Science Café – Zoektocht naar de bouwstenen van het heelal
Goeienavond, dames en heren. Zowel online als hier in de zaal. Hartelijk welkom. We mogen weer 30 mensen maximaal hier in Paradox in Tilburg te gast hebben. Fijn dat u er bent, dat u niet thuis voor de buis zit. Maar hier voor straks een boeiende lezing over fundamentele vragen. Een fundamentele vraag is, wilt u uw telefoons uitzetten of stil? Dan hebben we daar geen last van. We hebben een gast vanavond die over fundamentele vragen nadenkt, daar onderzoek na doet en zich bijvoorbeeld nog steeds afvraagt of er nog antimaterie is, waar is de donkere materie? Kortom iemand die zich bezighoudt met de bouwstenen van het helal. Nou, hij heet Ivo van Vulpen. Hij is deeltjesfysicus aan de universiteit in Amsterdam en hij is verbonden aan het NieKF. Dat is het instituut voor subatomere fysica. Als u denkt, oei, er wordt ingewikkeld, nee, dat wordt het niet. Want hij is, ik vroeg het hem straks, een soort zendeling. Een zendeling die vindt dat je wetenschap, ook dit soort wetenschap aan de mensen moet vertellen. Hoe staat het er mee? Hoe ver zijn we? Wat kunnen we? Wat kunnen we niet? Wat weten we? Wat weten we niet? Daar is Ivo van Vulpen een warm voorstander van. Daarom zijn er straks natuurlijk ook uitgebreid momenten om vragen aan hem te stellen. Ook online kan dat. En ook die vragen zullen we dan in het tweede helft van de avond aan hem stellen. Overigens, de bar is straks om half 10 weer open, dat u het weet. En voor het zover is, gaan we luisteren en kijken naar een zelfgecomponeerd lied van Wiewa, Lodewijk Wiewa. En dan moet ik hier op een knopje duwen of ga dat vanzelf. Oh, daar komt hij al. Daar komt iemand, een technicus, een deeltjes fysicus, die op een knopje duwt. Ga je gang, lukt dat? En toen ik wakker werd, was alles weer geweest. Mosmos en de eeuwigheid, snel met het licht door de duister misomeindigheid. Wat gaat alles naartoe? Waar komt alles vandaan? Nu zijn we weer gekomen, alles is ontstaan. Wat gaat alles naartoe? Waar komt alles vandaan? Nu zijn we weer gekomen, alles is ontstaan. Ik heb vannacht gedroomd dat ik alles weet, was alles weer geweest. Ik woon een land van zich paronderdrektie dat zomaar in elkaar zet.  Lodewijk, wie was dat? Hij schreef een boek, Melodie van de Natuur. Het was boek van de maand bij de nieuw scientists in maart 2018. Het is natuurlijk nog steeds te koop, ik zou het aanraden. Hij bedacht de idee om formules, natuurkundige formules, groots op muren te zetten in Leiden, de stad van Lorenz, de stad van, nog meer, Ehrenfest, Albert Eindzegum op bezoek, Niels Boer, Kamerling Onners, Huyrens, ja, neem het, neem het. En de stad van Ivo van Vulp, toch of niet? Kom maar, kom maar, ja, ja, ja, ja, ja, ja, je bent dan in de buurt. Ja, we zijn op de buurt. Jouw stad ook. Ik kom wel oorspronkelijk uit Utrecht, maar ik woon daar, met heel veel plezier. Dus je woont in een stad waar eigenlijk jouw helden waren? Ja, dat is gewoon een hele mooie historie van wetenschap. Die mensen hebben daar ook gewoon rondgelopen, die gingen ook niet naar de supermarkt, maar die hebben gewoon rondgelopen. En ik wil dat alle leiden naar dat weten, dat er ook nu nog mooie dingen gebeurd op de universiteit. Want de muur van formules, geïnspireerd op muurgedichten overigens, die zijn een beetje wereldwijd inmiddels hun weg aan het vinden. Ja, mensen vinden het een heel leuke concept. Dus het is wel iets heel interessant en het biedt ook mogelijkheid voor andere steden, universiteitssteden, om hun pareltjes in de stad te laten zien aan de mensen die daar wonen. Ja, mijn hoop is dat dat, ja, meerdere steden dat gaan oppikken, zodat we echt een netwerk krijgen. En dat je ook beseft van, oké, in Leiden doen we dingen, in Tilburg doen we dingen, maar ook in Woepertaal, in Shena, in Overal doen we mooie wetenschappen. En je hebt ook al contact gehad zelfs met Zuid-Amerika? Ja, het werd door een Spaanse krant, LPI's werd het opgepikt en daar ging het door heel Zuid-Amerika heen. En dat was wel heel, ja, ik kreeg een hele leuke bericht van, van mensen die hadden al wat leuk. Nou, er zijn daar niet heel veel beroende, nou, de kundigen helaas, maar wel weer gedichten bijvoorbeeld en poëzie, dus dat is hartstikke mooi. Goed, je zegt dat je veel graag vertelt hoe het zit.  Ga je ons vanavond vertellen hoe het zit? Ja, zeker, het probleem is, kijk, ik voel me een beetje een koe die al twee uur op stal heeft gestaan, dus jullie moeten me een beetje, ik ga ook heel veel vertellen, ik ga veel te veel vertellen, maar ik probeer jullie toch een beetje mee te nemen in het avontuur. Oké, ga je gaan. Dankjewel, dankjewel. Ja, mijn doel is om jullie een klein beetje mee te nemen in de wereld waarin ik leef en dat is de wereld van de elementaire deeltjes. Ik weet niet of jullie er een heel klein beetje affiniteit meer hebben of dat jullie altijd hele andere dingen beluisteren en nu een keertje zo'n gekke wetenschapper uit de Bertha Hoek vragen, maar ik ga een beetje vertellen wat er gespeeld en jullie lezen natuurlijk ook kranten, dus twee weken geleden was er een groot artikel door Magiet van de Heide, ook op CERN gepromoveerd trouwens, over de deeltjesphysieken en dat is daar rommeld in deeltjesland. Ja, er zijn dingen die niet zo goed kloppen en grote mysteries en we staan een beetje op een doorbraak van een groot ontdekking, misschien, maar misschien ook niet. Ja, dat is een beetje een ingewikkelde situatie zitten we in. Maar voordat ik daar iets over kan zeggen, moet ik jullie eerst even meenemen in wat we wel weten. Ja, wat weten we nou wel en wat weten we nou niet over alle deeltjesphysica. En gek genoeg, het gaat over het allerkleinste, maar eigenlijk moet ik beginnen met het allergrootste, want als we naar het hele al kijken, ja, dan gek genoeg weten we daar enorm veel van. Ja, dus we weten over sterren en planeten en quasars en exoplaneten zelfs hebben ontdekt, een zwarte gaten. Dus we weten heel veel over het hele al, eigenlijk. En elke dag in de kant lezen weer, er is een nieuwe planet of een nieuwe astroïde, maar er zijn ook heel veel vragen die we niet weten. Eigenlijk als je het even best stilst, weten we gewoon eigenlijk helemaal niks gewoon, ervan, de echt grote vragen.  Hoe kan het, hoe kan het dat een hele al is ontstaan? Hoe kan dat nou? En als er een hele al is ontstaan, waarom is het zo groot? Waarom is het niet gewoon lekker zo groot als een tennisbal gebleven? Waarom is het zo enorm groot? En als er al een hele al is, waarom zitten wat in? Je had ook gewoon een lege bal met ruimte kunnen zijn. Dus hoe kan het nou dat er wat in zit? Ja, jullie weten het antwoord hopelijk ook niet, want ik weet het niet of wel niet en ik heb het idee dat we dat niet weten. Maar ook waar is ruimte nou uit opgebouwd? Hoe kan je nou, hoe kan de ruimte eruitijden? Hoe kan je nou een cubic meter ruimte maken? Allemaal hele grote vragen waar we niks van weten. En dat willen we wel. En hoe kom je daar nou achter? Je kan heel diep filosoferen, maar uiteindelijk moet je het gewoon gaan meten, gaan ontdekken, gaan dingen gaan bestuderen. Dus je moet gewoon heel programmatisch ermee omgaan en kijken, nou, oké, we leven al eenmaal in dit hele al. Laat we nou eens gaan kijken wat zich daar afspeelt, wat zit er nou in het hele al en begrijpen we dat. Nou, er is gek genoeg over de, ja, de cosmos en de relatieve tijstheorieën, hoe is de ruimte en hoe wat zit daarin, dat begrijpen we heel veel van. Dit is trouwens één van die muurfamilies op museum Boerhaven. Dus kom met een keer bekijk inleiden. En dat beschrijft een beetje dit is de relatieve tijstheorie van Albert Einstein. Het toneel, zoals ik waar ik nu op sta, dat is ja maar de ruimte en de tijd, maar het palet waarop getekend wordt. Nou, en wat zijn de acteurs die daar een rol spelen? Dat is alle dingetjes die energie hebben. Ja, dus de planeten, de sterren en wij. Dus wij zitten ook hier aan deze kant. En wij vervormen de toneel en de toneel zegt hoe wij ons gedragen. Alle grootste, heel ingewikkeld, ga ik niet over hebben. Ik wil juist naar het allerkleinste. Ik wil juist naar de dingen wat zit er allemaal in het helal en kunnen we dat een beetje begrijpen. En dat doen we niet als Nederland op zich, want we zijn gewoon veel te klein.  