Weet je nog niet het verschil tussen een tauon en een gluon, of een W- en een Z-deeltje? In deze video van iets meer dan een kwartier worden de eerste principes in de deeltjesfysica beschreven.
Zeventien fundamentele deeltjes
Niet aan de orde komen de “generaties”. Dit zijn de zwaardere versies van elementaire deeltjes. Dit verandert echter niet heel veel. Ook deze zwaardere versies zijn onderhevig aan dezelfde interacties als die van elektron, upquark en downquark.
Onze wereld bestaat volgens het Standaardmodel uit 17 fundamentele deeltjes. Met hun antideeltjes. Althans, als we alle kleurcombinaties van gluonen en quarks negeren. Van deze 17 deeltjes zijn er enkele hun eigen antideeltje, zoals het foton. Deze deeltjes, met de relativiteitstheorie, vormen de wereld zoals we die nu kennen.
Wat we nog niet weten in de deeltjesfysica
Toch is ook dit beeld nog niet compleet.
Zo is het hypothetische graviton nog nooit aangetoond. Dit is het deeltje dat de zwaartekracht zou overbrengen. Wat erger is, het is niet duidelijk hoe dit deeltje ruimte en tijd kan veroorzaken. Dit is onderwerp van talloze pogingen om kwantumzwaartekracht te beschrijven. Al deze pogingen zijn tot nu toe mislukt. Mijn persoonlijke vermoeden is dat kwantumverstrengeling met virtuele deeltjes ruimtetijd en zwaartekracht veroorzaakt.
We weten ook nog niet waar de zwaardere generaties II en III vandaan komen.
Viervijfde van alle zwaartekracht in het heelal wordt veroorzaakt door iets dat we nog niet kennen. Dat ‘iets’ hebben we dan maar ‘donkere materie’ genoemd.
Mooi aan dit filmpje is dat het duidelijk maakt wat we nog niet weten. Waar de gaten in onze kennis zich precies bevinden.
Nieuwe deeltjesfysica en natuurkunde
Al tientallen jaren, sinds de jaren 70, staat de natuurkunde stil. Althans, de theorie. Ontdekkingen als het Higgs-boson en zwaartekrachtsgolven waren al decennia geleden voorspeld.
Wat we nodig hebben is een opvolger van Einstein. Iemand die met een gedurfd concept de verborgen aannames die we doen, omverwerpt. Iemand die het Standaardmodel en de algemene relativiteitstheorie kan samenvoegen tot een Theorie van Alles. Of een opvolger van Hamilton, die met een elegantere benadering de ingewikkelde wiskunde achter de kwantummechanica simpel kan maken. Dit, opdat de diepe structuur daar achter naar boven komt. En er zo zicht komt op het ontdekken van deze theorie. Tot nu toe lukt dit nog niet erg. De door de mainstream bejubelde snaartheorie is hels complex. De alternatieven zijn niet veel beter.
Zal een mens dat lukken? Of moeten we wachten op de komst van kunstmatige superintelligenties? Het grootste van alle raadsels wacht nog steeds op een oplossing.