Leadership

An idea can be captured in a formula.

This has been successfully demonstrated in science. The idea comes first, it marks the most important moment in scientific research: the moment of creativity.

A famous example of such an idea is the one that led Einstein to the theory of relativity.

The idea is that it is impossible to measure ‘absolute motion’.

Close your eyes and imagine yourself drifting through empty space. There is nothing but you. According to Einstein’s idea it is impossible for you to know whether you are in motion or at rest. You were clever enough to bring a flashlight. You send flash of light into the direction ahead of you. The light will travel with a speed that equals the speed of light with respect to the flashlight plus the speed of the flashlight itself - your speed. So by measuring the speed of the light your flashlight emitted you can then determine whether you are in motion or not. No, Einstein says. He holds on to his idea and asserts: the speed of light is constant and independent of the state of motion of the source that emits it and independent of the state of motion of the observer that detects it. He extended this idea with a further assertion, somewhat more subtle. If ‘absolute motion’ is a meaningless concept, the state of motion of a particular observer, say a physicist conducting experiments, is irrelevant for the laws of nature this observer discovers. In other words: the laws of nature are invariant under transformations of one frame of reference to another. These two ideas have far reaching consequences. The most dramatic is that ‘time’ is not absolute, but relative. Relative to the state of motion of the observer with respect to the clock that is used for clocking the time. ‘Moving clocks run slower’ is the brief summary of this result of Einstein’s theory of relativity.

In a formula: t’=t/sqrt(1-v*v/c*c)

Imagine an elementary particle, like a muon (abundantly present in cosmic rays), that is unstable and has a characteristic natural lifetime. (Two millionth of a second in this particular case). If we observe this particle flashing by with a speed v then we see it decay after t’ seconds according to this formula. c is the speed of light, 300 000 km/sec. For speeds v approaching the speed of light, to 90 or even 99 percent or more, t’ can become much bigger than t and the particle can travel much further than one would expect according to its natural lifetime t. This is exactly what is observed in experiments. There is something else the formula tells us: v can never become bigger than c, no object can travel faster than the speed of light. In that case we would have to take the square root of a negative number and the formula becomes meaningless.

Physics stops at the speed of light.

When the OPERA experiment, employing a neutrino beam generated at CERN and a detector located at the Gran Sasso laboratory in Italy, announced the observation of neutrino’s travelling faster than light the theory of relativity was challenged. Before publicizing such an earthshaking result you better be very sure that your measurement is right. The measurement was wrong. Who should take responsibility for publicizing this erroneous measurement prematurely? The ‘spokesperson’ of the Opera team, Antonio Ereditato, has resigned over it. So be it. He took his responsibility even if he is no more guilty than many of his senior colleagues; that is the way it goes.

The publicity on superluminal neutrinos and the subsequent withdrawal of this claim has done considerable harm to CERN’s reputation as a center of excellence. Those responsible for its governance and management should speak up. They should explain themselves.

Jos Engelen
8-4-2012

Meritocratic or mediocre?

ATLAS and CMS are the names given to two large experimental setups at the Large Hadron Collider (LHC), the world’s biggest accelerator for high energy physics (elementary particle physics) at the European CERN laboratory near Geneva. The setups are huge and heavy – 10,000 tons – and technologically very advanced and innovative: from superconducting magnets to highly integrated ‘deep sub-micron’ electronics. The detectors deal with tens of proton-proton collisions every 50 nanoseconds, producing thousands of particles at this high rate. In order words: the proton bunches in the beams meet and collide at the center of these detectors two hundred million times per second. Powerful and smartly programmed computer systems filter out about one hundred of the most interesting collision ‘events’ per second for recording them on a mass storage medium for further ‘off line’ analysis. In total the experiments record approximately 15 million gigabytes per year. The worldwide LHC computing grid – a distributed infrastructure – was developed for storing and analyzing these data.

The teams of scientists involved in each of these experiments (ATLAS, CMS) number two and a half, maybe three thousand persons. The period over which ATLAS/CMS were designed, constructed, built, commissioned up to ‘data taking’ and data analysis (‘physics’) is about 15 years, longer for the hand full of pioneers involved from the very early days of audacious planning. Audacious because they had to plan for technological advances that were by no means sure to happen. They had to work hard to make them happen!

