Bij CERN verleggen we de grenzen van de deeltjesfysica en kosmologie om de oorsprong van het universum beter te begrijpen. Onze instrumenten en experimenten stellen ons in staat metingen met recordprecisie uit te voeren die licht werpen op fundamentele vragen over ons bestaan. Hier is een overzicht van enkele belangrijke elementen en technieken die we gebruiken:

1. De Large Hadron Collider (LHC):

De LHC is de grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld. Het slaat protonen tegen elkaar aan met bijna de snelheid van het licht, waardoor een deeltjessoep ontstaat waarmee we de subatomaire wereld kunnen bestuderen en naar nieuwe deeltjes en verschijnselen kunnen zoeken.

2. Zeer nauwkeurige detectoren:

We gebruiken verschillende detectoren om de deeltjes die vrijkomen bij LHC-botsingen op te vangen en te meten. Deze detectoren omvatten siliciumtrackers, elektromagnetische calorimeters en muonkamers. Ze bieden gedetailleerde informatie over de deeltjes, zoals hun energie, momentum en traject.

3. Gegevensverzameling en analyse:

De gegevens van de LHC-detectoren zijn enorm en vereisen geavanceerde data-acquisitiesystemen om deze efficiënt vast te leggen en te analyseren. Computerclusters, waaronder het Worldwide LHC Computing Grid (WLCG), worden gebruikt om de gegevensverwerking over meerdere locaties over de hele wereld te verdelen. Complexe algoritmen en statistische technieken helpen waardevolle informatie uit de enorme hoeveelheid gegevens te halen.

4. Simulatie en modellering:

We maken veelvuldig gebruik van computersimulaties en modellen om de gegevens van de LHC te begrijpen en te interpreteren. Deze simulaties repliceren de omstandigheden van de LHC-botsingen, waardoor we de experimentele resultaten kunnen vergelijken met theoretische voorspellingen.

5. Precisiemetingen:

Onze experimenten bij CERN maken nauwkeurige metingen van bekende deeltjes mogelijk, zoals het Higgs-deeltje, evenals de zoektocht naar nieuwe deeltjes buiten het standaardmodel. Door de massa, spin en andere eigenschappen van deeltjes te meten, kunnen we inzicht krijgen in de onderliggende fundamentele natuurwetten.

6. Zeldzame processen en verval:

We bestuderen zeldzame processen en verval die niet vaak voorkomen, zoals het verval van het Higgsdeeltje in verschillende deeltjes. Deze zeldzame processen leveren waardevolle informatie op over de structuur en koppelingen van de fundamentele deeltjes.

7. Donkere materie en donkere energie:

CERN-experimenten helpen ons het bestaan ​​en de eigenschappen van donkere materie en donkere energie te onderzoeken, mysterieuze entiteiten die een groot deel van het universum uitmaken. We gebruiken precisiemetingen om te zoeken naar kenmerken van donkere materiedeeltjes of veranderingen in de zwaartekracht die licht kunnen werpen op deze verschijnselen.

8. Neutrino's:

Neutrinofysica is een belangrijk aandachtspunt bij CERN. We bestuderen de eigenschappen en het gedrag van neutrino’s, dit zijn ongrijpbare subatomaire deeltjes die zelden interactie hebben met andere materie.

Door deze elementen en technieken te combineren dragen de experimenten van CERN bij aan ons begrip van de oorsprong van het universum, de fundamentele krachten die het vormgeven, en de aard van de materie zelf. Door metingen met recordprecisie en de verkenning van nieuwe natuurkunde blijven we de geheimen van de kosmos ontrafelen en doen we belangrijke ontdekkingen die onze kennis van het universum bepalen.