FOK!toen: LHC aan, wereld vergaat niet

Vandaag exact vijf jaar geleden werd de LHC voor het eerst aangezet. Wereldwijde angst voor een zwart gat dat de gehele aarde en al wat er groeit en bloeit op zou slokken bleek ongegrond. FOK!toen dook het FOK!- en YouTube-archief in. De LHC-tunnel:

"Math, science, history unraveling the mystery that all started with the Big Bang."

Large Hadron Collider aangezet 
10-09-2008, GENÈVE. FOK! toen: 'Wetenschappers hebben vanochtend in Genève de grootste deeltjesversneller ter wereld aangezet. Met de zogeheten Large Hadron Collider (LHC) willen wetenschappers inzicht krijgen in het heelal een fractie na de oerknal, 14 miljard jaar geleden.'

'De LHC is een 27 kilometer lange ring die ongeveer honderd meter onder de grond ligt, op de grens van Frankrijk en Zwitserland [kaartje hieronder]. De bouw begon aan het begin van de jaren tachtig en heeft meer dan 6 miljard euro gekost.' 

In totaal liepen de kosten op tot ongeveer 7,5 miljard euro, waarmee het één van de duurste wetenschappelijke samenwerkingsprojecten ooit is geworden. Verder kost het jaarlijks het rond de 20 miljoen euro om de boel draaiende te houden.

Kennedy kondigt maanprogramma aan. "We choose to go to the moon not because it is easy, but because it is hard."

Kosten vallen in het niet bij wereldeconomie 
Om een duurder programma te vinden hoef je niet lang na te denken: het SpaceShuttle-programma kostte omgerekend ongeveer evenveel als de droom van president Kennedy, het Apollo-maanprogramma, waarvoor de inflatiegecorrigeerde kosten tussen de 75 en 150 miljard euro lagen. Overigens wordt er anno 2013 wereldwijd $1750 miljard per jaar aan defensie uitgegeven. Alleen de VS spendeert dit jaar al $682 miljard. Kosten voor de allesomvattende geheime diensten zijn hierbij overigens niet inbegrepen. Alleen al in de VS zit er in 2013 een prijskaartje van 65 miljard euro aan.

In concreto kan de mensheid, door slechts één procent op het militaire budget in te leveren, elk jaar meerdere LHC's bouwen. FOK!toen roept lezers daarom op zich altijd sterk te blijven maken voor het vergroten van wetenschappelijke budgetten, waar ter wereld je ook woont of zult wonen. (Overigens schat de VN dat het oplossen van wereldwijde honger $30 miljard per jaar zou kosten, ofwel 0,04 procent van de wereldeconomie anno '13. Schroeven we defensie naar 98 procent terug, hebben we het oplossen van honger én elk jaar een LHC theoretisch in de pocket).

CERN-detailkaartje

LHCb sees where the antimatter's gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They're looking for whatever new particles they can find
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head

De LHC-tunnel; copyright Wiki-user Julian Herzog 

Wetenschappelijke zoektocht
FOK!toen kan het uitleggen van wat er precies gezocht wordt, het beste overlaten aan bèta's die het duizend maal beter en correcter kunnen verwoorden. Onderaan dit stuk kun je de LHC-rap luisteren en doorlezen. Hier vertelt SciShow wat dat Higgs-bosondeeltje nou precies is. Als het ook wel 'goddeeltje' genoemd wordt, waarom is het dan zo belangrijk?