ATLAS/CMS fully live up to the expectations. They collect their data very efficiently from the collisions provided prolifically by the Large Hadron Collider, also working wonderfully well. Prolific is also the production of scientific papers by ATLAS/CMS. I read them with great interest. It is exciting, breathtaking, to follow the hunt for the Higgs boson (its ‘hiding place’ has been localized quite accurately; before the end of 2012 we will have captured it!).

But there is one thing that disturbs me about the scientific publications of ATLAS/CMS. And that is the author list, in particular the length of it. You can find all 3000 authors on every paper. That is ridiculous. It brings high energy physics into a cultural crisis. It prevents the young and brilliant to manifest themselves through a distinctive publication record. It allows mediocrity to creep in.

I call on ATLAS/CMS to do something about this. In these days of web-based publishing it should be technically easy to distinguish, say, five categories of authors. 1: those who really did the innovative analysis published in a particular paper; 2: those, usually more senior, who were closely involved in inspiring, supervising, checking, improving the work; 3: those who made distinctive, but more generic contributions to the technical infrastructure of particular importance for the paper under consideration; 4: the present leadership of the collaboration; 5: the long retired who once made a contribution to the collaboration.

I know, my categories are not perfect, but they are a start. If high energy physics is to survive it has to very quickly re-emphasize scientific excellence again as the most important criterion for leadership.

Jos Engelen, March 26, 2012

Vallende neutrino's

Afgelopen week publiceerde CERN het persbericht dat er een losse kabel en een niet goed functionerend elektronisch circuit waren gevonden in de apparatuur van het OPERA experiment. OPERA is opgesteld in Gran Sasso en vangt neutrino’s op die op CERN, 730 km ‘stroomopwaarts’ worden weggeschoten. Een aantal maanden geleden publiceerde OPERA een voorlopig resultaat dat de wereld op zijn kop zette: de neutrino’s legden de weg van CERN naar Gran Sasso af met een snelheid groter dan die van het licht. ‘Meten is weten’ zei Kamerlingh Onnes ooit. Het is een waardig adagium voor de experimentele natuurkunde. Maar ‘meten’ is pas ‘weten’ als de meting correct is. Toen Sam Ting en zijn groep in 1974, toevallig het J/psi deeltje vonden en daarmee een nieuwe quark (‘charm’ of ‘tover’) publiceerden ze dat pas na een hele serie, ook gepubliceerde, tests om zich ervan te overtuigen dat het waargenomen signaal geen instrumentele artefact was.

Als er een wereld is aan gene zijde van de lichtsnelheid dan moet er voor die wereld een nieuwe natuurkunde worden uitgevonden. En moet er een verband tussen de veilige wereld die Einstein voor ons ontdekt heeft en die nieuwe wereld zijn. Pas als de lichtsnelheid niet de ultieme snelheid in de natuur blijkt te zijn is er een dwingende reden naar die nieuwe natuurkunde op zoek te gaan. OPERA heeft daarom een grote verantwoordelijkheid op zich geladen door een voorlopig resultaat te publiceren dat nu prematuur lijkt te zijn. Ondanks het feit dat er open is gecommuniceerd en er voortdurend gewaarschuwd is dat er onafhankelijke bevestiging van de meting nodig was, overheerst toch het beeld van ‘knulligheid’. Vanwaar de haast? Het achtuurjournaal van de NOS meldde dat CERN een eerder aangekondigd spectaculair resultaat had ingetrokken. Daarbij werden beelden getoond van de Large Hadron Collider en de experimenten die op zoek zijn naar het Higgs boson! Het neutrino-experiment lijkt daardoor de reputatie te beschadigen van de top-experimentatoren die met grote competentie en creativiteit het net om het Higgs-boson proberen te sluiten. Ook hier heeft CERN veel te vroeg de publiciteit gezocht door speculaties te voeden over wat er eventueel al in het net zit. Komend jaar wordt het net opgehaald. En dan zullen we het weten. Want meten is weten.