En we doen dat met alle wetenschappers van de wereld die dit specifieke vraagstuk willen oplossen, hebben de krachten gebundeld en op een aantal plekken in de wereld doen we daar onderzoek naar. En één van die plekken is het serren ingenerve, dat is een onderzoekcentrum. Dus gewoon een soort science park, zo groot is het ongeveer, werk ik ongeveer 10.000 mensen. En hier komen wetenschappers uit bijna alle landen van de wereld samen om die vragen te beantwoorden. Wat is nou die kleinste bouwstenen? Wat zijn nou de bouwstenen waar eigenlijk alles uit is opgebouwd? Nou, dat is een zoektocht die al heel lang plaatsvindt. We kunnen al lang kijken naar de biologieën, kleine objecten. En als je steeds dieper doordringt, bijvoorbeeld tot het DNA, tot het atoom of tot de atomkerm, dat is niet zo dat je gewoon steeds kleiner kan kijken, maar bij elk stap leer je echt fun daar met hele nieuwe dingen. Ja, bijvoorbeeld ik noem me wat allerlei eigenschappen die over geerfd worden. Op een gegeven moment besef je dat het DNA dus maar opgebouwd is uit vier bouwsteentjes. Dus het geheim van het leven, de genen, is eigenlijk maar opgebouwd uit een alfabet van vier letters. Het is best wel raar. Dat is een alfabet dat we nu nog steeds leren te lezen, steeds beter begrijpen. Dus echt een diepere stap. En als je dit snapt, dan begrijp je niet alleen wat je eerst niet zo goed begreep, maar je kan er ook allerlei dingen mee doen. Zelfde geldt voor het atoom en de atomkerm. En naar kleine dingen kijken, je bent je gewend, je kijkt gewoon met je ogen naar kleine objecten en op een gegeven moment wordt het zo klein dat je niet meer kan lezen wat er op het potje staat van de pepermolen en dan moet je met je telefoon een foto maken en uitvergroten of je moet een leesbril. Maar hoe doe je dat nou? Nou, als je je kan een hele kleine fototje smaken, jullie zien altijd in de krant allerlei foto's van bijvoorbeeld een borstkankercel of rode bloedligraampjes of een beest of zelfs hele kleine nanoelectronica. Dus mensen kunnen van hele kleine objecten foto's maken. En eigenlijk moet je dan afvragen hoe doen mensen dat? Hoe kijk ik nou naar jullie bijvoorbeeld? Nou, ik kijk naar jullie en ik weet dat jullie er zitten.  Dat is echt heerlijk dat je weer gewoon een publiek hebt, dat je niet meer voor zo'n stond computerscherm zit. Ik zie jullie, omdat er licht uit die lampen, die schijnt op jullie, die ketsen af van jullie en die komt terecht in mijn ogen. Ja, en mijn ogen zijn een soort detectantjes en die kunnen dat licht detecteren. En ik kan daar dan een beeld van maken, ik zie jullie zitten. Het vervelende is dat licht die golfjes, die kunnen alleen maar afketsen van dingen die groter zijn dan het licht zelf. Dus als je een hele kleine golfje hebt en jullie zijn kleiner dan een miljoenste meter, dan ziet het licht je niet. Dat gaat toch gewoon dwars doorheen. Dus dan ketsen het nooit af, dan kan ik het nooit zien. Dus als je dingen wil bekijken die kleiner zijn dan een miljoenste meter, kan je dat nooit doen met licht. Met je ogen. Dan moet je een truc verzinnen. En het mooie is, er is altijd iemand die een truc verzint. En nou, hier. Dus je kan ook op een andere manier dat ding kijken, ook zonder je ogen te gebruiken. Hoe kan je dat doen? Je kan ook kijken hoe iets eruit ziet door de dingetjes op af te schieten en kijken hoe die ervan afketsen. Als ik hier iets heb achter een gordijntje en ik mag niet kijken hoe het eruit ziet, ik mag er wel allemaal knikketjes op abschieten en kijken hoe die afketsen, dan kan ik iets leren over hoe dat object eruit ziet. Best ingewikkeld, maar het kan wel. Begrijp jullie dit concept, dat je kleine dingetjes op afketsen en dat je kijkt hoe het verstrooit. Kijk, hier zie je een klompje, maar ik kan hier ook bijvoorbeeld een Mickey Mouse doen of een kleine Donald Duck. En dan zullen de kogeltjes er anders van afketsen. Heel ingewikkeld, maar het is wel te doen. En deze truc is eigenlijk hoe we kijken naar dingen die kleiner zijn dan de miljoenste meter. Dus we hebben kogeltjes gemaakt, die kleiner zijn dan de miljoenste meter. Die schieten we af op patomen en we kijken hoe dat afketst. Uit een manier waarop het afketsen leren we iets hoe dat object in elkaar zit. En daarbij worden we geholpen door de kwantemechanica. Ga ik zo iets over zeggen.  En dat betekent dat als je zo'n knikertje hebt en je wilt het afschiet op iets, hoe harder je schiet, hoe kleiner dat kogeltje wordt. En als dat kogeltje kleiner wordt, dan kan het van kleinere dingetjes afketsen. Dus kan je nog nauwkeuriger en nog nog kleinere structuren kijken. Dus wat we doen in het deeltjes versnellen, is deze deeltjes heel hard versnellen, dus hele kleine kogeltjes maken, waardoor ze van hele kleine objecten af kunnen ketsen. Ja, en het wereldrecorre is nu 10 tot de min-twintigste meter. Ja, dat is echt waanzinnig klein. Dus we kunnen foto's maken, foto's tussen aanwalingstekens, van objecten die ongeveer 10 tot de min-twintigste meter groot zijn. En dat heeft ons ondenorm veel opgeleven. Dus honderd jaar geleden begonnen we daar een beetje mee. Toen hebben we geleerd over de kwantemechanica en de hele lieve tijdstheorie. Echt funder met hele andere, kijk hoe de wereld in elkaar zit. Daarna hebben we geleerd over het standermodel en de kerm, de atomkerm. Ja, en die laatste stap, we kunnen nu weer een stap dieper kijken. Ja, dus we hebben daar twee dingen ontdekt. Eén is het hiksdeeltje, daar ga ik zo iets over vertellen. Maar we denken dat daar gewoon echt een schat aan informatie verborgen ligt, die we nu nog niet begrijpen. Dus we denken dat daar de sleutel ligt tot grote vragen die we nu hebben over de natuur. Eén van de stappen die ik jullie even mee wil nemen, is van het atom zelf. Dat is iets wat al honderd jaar geleden gebeurde. Maar dat is zo'nzelfde stap waarin de echt funder met heel anders naar de natuur ging kijken. Jullie hebben allemaal, dat zijn misschien niet Berthas, maar jullie hebben wel allemaal op school gehad hoe een atom eruit ziet. Toch? Of zijn er mensen die dat niet? Heel klein kerkje, positief geladen, en daarom heen draaien elektronen. Kennen jullie dat? Oké, kent iedereen, he? Hebben jullie allemaal gezeten, allemaal sommetjes overgemaakt en allemaal een mooie examen gehaald? Maar eigenlijk best wel rare vragen. Bijvoorbeeld een elektron is negatief geladen en de kern is positief geladen. En plus en min trekt elkaar aan, dus ja. Eigenlijk kan een atom helemaal niet bestaan. Nog een dingetje. Die kerndeeltjes in midden zijn positief geladen. Maar kan het nou, positief geladen deeltjes stoot elkaar af.  Dus hoe kan het nou dat die ooit aan elkaar blijven zitten? Weet jullie dit, die eerste vragen bijvoorbeeld? Waarom elektronen er niet op de kern vallen? Snelheid, net zo warm de maand niet op de aarde valt. Goeie vraag. Alleen bij elektromagnetisme werkt het net anders. Als een elektron om iets heen draait, dan verliest het energie. Dan straalt het energie af. Dat hoort bij elektromagnetisme. Dus hij kan niet gewoon door mijn heen draait en spireliseert hij zo in een miljardste van een seconde op de atomker. Dus kan helemaal niet. Atom kan gewoon niet bestaan. Kan niet, volgens de theorie. Maar ja, als je kijkt, dan zie je gewoon dat het atom wel bestaat. Dus dat betekent dat je theorie niet klopt. Dat er blijkbaar iets is, dat zorgt dat het elektron niet op de kern kan stortten. Dat de wereld toch stabiel is. Dat de manier waarop jij naar de natuur kijkt, gewoon niet volledig is. Nou, uiteindelijk hebben we het opgelost door iets nieuws te verzinnen. En dat is de kwante mechanica geweest. Dat ga ik niet uitleggen hoor, maak je niet druk. Maar je moet gewoon alleen maar denken, dat zijn nieuwe wetjes, nieuwe ideeën hoe de natuur werkt, die we hebben uitgevonden, ondekt of verzonnen, zodat we dit soort dingen beter konden begrijpen. Heeft waanzinnig gekke consequenties, maar dat is gewoon hoe de natuur werkt. Wij hebben niet te zeggen hoe de natuur werkt, het werkt gewoon zoals het werkt. En wij moeten er achter komen hoe dat precies werkt. En hetzelfde is met die kerndeeltjes, die blijven aan elkaar plakken, omdat er jazen worden uit elkaar gestoten, maar er is nog iets wat ze nog harder bij elkaar trekt. Dat zijn de kernkrachten. Maar dit soort dingen wist niemand honderd jaar geleden. En is dat erg? Echt niet erg hoor, je kan echt gewoon, als je niet hier was geweest, had je het ook niet geweten, had je gewoon een heerlijke geslapen van nacht, dat was er geen enkel probleem geweest. Maar als je niet weet hoe de kern in elkaar zit van atomen, dan kan je ook niet begrijpen hoe de zon brandt bijvoorbeeld. Dus gek genoeg wist honderd jaar geleden niemand op aarde, niemand wist hoe de zon brandt.  