Paul, bedankt voor de tip. Ik heb hem inmiddels gezien, en wat meer erover opgezocht. Ik vond bijvoorbeeld op Noorderlicht dat de belangrijkste oorzaak waardoor het higgs boson nog niet is gevonden is dat het waarschijnlijk zwaarder is dan werd voorspeld. De deeltjesversneller die het moest opsporen bleek net niet krachtig genoeg te zijn om het te kunnen waarnemen.

Ik heb de film voorlopig even in de linkdump gezet, hoop er in het nieuwe jaar een artikel bij te kunnen maken.
Els () (URL) - 21 12 07 - 13:20

Ja hè, het is niet mijn echte terrein maar het sluit er wel bij aan. Machtig interessant!
Het zou wat zijn als de wereld niet zou vergaan bij de experimenten van de LHC, waar sommige, hoe kan het anders, religieuzen bang voor zijn of het 'god-deeltje' ;) aangetoond zou worden: We weten dan meer over hoe er aan de knoppen gedraaid werd bij de big-bang ofwel de 'schepping'.

Het klopt wat je vond bij de VPRO, de versnellers tot dusver waren meer bedoeld voor elektronen en positronen, de LHC of wel hadron versneller is voor grotere deeltjes bedoeld. Het simpelste hadron is de kern van het waterstof atoom het proton. Maar ze zullen er zelfs loodkernen en wie weet nog zwaardere gaan versnellen.

Maar de vragen die ze opwerpen zijn het interessantste. Hoe komen deeltjes aan massa. Hoe geven de 3 quarks samen in het proton een precies tegengestelde lading aan die van het electron. Hoe was de toestand zeer kort na de big-bang. Kunnen we het ontstaan van zwarte gaten reproduceren. Kunnen we dadelijk meer als de 4 bekende dimensies waarnemen enz.

Het kan natuurlijk zijn dat het Higs-boson niet aangetoond wordt. Maar ik twijfel er niet aan dat deze onderzoeken onze inzichten zal verruimen en dat ze van groot belang zijn, ook om spiritualiteit weer meer richting realiteit te laten gaan.

vrgrv
Paul Anon (URL) - 21 12 07 - 16:13

Het is zeker heel interessant. Mijn terrein is het natuurlijk helemaal niet, maar het fascineert me wel heel erg.
Maar bij dit soort natuurkunde zitten er niet alleen gaten in mijn kennis, maar volgens mij ook in mijn bevattingsvermogen. Het stoort mij meestal nogal als ik dingen niet snap, dus ik ga net zolang op zoek tot ik het wel snap. Maar vooral die zogenaamde beginfase van ons universum heb ik problemen mee. Hoewel er na het uitschrijven van het artikel van Sagan en het interview met Victor Stenger er langzamerhand dingen op zijn plaats zijn gevallen. Vooral het besef dat het vroege heelal 'simpel' was, en dat er bijvoorbeeld voor complexere atomen een aantal fases van sterrenstelsels met steeds zwaardere sterren en krachten nodig waren om deeltjes te produceren die ons aardse leven mogelijk te maken zit bij mij langzaam in de lift.

Terugredenerend houdt dit dus in dat het heelal ook is onderworpen aan een evolutionair proces, dat verliep van eenvoudig naar steeds complexer. Wat 'heel eenvoudig' betreft, daar kan ik me letterlijk niets bij voorstellen in dit verband. Het enige wat ik me kan voorstellen is dat er een soort 'zwart gat' of wat dan ook bestond dat op de een of andere manier instabiel werd en explodeerde of begon uit te dijen. Maar dit klinkt voor mij niet 'simpel', het klinkt zelfs nogal heftig.

Bij complexer krijg ik het idee dat er sterkere bindende krachten nodig zijn, maar misschien zit ik daar wel gewoon naast. Het schoot in elk geval door me heen, toen ik iets zat te lezen over de zogenaamde 'goudhaartjewaarde' van Martin Rees, volgens welke de zes fundamentele natuurconstanten precies de juiste waarde moeten hebben om het mogelijk te maken dat het leven kan ontstaan. Als de sterke kernkracht dus te zwak is, kunnen er geen zwaardere elementen ontstaan dan helium, is hij te sterk, dan worden alle deeltjes gefuseerd tot zwaardere elementen, en zou er helemaal geen water kunnen ontstaan. Ik snap hierbij niet wat het mysterieuze is, want inderdaad was het in de beginfase van het universum niet mogelijk dat er atomen ontstonden, en werden in de vroegste sterren slechts helium en waterstof geproduceerd. Pas later ontstonden er zwaardere sterren, die bij hun einde zwaardere deeltjes het universum in bliezen. Dit wil volgens mij zeggen dat het gewoon wachten is op een periode die geschikte omstandigheden biedt om leven mogelijk te maken. Dat heeft dus niets met toevallig zeer precies afgestelde waarden te maken, maar het gaat gewoon om een fase in een ontwikkeling.

