Nieuws

Deeltjesversneller wordt stopwatch


In het ALICE-experiment van deeltjeslab CERN worden deeltjes met bijna de lichtsnelheid op elkaar geknald. Daarbij ontstaat allerlei exotisch materie. Bijvoorbeeld quark-gluonplasma, een goedje dat zo heet is dat zelfs protonen en neutronen (de kerndeeltjes in atomen) ervan smelten. Maar we weten eigenlijk weinig van deze mysterieuze materie.

Het probleem is dat het plasma maar enkele yoctoseconden (een biljoenste maal een biljoenste van een seconde) bestaat. De ultrakorte lichtpulsen die de plasmadeeltjes in deze tijd uitzenden is met geen stopwatch te meten. Maar onderzoekers van de Weense universiteit van technologie hebben met een computersimulatie ontdekt hoe dit toch mogelijk is.

Twee zware atomen botsen op elkaar en produceren daarbij een soep van quarks en gluons. Zie rechtsboven de lichtpulsen die de deeltjes uitzenden. (Vienna University of Technology)

Zij deden een zogenoemd Hanbury-Brown-Twiss-experiment. Simpel gezegd keken ze naar de verschillen in lichtsterkte die door twee detectors gemeten werd. In de sterrenkunde wordt de techniek al gebruik om de precieze diameter van een ster te bepalen. Nu blijkt hij ook te gebruiken als ideale stopwatch.

Voor het meten van de ultrakorte lichtpulsen van quark-gluonplasma is geen extra apparatuur nodig op CERN. Een speciaal soort calorimeter (warmtemeter) die op de planning staat voor 2018 kan de taak volgens de onderzoekers prima aan. Daarmee kan het ALICE-experiment ‘s wereld snelste stopwatch worden.

Follow Faqtman on Twitter