Dus je ziet de zon wel en je ziet een brandt, maar je weet niet hoe die aan zijn energie komt. En dat wist niemand, ook niet Albert Einstein, toen die relativiteitstheorie poneerde. Dat weten we pas, sinds de jaren 30, toen mensen leerden om de atomkerren te bekijken, en toen zagen ze, oh, nu begrijp hoe dat in elkaar zit. En oh, dan begrijpen we ook in één keer hoe je atomen samensmelten, kern samensmelten in de kern, en zo de energie leveren voor de zon. En als je dat helemaal begrijpt, dan kan je het ook zelf manipuleren. Ja, dus mensen hebben het gebruikt om bijvoorbeeld kerrencentrales te bouwen, om die energie zelf te gebruiken. Maar ze gebruiken het ook om de zon na te bouwen op aarde. Dus er is een heel groot project, ITER, kernfuzie, wat nu gemaakt wordt in Carderache, ergens in Zuid-Frankrijk, waanzinnig ingewikkeld. Ja, maar wel een manier om eigenlijk kernfuzie te doen op aarde. Hopelijk een oplossing voor het energieprobleem, maar heel, heel, heel ver in de toekomst nog, maar er zijn wel mensen al mee bezig. En die kwantenmechanica, jullie lezen ook de kranten, er zijn gewoon echt, ook in Nederland, echt baanbrekend onderzoek. In Nederland lopen echt vooraan met kwantumonderzoek. Dit is Ronald Hanson, dat is de grote kwantumster in Nederland. Ja, dat is iemand die in Delft nu nog elke dag daar aan werkt. Daar is waar heel veel geld naartoe gaat. Vooral voor de kwantumcomputing, maar allerlei andere eigenschappen ook. Ja, dus dat gebeurt heel veel aan. Nou, wil ik jullie niet meenemen in de wereld van mijn voorgangers, die honderd jaar geleden dingen deden en op de schaaf van het toon, ik wil vertellen over het allerkleinste. Ja, gewoon in één keer neem ik jullie mee gewoon, wat is gewoon het einde? Ja, wat weten we? En het gekke is, alle materie, alle materie in het LL is opgewaad uit maar drie bouwsteentjes. Het zijn twee kwarks, een UP-kwark en een DOWN-kwark en een elektron. Dus als jij drie dozen hebt met drie bouwsteentjes van lego, kan je daarmee alles maken in het LL. Ja, en hoe werkt dat? Nou, bijvoorbeeld in een atoom. Je hebt protonen en neutronen. Protonen zijn opgebouwd uit twee van die UP-kwarks en één DOWN-kwark, die bij elkaar in een groepje.  En een neutron, die heb je twee van deze nodig en één van die. Als je bijvoorbeeld waterstof wil maken, dan heb je één zo'n proton nodig en één elektron, dan heb je waterstof. Als je goud wil maken, een beetje ingewikkelder, dan heb je 79 van die nodig. Nou, dan pak je gewoon net zoveel dingen als je nodig hebt. Je hebt honderd van die nodig en 79 elektronen erbij, dan heb je goud. Ja, dus alles wat we kennen in het LL, is maar opgebouwd uit drie bouwsteentjes. En dat zit. Best raar, hè? En zoveel verschillende fenomenen. En dat gek genoeg is, we hebben niet alleen gezien dat er die drie bouwsteentjes zijn, er is ook nog zoiets als een neutrino. Dat heeft een beetje met reductiviteit te maken, niet zo heel belangrijk. En we hebben ook geleerd hoe die deeltjes met elkaar praten. Zozoeken afstoten en aantrekken en bij elkaar blijven zitten of juist niet. En dat werkt hartstikke mooi. En gek genoeg tijdens die zoektocht. Ja, dus dit is eigenlijk het einde, het einde van het verhaal. Tijdens die zoektocht zijn we erachter gekomen dat elk van die deeltjes nog een broertje heeft. En ook een zusje. Ja, dat is dat betekent dat er drie kopieën zijn van die bouwsteentjes. Dit heb je nodig om het helemaal op te bouwen, dus wij heb je dit dan voor nodig. Ja, heb je nergens voor nodig, maar ze zijn er wel. En die leven maar een miljoenste seconde. En sommige leven maar een miljoenste van de miljoenste van de miljoenste seconde. Heel gek. Ze bestaan wel. Dus dit is nu alles wat we weten. Jullie hoeven al die namen niet te onthouden. Dan moet je echt een soort post zeggen we samelen, eentje wel. Dat is die, zo'n muonbeeltje. Een broertje van het elektron, 200 keer zo zwaar of zo. Dat moet je onthouden, dat is de enige. Want die komt een paar keer terug, want dit bleek de sleutel te zijn tot een van de grote mysteries in de manier waarop ze bij elkaar samen hangen. Nou, en die muonbeeltjes, kijk, als jullie rondlopen, zeg je, ja, dat heb ik nooit gezien. Ik heb er nooit een muonbeeltje gezien, je kan zoveel vertellen. En dat klopt ook wel, maar er zijn gewoon dingen... Ja, er is meer tussen hemel en aarde, zeg maar.  Er zijn gewoon dingen die je niet kan zien, niet kan ruiken, niet kan horen, niet kan voelen, maar die er wel zijn. Ja, dat is ons menselijke lichaam, gebruiken we om waar te nemen, de wereld waar te nemen. Maar ja, als ik nou dit zeg, er zijn hier in deze zaal, elektron-marnetische golven, die stemmen, verborgen stemmen en beelden bevatten. Ja, dan denk je die kerel is gek en wat lekker dat die, dat ik niet tussen hem en de deur zit, zeg maar, weet je dat je denkt... Maar dit is wel waar. Er zijn hier in deze zaal elektron-marnetische golven, die stemmen en beelden bevatten. Hoe kan je dat zichtbaar maken? Heeft iemand een idee hoe je dat zichtbaar maakt? Hoe kan ik dat bewijzen? Dat is zo is. Ja, inderdaad, inderdaad. Maar ik heb het eigenlijk alleen over de golven. Jij zit in de buurt, dat komt zo terug. Wie heeft je gezegd wat jij zei? Nou, jij zei dat je hebt een soort detectiettechniek om... de geladen deeltje zichtbaar te maken, net als een vliegtuig die door de lucht gaat. Die komt zo terug nog trouwens. Je hebt iets nodig wat die elektron-marnetische golven kan voelen. En daarna heb je nog iets nodig wat dat voelt, wat het vertaalt... na iets wat wij wel kunnen zien, horen en voelen. Nou, super ingewikkeld apparaat, dat heet radio, heet dat, ja? Die kan dat voelen. En dan kan je zien dat er inderdaad hier golven zijn. Maar je kan ook natuurlijk je telefoon gebruiken. Je voelt ook het wifi. Kan je niet voelen, kan je niet ruiken, kan je niet zien, kan je niet horen. Maar het is er wel. Ja, er zijn dingen om je heen die je niet kan met het mens en het lichaam niet lukt. Er zijn ook honden kunnen geluid horen die wij niet kunnen horen. Geluid is er wel. Er zijn beesten die infrared kunnen zien, kunnen wij niet zien. En als jullie dus vertel dat er deeltjes zijn die uit het hele al komen... die door een bepaalde theater vliegen, die zo lang twee miljoen seconden leven... hier in deze kamer, we kunnen een wedderschapje afsluiten... en dan neem je een beetje 50-50 of ik... Dit kan ook een strikvraag zijn, hè? Dus je weet niet of dit nou echt is of niet, hè? Dit is waar.  