Het is dus geloof ik duidelijk dat ik niet begrijp dat zulke constanten 'constanten' zijn, want ik zie niet wat je hebt aan constante waarden in totaal verschillende situaties.

Ik begrijp dus niet precies waar dit soort discussies allemaal over gaan, maar ik heb hiermee wel weer een ingang om me er verder in te verdiepen. Mocht jij hier wel iets van begrijpen en wil je proberen mij op het rechte denkspoor te zetten, dan houd ik me aanbevolen. Als je er zelf iets over wil schrijven, lijkt me dat ook heel leuk. Ik kan wel wat schrijven, maar dat blijft op het niveau van een 'journastieke leek' met een soort obsessie voor het onderwerp.

Het houdt natuurlijk ook in dat ik niet zo goed begrijp waarom het nodig is dat in deze deeltjesversneller de situatie van net na de Big Bang moet worden nagebootst. Zo'n higgs-deeltje kun je toch ook in een andere situatie waarnemen, aangenomen dat het bestaat? Maar misschien wordt dit vraagstuk opgelost als ik de documentaire beter heb bekeken, volgend jaar. :)
Els () (URL) - 28 12 07 - 22:51

Els, wat een eer dat je dit aan me vraagt! Ik ben geen wetenschapper, slechts wetenschappelijk medewerker geweest als analist, laboratorium assistent. Maar ik weet dus wel behoorlijk veel van bijna niets. Maar echt niet alles, hoor! Mijn terreinen zijn eigenlijk microbiologie, genetica en medische zaken. Kwantum fysica vind ik alleen erreg interessant en vooral de wiskunde component hierbij vormt voor mij nogal een struikelblok.

Ik kan wel proberen je alvast iets rechter in het spoor zetten en misschien kunnen we samen wel iets schrijven over dit fascinerende maar complexe onderwerp, ik wil je er graag mee helpen, voor zo ver ik dat kan. Die persevererende eigenschap delen we, dus we kunnen heel ver komen, denk ik.

Deel I

Theorieën hè, dat is waar we het over hebben. De eerste fractie tijd na de Big Bang die men in de LHC probeert te simuleren, daar heeft men ook theorieën over. Een is deze: Tijdens die explosie neemt de temperatuur gigantisch toe tot 10^32 K (gerelateerd aan de Planckconstante) waarbij alle krachten, gravitatie, zwakke & sterke kernkracht en elektromagnetisme samen vallen in één enkele geünificeerde kracht en er een soep is van o.a. de deeltjes, up & down quarks, neutrino's en elektronen, die onze materie zullen vormen. (Er zijn meer deeltjes, in het standaard model zitten 3 families elk bestaand uit 4 leden en naast het standaard model bestaan ook deeltjes zoals voor o.a. antimaterie maar ik beperk me tot de stabiele materie familie met zijn quarks, up & down en leptons, neutrino's & elektronen) Daarnaast zijn er ook 'energie deeltjes', bosonen genaamd, die de dragers zijn van de 4 genoemde krachten: Het foton draagt elektromagnetisme, W en Z-bosonen dragen de zwakke kracht, het gluon draagt de sterke kracht en het graviton wordt geacht de zwaartekracht te dragen alhoewel het graviton nog niet is aangetoond. Zwaartekracht, gravitatie is zwak, zo zwak dat het op atomaire schaal verwaarloosbaar is en daarom geen echte rol speelt in het standaard model maar zwaartekracht heeft een oneindig bereik. Elektromagnetisme is veel sterker en heeft ook een oneindig bereik. Deze twee werken dus volop in het heelal op grote schaal. De zwakke en sterke krachten zijn nucleaire krachten en werken dus op atomaire schaal, dus hebben deze 2 een zeer kort bereik. De zwakke kracht is veel sterker dan zwaartekracht maar is wel de zwakste van de overige 3 krachten. De sterke kracht is ook echt de sterkste kracht, zo sterk dat de meeste energie nodig is om in de LHC, door de botsingen, deze kracht te overwinnen om de daardoor gebonden deeltjes los te maken.

