29 oktober 2020

Hebben ze bij Fermilab een vijfde natuurkracht – Technicolor – gezien?

Hebben ze bij Fermilab’s Tevatron een vijfde natuurkracht ontdekt? Credit: Fermilab

Afgelopen week werd bekendgemaakt dat ze met het CDF experiment (“Collider Detector at Fermilab”) van de Tevatron deeltjesversneller in de Verenigde Staten in de gegevens aanwijzingen hebben gevonden voor het bestaan van een nieuw elementaire deeltje, het Z’ Boson (spreek uit: Z-prime boson). Er is een kans van 1 op 1000 dat het ná­et om een nieuw deeltje gaat, maar om een statistische fluctuatie, welke kans de natuurkundigen 3sigma (drie-sigma) noemen. Da’s niet voldoende om zeker te zijn dat het deeltje bestaat, daarvoor is 5sigma nodig, d.w.z. dat die kans 1 op een miljoen moet zijn. Met de wetenschappelijke publicatie van de gegevens is tegelijk een boel speculatie ontstaan over een mogelijkheid dat het Z’ boson samenhangt met een nieuwe, vijfde natuurkracht. De meeste aandacht gaat daarbij uit dat we te maken hebben met het zogenaamde Technicolor, een natuurkracht die tientallen jaren geleden al voorspeld werd door theoretici. Technicolor zou sterk lijken op de sterke wisselwerking, één van de vier bekende natuurkrachten (zie afbeelding rechts), welke de quarks in de kerndeeltjes samenbindt. Technicolor zou alleen bij veel hogere energieën optreden én het zou elementaire deeltjes hun massa geven. Dat laatste is interessant, want dat is nou juist hetgeen van het beroemde Higgs boson verwacht wordt. Het Z’ boson is niet het Higgs boson, al wordt het wel een ‘light Higgs boson’ genoemd. In feite zou je met het Z’ boson én Technicolor het Higgs boson helemaal niet meer nodig hebben.

Het wachten op verificatie van de waarnemingen

De vier bekende natuurkrachten

Bij de CDF experimenten worden protonen en antiprotonen tegen elkaar geknald – per seconde twee miljoen keer en dat gedurende de afgelopen acht jaren – en dat resulteerde in grafieken, waarin je het resultaat van die botsingen ziet. Telkens ontstaat bij zo’n botsing een W boson plus een paar quarks. Bij een gezamenlijke massa van 144 GeV van dat paar is een hobbel in de data te zien en die hobbel is het signaal dat er mogelijk een Z’ boson bestaat. De bedenkers van Technicolor hebben andere, exotische namen voor de krachtdragers bedacht, zoals het technirho of het technipion. Misschien dat het Z’ boson één van die deeltjes is. Afijn, genoeg theorieën dus. In het Tevatron is nog een apparaat werkzaam, genaamd D0 (D-zero), en daarmee proberen ze momenteel de CDF-waarnemingen te verifiëren. Ook aan de overkant van de grote plas, bij de grotere deeltjesversneller de Large Hadron Collider van CERN proberen ze te kijken of het Z’ boson en Technicolor echt bestaan. Dát zou toch echt opwindend zijn, want dat zou kunnen betekenen dat er helemaal geen noodzaak is dat het Higgs boson en het daarmee samenhangende Higgs mechanisme bestaan. Wordt vervolgd! Bron: New Scientist.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.