The basics of the Higgs boson - Dave Barney and Steve Goldfarb

De beginselen van het higgsboson - Dave Barney en Steve Goldfarb

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Vertaald door: Valérie Boor Nagekeken door: Els De Keyser

So two guys walk into a bar.

Er komen twee gasten een salon in --

Really?

No, seriously.

Echt?

Ja, serieus.

Two guys walk into a bar,

Er komen twee gasten een salon in,

an ice cream bar:

een ijssalon:

Dave, a physicist working on the Large Hadron Collider at CERN,

Dave, een natuurkundige die aan de Large Hadron Collider werkt bij CERN,

the European laboratory for particle physics,

de ondergrondse deeltjesversneller,

and Steve, a blues singer.

en Steve, een blues-zanger.

"Dave, how's it going?"

„Hé Dave, hoe is het?”

"Steve, good to see you!"

„Steve, leuk je te zien!”

"Two scoops of chocolate almond for me."

„Twee bolletjes amandel-chocola, graag.”

"Vanilla shake."

„Vanillemilkshake.”

"Hey, I just saw something about the LHC on TV.

„Trouwens, ik zag net iets over de LHC op TV.

You guys found bozo in your detector?"

Hebben jullie ozon in jullie versneller gevonden?”

"Well, not exactly.

„Nou, niet echt.

We found a boson,

We hebben een boson gevonden,

probably the Higgs boson."

waarschijnlijk het higgsboson.”

"What's that?"

„Wat is dat?”

"It's a particle."

„Dat is een deeltje.”

"Don't you find particles all the time?"

„Jullie vinden toch altijd deeltjes?”

"Yes, but this one means

„Ja, maar deze betekent

that the Higgs field might really exist."

dat het higgsveld echt zou kunnen bestaan.”

"Field? What field?"

„Veld? Welk veld?”

"The Higgs field.

„Het higgsveld.

It's named after Peter Higgs,

Dat naar Peter Higgs is genoemd,

although many others contributed to the idea.

alhoewel vele anderen aan het idee hebben bijgedragen.

It isn't a field, like where you grow corn,

Het is geen maïsveld of zo,

but a hypothetical, invisible kind of force field

maar een hypothetisch, onzichtbaar soort krachtveld

that pervades the whole universe."

dat zich over het hele universum uitstrekt.”

"Hmmmm, okay.

„Hmm, oké, maar

If it pervades the whole universe,

als het zo uitgestrekt is,

how come I've never seen it?

waarom heb ik het dan nooit gezien? Eigenaardig.”

That's a bit strange."

waarom heb ik het dan nooit gezien? Eigenaardig.”

"Well, actually, it's not that strange.

„Nou, niet echt.

Think of the air around us.

Denk maar aan de lucht.

We can't see it or smell it.

Die zien of ruiken we niet --

Well, perhaps in some places we can.

nou ja, misschien hier en daar wel --

But we can detect its presence with sophisticated equipment,

maar we kunnen ze waarnemen met geavanceerde apparatuur,

like our own bodies.

zoals ons lichaam.

So the fact that we can't see something

Dus het feit dat we iets niet kunnen zien,

just makes it a bit harder to determine

maakt het alleen wat moeilijker vast te stellen

whether its really there or not."

of het er wel of niet is.”

"Alright, go on."

„Oké, ga verder.”

"So, we believe this Higgs field is all around us,

„Dus, we geloven dat dit higgsveld overal om ons heen is in het heelal.

everywhere in the universe.

„Dus, we geloven dat dit higgsveld overal om ons heen is in het heelal.

And what it does is rather special -

En het doet iets heel bijzonders:

it gives mass to elementary particles."

het geeft elementaire deeltjes massa.”

"What's an elementary particle?"

„Wat is een elementair deeltje?"

"An elementary particle is what we call

„Elementair deeltje is hoe we deeltjes zonder structuur noemen,

particles that have no structure,

„Elementair deeltje is hoe we deeltjes zonder structuur noemen,

they can't be divided,

de ondeelbare bouwstenen van het heelal.”

they're the basic building blocks of the universe."

de ondeelbare bouwstenen van het heelal.”