Jos Engelen
26 februari 2012

Big Science

The Technical University Delft (TUD) had the good foresight to award a honorary degree to Andre Geim in 2009, one year prior to the Nobel Committee’s decision to honor him with the Nobel Prize in Physics for his experiments on graphene. I attended the ceremony in Delft and I also was a guest at the dinner in Geim’s honor the same evening. It was one of those dinners with the seating arrangement changing half way through. Should you be stuck in boring company, you get a second chance. My wife and I in fact were in very pleasant and interesting company. One of the other honorary doctors, Wybren Jouwsma, told us about his adventures in ‘high tech’ industry (he had founded a very successful company; the ‘very successful’ is my addition, he is too modest to make such statements). In particular he told us about his interactions with CERN, the European laboratory for particle physics near Geneva. He was very enthusiastic about the orders he had won for delivering ‘flow meters’ with specifications so challenging that they were just beyond what he could make. But, working with the engineers at CERN, he had managed to reach the required specifications. And subsequently he had the business. And his, then still young company, an expertise that it did not have before.

After the second course or so we moved to another table and had the honor to be seated at the table of Andre Geim. In an attempt to make conversation – with hindsight that is absolutely superfluous in Geim’s presence – I referred to a colleague, a common acquaintance I presumed, at the University of Manchester, Geim’s university. This colleague is a high energy physicist, like myself. This led Geim to a long tirade about high energy physics. Expensive, big equipment, massive; involving large groups of scientists, for that reason probably not very good ones, Geim asserted. If you could not find ‘the Higgs’ on a table top you were either stupid, or it was not worthwhile to look for it. My attempt to make conversation had failed. If you consider conversation an interactive process involving at least two people, that is.

The status reports on the search for the Higgs boson, presented at CERN recently, December 2011, have drawn a very great deal of attention. Somewhat surprising perhaps and certainly prematurely. But the achievement to be celebrated already now, is not small. Technology and science have made a giant leap forward to bring us where we are today. We will, with certainty know how much the Higgs boson weighs and begin to explore what its properties are within a year from now. That is Progress with a big P. These results are going to be part of mankind’s heritage. (And if the Higgs boson is not found, it means that it does not exist. This is not a trivial statement! It means that we have to go back to the very foundations of physics.)

The status of the ‘Higgs search’ has also received much attention, certainly for a scientific topic, in the news media. This attention is stimulating and heartwarming for scientists in general and for those who are actually involved in the Higgs programme in particular. Our Dutch national institute for particle physics (NIKHEF) has been deeply involved in this programme from the days it was defined. It can, rightly, claim to be part of the success. Its scientists play leading roles in the multinational endeavor that is required to make this ‘big science’ project possible. And they are very active in deciphering the messages Nature has hidden in the data that are now being analyzed.

I hope they find the recognition they deserve, after years of hard and very innovative work. In large international collaborations, yes, but not anonymously, no. At the pursuit of great science. And perfectly capable of explaining to the world what they find and how they did it. Such that also critical observers like Andre Geim will be able to share in their enthusiasm!

Jos Engelen

23-12-2011

Neutrino's boven de snelheidslimiet?

Neutrino’s zijn elementaire deeltjes. Wat zijn dat? Precies wat de naam zegt: deeltjes die elementair zijn, d.w.z. niet uit onderdelen samengesteld. Het bestaan van neutrino’s is voorspeld door Pauli in 1930 omdat er ‘iets’ ontbrak in de eindtoestand na het spontane verval van bepaalde atoomkernen (radioactiviteit). Dat ‘iets’ werd door Fermi neutrino gedoopt: iets kleins en neutraals. Rechtstreeks detecteren van neutrino’s is erg lastig omdat ze met een heel kleine waarschijnlijkheid botsen met materie op hun weg. Klein, maar niet nul. Als er dus maar genoeg neutrino’s zijn, bijvoorbeeld in een intense bundel, of als er maar genoeg materie op hun weg geplaatst wordt, ijzer of lood bijvoorbeeld, dan zal af en toe een neutrinobotsing waargenomen kunnen worden. In 1956 werden neutrino’s voor het eerst experimenteel aangetoond door Reines en Cowan.