Nu hebben we dus een soep van up & down quarks, neutrino's, elektronen en krachtdragers. De basis-eenheden van stabiele huis tuin en keuken materie.
-Protonen bestaan uit 2 up en 1 down quark verbonden door een gluon, zijn + geladen en vormt samen met een elektron, - geladen, het simpelste atoom, het waterstof atoom met lading 0.
-Een neutron bestaat uit 1 up en 2 down quarks verbonden door een gluon en heeft lading 0.

Je kan je eenvoudig voorstellen dat er het makkelijkste protonen en neutronen ontstonden en daar uit weer waterstof. De eerste sterren die ontstonden bestonden waarschijnlijk dan ook in 1e instantie uit bijna alleen waterstof. Door de fusie processen in de ster ontstaat dan het eerst helium. Door verdere fusie ontstaan dan de eerste elementen t/m ijzer, het fusie proces vormt verder geen zwaardere atomen. En uiteindelijk explodeerden deze sterren en verspreidden de materie opnieuw. Bij deze supernova's ontstaan de zwaardere atomen zoals bijvoorbeeld lood en uranium e.d. Zo komen deze zwaardere atomen al voor bij de vorming van 2e generatie sterrenstelsels zoals bij onze zon en de aarde, hier vinden we immers o.a. lood, goud en uranium, atomen zwaarder als ijzer. Tegelijkertijd reageerden lichtere stoffen dan ijzer, waaronder zuurstof, stikstof, koolstof, fosfor en zwavel die ook in die sterren gevormd waren, na de nova, tot allerlei verschillende moleculen waaronder water en adenine, een van de organische bases waaruit DNA bestaat. De basis voor evolutie is gelegd. Niks mysterieus aan, toch?
Paul Anon - 29 12 07 - 04:20

Deel II

Bij de LHC kijken ze niet alleen naar de Big Bang situatie om de Higgs-bosonen aan te tonen, dat kan wellicht ook op een andere manier maar ze hebben vele vragen waarom ze daar naar kijken. Maar de theorie is dat in 1e instantie bij die plancktemperatuur de deeltjes allemaal massaloos zijn en met de snelheid van het licht bewegen (kenmerken van energie deeltjes zoals fotonen ofwel lichtdeeltjes) en dat pas nadat de temperatuur beneden een bepaalde waarde komt en die éne geünificeerde kracht zich splitst in de 4 bekende krachten, dat dan pas het Higgsveld, gedragen door de theoretische Higgsbosonen, ontstaat. We hebben het hier in andere bewoording naast het ontstaan van massa, misschien wel over de 'schepping' (oei oei) van materie, althans er worden zo massaloze met de lichtsnelheid bewegende, feitelijke energiedeeltjes, omgezet in materiedeeltjes mét massa. E=mc2, energie=massa en vv.

Het belang van het aantonen van de Higsbosonen is dat die het standaard model volledig kloppend kunnen maken. Maar niet getreurd als ze niet gevonden worden. Ze moeten dan alleen alles helemaal opnieuw gaan bekijken. En dat is immers wat ze doen de wetenschappers, bekijken wat ze nog niet begrijpen tot ze het wél begrijpen!

Maar denk eens in wat het kan betekenen naast de oorsprong van alles te kennen. Als het standaard model klopt is dat eigenlijk zoiets als het periodiek systeem ontdekken en wat daar niet allemaal uit voortgevloeid is, dat weten we. Nu ga ik even 'out of the box'. Stel dat je het Higgsveld leert te beinvloeden, wat een mogelijkheden zou dat eventueel kunnen bieden.
Bijvoorbeeld, je bent te dik. Even het Higgsveld dimmen en je bent slank, niet te veel dimmen natuurlijk want anders vallen je boterhammen in je broek. ;)
Of denk eens aan onze milieuproblematiek, even het Higgsveld uit en je afval wordt omgezet in energie. Kan het nog mooier?

Maar even serieus. Het zal ons minimaal weer meer inzicht geven over hoe ons universum in elkaar zit. Waarschijnlijk geeft het ons ook weer meer inzicht over waar we vandaan komen. Alhoewel sommigen onder ons zullen blijven vasthouden aan de platte aarde, daar hebben ze mij inmiddels wél van overtuigd.

vrgrv

PS Moest dit in 2-en knippen anders kreeg ik een spammelding via deze site....
Paul Anon - 29 12 07 - 04:23

Beste Paul,

Bedankt voor de uitgebreide uitleg. Sorry voor de vertraging, maar helaas lag ik dus even 'voor pampus', en ik kon amper overeind blijven zitten. Je samenvatting over de ontwikkeling van de energie/materie is heel interessant, maar ik moest me er wel even extra op concentreren. Maar nu ben ik er dus even goed voor gaan zitten. Ik begin warempel een beetje grip op de ontwikkeling te krijgen.

