11 december 2016

Krijgen Majorana-neutrino’s hun massa zónder het Higgs mechanisme?

massa

Credit: Symmetry Magazine

In 2012 werd het Higgs boson ontdekt door de twee grote detectoren van de Large Hadron Collider (LHC), de ATLAS- en CMS-detectoren. De ontdekking betekende de bevestiging van het bestaan van het elementaire deeltje dat verantwoordelijk is voor de massa die elementaire deeltjes hebben, zoals quarks en elektronen. De theorie die dat verkrijgen van massa door elementaire deeltjes verklaard werd in 1964 onder andere door Peter Higgs opgesteld en het bevat feitelijk drie componenten, te weten het alom aanwezige Higgsveld, het Higgs boson of -deeltje en tenslotte het Higgs mechanisme. Dat Higgs mechanisme uitleggen is lastig, maar onderstaand filmpje maakt het aardig duidelijk aan de hand van een metafoor van een zaal vol met natuurkundigen.

In theorie zouden alle elementaire deeltjes massaloos moeten zijn. Maar zoals we om ons een zien hebben de meeste elementaire deeltjes wel degelijk massa, quarks, elektronen, muonen, zelfs de Higgs bosonen zelf. Alleen de fotonen niet, die hebben geen massa, simpelweg omdat ze niet reageren met het Higgs veld. Waarom zijn er dan elementaire deeltjes met massa, terwijl dat volgens de theorie niet zou moeten zijn? Dat komt vanwege een gebeurtenis tijdens de oerknal die cruciaal is geweest, het moment van het ontstaan van het heelal, 13,8 miljard jaar geleden. Direct na de oerknal waren bijna alle elementaire deeltjes massaloos! Op een gegeven moment ging echter het Higgsveld ‘aan’ en kregen de deeltjes die reageerden met het veld via het Higgs boson massa, een situatie die sindsdien niet meer veranderd is. Nu is er echter recentelijk een theorie die zegt dat er

Reacties

  1. Oops dit kan ik even niet plaatsen;

    “Alleen de fotonen niet, die hebben geen massa, simpelweg omdat ze niet reageren met het Higgs veld.”

    en

    “Nu is er echter recentelijk een theorie die zegt dat er één uitzondering is: het zou kunnen dat neutrino’s hun massa NIET verkrijgen via het Higgs mechanisme. Daar is wel één voorwaarde voor, namelijk dat ze zowel deeltje als hun eigen antideeltje zijn.”

    Fotonen zijn ook hun eigen antideeltje. Als dat voor neutrino’s een voorwaarde is om massa te verkrijgen middels een ander mechanisme, waarom dan niet de fotonen? Er zal best een verklaring zijn, maar ik vat het even niet. Weer iets om uit te puzzelen :-). Goed artikel trouwens

  2. Ja, goede vraag, waar ik 1-2-3 niet een antwoord op heb. Wellicht komt het omdat fotonen bosonen zijn (deeltjes met integere spin, zoals 0,1, 2) en neutrino’s fermionen (deeltjes met niet-integere spin, zoals 1/2, 2/3,…). Het zou overigens best kunnen dat ook fotonen massa hebben, zoals een recente theorie poneert. Ik weet niet of de fotonen, die inderdaad hun eigen antideeltje kunnen zijn, dan ook uit dat andere Higgs-veld putten.

    • Dat zou inderdaad kunnen. Misschien kan ik er wat meer info over vinden of de vraag elders neerleggen. Alhoewel dat lastig zal worden gezien de versheid van het artikel/idee.

      Ps, nu je het over spin hebt…als er een onderwerp is waar veel verwarring over bestaat dan is het wel de (electron)spin. Hoeveel ik daar niet over heb gelezen en videos bekeken zonder wijzer te worden. Totdat ik deze tegenkwam, in een cursus…uiteraard :-), https://www.youtube.com/watch?v=Bl-zUmeYj74
      Maar 6 minuutjes en een hoop duidelijkheid rijker. Voor de liefhebbers

  3. K.J.

    Goede vondst. Erg duidelijke presentatie. En er zijn meer van deze filmpjes.

    Dank

    Mies.

    • Klopt…..ik heb er ook meer bekeken maar deze sprak me het meest aan. Misschien is het niet de beste, maar “klikte” het voor mij. Ik zie trouwens dat ze niet een playlist hebben gemaakt op Youtube. Mocht iemand belangstelling hebben, hier staat de hele cursus http://echem1a.cchem.berkeley.edu/#modules
      De onderwerpen van de eerste 3 modules spraken mij het meest aan

Geef een reactie