MATERIEDEELTJES

Over het hoe en het waarom.

Sinds lange tijd probeert de mens te doorgronden hoe de stof waar alle dingen uit bestaan in elkaar steekt.

Vroeger dacht men dat er vier hoofdbestanddelen waren waar alles uit opgebouwd was, de elementen aarde, water, lucht en vuur.

Dat was niet zo onlogisch want als je hout wilde verbranden zorgde je er eerst voor dat al het water er uit verdwenen was.

Stak je het aan, dan kwam er veel warmte als vuur uit vrij, er kwam rook - een soort lucht van af- en ten slotte hield je aarde in de vorm van as over.

Hout zou dus bestaan uit de vier elementen aarde, water, lucht en vuur.

Deze gedachtegang zou dus op kunnen gaan voor alle andere dingen in de wereld om ons heen.

Dat hier iets aan ontbrak bleek toen men zich bezig ging houden met de alchemie.

In deze vorm van wetenschap ging het vooral om het maken van goud.

Allerlei mengsels werden verhit in de hoop het kostbare metaal te kunnen maken.

Dat hiermee vele dingen zoals onder andere buskruit ontdekt zijn was een bijkomstigheid die men voor lief nam maar de belangrijkste ontdekking was wel dat goud niet samengesteld kon worden uit of gescheiden in andere stoffen.

Goud was dus een element, men ontdekte zo geleidelijk aan alle andere elementen, ongeveer honderd in aantal.

Toen diende de vraag zich aan wat nu het onderscheid was tussen de elementen, er bestaan gassen, vloeibare en vaste stoffen, lichte en zware, stabiele en radioactieve elementen.

Ook zijn er elementen van dezelfde soort maar met verschillend gewicht, de zogenaamde isotopen.

Later meende men dat de elementen uit kleinere ondeelbare bouwstenen moesten bestaan, deze noemde men atomen.

Om het bestaan van de honderd verschillende elementen te verklaren moesten deze uit evenzoveel verschillende atomen bestaan, alleen al om het feit dat deze atomen een verschillend gewicht hadden.

Nu kon het zijn dat de atomen gewoon verschillende materiedeeltjes waren of dat ze bestonden uit dezelfde nog kleinere deeltjes maar in een verschillend aantal.

Op dit vraagstuk kwam een antwoord bij de ontdekking van de radioactiviteit.

Bepaalde elementen bleken in staat te zijn straling uit te zenden in de vorm van deeltjes, die dus kleinere onderdelen van de atomen moesten zijn.

Ook elektrische verschijnselen moesten te maken hebben met deeltjes die een onderdeel van atomen zijn.

Zo heeft men stap voor stap inzicht verkregen in de bouw van het atoom, dit bleek te bestaan uit een kern bestaande uit positief elektrisch geladen protonen, en elektrisch neutrale neutronen, met om deze kern heen bewegende negatief geladen elektronen.

Men dacht dat daarmee alles verklaard was tot ontdekt werd dat er nog veel meer fundamentele deeltjes moesten bestaan, dit bleek vooral uit onderzoek naar kosmische straling.

Uit de kosmos komen protonen met de energie van een met volle kracht geslagen golfbal de atmosfeer van de aarde binnen die een regenbui van atoomfragmenten veroorzaken.

In de vorige eeuw bouwde men apparaten die zelf ook protonen veel energie en dus een hoge snelheid konden geven en op elkaar konden laten botsen.

Deze deeltjesversnellers bleken steeds groter te moeten worden naarmate de dingen die men wilde onderzoeken kleiner werden, ook de hieraan bestede geldbedragen werden groter en groter.

De grootste uitvoering hiervan is wel de LHC (Large Hadron Collider) bij Geneve, een ondergrondse ring met een lengte van 27 km waarin de protonen in tegengestelde richtingen met bijna de lichtsnelheid rondrazen.

Zo zijn uit proefnemingen en berekeningen deeltjes -quarks genaamd- gevonden die onderdelen van de protonen en neutronen zijn.

In plaats van dat het helderder werd, werd het juist mistiger want om alles te verklaren moesten er zo`n 36 verschillende soorten quarks zijn.

Waarschijnlijk is het dus dat die quarks ook weer uit verschillende onderdelen moeten bestaan.

Zo gaat de zoektocht verder, volgens een theorie opgesteld door Peter Higgs bestaat er een deeltje dat aan alles massa en gewicht geeft.

Dit Higgsdeeltje heeft zich ondanks enthousiaste verhalen van de onderzoekers tot nu toe aan de waarneming onttrokken.

De laatste tijd houdt men zich aangaande dit onderzoek angstvallig stil.

De zoektocht gaat voort in de hoop inzicht te krijgen in het wezen en het doel van de materie waar de kosmos uit bestaat, het HOE en het WAAROM.

Met het HOE zijn we al een stukje op weg, aan het WAAROM zijn we nog niet eens begonnen.

Gerard.