Op studiereis naar Genève

22 augustus 2018

Natuurkunde saai? Absoluut niet! Zeker niet als je ziet wat je er allemaal mee kunt doen. Zes vwo-leerlingen van het Luzac College in Utrecht gingen op studiereis naar Genève, om te ervaren hoe de natuurkunde die zij leren in het klaslokaal wordt gebruikt in het moderne natuurkunde-onderzoek.

Als je wilt zien hoe natuurkundig onderzoek er in de praktijk uitziet, is CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire; Europese Raad voor Kernonderzoek) in het Zwitserse Genève de beste plek om naartoe te gaan. Hier werken tienduizend wetenschappers aan de belangrijkste vraag die de mensheid bezighoudt: hoe is het heelal ontstaan? Met behulp van een deeltjesversneller, een ringvormige tunnel met een omtrek van 27 kilometer, worden deeltjes ontleed door ze keihard tegen elkaar aan te laten botsen.

Uniek kijkje

Stefan, Heleen, Jesse, Hessel, Loek en Maurits wilden dat wonderlijke apparaat weleens van dichtbij zien. Stefan: “Ik vind natuurkunde interessant en wilde weten hoe al die deeltjes die je níet kunt zien berekend worden.” “Het is bovendien bijzonder om daarheen te gaan”, vult Loek aan. Heleen: “Het is iets eenmaligs. Je kunt er niet zomaar als bezoeker heen, maar wél met school.”

Niet gek dus dat de zes bètabollebozen best een paar vakantiedagen wilden inleveren om een uniek kijkje te krijgen bij ’s werelds grootste experiment. “Het bezoek aan de deeltjesdetector, de Compact Muon Solenoid (CMS), was wat mij betreft het hoogtepunt”, zegt Maurits. “Wel bijzonder om te zien dat het ding zo groot is, terwijl ze er heel kleine deeltjes mee meten. En de buis waarin het allemaal gebeurt, is maar twee centimeter in doorsnede, terwijl dat apparaat zo groot is als een flatgebouw. Ook grappig: ze houden het simpel. Sommige dingen zitten aan elkaar met ducttape.”

Het is een bijna filosofische vraag dus, die ze proberen te beantwoorden bij CERN. Maar daarvoor worden hele aardse toepassingen gebruikt. Zo werd hier het internet ontwikkeld, om informatie snel uit te wisselen. En touchscreens? Ook hier bedacht.

Experimenten

Naast een bezoek aan de CMS stonden er ook nog workshops en proefjes op het programma. “Die colleges waren soms wel wat heftig”, zegt Hessel, “maar we hebben ook twee experimenten gedaan in het Cryolab. We mochten vloeibare stikstof over onze hand gieten. Dat spul is -200 graden. Het zou heel koud moeten zijn, maar je voelt het niet. Heel gek.” Een ander experiment vond plaats in een ‘nevelkamer’. Loek: “Droogijs werd in een bak gedaan, alcohol erbij en dan laten verdampen. Als je er licht opzette, zag je de deeltjes – elektronen, gammadeeltjes, bèta- en alfadeeltjes – door die bak heengaan. Dat was heel interessant.”

Het begint de schrijver van dit artikel, een eenvoudige alfa, al behoorlijk te duizelen, terwijl de leerlingen precies weten waar ze het over hebben. De natuurkunde bij CERN lijkt dan ook wel wat op de dagelijkse praktijk in de klas. “Er werken daar allemaal jonge mensen die zes jaar geleden nog op het vwo zaten”, vertelt docente Saskia van Asselt, die de reis voor de tweede keer organiseerde. “Ze staan daar gewoon natuurkunde te doen die mijn leerlingen net hebben gehad. Volgens mij is het leuker om dat van een jong iemand te horen die daar helemaal induikt, dan van mij.”

Aanrader

Dat het een leuke trip was, beamen de studenten. En dat komt niet alleen door de sneeuwballengevechten die ze tussendoor ook hadden. Maurits is zelfs zó enthousiast geworden dat hij best bij CERN zou willen werken. Hij overweegt een studie natuurkunde en Loek wil computer science en engineering gaan studeren. Volgend jaar wil docente Saskia weer leerlingen meenemen. Een aanrader voor de natuurkundeklas van volgend jaar, vindt Jesse. “Het is mooi om te zien hoe de formules die je leert, ook echt in de praktijk worden toegepast.”

CERN is een organisatie die onderzoek doet naar elementaire deeltjes. In het centrum in Genève zoeken wetenschappers uit welke deeltjes alles is opgebouwd met behulp van een deeltjesversneller. Dat is een gigantisch apparaat waarmee protonen worden versneld en tegen elkaar aanbotsen. Hiermee proberen de wetenschappers nieuwe soorten deeltjes te laten ontstaan. Ze bootsen de oerknal na om te ontdekken hoe het heelal is ontstaan.