Dus nu op dit moment, in deze ruimte, zijn er deeltjes die uit de ruimte komen... die dwars door deze kamer schieten en die ook dus door ons heen gaan. Kan je niet ruiken, kan je niet horen, kan je niet voelen. Hoe kan je die zich maar maken? Die kan je zich maar maken door iets wat net gezegd werd. Wat we doen is een soort gas maken... en als die deeltjes door dat gas schieten, dan ketsen ze de atoma uit elkaar. En we worden de elektronen loskomen. En als je een groot spanningsverschil maakt... dan schieten ze snel naar die andere kant toe, omdat ze worden aangetrokken. Nou, dan maken ze een soort bliksemschichtje, heel kleinje. Maar als je dat heel veel van die plaatjes maakt, zie je dat deeltje er doorheen bewegen. Ja, dus we hebben zo proberen we... door te kijken naar de natuur, proberen een beetje uit te vinden... wat is er allemaal? Nog meer om ons heen, wat we niet zien. Weet je, hoe zit het in elkaar? En dit is dat muondeeltje. Dus die muondeeltjes schieten gewoon door ons heen. Nou, je kan wachten tot alles uit de ruimte op je afkomt... maar je kan ook net even wat productiever zijn. En we hebben geleerd dat we die deeltjes ook zelf kunnen maken. En we kunnen die deeltjes zelf maken, al die deeltjes eigenlijk uit de standaardel. En hoe doen we dat? Nou, dat doen we door gebruik te maken van de formule E is mc-quadraat. En dat betekent eigenlijk dat energie en massa-equivalent zijn... in elkaar over kunnen gaan. Je kan bijvoorbeeld massa omzetten in energie. Nou, waar doen we dat? Nou, in een keer in centrale. Of in de zon. Of in een atoombom. Ja, er wordt een heel klein beetje massa omgezet in energie. Maar je kan het ook andersom doen. Je kan ook energie pakken en daar massa van maken. En dat doen we op zerren. Dus we gebruiken grote deeltjes om heel veel energie bij elkaar te brengen... en dan creëren we kleine deeltjes met massa. Nou, waar doen we dat? Dat doen we in generven. We hebben al het geld bij elkaar gelegd van alle deeltjesvisusie op de wereld. Het is een hele grote cirkel. Een tunnel van 27 kilometer in het rondje. Die ligt ongeveer 100 meter diep, 100 meter onder de grond.  Is de temperatuur altijd hetzelfde? Hoeven we geen hele rijke Zwitserse boeren en landaigenaren te ontaigenen? Is het veilig voor de radioactiviteit van heel makkelijk allemaal. Die ligt dus daar onder de grond. En wat we daar doen, is dat we door een tunnel... schieten we twee gaten in... en daar schieten allemaal protonen doorheen. Dat zijn die kleine bouwsteentjes uit een kern. En die schieten we in het rond. En we zorgen er met heel veel van die blauwe magneten... dat ze precies een rondje maken. En dan geven ze weer een zetje. En nog een zetje. En nog een zetje. En uiteindelijk, wat we doen... is dat we ze op een aantal punten in die ring... dwingen ze om door het oog van de naald te gaan... en ook die bundel van de andere kant. Dus we dwingen ze allemaal door het oog van de naald... en dan komen ze elkaar dus tegen... en dan moeten ze dus wel botsen op elkaar. Nou, en dat is een punt... waar dus heel veel energie bij elkaar zit. En daar kunnen dus nieuwe deeltjes gevormd worden. En als je die kan vormen, dan kan je die rustig bestuderen. En dan kan je kijken of je het allemaal snapt. En wat we doen, is dat we gebruiken allerlei deeltjesversnellers. Dit werkt eigenlijk net als de versnelling op een fiets. Dit waren vroeger de grootste deeltjesversnellers ter wereld. En die gebruiken we nu als een soort versnelling op een fiets. En uiteindelijk komen ze dan terecht in die allergrootste ring. De Large Hadron Collider. Large, want hij is zo groot natuurlijk. En Hadron, omdat die protonen versnellt. Die deeltjes worden zo hard versnellt. Die protonen. Nu zult het straks zien. En wat je ziet, is dat die protonen... ja, die bestaan natuurlijk uit kwarkens, dat heb ik net verteld. Dus eigenlijk zijn dat die drie kwarkjes die op elkaar botsen. En uiteindelijk, als we de oog van de naald botsen... dan botsen ze op elkaar, dan worden er nieuwe deeltjes gemaakt. En als je wil weten wat er gebeurt... moet je daar je foto toestel neerzetten. Dus hier zie je die twee deeltjes die komen op elkaar... en die botsen in het hart van die hele grote foto toestel... en dan worden er de honderden deeltjes geproduceerd.  En de vraag is natuurlijk, wat is hier gebeurd? Ik heb van deze botsing vier van die deeltjes blauwgetegend. En waarom? Omdat dat muon deeltjes zijn. En nu wees je, moet je één ding onthouden... dat was dat muon deeltje, dat zwaardere broertje van het elektron. Dus dit is een botsing... waarin vier van die muon deeltjes zijn gemaakt. En wat is nu mijn vraag? Mijn vraag is, wat is er nou precies gebeurd? Hoe kan je daar nou achter komen? En gek genoeg, die botsing speelt zich af... in een tijd van 10 tot de min 20 seconden. Ja, dat is een miljoenste van een miljoenste van een miljoenste... van een miljoenste van een miljoenste seconden. En dan is het alweer voorbij. Dus hoe kan je nou ooit een wereld bestuderen... die al voorbij is, die maar zo kort heeft bestaan? Hoe doe je dat? Nou, eigenlijk gebruiken we dan een truc voor die vreemdvonk ook gebruikt. En alles wat vreemdvonk doet, is goed, weet ik van mijn dochters. Dus dit ook. Vreemdvonk praat over dinosaurische... maar dat is ook een wereld die al 65 miljoen jaar geleden verdwenen is. Maar hij praat erover of hij erbij is geweest. En hij weet er ook heel veel van, want als ik aan de bibliotheek ga... dan zie ik gewoon meters, meters aan boeken over dinosaurische staan. En hoe weten ze dat? Nou, omdat ze die wereld kunnen reconstrueren. Nou, hoe dan? Omdat er uit die wereld, die al lang vervlog is, overblijfselen zijn. Ja, er zijn botten, er zijn skeletten gevonden. En dat kan je dus reconstrueren... waardoor je dus die wereld weer kan recreëren, kan kijken wat daar gebeurt is. En wij doen hetzelfde. Uit die botsing die maar superkort heeft bestaan... en die dus al lang verdwenen is, ja, zo flitsen is het voorbij... er zijn deeltjes, overblijfsel uit die botsing, die we kunnen meten. En wat onze taak is dus om al die deeltjes te meten, net als botten van Freik... en het eind terug te vertalen en te reconstrueren wat daar precies gebeurt is. En zo kan je doordringen tot een wereld die zo kort bestaat. En dat is een beetje magie van je schietdeeltjes op elkaar... en er komen muurdeeltjes uit. Ja, die magie zijn we voorbij. Dus we weten nou dat bijvoorbeeld die deeltjes bestaat uit kwarks... allebei die protonen, en ook antikwarks.  En die kunnen op elkaar botsen. En dan kan er een ander deeltje gemaakt worden. U moet me gewoon geloven. U weet het niet, maar ik zeg gewoon dat dit de waarheid is. Het kwark en de antikwark maken een ander deeltje... en dat deeltje kan weer uit elkaar vallen in die muurdeeltjes. En deze deeltjes leveren lang genoeg... zodat wij ze later kunnen detenteren in onze foto toestellen. Dus wij moeten deze twee deeltjes gebruiken om terug te vertalen wat is hier gebeurd. Dit is een simpel plaatje. Als je iets ingewikkelder gaat kijken, het zal altijd ingewikkelder worden... dan zijn er allerlei kwantemprocesen die ook meespelen. Dus om het uit te rekenen, moet u echt wel de spreekwoordelijke... regenachtige zondagmiddag pakken. En dat is ook helemaal niet erg als het regenachtige weer gewoon een paar weken duurt... want dit zijn echt hele moeilijke dingen. Maar die is hetzelfde. En als ik zeg van deze botten, zien we in de detector die muurdeeltjes... hoe zie ik dat dan? Hoe weet ik dat dan? Dat dat een muurdeeltje is en geen elektron of wat anders. En wat we eigenlijk doen is dat die deeltjes... dit is een beetje een doorsnede van de foto toestel dat we hebben. Dit is ongeveer 10 meter hoog om een beetje een schaal te geven. Die deeltjes botsen hier. En ja, die botsen en die pads worden gewoon uit elkaar geschoten. Dus die bewegen door al die lagen heen... en die laten in elk van die detectoren die we hebben... laten ze een soort vingerafdrukje achter. En door al die informatie te combineren weten we... of dat een deeltje een elektron of een muur was. Een analogievenzinnen. Als ik dit laat zien, voetspor in de sneeuw... dan weet u ook wel of het een konijn is over mensen. En u weet ook wel dat het niet Stefan Hawking is. Want die had je wel een rolstoel gezien. En je weet ook of het misschien wel een volwassen vrouw is... of een klein kind. En of die met een stok loopt. En of die rent. En of die niet rent. Dus je kan heel veel dingen leren van dit soort voetspor... en wij doen eigenlijk precies hetzelfde. Dus we laten door allerlei materialen heen gaan... en door die informatie te combineren weten we dat het een muurdeeltje was. En die detectoren zijn best wel ingewikkeld.  