Het ding

Antwerpse voetgangerstunnel wordt deeltjesversneller

5 minTekst Arkasha KeysersBeeld CERN

In het CERN bij Genève ligt de grootste deeltjesversneller ter wereld onder de grond. Om toekomstige studenten en toevallige passanten in te leiden in de wondere wereld van de elementaire deeltjesfysica, richt de Universiteit Antwerpen de Antwerpse voetgangerstunnel in als deeltjesversneller. Kom van 13 t.e.m. 23 februari langs en laat zelf de deeltjes botsen.

 

Al heel mijn leven maak ik gebruik van de voetgangerstunnel, want mijn ouders wonen op Linkeroever”, vertelt elementaire deeltjesfysicus Maja Verstraeten. “Wanneer ik erdoor fiets, moet ik telkens aan de Large Hadron Collider (LHC) van het CERN denken. Ikzelf ben dan een proton dat erdoor flitst.”

 

De LHC is de grootste deeltjesversneller ter wereld. Sinds 2008 worden protonen (deeltjes van atoomkernen) door deze cirkelvormige, 27 kilometer lange ondergrondse tunnel nabij Genève gestuurd. Wanneer de protonen quasi op lichtsnelheid zijn, botsen ze tegen elkaar met een energie die de oerknal evenaart. In het puin van de knal hopen wetenschappers sporen van ‘oerdeeltjes’ te ontdekken die meer vertellen over het ontstaan van ons heelal en de samenstelling van materie. “Zou het niet leuk zijn om de voetgangerstunnel in te kleden als deeltjesversneller?” bedacht Verstraeten tijdens een van haar ritten. 

Ze stapte met haar idee naar het Agentschap Wegen en Verkeer. “Vanaf het begin dachten al die mensen constructief na over hoe we de tunnel konden vormgeven”, vertelt ze over de samenwerking. Nadien klopte ze aan bij de Universiteit Antwerpen, waar ze doctoreerde. Ze wist dat de universiteit een belangrijke samenwerking met het CERN had. 

 

Bouwen aan de detector 

 

“In België zijn er een honderdtal mensen die experimenteren met de LHC”, vertelt elementaire deeltjesfysicus Pierre Van Mechelen (Faculteit Wetenschappen). “Bij UAntwerpen hebben we onderdelen gebouwd van de Compact Muon Solenoïde (CMS), een grote detector waarmee we sporen opmeten. We bouwen nu ook aan diens upgrade en doen heel wat analyses met de verzamelde gegevens. Aan de ontdekking van het higgsdeeltje hebben we trouwens ook meegewerkt.” 

Nobelprijs voor de fysica 

  

There, he said it. In 1964 werd het higgsdeeltje al door de Belgen Robert Brout en François Englert en door de Brit Peter Higgs voorspeld om het zogeheten standaardmodel van elementaire deeltjes te doen kloppen. Het deeltje zorgt ervoor dat andere elementaire deeltjes massa krijgen. Het brokstukje heeft een massa van meer dan 125 keer de massa van het proton. En dat ondersteunt ook weer de relativiteitstheorie van Einstein, dat massa en energie uitwisselbaar zijn.

quote image

Wanneer ik door de voetgangerstunnel fiets, moet ik telkens aan de Large Hadron Collider (LHC) van het CERN denken. Ikzelf ben dan een proton dat erdoor flitst.

Maja Verstraeten

Maar waar de theorie over het higgsdeeltje al langer bestond, werd het deeltje pas in 2012 ook effectief waargenomen met de deeltjesversneller. François Englert mocht daarop samen met zijn Britse collega in 2013 een Nobelprijs voor de fysica in ontvangst nemen. Englerts Belgische collega en mentor Robert Brout was intussen al overleden. 

 

Fundamenteel onderzoek mét praktische toepassingen 

 

“Belgische fysici hebben ook vandaag nog een goede reputatie”, vertelt Van Mechelen. “Specifiek vanuit UAntwerpen werken zo’n twintigtal collega’s op deeltjesfysica. Ons onderzoek is van fundamentele en theoretische aard. We zijn op zoek naar hoe het universum in elkaar zit, niet naar praktische toepassingen, al wil dat niet zeggen dat er geen praktische toepassingen zijn.”  

 

De CERN-experimenten stellen zulke hoge eisen aan technologie, dat die technologie nadien kan worden toegepast op andere zaken, “zoals bijvoorbeeld supergeleiding, isotopen voor medische toepassingen, of het gebruik van artificiële intelligentie voor de analyse van big data”, vertelt Van Mechelen. Een sprekend voorbeeld is ook de uitvinding van het world wide web, dat in het CERN werd ontwikkeld opdat wetenschappers met elkaar zouden kunnen communiceren. 

quote image

Belgische fysici hebben ook vandaag nog een goede reputatie. Ons onderzoek is van fundamentele en theoretische aard. 

Pierre Van Mechelen

Samen vooruit 

 

Het CERN is een hoogtechnologische, stimulerende en motiverende omgeving. De skills die wetenschappers en ingenieurs daar leren, nemen ze voor de rest van hun carrière mee. “Het doel van het CERN is dus weliswaar fundamenteel en theoretisch, maar het is ook een fantastische leerschool voor mensen van over de hele wereld”, vertelt Van Mechelen. Verstraeten beaamt: “Hoe je info deelt en samenwerkt is het belangrijkste aspect aan wetenschap, al was me dat nog niet duidelijk toen ik begon te studeren. Als achttienjarige had ik boeken van Newton, Hawking en Einstein gelezen en droomde ik ervan om zelf ook zo’n grote ontdekking te doen. Tegelijkertijd dacht ik dat de concurrentie heel groot zou zijn. Het tegenovergestelde blijkt waar. Je bent maar zo sterk als je team, iedereen stuwt elkaar vooruit. Ik hoop dat dat inzicht studenten rust en goesting geeft wanneer ze zelf hun studies aanvatten.” 

De deeltjesversneller in de Antwerpse voetgangerstunnel is een samenwerking tussen de Universiteit Antwerpen en het Agentschap Wegen en Verkeer. Van 13 t.e.m. 23 februari kan je zelf de protonen laten botsen in deze spectaculaire licht- en geluidsinstallatie. Meer info op www.uantwerpen.be/voetgangerstunnel.

Deel dit artikel