Speurtocht in deeltjes-Walhalla
Onderzoekster Lucie de Nooij van Nikhef was erbij toen dit voorjaar een record aan energie vrijkwam bij een protonenbotsing in de deeltjesverneller van CERN. Het is voer voor haar promotieonderzoek: informatie verzamelen over elementaire deeltjes. ‘Je moet mij hier echt wegslepen.’
‘Het eerste wat ik doe als ik ’s morgens wakker word, is de computer aanzetten. Even kijken wat de LHC doet.’ Op Lucie de Nooij’s computerscherm verschijnen cijfers en grafieken in verschillende kleuren. ‘Gelukkig, alles staat op groen. Geen technische foutmeldingen in de versneller en de detector.’
De Nooij verbonden is aan Nikhef, het Nationaal instituut voor subatomaire fysica, op Science Park Amsterdam. Haar onderzoek voert ze uit bij CERN in Zwitserland, het Europese laboratorium voor deeltjesfysica. Als promovenda hogere energiefysica van Nikhef is zij betrokken bij een van de onderzoeksprojecten van de LHC, de befaamde Europese deeltjesversneller.
De LHC is de grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld. Ruim drieduizend medewerkers en 6500 wetenschappers van over de hele wereld verrichten er onderzoek naar elementaire deeltjes. Lucie de Nooij is één van hen.
‘Ik ben een van de eersten die promotieonderzoek doet naar de informatie die uit de recordbotsingen van protonen is vrijgekomen. Nog nooit eerder is er dergelijke informatie vrijgekomen. Mensen die net een proefschrift hebben afgerond over deeltjesonderzoek, lopen dit net mis.’
De Nooij houdt zich bezig met het opsporen van elementaire deeltjes waarvan het bestaan is aangetoond. Om meer over deze deeltjes aan de weet te komen, is nog veel studie nodig. Intensieve bestudering van de jongste onderzoeksgegevens is dan ook nodig om meer inzicht te verkrijgen in reeds bekende deeltjes.
Dus niet het mysterieuze, nog onontdekte Higgs-deeltje, waarmee de grote natuurkundige doorbraak wordt verwacht? ‘Nee, niet direct. Maar voor het onderzoek naar het Higgs-deeltje, is het verfijnen van de kennis over bekende deeltjes van groot belang.’
‘We kunnen daarmee bijvoorbeeld de detectoren kalibreren. Bovendien, hoe meer bekende karakteristieken je hebt, hoe meer data je kunt uitsluiten voor je zoektocht naar dat ene onbekende deeltje. Het is subtiele wetenschap; uit een hele hap data moet je één proces zien te filteren.’
‘Twee weken geleden nog hadden we een hele lange run in de LHC. Dan komt er een hele stroom data uit de detector die de computer in een database zet. Als onderzoeker haal je die gegevens op en laat je de computer er bewerkingen op toepassen. Daarna ga je combineren en vergelijken. Binnen tien dagen hadden we een bekend deeltje opnieuw gevonden in deze nieuwe data. Supergaaf!’
Ze gebruikt haar tijd in Zwitserland verder om te helpen de detector te besturen. Eén van haar taken is om foutmeldingen van de detector te signaleren, een soort wetenschappelijke corvee. Die is bedoeld om de werking van de detector te perfectioneren. Alle onderzoekers dragen hieraan bij in ruil voor gratis gebruik van de data.
‘Veel wetenschappers houden zich liever met hun eigen onderzoek bezig, maar ik houd wel van die afwisseling tussen onderzoek en dagelijkse praktijk. Hier draag ik bij aan nieuwe wetenschap. Hier bij CERN heb ik de kans om rond te kijken, het Walhalla van de hogere energiefysica.’
