dat zich in het midden van de Melkweg bevindt.

Je zou je kunnen voorstellen, dat ons zonnestelsel (en dat geldt dan ook voor andere stelsels) door een statisch Higgs veld vliegen en dat dit de beweging van materie is, die tot massa leidt.

Wie het weet mag het zeggen!

Voor mij blijft massa nog een onopgelost wonderlijk raadsel.

Aanvulling d.d. november 2014:

Bovenstaand artikel heb ik in 2012 geschreven. In Astroblogs van november 2014 trof ik het volgende artikel aan:

JE BENT HIER: HOME / DONKERE MATERIE/ENERGIE / IS HET WEL EEN HIGGS BOSON DAT IN DE LHC IS ONTDEKT?

Is het wel een Higgs boson dat in de LHC is ontdekt?

7 NOVEMBER 2014 DOOR ARIE NOUWEN 3 REACTIES

Meetgegevens van CMS en ATLAS aan het Higgs deeltje

Op 4 juli 2012 werd bekendgemaakt dat met de ATLAS- en CMS-detectoren van de Large Hadron Collider (LHC) van CERN bij Genève een deeltje met een massa van 125 GeV was ontdekt, dat ‘hoogstwaarschijnlijk het Higgs boson was’ – let op de aanhalingstekens. Er was een voorbehoud, want het ontdekte deeltje leek dan wel op het Higgs boson, het had de kenmerken van het Higgs boson, ‘it walks like a Higgs, looks like a Higgs, and quacks like a Higgs… yeah‘, maar 100% zekerheid was er niet. Een klein jaar later was daar het verlossende woord: het deeltje was wel degelijk een Higgs boson. Maar nu is er opnieuw twijfel bij een klein groepje natuurkundigen, waar Mads Toudal Frandsen (CP3-Origins, Danish Institute for Advanced Study, Denemarken) toe behoort. In dit in Physical Review D gepubliceerde artikel stellen zij op basis van analyse van de meetgegevens van ATLAS en CMS dat de LHC misschien géén Higgs deeltje heeft opgehoest, maar een zogeheten techni-Higgs deeltje, eigenlijk geen echt elementair deeltje, maar een compositie van twee techni-quarks. Die quarks zouden aan elkaar gebonden zijn door een vijfde natuurkracht, een nieuwe kracht bovenop de vier bekende natuurkrachten sterke, elektromagnetische, zwakke en gravitationele wisselwerking, de technicolor kracht. Dat is een kracht die niet past binnen het Standaard Model voor de elementaire deeltjes, het model waar het Higgs boson wel in past. Met deze kracht zouden behalve techni-Higgs deeltjes ook andere deeltjes kunnen worden gevormd, die de donkere materie zouden kunnen vormen.

Wat zag de LHC: een Higgs of een techni-Higgs deeltje?

Voor de duidelijkheid: de onderzoekers zeggen dat het deeltje dat de LHC vond een Higgs boson zou kunnen zijn, maar het zou ook zo’n techni-Higgs meson kunnen zijn. Meer metingen zouden moeten uitwijzen welk van de twee modellen juist is. De Spaanse natuurkundige Francis Naukas (Francis (th)E Mule) denkt dat Frandsen en zijn team niet gelijk hebben, dit op basis van toepassing van Ockham’s Scheermes én het feit dat de LHC tot nu toe geen techni-pionen heeft gevonden, een consequentie van het bestaan van de technicolor kracht. Wordt vervolgd.

Bron:Eurekalert + Francis Naukas.

Interessant: Ik blijf alert !!!