"I thought those were atoms."

„Ik dacht dat dat atomen waren.”

"Well, atoms are actually made of smaller components,

„Nou, eigenlijk bestaan atomen uit kleinere onderdelen,

protons, neutrons, and electrons.

protonen, neutronen en elektronen.

While electrons are fundamental particles,

Elektronen zijn fundamentele deeltjes,

neutrons and protons are not.

maar neutronen en protonen niet.

They are made up of other fundamental particles called quarks."

Die zijn opgebouwd uit andere fundamentele deeltjes: quarks.”

"Sounds like Russian dolls.

„Dat klinkt als Russische poppetjes.

Does it ever end?"

Houdt het ooit op?"

"Actually, we don't really know.

„Dat weten we eigenlijk niet.

But our current understanding

Maar wat we er nu van begrijpen

is called the Standard Model.

noemen we het standaardmodel.

In it, there are two types of fundamental particles:

Daarin bestaan twee soorten fundamentele deeltjes:

the fermions, that make up matter,

fermionen, waar materie uit bestaat,

and the bosons, that carry forces.

en bosonen, de dragers van krachten.

We often order these particles

We groeperen deze deeltjes vaak

according to their properties, such as mass.

volgens hun eigenschappen, zoals massa.

We can measure the masses of the particles,

We kunnen de massa van de deeltjes bepalen,

but we never really knew where this mass came from

maar we wisten niet echt waar die massa vandaan kwam

or why they have the masses they do."

of waarom ze juist die massa hebben.”

"So how does this Higgs field thing explain mass?"

„Hoe verklaart dat higgsveld dan massa?"

"Well, when a particle passes through the Higgs field,

"Nou, als een deeltje door het higgsveld gaat,

it interacts and gets mass.

is er een wisselwerking en krijgt het massa.

The more it interacts, the more mass it has."

Hoe meer wisselwerking het aangaat, des te meer massa het heeft.”

"OK, I kind of get that, but is it really that important?

„Oké, dat begrijp ik een beetje, maar is dat dan zo belangrijk?

I mean, what if there were no Higgs field?"

Wat als er dan geen higgsveld zou zijn?"

"If there were no Higgs field,

„Als er geen higgsveld zou zijn,

the world wouldn't exist at all.

dan zou de wereld helemaal niet bestaan.

There would be no stars, no planets, no air, no anything,

Geen sterren, geen planeten, geen lucht, niets.

not even that spoon or the ice cream you're eating."

Niet eens die lepel of het ijs dat je eet.”

"Oh, that would be bad.

„Oh, dat zou erg zijn.

Okay, but where does this Higgs boson fit into things?"

Oké, maar wat heeft dat higgsboson er dan mee te maken?"

"Alright, now, you see the cherry in my shake?"

„Oké, ehm, zie je de kers in mijn milkshake?"

"Can I have it?"

„Mag ik hem?"

"No, not yet. We have to use it as an analogy first."

„Nee, nog niet. Ik wil hem eerst in een analogie gebruiken.”

"Oh, right, the cherry's the Higgs boson."

„Oh, natuurlijk, de kers is het higgsboson.”

"No, not quite.

„Nee, niet helemaal.

The cherry is a particle moving through the Higgs field, the shake.

De kers is een deeltje dat door het higgsveld, de milkshake, beweegt.

The shake gives the cherry its mass."

De milkshake geeft de kers haar massa.”

"I get it. Okay, so the molecules of the shake are the Higgs bosons!"

„Oké, ik begrijp het: de milkshake- moleculen zijn dus de higgsbosonen!"

"Well, you're getting closer.

„Nou, je wordt warmer.

It takes an excitation of the Higgs field

Er is een excitatie van het higgsveld nodig

to produce the Higgs boson.

om een higgsboson te maken.

So, for example, if I were to add energy

Dus stel dat ik energie zou toevoegen

by, say, dropping this cherry in the shake,"

door bijvoorbeeld deze kers in de milkshake te laten vallen,"

"Ah, then the drops that spill on the bar

„Ah, dan zijn de gemorste druppels op de bar de higgsbosonen.”

are the Higgs bosons."

