Maastricht Science Programme betrokken bij doorbraak in deeltjesfysica
Maastricht Science Programme is betrokken bij de LHCb-samenwerking bij CERN, waarbij voor het eerst de materie-antimaterie-asymmetrie (bekend als CP-schending) gedetecteerd is, in een deeltje genaamd het D0-meson. De bevinding zal zeker in de leerboeken van de deeltjesfysica worden opgenomen.
Wat is CP-schending?
Jacco de Vries, wetenschapper bij Nikhef en Maastricht Science Programme, legt uit: "CP-schending heeft te maken met een verschil tussen materie en antimaterie. In het vroege universum (de oerknal) denken we dat er net zoveel materie als antimaterie gemaakt moet zijn. En ik bedoel: echt 50/50, een mathematische gelijkheid. Net als plus en een min, die elkaar samen weer opheffen tot nul, net zoals er niets was vóór de oerknal."
Vandaag de dag is er echter een hoop materie. Alles wat we in het universum zien, van de aarde tot verre sterren, bestaat uit materie. Maar alle antimaterie is verdwenen...hoe is dit mogelijk? "Dat weten we niet", zegt De Vries. "Maar ergens in de natuur moet er een verschil zijn, een asymmetrie, tussen materie en antimaterie. We noemen dit verschil CP-schending. En door dit te meten, krijgen we een beter idee waarom al die antimaterie in het universum is verdwenen.”
Maastricht Science Programme
Deze CP-schending heeft een lange geschiedenis in de deeltjesfysica. Het werd ontdekt in het 'kaon'-systeem in de jaren 60 en heeft geleid tot theoretische Nobelprijzen. Pas in 1987 werd een ander systeem ontdekt waarin deze CP-schending kan gebeuren: het ‘Bd meson-systeem’. "In 2013 heeft ons experiment, LHCb, een derde systeem in Bs-mesonen’ en nu hebben we eindelijk een vierde systeem gevonden, dat van D-mesonen". De Vries vervolgt: "Dit laatste was al voorspeld, maar om allerlei soorten theoretische redenen moest dat erg klein zijn en dus heel lastig te vinden".
Wat is LHCb?
LHCb is een experiment opgezet om te onderzoeken wat er gebeurde na de oerknal, waardoor materie kon overleven en het universum kon bouwen.
Wat heeft MSP met deze ontdekking te maken?
De Vries licht op: "Omdat MSP verschillende soorten bijdragen heeft geleverd op allerlei vlakken binnen het LHCb-experiment. We hebben bijvoorbeeld bijgedragen in de vorm van het verzamelen van data en het verbeteren van algoritmen voor algemeen gebruik".
Het enthousiasme van De Vries is besmettelijk: "In de laatste projectperiode hebben zes studenten ontdekt hoe we deeltjes beter kunnen herkennen in LHCb met machine learning. En een toffe kanttekening: Simon (een student van het MSP honours programma) en ik werken aan hetzelfde type mesonen. Weet je nog? Van het pas ontdekte vierde systeem. We meten echter niet de CP-schending, maar we onderzoeken de productie van deze deeltjes. Dit levert op zijn beurt nuttige input voor de theoretische modellen".
Jacco de Vries heeft zijn proefschrift geschreven over CP-schending in zowel Bd- als Bs-systemen. En Universiteit Maastricht is nu een officiële partner van Nikhef, waar een grote groep LHCb-mensen al dit soorten processen bestuderen (waaronder ook bijdragen aan deze specifieke analyse: dus van CP-schending in D-mesonen).
Lees ook
-
De Universiteit Maastricht ontving subsidies voor drie van de tien onderzoeksprojecten die van start gaan in het Nationaal Groeifondsprogramma Circular Plastics NL.
-
“Ik ben er trots op dat onze nieuwe groep Circular Plastics het eerste volledig eigen onderzoek publiceerde”, zegt Kim Ragaert. Drie jaar geleden, bij haar start in Maastricht, zette ze de onderzoeksgroep op. Inmiddels staat ze aan de basis van menige innovatie op het gebied van plasticrecycling en...
-
Het programmeren van kwantumcomputers staat, net als de kwantumcomputer zelf, nog in de kinderschoenen. Onderzoekers die aan quantum computing werken, zijn vaak natuurkundige, wiskundige of computerwetenschappers met een zwak voor de wiskunde van de kwantummechanica.
