Het grootste wetenschappelijke nieuws in tijden: Het Higgs-deeltje zou zijn ontdekt. Maar waarom houden de wetenschappers nog een slag om de arm ?

Question

Het is nog steeds "met de grootst mogelijke waarschijnlijkheid". Dus mijn vraag: Is het nu wel of niet ontdekt ? Vanwaar nog steeds die slag om de arm ?

 · Accepted Answer

Min of meer om vergelijkbare reden waarom je uit een steekproef van de stemmen niet kan concluderen wie de verkiezingen gaat winnen. Het is een kwestie van statistiek.

Ze hebben met de botsing van twee protonen een aantal subatomische deeltjes weten te genereren, en één van de deeltjes die is ontstaan bleek een massa te hebben van rond de 260 GeV (=gigaelektronvolt), en dat komt overeen met de voorspeelde massa van het boson van Higgs.
De meting zelf is zo verdraaid moeilijk en er zijn zo enorm veel factoren die de meting beïnvloeden, dat je eigenlijk nooit met 100% zekerheid kan zeggen dat je meting accuraat is. Je hebt wat ze noemen "een mate van zekerheid".
Deze mate van zekerheid kan je wiskundig en statistisch meten, en dat heet dan de 'standaard deviatie', die met de letter σ (sigma) wordt uitgedrukt. Hoe meer σ, hoe beter de meting, en hoe zekerder je bent van het resultaat.

In de experimenten van de CERN hebben ze de massa van het boson van Higgs weten te bepalen met een meting die een kwaliteit van 5σ had. Dat is een hele goede meting, die staat voor een mate van zekerheid van 99,99994%.
Maar zoals je ziet, is er een kans van 0,00006% dat de meting fout is. Daarom zeggen ze "met de grootst mogelijke waarschijnlijkheid".

Pieter2011 · Answer

In de wetenschap moeten proeven verschillende keren worden herhaald. Alleen als de uitkomst van die verschillende proeven telkens hetzelfde is, mag je concluderen dat iets "wetenschappelijk is vastgesteld".

 · Answer

“Zo gauw het ontstaat uit de enorme energie die vrijkomt bij een botsing, zo snel valt het ook weer uit elkaar in verschillende elementaire deeltjes. Alleen die brokstukken zijn, meteen na een botsing, goed te zien in de detectoren. Maar veel vaker ontstaat er bij een botsing geen Higgs, maar een mix van al bekende deeltjes. Onderscheid maken tussen ‘Higgs- en niet-Higgs-botsingen’ is een kwestie van netjes meten en turven en zware statistiek.”

Toegevoegd na 3 minuten:
Om deze reden moeten er astronomisch veel deeltjesbotsingen worden geanalyseerd voordat de data het deeltje ondubbelzinnig laten zien, of niet.
Net als bij een foto die een extreem lange belichtingstijd nodig heeft.

Toegevoegd na 3 minuten:
Om deze reden moeten er astronomisch veel deeltjesbotsingen worden geanalyseerd voordat de data het deeltje ondubbelzinnig laten zien, of niet. 
Net als bij een foto die een extreem lange belichtingstijd nodig heeft.

 · Answer

Het Higgs deeltje zelf kan niet gemeten worden alleen de verschijnselen die het teweegbrengt.
Die verschijnselen zijn omgeven door enorm veel ruis en andere signalen die er veel op lijken.
Alleen door miljoenen botsingen te analyseren kan met een steeds groter worden waarschijnlijkheid gezegd worden dat er Higgs deeltjes bij deze botsingen betrokken geweest zijn.

Het is zoiets als uit de fijnstofmetingen langs de A13 bij Rotterdam Overschie bepalen hoeveel er van een bepaald type dieselauto langsgereden zijn... Een lastig klusje dus, en je zult het misschien nooit helemaal zeker weten.

 · Answer

Hier zijn een aantal reden voor:

1) Het higgs deeltje is niet direct waarneembaar. Men heeft wel soort 'handtekening' van een higgs gezien in de verval producten van de botsing in de deeltjes versneller.

2) Meeting hebben altijd een bepaalde onzekerheid die ontstaat door de manier waarop gemeten wordt.

3) Meeting moeten altijd eerst worden herlaad met de zelfde uitkomst. Meerder wetenschappers moeten zich er over buigen voor dat het echt geaccepteerd wordt. In de wetenschap wordt nooit zomaar iets geloofd.

4) Met het Higgs deeltje wordt het "Standaard Model", die kleinste bouwstenen van alles om ons heen beschrijft, min of meer bevestigd. Echter er zijn nog problemen met dit model, zoals het feit dat het niet verenigbaar is met relativiteit van Einstein, en b.v. geen verklaring biet voor mogelijke donkere materie. Daarom zijn er veel wetenschappers die hopen dat de vondst van het deeltje in CERN niet Higgs is, maar een begin punt voor een heel nieuwe natuurkunde!

Het grootste wetenschappelijke nieuws in tijden: Het Higgs-deeltje zou zijn ontdekt. Maar waarom houden de wetenschappers nog een slag om de arm ?

Het beste antwoord

Andere antwoorden (4)

Weet jij het beter..?