Ja, om je een idee te geven, dit is het hart van... het hart van die detector... is een fototoestel met 80 megapixels. Jullie hebben allemaal een telefoon he. Ongeveer 12 megapixels. Zo iets, 10 megapixels. De 80 klinkt niet zo heel spectaculair he. Maar 80 megapixels was wel spectaculair... toen dit ding bedacht werd, 20 jaar geleden. Als je toen naar een winkel ging en je zei... heb je jullie voor mij een fototoestel met 80 megapixels? Nou, dan kijkt die meneer heel rustig aan... en die doet dan het internationale gebaar van... ik dacht het niet. En wat je ook nog zei, misschien zegt hij dan wel... wanneer we vanaf een paar jaar terug misschien... weet je, kom we over 20 jaar terug misschien, dat we dan wel zover zijn. En dan zeg je, ja, nou, je moet niet alleen 80 megapixels... maar je moet ook 1 miljard fotos per seconde maken. Want dat willen we, dat hebben we nodig. Ja, dan zegt hij nou, dat kan gewoon niet, bestaat niet. En het mooie aan dat de kundige is... die denken dan, ja, maar dat wil ik gewoon, ik wil dat. En het lekker is op zern dat je daar gewoon heel veel... hele slimme mensen bij elkaar hebt. Dus die gaan het gewoon maken. Ja, dat kan dus, want het is hem. Zo lang geleden al. Ja, dus hier wordt de technologie gepoest... voor dingen die niet nodig zijn, alleen maar voor ons. Maar al die technologie vind je later terug in allerlei gebieden. Nog een voorbeeldje. Hebben mensen wel zo'n arm gebroken of zo, of een been gebroken hier? Iedereen wel, hè? Als je een foto maakt, wat doet de dokter dan? De dokter zegt, blijf jij hier even liggen, dan ga ik daarachter... dat de ijzerde dingetjes staan. Ja, dat doet hij niet voor niks, omdat hij weet... dat het gewoon heel schadelijk is voor je. Om die foto te maken, moet je straling krijgen. Maar ja, je wil wel die foto, want dan kan die zien... of het gebroken is en waar. Zou het niet lekker zijn als je gewoon een betere foto toestel hebt. Een nauwkurige fotograafische plaat. Dan hoef je mensen minder straling te geven. Klinkt logisch, hè? Die betere foto toestel. Laat dat nou precies zijn wat wij continu aan het doen zijn. Ja, dus dit soort dingen...  Ik probeer niet mijn eigen vakgebied op te hemelen, maar dit gebeurt in allerlei takken van de wetenschap... dat de dingen uitgevonden worden die ook weer hun weg terugvinden. Mensen die kanker hebben, bijvoorbeeld... kennen we helaas ook allemaal mensen van die dat hebben... ja, dan wordt je bestraald. En waar wordt je mee bestraald? Ja, niet met water en ook niet met mooie woorden. Dan wordt je bestraald met bijvoorbeeld fotonen. En die wordt je lichaam ingeschoten. Dit is de diepte in je lichaam. En die maken alles kapot. Dus hoeveel energie er wordt nergens dat alles kapot... en ook op de plek waar de tumor zit. Maar ja, dat is natuurlijk slecht voor je, maar ja. Je wil ook de kanker weg, natuurlijk. Maar er zijn ook ideeën om bijvoorbeeld niet fotonen op je af te schieten, maar protonen. Die maken niet helemaal niet veel kapot. En die remmen af, remmen af. En precies op de plek waar de tumor zit, gaan ze stil zitten... en daar laten ze alle energie los. Dus als jullie mij vertellen, ik ben een mens... en ik moet 15 centimeter diep, hoe hard moet ik die protonen schieten? Dan weet ik dat we dat precies kunnen uitrekenen. Ja, dus wij weten hoe we dit kunnen maken... en dit is ook een hele interessante toepassing. Nou, en wat doen we? Wij maken dus die miljardfotos per seconde. En met die miljardfotos per seconde hebben wij geleerd... om die wereld te rekken om te schuweren, die wereld van de dinosaurussen... en kijken wat gebeurt er nou in die wereld. Welke deeltjes worden er nou gemaakt en hoe praten die nou met elkaar? En het is best ingewikkeld, want niet alleen zijn er een miljardfotos per seconde... maar eigenlijk gebeuren er ook steeds in elke botsing... gebeuren er wel 40 botsingen tegelijk. Dus het is echt waanzinnig ingewikkeld om al die dingen uit elkaar te halen. Ik liet jullie net die botsing zien met 100 deeltjes. Ik kan nagaan wat er gebeurt als de 40 keer die botsingen tegelijk gebeuren. Ongelooflijk ingewikkeld. Maar het kan wel. En waar zijn we dan naar op zoek? Nou, we zijn op zoek naar dingen die we willen begrijpen wat gebeurt. En er was één iets, wat we niet begrepen, dat we echt wilde weten. En dat was het hiksdeeltje.  En het mooie is dat standaard model, als je een beetje de wiskunde ervan begrijpt... is het echt een ongelooflijk moordbouwwerk. Dus je hebt die stabiele wereld, die had die spookdeeltjes die er nog omheen zaten... en een hele interessante structuur. Als je het vertaalt naar archeologie of naar architectuur. En er is ook een wereld dat heet antimaterie. Ga ik het vandaag niet over hebben. Maar dat was een ontzettend mooi bouwwerk als je er naar kijkt, als je wiskundig naar kijkt. En we bedachten dat we het wel een beetje begrepen. Enig probleem was, in dat mooie wiskundige model... mochten deeltjes geen massa hebben. Dus deeltjes mochten geen massa hebben. En waarom is het nou jammer als deeltjes geen massa mogen hebben in een helal? Weet u dat? Of waarom is het fijn dat deeltjes wel massa hebben? Ja. Als deeltjes geen massa hebben... dan klont er ze niet samen. Dat geeft niet. Maar dan krijg je nooit een ster. Dan krijg je nooit een planeet. Dan krijg je nooit een mens. Dan heb je gewoon een helal, want een beetje gast erin. Dus best wel fijn dat deeltjes massa hebben. Niet alleen fijn, maar het is gewoon zo. Deeltjes hebben gewoon massa. Dus als jij jouw model dit zegt... Ik heb het mooiste model, maar deeltjes mogen alleen geen massa hebben. Ja, wat ben je dan maar bezig? Dat kon dus niet. Dat was ook een probleem. Net als met die kwante meganica. En is er dan een oplossing? Ja, natuurlijk. Zoals ik zei, er is altijd iemand met een idee. En dit is Pieter Hicks, ontzettend leuk event. Die zei, weet je wat... die lege ruimte waar alles zich in afspeelt, die is helemaal niet leeg. Dus in die lege ruimte zit nog iets. Je kan dat niet ruiken, je kan dat niet proeven, je kan dat niet voelen. Ja, lekker. Een hele makkelijke voorspelling om te maken. Dat er iets verborgen zit in het niets, wat je ook niet kan detecteren. Ideetje van één pagina. Een Nobelprijsvolk gekregen, omdat dit waar bleek te zijn. Nou, hoe deden we dat dan? Nou, Pieter Hicks zei, dat die theorie die je hebt... Dat is allemaal leuk en allemaal mooi. Maar je moet er nog iets bij doen. Je moet er nog een klein stukje bij doen. Dit stukje van de theorie moet er nog bij.  Als je dat toevoegt, dat is het hele gekke ding in het vakum... dan klopt het wel allemaal. Dan mag je je mooie theorie houden. Maar dan heb ik ervoor gezorgd dat je ook deeltjes massen kan hebben. Maar het komt wel met een prijs. En de prijs is dat er in al die botsingen... moet er nog één deeltje extra gevonden worden. Dus als mijn idee waar is... dan moet er nog zo'n deeltje zitten. Als je dan vraagt, hoe zie je dat dan, Pieter? Hij zegt, ik lees het dan gewoon. Het staat hier. En dat is een taal die moeilijk te lezen is. En dat is best wel ingewikkeld. Ik weet niet hoeveel van jullie Japans of Koreaans praten... maar dit zijn twee stukjes tekst. En eentje ervan bevat een diepe wijsheid. Diep filosofisch waar. En de andere is iets triviaals. Dan weten jullie wat wat is. Wat is het stukje met de diepe wijsheid? Wat denken jullie? Links? Dan weet je of je een neintje heel diepe wijsheid vindt. Dat zijn mensen met enzonde kinderen die kijken er anders tegenaan. Maar dat komt gewoon omdat je die taal niet kent. Dat is helemaal niet erg. Je kent die taal gewoon niet. En zodra je die taal kent... kijk, elk Japans kind van vijf of zes, die kan dit gewoon lezen. Die kan je vertellen, nee man, dit is gewoon neintje. Maar als je bijvoorbeeld een heel ingewikkeld stuk poëzie hebt... dan kan een kind het wel lezen... maar die kan er soms niet doordringen tot de boodschap die erin verboren ligt. Dus je moet niet alleen de taal beheersen... maar je moet ook mensen hebben die het kunnen vertalen. Nou, daar heb je net de kundige voor. Dus als Pieter Hicks zegt van... je kan gewoon in die deeltjes versnellen... kan jij gewoon die botsing maken. Dus ja, wat maak je nou druk? En dan zeggen we, ja... dus je bedoelt dat er twee protonen op elkaar schieten... die kunnen dan een Hicks deeltje maken... en die valt dan naar het KN2-andere deeltje... en die kunnen weer allemaal in muur deeltjes uit elkaar vallen. Dan zegt hij, ja man, hier kijk dan. Het staat er toch gewoon. En dan blijkt dat het echt zo is. Bijvoorbeeld dit stukje dat twee kwarks aan elkaar koppelen tot een Hicks deeltje... ja, dat staat daar.  