Het Higgs-boson is vermoedelijk inmiddels ontdekt. Er wordt momenteel bekeken welk van de meerdere soorten Higgs-bosons ontdekt is, terwijl ook de zoektocht naar andere fundamentele zaken in het heelal als antimaterie doorgaat. SciShow legt antimaterie zo simpel mogelijk uit:

Ook hoopt men bij CERN meer te weten te komen over donkere materie. Aangezien het grootste deel van materie in het universum 'donker' is en het spul (theoretisch) nodig is om te verklaren hoe het universum bijeen gehouden wordt, is ook dit werk van groot belang. SciShow:

De wereld in één groot zwart gat verdwenen?
De mensheid lijkt een vleugje dramatiek niet te schuwen, aangezien de afgelopen vijftien jaar de wereld al minstens vier keer had moeten vergaan. Ook in de zomer van 2008 heerste paniek die door een aantal (soms zelfbenoemde) wetenschappers werd opgeklopt. Verschillende CERN-wetenschappers werden in de weken voor het starten van de LHC met de dood bedreigd. De ultieme angst werd destijds zelfs geanimeerd:

FOK! toen: 'Tegenstanders van het experiment om de omstandigheden van net na de oerknal na te bootsen, wetenschappers rondom de Duitse chaostheoreticus Otto Rösler, zijn zelfs naar het Europees Mensenrechtenhof in Straatsburg getogen om het opstarten van de deeltjesversneller tegen te houden. Op 29 augustus oordeelde het Hof dat het proefdraaien gewoon mag doorgaan. Rösler en consorten vrezen dat bij het experiment kleine zwarte gaten kunnen ontstaan. Zij menen dat deze gaten niet meer dichtgaan en de aarde zullen opslokken.'

Ook op FOK! was het al dan niet vergaan van de wereld groot nieuws. De drie berichten over angst voor het vergaan van de wereld, de ongegrondheid van die angst en het aanzetten van de LHC kregen bij elkaar bijna 100.000 views en tegen de 1000 reacties. Niet elke user liet zich geruststellen door een rapport van CERN zelf, dat stelde 'dat elke botsing van protonen energie opwekt die te vergelijken is met die van twee muggen die tegen elkaar knallen. “Elk daarbij opgewekt zwart gat zou veel kleiner zijn dan degene die bij de astrofysici gekend zijn. Ze kunnen ook niet gevaarlijk aangroeien.”'

Ontstaan van een 'Higgs-event'; copyright CERN  

LHC slachtoffer van tijdreizigersabotage? 
Enkele maanden later raakte de deeltjesversneller defect en werd er geclaimd dat tijdreizigers het ding hadden gesaboteerd om te voorkomen dat de mensheid zichzelf vernietigt. Er werd voorbijgegaan aan de basis-tijdreislogica, die stelt dat een zichzelf vernietigende mensheid nooit eeuwen of millennia later een tijdmachine zou kunnen uitvinden om terug te reizen en zichzelf te redden, vooral vanwege het feit dat de mens en de planeet al die tijd vernietigd zouden zijn.

In november 2009 lukte het na een jaar trial-and-error om deeltjes tegen elkaar te laten botsen. Daarna ging het snel: vermoedelijk is het Higgs-boson (ofwel 'goddeeltje') gedetecteerd en wordt er naarstig gezocht naar antimaterie. Ook zijn er nieuwe plannen voor een nieuw enorm samenwerkingsproject, de International Linear Collider, waarvan de bouw tussen 2015 en 2020 zal beginnen.   

Verder lezen: 
CERN-wiki / CERN-wiki (NL)  
LHC-wiki / LHC-wiki (NL) 
Natuurkunde.nl-uitleg voor leken 

Verder kijken:  
BBC 4-docu over de LHC [Engels, 58 minuten] 

Werking: de LHC-rap 
In juli 2008, nog voor de LHC voor het eerst werd getest, legde de toen 23-jarige wetenschapsjournaliste Kate McAlpine het project technisch correct uit in een ook voor leken begrijpelijke rap. Ze werkte destijds bij CERN en gaf aan dat, omdat 'rap en natuurkunde cultureel mijlen van elkaar liggen' 'het amusant is om te proberen de twee te combineren.' Dat deed ze met een aantal andere vrouwelijke wetenschappers. Ze noemden zichzelf Les Horribles Cernettes, afgekort (hoe kan het ook anders) LHC.