Het lijkt me erg leuk om samen een stuk te schrijven, of met jouw hulp, al weet ik maar nauwelijks wat ik eraan kan bijdragen. Ik ga in elk geval aan de hand hiervan nog wat dingen opzoeken, en die verschillende deeltjes en hun functies voor mezelf op een rijtje zetten.

Ik zie dat protonen en neutronen uit evenveel quarks bestaan, alleen in een andere 'up en down' verhouding. Ik probeerde er iets over op te zoeken, en nou krijg ik het idee dat 'up' en 'down' met de spin te maken heeft, en dat dit bepaalt of de lading positief of negatief is. Klopt dat nou?

Ik moet wel alle zeilen bijzetten om er grip op te krijgen. Zal wel aan mijn manier van denken liggen. Bijvoorbeeld dat de zwaartekracht een vrij zwakke kracht is, maar een oneindig bereik heeft, terwijl de sterke kernkracht zo sterk is dat hij de elementaire deeltjes kan binden, maar zo'n kort bereik heeft dat het alleen op atomair niveau kan werken... dat soort dingen breek ik mijn hoofd over.

Ook breek ik er mijn hoofd over dat deze krachten in wezen deeltjes of straling zijn, maar in feite hele specifieke functies hebben die invloed hebben op het tot stand komen van materie. Ik wil graag begrijpen hoe het kan dat ze een bindende of juist afstotende werking hebben, maar dat wordt eigenlijk nooit verklaart. Het wordt alleen maar vastgesteld dat het zo is. Of er wordt het begrip 'lading' bijgehaald, wat ik even onduidelijk vindt. Zulke begrippen beschrijven misschien wat er gebeurt, maar hoe het werkt, wordt er eigenlijk niet mee duidelijk gemaakt.

Nou ja, met de bovenstaande toelichting kom ik voorlopig al een eind verder. Ik heb met deze info als insteek nog een paar dingen opgezocht, en kom zo toch wat verder. Ik merk wel dat ik de grenzen tegenkom van mijn bevattingsvermogen. Nou ja, ik lees eerst maar wat verder. Ik moet het eerst even laten bezinken voor ik er wat zinnigs over kan zeggen.

PS, nog bedankt voor die opmerking over de spammelding. Ik krijg hem zelf ook vaak, en kan maar niet ontdekken hoe het komt. Misschien heeft het inderdaad te maken met de lengte. Ik zal het eens voorleggen op het forum van het Pivot weblog.
Els () (URL) - 13 01 08 - 10:03

Het is inderdaad zo dat deeltjes afhankelijk van welke bepaalde specifieke eigenschappen qua spin, lading en massa een stempeltje krijgen, soms upquark, in een andere combinatie down quark etc. Net eigenlijk zoals het ook in het periodiek systeem werkt alleen dan met andere eigenschappen die meer specifiek voor het onderscheid zorgen in het standaardmodel. De feitelijke bewijzen en daarmee verklaringen waar jij zo mee zit bestaan vaak uit zeer complexe wiskundige en fysische formules en daar komt bij dat je hier echt aan de grensvlakken raakt van onze kennis. Dus de geleerden breken daar zelf ook het hoofd over en dat is dus niets om ons ongerust over te maken. Het is wachten op de uitleg van de mensen die het eerst zelf nog goed moeten leren begrijpen, eerder zullen ze het zelf ook niet helder kunnen uitleggen. Het niet-begrijpen heeft daarom ook te maken met het ontstaan van hypoyheses en theoriën.