En dat een Hicks eruit elkaar valt in twee Z-deeltjes, dat is daar. En dat die Z-deeltjes eruit elkaar vallen in muur deeltjes, staat hier. Ja, dus dit kan inderdaad gebeuren. Dus als dat Hicks deeltje bestaat... als je proton op elkaar schiet, moet je botsingen kunnen maken met vier muur-deeltjes. En hij zei, je weet al dat het kan, dat het gewoon zonder het Hicks deeltje kan ook. Als je een heel jaar botsingen bekijkt, zijn er honderd ongeveer die hij gewoon verwacht. Maar als het Hicks deeltje er is, dan kan dit ook gebeuren... en dan verwacht je er niet honderd, maar honderd vijf en twintig. En die zitten allemaal op één plekje in de gefiek. Dat kan die voorspellen. Dan kan je denken, je heeft hier gelijk of niet. Je kan het gewoon doen. Doe het experiment en kijk wat er gebeurt. Hebben we gedaan. En uiteindelijk, die botsingen hebben we allemaal bekeken. En rood is wat we verwachten als er geen Hicks deeltje was. En die zwarte puntjes zijn de data die we hebben gezien. En in dit stukje zie je dat de data helemaal niet overeen komt... met wat we verwachten van het rode gefiekje. We zagen veel meer. En als je dan zegt, als die rare Peter Hicks gelijk heeft... en het Hicks deeltje, hoeveel verwacht ik er dan? Dat past precies de bovenop. Dus dit was voor ons een aanwijzing dat dat Hicks deeltje... inderdaad echt gemaakt is in die botsingen. Was dat moeilijk? Ja, heel moeilijk. Het probleem is dat we miljardfotos per seconde hebben... maar we kunnen er maar duizend bewaren. Elke seconde. Weet jullie waarom? We hebben een miljard bewaarde maar duizend. Misschien met je vakantievotos is het ook wel handig... om niet honderd foto's te hebben, maar tien bijvoorbeeld. En dit probleem is dat we niet genoeg diskruimte hebben. We kunnen gewoon niet betalen. Ja, dat is gewoon te veel. En de vraag is dan, hoe moet je dan kijken naar die botsingen? Hoe kan je nou heel snel weten wat wel een interesse... welk je weg moet gooien? Die botsingen met vier muuronen, die zijn echt supermakkelijk te herkennen. Ja, dat is gewoon net zo'n olifant in een zwartwitfoto, zeg maar. Maar soms is het ingewikkelder. Kijk, soms kijken je naar foto's...  en dan denk je, zie ik nou wat of niet? Of staat er nou iemand? Hier zit een kunstenaar, een Chinese kunstenaar... helemaal weggetekend, Leo Boling. Echt fascinerende man. En dit kan je wel zien, we zitten nu rustig te kijken... maar het is best ingewikkeld, want je moet wel de goede kiezen. Dus als je denkt, ja, ik denk wel dat er iets staat. Als je die selecteert, je komt er later achter dat er toch niks was... ja, dan heb je misschien een botsing waar wel echt wat in is. Dat heb je weggegooid. Heel moeilijk, om dat heel snel te kunnen doen. Maar dat lukt, en dat kunnen we. En Pieter Hicks zijn, ja, als ik gelijk heb... dan kan dat Hicks deeltje vier muurdeeltjes maken... maar hij is echt zeker wil weten, dan moet je ook nog naar andere dingen kijken. Want als het waar is, dan kan dat Hicks deeltje... ook in twee lichtflitsjes bewegen, uit elkaar vallen. Dus je kan ook naar die twee lichtflitsjes kijken. Botsingen met twee lichtflitsjes. En ook daar moet ergens een bultje zitten. Heb we ook gedaan, en ook daar zag je... de verwachting was die rode lijn, die stippeltjeslijn... en daar bovenop zag je ook een plekje, precies op dezelfde plek... ook weer te veel botsingen. Dus ook precies op dezelfde plek. En wat kan je dan concluderen? Dan kan je dus concluderen, hij heeft gelijk. Hij heeft gelijk. Er zit inderdaad in onze wereld... zit er dus in elke cubikometer van het LL... zit dus dat rare Hicks veldverborgen. Is dat mooi? Nou, mooi genoeg om een nobelprijs voor te krijgen. Zij hebben een nobelprijs gekregen, François Anglaire en Pieter Hicks. Er was ook nog brout, maar die was al overleden. Maar de experimentatoren die het bewezen hebben... die hebben niet de nobelprijs gekregen. We zijn er al overeen, we gaan niet huilen natuurlijk. We zijn wel heel blij en trots over dat mee mogen maken. Maar om een idee te geven, ik heb er ook wel mee gedaan, ja. Ja, het was een subtiliteitje... maar echt dat Hicks veld is overal aanwezig. Hoe weet een vis dat hij in het water zwemt, zeg maar? Dat is een beetje het probleem, dat zit om je heen, hoe kan je dat nou doen? Je kan het wel heel kort even in beweging brengen...  waardoor er een soort golfje komt ontstaat. Dus als je in het water zit en je doet even zo heel snel... dan zie je gewoon een beweging. Nou, dat is heel moeilijk om het voor elkaar te krijgen. En dat doen wij. Dus zo'n beweging, zo'n trilling... dat noemen we een Hicks deeltje. Maar dat is een aanwijzing dat er dus iets om ons heen... zich bevindt in de water. Ja, subtiliteit, maar wel ingewikkeld in de water. Nou, ik ben daar ook een deel van uitgemaakt... maar als je kijkt naar die publicatie, want dat willen we... we willen altijd vertellen aan de hele wereld wat we gedaan hebben. Maar voordat we dat doen... doen we altijd even de lijst met mensen die daarmee hebben gewerkt. Ja, dus dat ziet er zo uit. Dus ik... Dus dat is wel een papierverspilling. En ja, inderdaad, ik doe ook mee... maar ik ben niet... ik ben maar een heel kleine matroos op het schip, hè. Maar je moet dat samen doen. En dat is echt wel ontzettend leuk. Nou, Nobelpraats gekregen, hartstikke mooi. Nou, wat hebben we nou nog meer geleerd? Nou, er zijn heel veel dingen. Kan het hiksdeeltje ook uit elkaar vallen... koppelt het dan topkwarks en dan bottomkwarks. Die hele zoe. En ja, nu nog steeds, er zijn collega's van me. Dit zijn toevallig twee resultaten van promovendi. Die hebben gekeken of een hiksdeeltje... ook naar twee miljoen deeltjes uit elkaar valt. Na twee miljoen deeltjes. Supermoeilijk. Maar alles is daar heel druk mee bezig. Ook dit jaar, dit is... je kan de data niet zien, maar is drie weken geleden gepubliceerd. De eerste keer dat iemand heeft geprobeerd... om te kijken of een hiksboosman... ook naar twee charmkwarks uit elkaar kan vallen. Ook heel bijzonder en heel moeilijk. Het zal u een beetje ontgaan hoe belangrijk en gaaf dat is. Maar voor mij is dat heel belangrijk, omdat we willen zien... dat hiksdeeltje dat gespeeld is door Pieter Hicks... klopt dat nou wel. Is dat inderdaad wat die man gespeeld heeft? Of zitten toch wat anders achter? Nou, dat maakt het heel mooi. Dus een standaard model is daarmee een beetje af. We weten dat dit zijn de deeltjes. We weten niet waarom de drie families zijn. We weten dat het hele standaard model... en we weten ook dat dat hiksdeeltje er is...  wat die deeltjes massa geeft. Wat mensen dan doen is, die zijn heel blij... en die gaan allerlei boeken schrijven... want kijken ze hoe goed we het allemaal doen. Ik ben daar ook eentje van. Dus ik heb ook een boek geschreven over de zoektocht naar het hiksboos... omdat ik een beetje het verhaal wat ik jullie nu heb verteld. Maar ja, Magiet van de Heide... die zegt niet voor niks het drogmond in deeltjesland. Ja, dus zo gaaf is het allemaal niet. Hij heeft zo'n puntje. Want ik sta natuurlijk alleen met te vertellen wat we weten. Maar ja, we zijn wel hele grote dingen die we niet weten. Er zijn problems gewoon. En wat dan? Veel? Ja, heel veel. Eigenlijk is het een beetje het heelal onder het te peitvegen. En wat dan? Hoe weet je nou dat je iets niet weet? Hoe weet je nou dat je iets niet weet? Stel nou dat je op een onbouwend eiland bent geboren... en je leeft daar in je eentje... en dan wou je je best wel idyllisch hebben, je hebt water... je hebt een heerlijk leventje, niks aan de hand. En om je heen is alleen maar zee. Dus jij weet, jij denkt, dit is de wereld. Totdat er op een bepaald moment een rubbootje aanspoeld. En als dat rubbootje aanspoeld, dan denk je, hey... dat rubbootje komt niet van dit eiland. En dan denk je, wat is dat? En waar komt het vandaan? En dan weet je dus, hey, er is een wereld, buiten mijn wereld. En dat soort aanwijzingen, die zijn er gewoon. Die zijn er gewoon. En zijn dat grote dingen? Ja, hele grote dingen. En dan moeten we het over hebben. Een van de dingen is dat 80% van de massentelal is onbekend. Dus voor elk kilo die we kennen, alles in het stand... ik zei net, alles in het helal is opgebouwd uit die drie bouwsteen. En we weten alles. Ja, leugens gewoon. Voor elk kilo die er is, moet er vier kilo zijn. Maar we weten niet wat het is. Waanzinnig, weten we gewoon niet. Er is al behoorlijk ingewikkeld dingetje. Andere dingetjes, materie en antimaterie. Als we in die deeltjesbotsingen deeltjes maken, zijn er altijd tien deeltjes, tien anti-deeltjes. Vijf deeltjes, vijf anti-deeltjes. En waarom? Nou, dat zijn gewoon de wetjes van ons model. Kijken we naar het helal.  