Een woordvoerder gaf aan dat de CERN-wetenschappers 'de rap geweldig vinden.' “De wetenschap wordt volledig correct uitgelegd.” De rap is een aanrader voor iedereen die in een paar minuten wil weten wat ze daar nou al vijf jaar doen, diep in de bergen ten noorden van Genève. Je kunt de lyrics in het filmpje of hieronder meelezen. Gaat al dat wetenschappelijke Engels je iets te ver, dan heeft Natuurkunde.nl hier een uitstekende Nederlandse vertaling. 

[Stephen Hawking voice] Oh yeah, I'm about to drop
Some particle physics in the club
The LHC is supa dupa fly
You know what I'm sayin', check it [/Hawking]

Twenty-seven kilometers of tunnel underground
Designed with mind to send protons around
A circle that crosses through Switzerland and France
Sixty nations contribute to scientific advance
Two beams of protons swing round, through the ring they ride
'Til in the hearts of the detectors, they're made to collide
And all that energy packed in such a tiny bit of room
Becomes mass, particles created from the vacuum,
And then...

LHCb sees where the antimatter's gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They're looking for whatever new particles they can find
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head

We see asteroids and planets, stars galore
We know a black hole resides at each galaxy's core
But even all that matter cannot explain
What holds all these stars together, something else remains
This dark matter interacts only through gravity
And how do you catch a particle, there's no way to see
Take it back to conservation of energy
And the particles appear, clear as can be

You see particles flying, in jets they spray
But you notice there ain't nothin' goin' the other way
You say, 'My law has just been violated! That don't make sense!
There's gotta be another particle to make this balance!'
And it might be dark matter, and for the first time
We catch a glimpse of what must fill most of the known 'Verse
Because...

LHCb sees where the antimatter's gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They're looking for whatever new particles they can find

Antimatter is sort of like matter's evil twin
Because except for charge and handedness of spin
They're the same for a particle and its anti-self
But you can't store an antiparticle on any shelf
Cuz when it meets its normal twin, they both annihilate
Matter turns to energy and then it dissipates

When matter is created from energy
Which is exactly what they'll do in the LHC
You get matter and antimatter in equal parts
And they try to take this back to when the universe starts
The Big Bang, back when the matter all exploded
But the amount of antimatter was somehow eroded
Because when we look around we see that matter abounds
But the antimatter's nowhere to be found
That's why...

LHCb sees where the antimatter's gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They're looking for whatever new particles they can find
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head

The Higgs Boson, that's the one that everybody talks about
And it's the one sure thing that this machine will sort out
If the Higgs exists, they ought to see it right away
And if it doesn't, then the scientists will finally say
'There is no Higgs! We need new physics to account for why
Things have mass, something in our Standard Model went awry'

But the Higgs – I still haven't said just what it does
They suppose that particles have mass because
There is this Higgs field that extends through all space
And some particles slow down while other particles race
Straight through like the photon it has no mass
But something heavy like the top quark, it's draggin its ass
And the Higgs is a boson that carries a force
And makes particles take orders from the field that is its source.
They'll detect it...

When LHCb sees where the antimatter's gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They're looking for whatever new particles they can find

Now some of you may think that gravity is strong
Cuz when you fall off your bicycle it don't take long
Until you hit the earth, and you say, 'Dang, that hurt!'
But if you think the force is powerful, you're wrong
You see, gravity, it's weaker than weak
And the reason why is something many scientists seek
They think about dimensions, we live in just three
But maybe there are some others that are too small to see
It's into these dimensions that gravity extends
Which makes it seem weaker, here on our end
And these dimensions are rolled up curled so tight
That they don't affect you in your day to day life
But if you were as tiny as a graviton
You could enter these dimensions and go wandering on
And they'd find you...

When LHCb sees where the antimatter's gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They're looking for whatever new particles they can find
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head