„Ah, dan zijn de gemorste druppels op de bar de higgsbosonen.”

"Almost! The splash itself is the Higgs boson."

„Bijna! De plons zelf is het higgsboson.”

"Are you serious?"

„Serieus?"

"Well, that's what quantum mechanics teaches us.

„Nou, dat is wat de kwantummechanica ons leert.

In fact, all particles are excitations of fields."

In feite zijn alle deeltjes veldexcitaties.”

"Okay, right. Well, I kind of see why you like particle physics,

„Oké, goed. Ik kan me voorstellen waarom je deeltjesfysica leuk vindt,

it's quite cool,

het is best cool.

strange, but cool."

Vreemd, maar cool.”

"Yeah, you could call it a bit strange,

„Ja, je zou het een beetje vreemd kunnen noemen,

it's not like everyday life.

het is niet alledaags.

The Higgs boson is an excitation of the Higgs field.

Het higgsboson is een higgsveldexcitatie.

By finding the Higgs boson,

Door het vinden van het higgsboson,

we know that the Higgs field exists."

weten we dat het higgsveld bestaat.”

"Right. So now you found it,

„Juist. Dus nu jullie dit hebben gevonden,

we know this Higgs field exists.

weten we dat dat higgsveld bestaat.

You must be done.

Dan ben je dus klaar.

Is there anything left of particle physics?"

Is er nog deeltjesfysica over?”

"Actually, we've just begun.

„Eigenlijk zijn we net pas begonnen.

It's a bit like, you know, when Columbus thought

Je weet wel, zo'n beetje als toen Columbus dacht

he had found a new route to India.

dat hij een nieuwe route naar India had gevonden.

He'd, indeed, found something new,

Hij had inderdaad iets nieuws gevonden,

but not quite what he was expecting.

maar niet helemaal wat hij verwachtte.

So, first, we need to make sure that the boson we found

Dus eerst moeten we vaststellen, dat dat boson dat we hebben gevonden

is actually the Higgs boson.

inderdaad het higgsboson is.

It seems to fit, but we need to measure

Het lijkt erop, maar we moeten meer eigenschappen meten om het zeker te weten.”

its properties to be sure."

Het lijkt erop, maar we moeten meer eigenschappen meten om het zeker te weten.”

"How'd you do that?"

„Hoe zou je dat doen?”

"Take a lot more data.

„Door veel meer data te verzamelen.

This new boson lives for only a very short time

Dit nieuwe boson leeft maar heel kort

before it breaks down or decays

voordat het vergaat of uiteenvalt

into lighter, more stable particles.

in lichtere, stabielere deeltjes.

By measuring these particles,

Door die deeltjes te meten,

you learn about the properties of the boson."

leer je iets over de eigenschappen van het boson.”

"And what exactly are you looking for?"

„En waar zoek je precies naar?”

"Well, the Standard Model predicts how often

„Nou, het standaardmodel voorspelt hoe vaak

and in what ways the Higgs boson would decay

en hoe higgsbosonen zouden vervallen

to the various, lighter particles.

tot de verschillende, lichtere deeltjes.

So we want to see if the particle we have found

Dus we willen zien of we het

is the one predicted by the Standard Model

door het standaardmodel voorspelde deeltje hebben gevonden

or if it fits into other possible theoretical models."

of dat het in andere mogelijke theoretische modellen past.”

"And if it fits a different model?"

„En als het in een ander model past?”

"That would be even more exciting!

„Dat zou nog spannender zijn!

In fact, that's how science advances.

Dat is in feite hoe de wetenschap vooruit komt.

We replace old models with new ones

We vervangen oude modellen door nieuwe

if they better explain our observations."

als die onze waarnemingen beter verklaren.”

"Right, so it seems like finding this Higgs boson

„Juist ja, dus het lijkt erop dat deze higgsboson-vondst

gives a direction for exploration,

een onderzoeksrichting geeft,

a bit like that Columbus guy heading west."

zoals die Columbus van jou naar het westen ging.”

"Exactly! And this is really just the beginning."

„Exact! En dit is echt nog maar het begin.”