Heel veel deeltjes. Nul anti-deeltjes in het helal. Nul. Hoe kan dat nou? Geen idee. Hiksboosom. Als het hiksboosom er inderdaad is dat hiksveld, dan zitten er energie in. Dan zitten er dus inderdaad in elke cubicometer van de ruimte. Het zit dan energie. Maar die Albert Einstein helemaal aan het beginnen, die zei, als er energie in de ruimte zit, dan komt er ruimte. Oké, uitrekenen. En het blijkt dat als je het gewoon uitrekent, dat het helal net zo groot moet zijn als een voetbal. Want zoveel energie zit er in dat hiksveld. Nou, mij vragen jullie, is het helal zo groot als een voetbal? Nee. Nee, maar de theorie zeggen dat het zo groot is als een voetbal. Maar dat is niet zo. Geen idee. Geen idee. Dat was indigd, toch? Dat we dat niet weten. Waarom zijn er drie deeltjes? Waarom zijn er drie families? Absoluut niet nodig, heel raar. Waarom dan? En ook die zwaartekracht. Ik heb jullie alleen maar verteld over het standaard model, maar de zwaartekracht zit daar niet in. Kan dat nou? Hoe kan dat nou? Als je naar een atoom kijkt, of een atoomkerren, zijn alle drie de krachten ongeveer even sterk. Je hebt de sterke kerrenkracht, de zwakke kerrenkracht en elektromagnetisme, allemaal ongeveer even sterk. En de zwaartekracht is iets zwakker. Namelijk een miljoen. Keren miljoen. Keren miljoen. Keren miljoen. Keren miljoen. Keren miljoen is zo zwak. Het is eigenlijk nog iets meer. Tien tot de veertig. U had moeten weten dat ik ging beginnen. Dan kon u meetellen, maar het zijn tient tot de veertigste keer zo klein. Tient tot de veertigste keer zo klein, dan kan je van denken, nou, het zal wel. Het zal wel gewoon. Het is gewoon tient tot de veertigste keer zo klein. Je kan ook denken, mh, er zit misschien wel wat achter. En dat denken we. We denken dat daar wel wat achter zit. Maar we weten nog niet wat. En problemen. Ik zei net, er zijn allemaal... Er is altijd wel een oplossing voor het probleem. Nou, dat klopt, ja. Voor elk van die problemen hebben mensen wat dingetjes bedacht. Probleem is, er zijn een beetje veel extra ruimtedimensies. Klopt het dat of wel dat we in deze ruimte leven... met alleen maar naar voren, naar achteren, naar links, naar rechts...  en naar boven, naar beneden? Kan je nog een kant op? Maar die willen niet kennen. Supersymmetrie. Zijn er meer deeltjes. Er zijn allemaal theoreten, beroemde theoreten... die bij Robert Dijkhaaf werk in het instituut... die elke dag wel een briljant idee hebben. Maar de vraag is, hoe weet je nou wat waar is? Het mooie is, ze voorspellen allemaal dat ze de oplossing zijn van een probleem. En ze zeggen, het ligt net even buiten de horizon waar je nu kan kijken. Dat is heel makkelijk, hè, voor een theoret. Die zegt van, het ligt net even iets verder. Het mooie is, om van dat eiland in die wereld te komen... heb je gewoon een brug nodig. Ja, en die brug, dat is de Large Headwonkerleider. Die zorgt ervoor dat je naar die kleine afstandsschalen kan... waardoor je al die dingen kan gaan bestuderen. Ja, dus die brug, dat is die Large Headwonkerleider. En dat betekent dat je gaat die nieuwe wereld in... maar je weet nog niet wat je tegen gaat komen. Maar je weet wel dat je nieuwe dingen moet gaan vinden... want de dingen kloppen niet daar. Daarom is het zo spannend om met die deeltjes sneller aan de slag te gaan. Wie gaan die brug over? Ja, dat gaan allemaal na te kundigen. Iemand als Sasha, of iemand als Freia, of iemand als Tristan... allemaal Nederlandse collega's. Freia is wel Nederlands, maar die is bijvoorbeeld de professor in Brussel. Sasha is eigenlijk een Duitser, maar die vind ik gewoon een Nederlander... omdat die gewoon bij ons hoort, zeg maar. En Tristan is Rotterdam, die telt ook gewoon mee natuurlijk als Nederlander. Dus die zijn allemaal echt op hun subtiele vakgebied echt waanzinnig goed. Ja, daar kan je wel de oorlog maar in. Dus dat is hartstikke mooi. En zo zijn er vanuit de hele wereldmens. En daarom is het zo fascinerend... van elk van die botsingen te kijken, wat zie je nou? Ja, en die foto's zijn belangrijk. Weet je, die foto's maak je van alles. Ja, jullie zijn gewend om er allemaal foto's te her, maar ik zei dat je maakt een miljard foto's per seconde... maar je mag er maar duizend op slaan. En hier, bijvoorbeeld, ja, ik ga het natuurlijk wel een beetje snel verklappen... maar hier staat iemand. Ik weet niet of jullie het gezien hadden of niet.  En als ik jullie vertel, staat er zo'n mannetje... als ik jullie nog 20 foto's gelaten zien, dan kunnen jullie dat wel vinden. Maar als ik zeg, maar dat mannetje kan ook zo groot zijn... dan is dat best wel ingewikkeld, hè? En als ik zo 20 foto's per seconde doe, wordt het nog heel ingewikkeld, hè? Als ik een miljard foto's per seconde doe, dan zeg je dat is onmogelijk. Het mooie is, het lijkt onmogelijk, maar het kan wel. Als je maar met genoeg mensen samenwerkt en genoeg mensen aan de slag gaat. Nou, dat betekent dat is de reden dat we met z'n allen bij elkaar zitten... in allemaal van die controlekamers. En ja, we hebben nog heel veel data voor de boeg, dus we zijn die brug over... en we gaan nu daar rondkijken. En dat doe je door al die foto's te verzamelen. Dus ja, de standaard model, dat werkt wel prima en we hebben dat hiksboos om... maar er zijn nog wel wat dingetjes die nog niet zo goed opgelost zijn. Ja, dus dit zijn de vragen die we allemaal ontmoeten lossen. En ja, dan gaan we de komende jaren achterkomen. Ja, dus eigenlijk is het gewoon een schitterend avontuur. Ik heb jullie nu verteld waar we staan, maar er zijn nog waanzinnigge open vragen. Dus normaal gesproken, ik weet niet of we nog tijd hebben... maar dan kan ik jullie vragen van welke zouden jullie nou willen weten, bijvoorbeeld. Ik heb van allemaal gewoon één of twee slijtjes gemaakt... om jullie wel allemaal wat verschillend te maken. Dat maakt het al heerlijk, hè, dan maakt het natuurlijk. Ja, donkere materie bijvoorbeeld, die eerste, gewoon nummer één. Oké, daar gaan we, donkere materie. Het is lekker, want dat is nummer één, hè. Dus met kliktechnisch is dat heerlijk. Nou, als je kijkt naar alle energie, waar zit de energie in van het helal? Wat ik heb verteld, is dat hele wat lichtblauwe gedeelte. Daar zit alles in wat we kennen. Gasplaneten, sterren zitten wij ook in. Het standaardmedel zit daarin. En ik zou ook dat er massieve deeltjes zijn... die niet in het standaardmedel zitten. Dat noemen we donkere materie. Donker, maar wat we gewoon geen idee hebben wat het is. Donkere energie is de energie die nodig is om het helal uit te laten dijden. Het kost heel veel energie.  