Tekst: Daan van Pagée
U bent van harte welkom, gekleurde ballonnetjes dansen feestelijk in de wind, de zon schijnt vrolijk aan een strakblauwe hemel en de poorten van Amsterdam Science Park staan voor iedereen wagenwijd open.
Alle veiligheidspoortjes aan de ingang van het Nationaal instituut voor subatomaire fysica staan op groen. Niemand hoeft in of uit te checken. Een vriendelijke studente in een zwart T-shirt met het logo van het Nikhef heet mij van harte welkom op deze open dag in het Science Park. Samen met andere belangstellenden maak ik al snel gebruik van de mogelijkheid om via een experiment dichter bij het wezen van de natuur te komen. In een glazen kom, zo’n kom waar ze in het buurtrestaurant de Kraaipan de salade mee opdienen, hangen nu koperen strips geladen met meer dan 1000 volt – afwisselend plus of min. Je kunt er een opdonder van krijgen, maar door het lage ampèregehalte is het niet dodelijk. In het Nationaal instituut voor subatomaire fysica zijn ze niet bang voor de ‘duistere kanten’ die aan de wetenschap kleven.
Van experiment naar Walibi
Een wit pingpongballetje, zo stralend wit als het gebleekte gebit van een RTL Boulevard presentator, wordt voor deze gelegenheid pikzwart geverfd. In die verf zitten metaaldeeltjes, anders werkt het experiment niet. De wetenschapper in spe rolt het zwarte pingpongballetje in één lijn over een koperen strip met een lading van 1000 volt, en er gebeurt helemaal niks. Vervolgens geeft de aankomend wetenschapper het zwarte balletje een klein zetje in de rug, de grote truc… en het balletje rolt met groot succes over de plus én over de min. Het pingpongballetje beweegt sneller en sneller, energie in actie, en in gedachten zie ik de metaaldeeltjes in de zwarte verf genieten van de middelpuntvliedende kracht, met de armen in de lucht, zo blij als kinderen in Walibi.
De Condor neemt je mee in haar klauwen voor een duizelingwekkende vlucht op Walibi.
Nadat het experiment zijn werking heeft bewezen en de andere belangstellenden al in de richting van een ander experiment zijn vertrokken, vraag ik aan de jonge wetenschapper die intussen met zijn werkhandschoen van de Praxis het zwarte pingpongballetje uit de glazen slakom vist, of hij me iets kan vertellen over de deeltjesversneller uit de Watergraafmeer die recentelijk definitief is gesloopt. Hij vertelt dat wetenschappers van Philips in de jaren zestig nog fundamenteel onderzoek in de wetenschapsbunker hebben gedaan en dat die later als lineaire deeltjesversneller is gebruikt. ‘Tot in de jaren negentig. Maar als je écht iets van deeltjesversnellers wilt weten,’ vertelt hij met zijn vingers gekruld om het zwarte pingpongballetje, ‘over vijf minuten begint er een minilezing op de derde etage van het Nikhef-instituut.’
Bijzonder hoogleraar
Even later zit ik op de eerste rij in de collegebanken van het Nikhef. Net als in de Intercity naar Den Haag Centraal klap ik hier midden op het Science Park een handig uitklaptafeltje uit en gewapend met pen en papier wacht ik op de aftrap van de lezing. Paul de Jong is als bijzonder hoogleraar Experimentele Hoge Energie Fysica verbonden aan het Nikhef en zijn hand rust op een doorsnede van een maquette van ’s werelds grootste deeltjesversneller, de 27 kilometer Large Hadron Collider (LHC) van het CERN, in het Zwitserse Genève. De collegezaal zit vol en op het projectiescherm is te lezen: ‘Wat kunnen we in 2015 verwachten van de LHC?’
© Het Klokhuis
Pubers
Eigenlijk weet ik allang hoe een deeltjesversneller werkt. Want ik heb thuis ook een computer die verbonden is met internet en voor zulke ‘ingewikkelde’ zaken ga ik eerst altijd naar de website van Het Klokhuis. Met dat vrolijke melodietje als aanloop naar de uitzending over de deeltjesversneller zit de stemming er meteen goed in. Twee pubers lopen over een pad met herfstbladeren tussen een schutting en een heg. ‘Vind je het niet fascinerend waar we vandaan komen?’ vraagt puber één met een lyrische stem en een dromerige blik aan de tweede puber. ‘Nee, we komen net van school, niks fascinerends aan.’
Verderop in de uitzending vertelt Bart Meijer, de enthousiaste presentator van Het Klokhuis, hoe je bij het binnenste van het binnenste van al onze materie kunt komen: door het te slopen. Met een mes klieft hij in het restaurant waar ook de onderzoekers van het CERN lunchen een gekookt ei in twee stukken. Het Klokhuis is namelijk op visite geweest bij ’s werelds grootste deeltjesversneller een uitzending die u écht niet mag missen! (http://www.hetklokhuis.nl/tv-uitzending/166/Deeltjesversneller)
Bart Meijer, de enthousiaste presentator van Het Klokhuis © Klokhuis
Big Data
Terug in de collegebanken van het Nikhef toont professor Paul de Jong ons de grafieken met de meetresultaten van de afgelopen jaren, en er is al heel wat bereikt. De onderhoudswerkzaamheden en verbeteringen aan de deeltjesversneller zijn voltooid en in 2018 wordt er ‘Big Data’ verwacht. Dat zijn geen reuzen, maar de resultaten van het onderzoek naar wat er via de frontale botsing van nucleaire deeltjes ontstaat. Want in 2018 gaat de deeltjesversneller pas écht op volle toeren draaien, vertelt De Jong, die ook nauw betrokken is bij het onderzoek in het CERN.
Dat het ook mis kan gaan illustreert hij met de foto die hij vervolgens op het beeldscherm klikt: die van een geknakte deeltjesversneller. In 2008 bleek één stroomdraadje in een van de leidingen diep onder de grond niet goed geïsoleerd waardoor oververhitting plaatsvond. Gevolg: een explosie en een gat in een deel van de 27 kilometer lange pijp van de deeltjesversneller. Maar ja, als je als geleerden uit heel de wereld jarenlang de koppen bij elkaar hebt gestoken om samen een deeltjesversneller te bouwen, dan laat je je op zoek naar het kleinste deeltje materie niet zo makkelijk uit het veld slaan. Zeker niet door een ongeluk met één slecht gesoldeerd draadje van een technicus of onderhoudsman die even zijn dag niet had. Aan het eind van de lezing is er gelegenheid voor vragen. Over de snarentheorie. Over donkere materie. Over quark-deeltjes. Over zwarte gaten. En over wat het nu eigenlijk kost om zo’n deeltjesversneller te realiseren.
AMOLF
Ook al zit mijn hoofd vol met kennis over kosmische straling en over dat mysterieuze Higgs-deeltje, ik stap toch ook nog even bij Instituut AMOLF binnen, de buren van Nikhef. Het instituut is toonaangevend in de moleculaire fysica en heeft prachtige nieuwe huisvesting betrokken in het Science Park. Dat blijkt een goede zet, want dit wetenschapsbolwerk zit vol met ontspanning. Zoals dat experiment met vuur en muziek. Een student die ook heel verdienstelijk elektrische gitaar speelt, blijkt invloed te kunnen uitoefenen op een holle buis met gaatjes waar vuur uit komt. Bij een harde aanslag komen er vuurspuwers door kleine gaatjes tevoorschijn. En wanneer de wetenschappelijk onderlegde gitarist de snaren fluisterzacht beroert, worden de vuurspuwers weer waxinelichtjes. #