Neutrino’s zijn heel licht, dat blijkt uit de experimenten die sinds de ontdekking uitgevoerd zijn. ‘Heel licht’ betekent honderdduizenden keren lichter dan het lichtste materiedeeltje dat we kennen, het elektron. Het betekent ook dat een neutrino heel snel beweegt. En heel snel betekent: slechts een heel kleine fractie minder dan de snelheid van het licht. Om precies te zijn is deze fractie het kwadraat van de massa van het neutrino gedeeld door twee maal het kwadraat van de energie. In de praktijk betekent dit dat de lichtsnelheid benaderd wordt tot op 99.9999999999... procent: de afwijking van de lichtsnelheid is daarmee onmeetbaar klein.

Een paar dagen geleden (we schrijven september 2011) verscheen een publicatie waarin een meting van de snelheid van neutrino’s wordt beschreven die een fractie 0.000025 groter is dan de snelheid van het licht. Groter: volgens de relativiteitstheorie waarop de hele moderne natuurkunde gebouwd is kan dit niet. 7.5 kilometer per seconde sneller dan het licht, dat 300 000 km per seconde aflegt.

Het experiment is uitgevoerd met een bundel die opgewekt wordt bij CERN. Het Europese laboratorium voor hoge-energiefysica dat ik goed ken, dat een stuk van mijn leven is en een erkend mondiaal expertisecentrum van de allerhoogste reputatie. De bundel wordt door de aarde, dat kan met neutrino’s, naar het Gran Sasso laboratorium (160 km ten noord-oosten van Rome) gestuurd. Daar staat de detector (OPERA) om de bundel, dat wil zeggen de kleine fractie ervan die in de detector een interactie vertoont, op te vangen.

Wat moeten we weten om de snelheid te meten? De afstand tussen het punt waar de neutrino’s opgewekt worden en de detector waar een aantal daarvan gedetecteerd wordt. Deze afstand is 730 km en bekend met een precisie van 20 centimeter. Ga er maar aan staan! Met moderne GPS technologie is dit goed mogelijk. Maar er is een complicatie: de OPERA detector staat onder de grond (beter: in een berg) om afgeschermd te zijn van de achtergrond van kosmische stralen. Het GPS signaal moet dus ‘getransporteerd’ worden van de ingang van de tunnel (waar een drukke autoweg doorheen gaat), waar de GPS satelliet ‘zichtbaar’ is, naar de hal, halverwege opzij, waar de detector staat. Maar goed: het is mogelijk. Na de aardbeving bij l’Aquila van april 2009 bleek de detector 7 cm verschoven. Ook de continentale drift van 1 centimeter per jaar wordt waargenomen. Dat alles geeft vertrouwen.

Wat moeten we nog meer weten? De tijd die een neutrino erover doet. Nu wordt het lastig. Op CERN en bij Gran Sasso moeten daartoe klokken gebruikt worden die perfect synchroon lopen. Mooi detail: bij Gran Sasso is de zwaartekracht iets anders dan bij CERN en de algemene relativiteitstheorie moet gebruikt worden om de invloed op de tijd die dit heeft, te corrigeren! Diezelfde relativiteitstheorie voorspelt dat niets sneller kan gaan dan het licht... Maar goed: weer met GPS en met hoge precisie Cesiumklokken kan deze synchronisatie bereikt worden.

Wanneer vertrekt het neutrino op CERN? De bundel ontstaat doordat een puls protonen, gedurende 10 microseconden uit de versneller ‘geschopt’ via een zogenaamde ‘kicker’ magneet, invalt op een stuk grafiet. De neutrino’s zijn vervolgens afkomstig van het verval van ‘primaire’ deeltjes (zoals ‘pionen’) die door de proton-grafietbotsingen geproduceerd worden. Er wordt dus een neutrinopuls met dezelfde tijdstructuur als de protonpuls naar Gran Sasso gestuurd. De structuur van de protonpuls is heel gemakkelijk te meten: protonen zijn elektrisch geladen en goed ‘zichtbaar’.