Maar er is niks, er is geen energiecentrale die die energie levert. Dat is geen idee. Donkere energie. Dus je ziet dat van de hele energiehuis had ik verteld al. Kennen we waar een heel klein stukje. Hoe weten we nou dat die donkere materie bestaat? Nou, dat kan je door allerlei dingen bekijken. Ik kan heel veel dingen vertellen. Ik ga je nu even vertellen dat het gewoon zo is. Dat is een beetje onbevreden, maar ik ga je één voorbeeld geven. En één voorbeeld is deze. Kijk, ik vertel het jullie dat als deeltjes massa hebben... dan klontern ze bij elkaar. Dus als je begint met een helal met gast erin... en je laat het bij elkaar klonternen... uiteindelijk ontstaan daar sterren en planeten... maar ook hele grote structuur in het helal. Gewoon klontjes van materie. Dat zie je gewoon in het helal als je erna kijkt. Wat je ook kan doen is op de computer het narekenen. In de computer kan je gewoon een dingetje... een helal maken met allemaal deeltjes erin. Dat laat je gewoon samen klonternen. Dat doen mensen op grote supercomputers. Dit is bijvoorbeeld een helal, maar dan gewoon in de computer. En die mensen laten dan bijvoorbeeld al die deeltjes bewegen. Dit is een beetje de tijd. En dan kijken ze wat gebeurt er dan. Nou, dan ga je gewoon gebeuren en dan zeggen ze, hier, go. En dan zie je inderdaad dat er allerlei structuur ontstaan. Deeltjes klonternen bij elkaar... en ze ontstaan daar hele grote structuren. En weet je wat mooi is? Die lijken precies op wat wij in het helal zien. Precies. Dus we begrijpen precies wat er gebeurt. Het probleem is dat de tijd die je dat erover doet... voordat je die deze structuur hebt... is, zeg maar, 150 miljard jaar. Maar dat kan niet, want het helal is maar 15 miljard jaar oud. Maar in 15 miljard jaar klont het het helemaal niet zo bij elkaar. Tenzij je er meer massa in stopt... onzichtbare deeltjes die allemaal massa hebben, waardoor deeltjes dus ook aantrekken. Als je meer massa erbij doet... dan krijg je deze structuur al in 15 miljard jaar. Dus één van die aanwijzingen... dat er meer massa in het helal zit, dan wij kunnen zien. Maar er zijn nog een aantal andere aanwijzingen. Dus die factor vier is ongeveer wel goed.  En de vraag is, dan is er dan een idee. Ja, er is wel een idee wat dat is, die donkere materie. En één van de ideeën die mensen hebben... is dat het een deeltje is die uit een spiegelwereld komt. Ik heb jullie verteld dat er de deeltjes zijn... en ook anti-deeltjes. Ik heb niks over verteld, maar voor elk deeltje... is er ook een anti-deeltje. Proton, antiproton, elektron, anti-elektron... perfecte spiegel. Maar mensen denken, dus dat er niet alleen deeltjes en anti-deeltjes zijn... maar dat elk die daarvan nog een kopie hebben... en dat noemen we supersymmetrische deeltjes. En dan kan je denken, waarom zou je dat willen? Want die hebben we nog nooit gezien. Een goede vraag, waarom zou je dat willen? Dat heeft allemaal theoretisch heel mooi en allemaal perfect. Als je dit zegt, dan zeg je, die hebben we nooit gezien. We hebben gewoon hout in je hoofd om dat te bedenken. En dan zegt een theoret, ja, het ligt net buiten de horizon. Maar ja, die zijn gewoon te zwaar. Je hebt nog gewoon niet genoeg energie bij de LHC... om die deeltjes te maken, ze zijn gewoon een beetje te zwaar. Maar het mooie is, als je die theorie bekijkt... als je die deeltjes zou kunnen maken... uiteindelijk valt alles terug tot de materie die wij kennen, behalve die. Er is één deeltje dat als dat eenmaal gemaakt is... blijft het altijd stabiel, blijft het altijd bestaan. En wat is daar nou mooi aan? Vroeg in het LHL was er waanzinnig veel energie. Dus kon je al die deeltjes maken, ook die. Deze zijn allemaal verdwenen in de loopte tijd. In de gewone materie, maar die zweeft nog ergens rond. Namelijk, dat is namelijk de donkere materie. Dat zijn die deeltjes die nog door het LHL zweven. Dus er is niet alleen deze wereld, maar er is ook nog een spiegelwereld. Mooi idee of niet? Wat denken jullie? Ja, wel niet. Goed idee. Maar we weten het niet. Dus de enige om dat te weten, is ga het meten. Ga proberen dat te doen. Probleem is dat deeltje wat je voorspelt. Dat reageert niet met elektromagnetisme, niet met de sterke kerkerkgracht, niet met de zwakke kerkgracht. Hoe ga je dat ooit vinden? Er zijn allerlei experimenten die toch proberen dat te bekijken.  Collega's van mij wachten tot dat deeltje toch prongelijk op een kern botst. Dus je hebt een vat met vloeibaar xenon, vloeibaar xenon. Maar er moet zeker weten dat er niet een ander deeltje is wat uit de LHL komt. Hoe doen ze dat dan? Ze gaan onder een berg. Ze zitten bij Gran Sasso, dat is een groot berg in de buurt van Rome, als je naar het binnenland rijdt. In het midden van die tunnel is er een afslag, een soort James Bond-achtige afslag. Daar kan je de berg in, en in die berg is een soort kathedraal, de grote van de kathedraal, ruimte. En daarin hebben zij een experiment gemaakt. Dat is een ruimte waar nog veel meer experimenten staat. Dus nat gekundig doen echt hele rare dingen om dit soort theorie te proberen te begrijpen. Ja, er stond ook een experiment, ja, dat was ook daar. Dus ook één van die experimenten inderdaad. Ja, dat klopt. Zal ik er nog eentje laten zien? Welke dan, hè? Zwaartekracht? Die is gek. Oké, zwaartekracht. Dus net heb ik het gehad over nieuwe deeltjes. Nu gaan we over nieuwe fenomenen. Best wel, dit is echt iets wat ik waanzinnig fascinerend vond. Toen ik er voor het eerst over hoorde, dacht ik echt, die mensen zijn gek gewoon dat ze dit bedenken. Maar hoe meer erover nadenkt, hoe meer het wel fascinerend gewoon. Dus als je vraagt aan mensen, waarom valt een appel naar beneden? En die vraag ik ook aan studenten op de universiteit. Waarom valt een appel naar beneden? Die kijken me natuurlijk aan van, ja, meneer, wij waren allemaal de beste op mijn natuur en op school. Dus ga ons daar niet voor de gek houden, en natuurlijk weten hoe een appel naar beneden valt. Dat is gewoon een zwaartekracht. En dan kan je weten hoe lang die, hoe hard trekt die aarde er aan. En dan kan je gewoon allemaal sommetjes maken, kunnen was de beste, meneer. Maar dat is hoe. Dat is hoe ze elkaar aantrekken. Maar ik wil weten, waarom? Had dat kunnen zijn, dat deeltje met massen gewoon elkaar gewoon niet te aantrekken. Had dat ook gekund? Ja, dus het is een beetje een diep filosofische vraag van waarom. Ja, wat ligt de onderliggende, niet het hele grote waarom, maar wel gewoon de nette onderliggende vraag.  Nou, ze heb je ook Albert Einstein die heeft gezegd, ja, Ivo, deeltjes trekken ook er aan, niet omdat ze elkaar gewoon aantrekken, maar omdat op dat toneel, elke toneelspeler die op zo'n toneel staat, die deukte toneel een klein beetje in. Ja, dat heeft hij verzonnen. Dus als daar een deeltje ligt, en ik sta hier, en ik ben zwaar, te zwaar, vind ik mevrouw, dan heb je een grote kuil in het toneel, en dat betekent dat dat deeltje langzaam die kuil in rolt. En dat is de reden dat gewoon deeltjes elkaar aantrekken, omdat ze in elkaar keiltje rollen. Dat is wat Albert Einstein heeft gezegd. Maar ja, een waanzinnige ingewikkelde theorie, hè. Als je iets wil uitreken, dan is het gewoon echt gruwelijk. Maar de vraag is dan, waarom dan, Albert, waarom zou je iets een keiltje maken in de ruimte als het erin staat? Waarom zou dat in kunnen deuken? Ja, Ivo, doe niet zo moeilijk, want dat zit gewoon zo. Nadat je de ruimte in trilling kan brengen, weten we nu, met zwaartekrachtsscholven, daar wil ik eigenlijk niet op ingaan. Maar er is ook iets, een collega van mij in Amsterdam, Erik Verlinde, die heeft een theorie... ...waar dit soort wetten dan weer vandaan komen. Ja, er is iemand die nog een stap verder durft te nemen. Ongelooflijk dapper, en ongelooflijk interessant. Dat ligt nog een beetje in die open. Maar ik wil eigenlijk over naar deze vraag, wat ik net zei. Dus als je op de schaal van de atomkerren kijkt, zijn alle drie de krachten... ...alle drie de kwantumkrachten, sterke, zwakke, keringkrachten en elektromagnetische, ongeveer evensterk. Maar die zwaartekracht is 10 tot de min veertigste keer zo zwak. En hoe moet je dat dan een beetje zien? Nou, als je op een schaal, dit is steeds kleiner. Dus van hier naar hier is het steeds kleiner en kleiner en kleiner. En ja, dit zijn alle krachten, die zijn ongeveer evensterk. En de zwaartekracht is hier, 10 tot de min veertigste keer zo klein. En je kan je afvragen, als je deeltje steeds dichter bij elkaar brengt... ...dan wordt de zwaartekracht steeds sterker. Dat gaat met één gedeelte R-quadraat. Dus er is een moment, als je naar kleiner gaat, is er een moment dat die evensterk wordt. 