Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? In Reis naar de kern neemt Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam, je mee langs al deze grote vragen. Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen..

Over Reis naar de Kern

Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord. In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson.

Reis naar de Kern is een podcast van BNR. Tekst en presentatie: Ivo van Vulpen. Concept: Connor Clerx. Eindredactie: Annick van der Leeuw. Montage: Gijs Friesen en Connor Clerx. Sounddesign en mixage: Gijs Friesen.

Over Ivo

Ivo van Vulpen is als deeltjesfysicus werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) en hij doet onderzoek bij de deeltjesversneller (Large Hadron Collider) bij CERN in Genève. Hij is hoogleraar Wetenschapscommunicatie, in het bijzonder betreffende de natuurkunde, aan de Universiteit Leiden. In 2018 verscheen zijn eerste boek: De melodie van de natuur.

Lees ook dit artikel op BNR.nl

Transcript aflevering

Je kunt prima honderd jaar oud worden en onbevangen door het leven stappen zonder je ooit af te vragen hoe je eigenlijk elektriciteit maakt, waarom glas wel doorzichtig is en steen niet, hoe de zon aan haar energie komt of hoe het überhaupt mogelijk is dat er zoiets bestaat als een heelal. Maar als je die vraag eenmaal hebt gesteld en op zoek gaat naar het antwoord blijkt er bijna altijd een fascinerende wereld achter schuil te gaan. Al die kennis over hoe de natuur zich gedraagt hebben we als mensheid in de geschiedenis stukje bij beetje verzameld. Hoewel deze zoektocht wordt gedreven door pure nieuwsgierigheid, hebben de meeste nieuwe inzichten en de nieuwe technieken die ontwikkeld moesten worden om het antwoord te vinden ook steeds weer hun weg gevonden naar ons dagelijks leven. Sterker nog, ze vormen zonder dat veel mensen dat beseffen, de basis van onze moderne maatschappij: zonder relativiteitstheorie geen GPS, zonder quantummechania geen computerchip, zonder anti-materie geen PET scan om tumoren te localiseren … en zonder deeltjesversnellers geen manier om kwaadaardige tumoren te bestralen. 

Het zoeken naar antwoorden op deze grote ‘waarom-vragen’ is absoluut niet makkelijk. De natuur geeft haar geheimen namelijk niet zomaar prijs en het heeft generaties wetenschappers enorm veel bloed, zweet en tranen gekost om de natuur haar geheimen te ontfutselen. Dat doen we door haar gedrag in detail te bestuderen, patronen te herkennen en zo stap voor stap door te dringen tot de plek waar het antwoord verborgen ligt. Die onbedwingbare drang om steeds weer grenzen te verleggen is een menselijke eigenschap die we heel goed kennen uit de sport en van ontdekkingsreizigers uit een ver verleden. En hoewel het vaak de woorden ‘groter’, ‘hoger’ en ‘sneller’ zijn die we associëren met vooruitgang is er ook een groep wetenschappers die juist de uitdaging zoekt in precies het tegenovergestelde: ‘klein, kleiner, kleinst’. Het is een internationale groep wetenschappers, waar ik er ook een van ben, die in onderzoeksinstituten en laboratoria over de hele wereld op zoek zijn naar de elementaire bouwstenen van de natuur. Waar is alle materie toch uit opgebouwd? En welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Deze fascinerende zoektocht naar de fundamenten van de natuur is het onderwerp van deze podcast.

Ik ben Ivo van Vulpen, een Nederlandse deeltjesonderzoeker verbonden aan de Universiteit van Amsterdam en het onderzoeksinstituut Nikhef. In de eerste vier afleveringen ben ik je gids op weg naar het randje van de kennis en vertel ik je hoe het ons in de afgelopen honderd jaar gelukt is om steeds weer een diepere laag bloot te leggen; in een wereld die letterlijk heel dichtbij is, maar die zo klein is dat we het niet met onze ogen kunnen zien. Ik vertel over de fascinerende ontdekkingen die we gedaan hebben. Ik ga bijvoorbeeld vertellen dat net zoals kinderen met een paar legoblokjes de meest fantastische bouwwerken kunnen maken, ook de natuur, met al haar complexiteit, van sterren en planeten, tot en met de microfoon waar ik nu in praat ook is opgebouwd uit maar een handjevol bouwstenen. In de vijfde en laatste aflevering vertel ik wat er nog te ontdekken is. En hoe we van plan zijn die antwoorden te vinden. 

Deze tak van de wetenschap staat ver af van het clichébeeld dat mensen vaak hebben van onderzoekers als wereldvreemde zonderlingen in een stoffig laboratorium. Het is een wereldwijde onderneming waarin wetenschappers uit bijna alle landen van de wereld samenwerken, samen moeten werken in grote experimentele onderzoekscentra zoals het Europees centrum voor deeltjesfysica, CERN in Genève. Zulke samenwerkingsverbanden zijn verre van triviaal. Natuurkundigen kunnen enorm eigenwijs zijn en om dan ook nog eens natuurkundigen uit verschillende landen met elkaar samen te laten werken is op het eerste gezicht een ideaal scenario voor problemen. En toch lukt het ons. Maar hoe dan? Uiteindelijk blijkt de sleutel te liggen in het feit dat we een gedeelde droom hebben. We delen die universele en on-be-dwing-bare nieuwsgierigheid, die honger naar antwoorden op de mysteries die we niet begrijpen. Vanuit Nederland doen veel universiteiten mee in dit avontuur en er is zelfs een nationaal instituut: het Nikhef, het Nationaal instituut voor subatomaire fysica in Amsterdam.

Maar laten we niet langer om de materie heen draaien en de diepte in duiken.

Om achter de natuurwetten te komen is er maar één mogelijkheid: je moet je de natuur ‘ondervragen’. De natuur praat natuurlijk niet letterlijk terug, maar je kunt wel dingen uitproberen en kijken wat er gebeurt. Kinderen doen dat automatisch. “Hoe reageren mijn ouders als ik heel hard ga gillen in een supermarkt en doet het echt pijn als ik mijn vinger in de vlam hou?”. Hoewel ik uit eigen ervaring kan vertellen dat ouders niet altijd hetzelfde reageren, werkt de natuur volgens ijzeren principes en altijd hetzelfde: de natuurwetten. Door patronen te ontdekken in gedrag dringen door tot de onderliggende mechanismes. En dat werkt net zo goed bij menselijk gedrag als bij de wereld van het allerkleinste. Grenzen verleggen is niet makkelijk en het is goed om voor we in de wereld van het allerkleinste duiken eerst te laten zien hoe ingewikkeld het is om patronen te vinden en welke interessante gevolgen het kan hebben als het je lukt om een onderliggend mechanisme bloot te leggen.

Eerst over het proces van patronen herkennen. Stel je nou eens voor dat je een buitenaards wezen bent dat naar onze planeet komt en dat je gevraagd wordt om de spelregels van het spel voetbal te achterhalen. Er is wel een eis die je taak extra lastig maakt: je mag zoveel wedstrijden bekijken als je wilt, maar je mag n