Wat we nu nog moeten doen is de tijdstructuur meten van de neutrinopuls die bij Gran Sasso aankomt. Deze twee pulsvormen (protonen bij de bron en neutrino’s bij de detector) leggen we over elkaar. Of liever gezegd naast elkaar want ze zullen een verschuiving in de tijd laten zien: de neutrino’s moeten 730 km reizen (zo’n 2.5 milliseconde, 0.0025 seconde).

De neutrinoaankomst wordt bepaald door het moment dat de detector, OPERA, ‘oplicht’ doordat een neutrino een reactie aangaat waarbij geladen deeltjes vrijkomen. Gedurende meetcampagnes in 2009, 2010 en 2011 leverde dit in totaal 16000 gedetecteerde neutrino interacties op.

Resultaat: de neutrinopulsvorm is verschoven t.o.v. de protonpulsvorm met 60 nanoseconden minder dan wanneer de neutrino’s met de snelheid van het licht zouden gaan. De geschatte meetnauwkeurigheid is 10 nanoseconden. De afwijking is dus significant. De neutrino’s gaan een fractie 25 miljoenste (0.000025) sneller dan het licht, 7.5 km per seconde.

Dit is niet te rijmen met de relativiteitstheorie. Neutrino’s hebben een weliswaar kleine massa, maar ook dan zouden ze oneindig veel energie hebben als ze precies met de lichtsnelheid zouden voortbewegen. De wereld voorbij de lichtsnelheid is een imaginaire...

Wat hebben de OPERA-onderzoekers fout gedaan? Wat ze goed hebben gedaan is het verschaffen van zo gedetailleerd mogelijk inzicht in hoe ze hun metingen uitgevoerd en geverifieerd hebben. Anderen kunnen nu helpen de zwakke plek, wellicht technisch van aard, te vinden. Het is mij nog niet gelukt, maar hij is er... Er zijn twee andere locaties op de wereld waar een dergelijke meting mogelijk is (in de Verenigde Staten en Japan). Hopelijk komen die er gauw (hoewel ‘gauw’ in de neutrinofysica nooit echt gauw is). Ook zou OPERA een detector, functioneel een kopie van de detector in Gran Sasso, dicht bij de bron kunnen plaatsen. Die detector moet dan, vanwege de nabijheid, tijdverschil nul opleveren en zal daarmee alle onzekerheid over de correcte meting van de aankomsttijd wegnemen. Een nieuwe detector: een project van jaren en wie betaalt het..?

Het zal misschien even duren voordat dit resultaat een verklaring vindt, een correctie. Indien het overeind blijft, dan moet die nabije detector er komen. Dat is de verificatie van een meting die de hele natuurkunde op haar kop zet wel waard!

Jos Engelen

25 september 2011

Higgs helpt de hemelwetenschap

Verandert het klimaat? Wordt het warmer op aarde? Hoe veel en hoe snel? En hoe komt het? Wordt de temperatuurstijging die we waarnemen veroorzaakt door de mens? Of zitten we in een natuurlijke cyclus en zal de temperatuur ook weer dalen? Het zijn vragen waar we graag antwoord op hebben. Als de zeespiegel aanzienlijk gaat stijgen, moeten we onze dijken verhogen.

Regelmatig wordt er gerapporteerd over de meest actuele kennis van dat moment. Kritisch wordt er naar de gehanteerde modellen gekeken. En zo hoort het ook, zo houden de experts elkaar scherp.

Klimaatmodellen zijn erg complex. De aarde is een complex dynamisch systeem met de zon als belangrijke externe energiebron. Die laat winden waaien en water verdampen. Water waaruit wolken ontstaan. En wolkvorming is één van de processen die de klimaatmodellen goed moeten hebben. Wolken zorgen voor koelte, ze reflecteren zonlicht dat daardoor de aarde niet bereikt.