Zo is bekend dat het elektron een bepaalde negatieve lading heeft, we noemen dat lading: -1. Daarnaast weten we dat het proton een precies tegengestelde lading heeft en daarom heet dat lading: +1. Deze ladingen zijn dus preciés even groot alleen tegengesteld. Maar hoe die lading uit het samenspel van up en downquarks in het proton met lading preciés tegengesteld aan die van het elektron komt, dat is een van de belangrijkste vragen waar men zich bij de LHC mee bezig houd. Dus niet verwonderlijk dat wij nóg niet alles kunnen bevatten, dat mag gewoon zo zijn,voorlopig. Bij de LHC zelf zeggen ze je moet niet denken in plaatjes, bijvoorbeeld een elektron is geen golf, het is geen deeltje, het is gewoon een elektron. Het waterstofatoom met zijn kern, het proton, en het elektron wat er om heen draait, is zo goed als leeg. Stel je een proton voor met een diameter zo groot als je beeldscherm en een elektron zo groot als een enkel pixel van je beeldscherm. Dat elektron zou zich in die verhouding op 11 km afstand bevinden van de kern, de rest is vacuüm. Als je je in het vacuüm van het atoom zou kunnen begeven zou je af en toe het elektron voorbij kunnen zien vliegen. Maar het hele gebied waar het elektron voorkomt is een waarschijnlijkheidsgebied een statistisch gegeven. En om je even echt helemaal chek te maken: Ik heb begrepen dat het elektron op meer plaatsen te gelijk kan zijn in dat gebied. Om maar even aan te geven dat het niet om de dingen gaat zoals we dat gewend zijn, een elektron is geen golf, geen deeltje maar gewoon een elektron en ter verheldering een statistisch gegeven. Het heeft geen zin het te vergelijken met de dingen die je kent. De stelling dat een elektron een klein bolletje zou zijn dient alleen om het mensen zoals jij en ik, zich enigszins iets voor te laten stellen wat een elektron is.

Wat krachten betreft zou ik zeggen stel je het voor als onzichtbare kabels. Je hebt lange dunne zwakke als een (oneindige) haar, lange dunne sterke als een (oneindig) staalkabeldraadje, korte dikke sterke als een korte maar complete staalkabel en korte en redelijk dikke touwkabels. De interactie van deeltjes met het Higgsveld kun je je het best voorstellen d.m.v. water. Een mes heeft bijna geen weerstand (interactie) in water, een peddel of roeispaan juist veel meer en een hand met gespreide vingers ligt daar tussen in. Toch zijn het allemaal vormen van interactie, met in het geval van water, met het zelfde medium en in het geval van deeltjes met hetzelfde krachtveld, het Higgsveld.

Veel info op de CERN site onder
"Ask an expert" : http://askanexpert.web.cern.ch/AskAnExpe..
"Standard Model" : http://public.web.cern.ch/Public/en/Scie..
"Glossary" : http://public.web.cern.ch/Public/en/Scie..

Heel leuk en leerzaam is ook de uitleg van de CERN geleerden over het boek van Dan Brown, Angels and demons, waarin antimaterie gestolen wordt van het CERN instituut om een antimaterie-bom van te maken waarmee het Vaticaan weggevaagd moet worden: http://public.web.cern.ch/public/en/Spot..


Nou de spammelding. Dit is ook weer een aardig aantal regels. Als het me nu wel lukt ligt het misschien niet aan de lengte. Misschien ligt het aan het aantal geopende tabs (ik gebruik firefox en heb vaak meerdere tabs van een en dezelfde site open). Dus afhankelijk van of dit wel of juist niet als een geheel verschijnt. Misschien hebben ze daar nog wat aan.

vrgrv
Paul Anon (URL) - 13 01 08 - 20:12

De spammelding: Ik heb hem 1 X gehad. Daarna alles gekopieerd, tab gesloten, nieuwe tab geopend en paste. Dat ging wel zonder spammelding. ???
Paul Anon (URL) - 13 01 08 - 20:15

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/con..
Erik () (URL) - 24 01 08 - 19:42

"Het zou wat zijn als de wereld niet zou vergaan bij de experimenten van de LHC, waar sommige, hoe kan het anders, religieuzen bang voor zijn of het 'god-deeltje'"

Beste Paul, bedankt voor je verdraaiing van de feiten. Het waren namelijk helemaal geen religieuzen, maar gewoon wetenschappers die deze angst hadden. Hetzelfde geldt voor HAARP. Wetenschappers en milieufanatici zijn degenen die daar de grootste angst voor hebben.
John - 29 04 08 - 13:13

"Alhoewel sommigen onder ons zullen blijven vasthouden aan de platte aarde, daar hebben ze mij inmiddels wél van overtuigd."

Beste Paul, Misschien is het ook voor jou een idee om eens te teleporteren uit 1790 naar 2008?

Gelukkig is in Amerika minstens 55% van de wetenschappers overtuigd Christen en daarnaast ook nog een groot percentage passief, maar die 55% bewijst de naïviteit van je stelling al meer dan genoeg.
John - 29 04 08 - 13:17