Van waterdamp tot waterdruppeltje, dat is de eerste stap in wolkvorming. Belangrijk als condensatiekernen voor druppelvorming zijn aerosolen in de atmosfeer, in het bijzonder zwavelzuur en ammoniak. Maar al sinds de uitvinding van het nevelvat (door Wilson in de jaren ’20 van de vorige eeuw) weten we dat geladen deeltjes druppeltjes achterlaten langs een baan door een volume gevuld met oververzadigde waterdamp. (Anderson ontdekte zo, in kosmische stralen, het antideeltje van het elektron: het positron.) Geladen deeltjes trekken dus een spoor van condensatiekernen. De vraag is nu: hebben kosmische stralen die door onze atmosfeer schieten invloed op wolkvorming? Wetenschappelijk gezien een interessante vraag: onderzoek doen om het antwoord te vinden, dus. De vraag ligt ook buitengewoon gevoelig: kosmische straling en de eventuele intensiteitsvariaties daarin (bijvoorbeeld via de bekende 11-jarige zonnecyclus) liggen buiten onze controle en zouden dus niet tot antropogene, door de mens veroorzaakte, klimaatveranderingen leiden. En in bepaalde kringen leidt die suggestie alleen al tot emotionele, afwijzende reacties.

Een internationale groep wetenschappers heeft zich verenigd in een samenwerkingsverband onder de naam CLOUD.  De ‘CLOUD collaboratie’ heeft een groot nevelvat, 3 meter in diameter, 26 m³ in volume, gebouwd, voorzien van geavanceerde precisieapparatuur om druppelvorming, onder allerlei omstandigheden, microscopisch te bestuderen. De CLOUD opstelling staat bij CERN, het Europese versnellerlaboratorium  vooral bekend door de Large Hadron Collider, bij Genève. Waarom bij CERN? Omdat daar de expertise aanwezig is om zo’n geavanceerd apparaat als CLOUD te bouwen én omdat daar deeltjesbundels gemaakt kunnen worden die kosmische stralen kunnen simuleren.

Een jaar of vier geleden brak binnen de CLOUD collaboratie grote onenigheid uit. Ruzie. En er was nog geen meting gedaan. Waarom? Het idee om de invloed van kosmische stralen op wolkvorming te onderzoeken is afkomstig van een Deense wetenschapper, Henrik Svensmark. Hij was lid van CLOUD en is een man van sterke overtuigingen. De CLOUD collaboratie was echter doodsbenauwd dat haar onderzoeksfinanciering in het geding zou komen als Svensmark zijn hypothese (niet-antropogene klimaatverandering) al te luid zou verkondigen. Exit Svensmark.

Op 25 augustus 2011 publiceerde CLOUD haar eerste bevindingen in Nature. (Het open-access beleid van CERN heeft het hier kennelijk afgelegd tegen andere belangen...) Resultaat: zwavelzuur en ammoniak hebben veel minder invloed op wolkvorming dan gedacht. Modellen moeten worden bijgesteld. Ander resultaat: kosmische stralen kunnen druppelvorming met een factor 10 verhogen.

Nieuwe, zeer significante resultaten die hun weg naar de klimaatsimulaties zullen vinden. Of daar vervolgens significant andere voorspellingen over bijvoorbeeld zeespiegelstijging uit zullen komen is nog helemaal niet gezegd. Maar CLOUD heeft excellent, vernieuwend wetenschappelijk onderzoek gedaan en gepubliceerd. Zonder Svensmark, een van de initiatoren, maar te eigenwijs om te handhaven.

Maar laat ik eindigen met het benadrukken van het positieve nieuws: dank zij de fantastische infrastructuur van top-expertisecentrum voor fundamenteel onderzoek CERN, heeft de multidisciplinaire CLOUD collaboratie relevante kennis kunnen vergaren voor de klimaatwetenschappen! Kan het mooier? Higgs helpt de hemelwetenschap...

Jos Engelen

2 september 2011

Amerika feliciteert Nederland

Het heeft een bijna magische naam: het Higgs-boson. Het is de naam van een elementair deeltje. Een elementair deeltje dat ons voor problemen stelt.

En wat is het probleem? Niemand heeft dit deeltje ooit waargenomen. Het bestaan ervan is niet aangetoond. En daarin komt misschien heel binnenkort verandering! 47 jaar nadat Peter Higgs er voor het eerst over publiceerde. Tegelijkertijd met en onafhankelijk van Robert Brout en Francois Englert overigens.

Waarom duurt de zoektocht naar het Higgs-boson zo lang? En waarom is die zoektocht zo belangrijk? Hij duurt zo lang omdat de experimenten om dit deeltje aan te tonen ‘state of the art’ technologie vereisen die pas nu, een decennium na het begin van de 21^e eeuw beschikbaar is. En het is zo belangrijk omdat de verbazingwekkende theorie van elementaire deeltjes en velden, het Standaard Model, niet zonder dit ‘allerlaatste’ der elementaire deeltjes kan. Het Standaard Model, sommigen prefereren Standaard Theorie, heeft de stoet van onderzoekers die het ontwikkeld hebben de Nobelprijs opgeleverd. Het model staat als een huis. Alle natuurkunde die we kennen komt erin samen. Ook het Higgs-boson, dat we strikt genomen nog niet kennen. Er staat veel op het spel...

De natuurkundigen die met hartstocht en hardnekkigheid op zoek zijn naar het Higgs-boson zijn opgewonden. En in opperste staat van paraatheid. De deeltjesversneller die ‘de Higgs’ moet produceren en de experimentele opstellingen die ‘hem’ moeten detecteren zijn sinds een aantal maanden volop in bedrijf. De spanning stijgt. Het verzamelen van voldoende data (‘van voldoende statistiek’) kost tijd evenals de verwerking ervan. Maar een signaal van het Higgs-deeltje kan nu elk moment de kop opsteken.

De deeltjesversneller die dit mogelijk maakt heet Large Hadron Collider, ‘de LHC’ en is de parel aan de kroon van het Europese laboratorium voor deeltjesfysica CERN, gelegen op de Zwitsers-Franse grens bij Genève. De experimentele opstellingen dragen de namen ATLAS en CMS. Wie er niet eerder van gehoord heeft zal er binnenkort zeker van horen. Op 27 juli jongstleden sloot Nobelprijswinnaar David Gross – inderdaad, één van de onderzoekers uit de stoet – een natuurkundeconferentie in Grenoble af, waarin de eerste resultaten van de LHC gepresenteerd waren. Een Higgs-achtig signaaltje had de revue gepasseerd, zowel ATLAS en CMS hadden het. Statistisch gezien nog niet overtuigend genoeg voor een ontdekking. Maar opwinding alom. Ook bij David Gross, die, als Amerikaan ons Europeanen alvast feliciteerde met de doorbraak die de LHC, ATLAS en CMS aan het maken waren. Buitengewoon opmerkelijk was zijn felicitatie aan ‘the governments of Europe who persevered and prevailed’. De regeringen van Europa die hebben volgehouden en gezegevierd. Waar hij op duidt zijn de lidstaten van CERN, waaronder Nederland, die CERN financieren. Ze hebben volgehouden: in 1994 hebben ze het LHC project goedgekeurd en ze hebben zich aan hun woord gehouden, ze hebben dit grensverleggende project mogelijk gemaakt, niet omdat het gemakkelijk was, maar omdat het moeilijk was! En ze hebben gezegevierd: Europa is nu wereldleider op dit vakgebied. Amerika mag aanschuiven, graag zelfs, maar ‘wij’ maken de dienst uit! China mag natuurlijk ook aanschuiven en India en Brazilië. En dat willen en doen ze ook, allemaal.

De felicitaties van David Gross gaan dus ook naar de Nederlandse regering en ik sluit me daar graag bij aan. De fysica van het Higgs-boson is óók een Nederlandse aangelegenheid. Via het werk van onze Nobelprijswinnaars Gerard ’t Hooft en Martinus Veltman steeg het Higgs-boson naar grote hoogte, via het werk van onze Nobelprijswinnaar Simon van der Meer verwierf CERN de prominentie die nodig was voor het LHC project. En de ‘high tech’ omgeving van CERN blijft uitgelezen kansen bieden voor ons bedrijfsleven.

Dat is wetenschapsbeleid par excellence: gebaseerd op volhouden en gericht op zegevieren. En gedreven door de dynamiek van de wetenschap zelf.