Categorieën
Natuurkunde

Het steriele neutrino: één deeltje dat alles verklaart?

Steriele neutrino’s zouden een hele waslijst aan natuurkundige problemen uit de weg kunnen helpen. Maar vormen ze echt zo’n mooie oplossing?

Net verschenen: het oktobernummer van het populairwetenschappelijke tijdschrift Eos, met mijn artikel ‘Eén deeltje om alles te verklaren’, over steriele neutrino’s.

Enorm efficiënte oplossing?

Voor een belangrijk deel gaat het artikel over verschillende neutrinoresultaten die maar niet willen kloppen met de huidige theorie. Zoals die van het Baksan Experiment on Sterile Transitions in Rusland, waar ik hier al over schreef. Of die van het experiment MiniBooNE; zie dit stuk voor Scientias.

Mochten deze en vergelijkbare resultaten overeind blijven, dan zijn ze mogelijk te verklaren met zogenoemde steriele neutrino’s. Oftewel: neutrino’s die zich nóg minder aantrekken van andere deeltjes dan de ‘gewone’ variant. En die we dan ook nog nooit hebben kunnen waarnemen – als ze überhaupt bestaan.

Steriele neutrino’s worden bovendien opgevoerd als mogelijke donkeremateriekandidaten. Ook zouden ze het overschot aan materie in het vroege heelal kunnen verklaren. Tot slot kunnen ze ons helpen te begrijpen hoe gewone neutrino’s aan zo’n lage massa komen.

Zo bezien lijken steriele neutrino’s dus een enorm efficiënte oplossing voor een hele waslijst aan natuurkundige problemen. Maar is dat eigenlijk wel zo? Koop de nieuwe Eos om erachter te komen! 😊

‘De anomalie waar niemand het over heeft’

Oké, toch een tipje van de sluier. Je hebt behoorlijk wat verschillende steriele neutrino’s nodig, met enorm uiteenlopende massa’s, om die waslijst weg te kunnen werken. Er is niet één steriel neutrino waarmee je al die vliegen in één klap slaat, of een logisch setje van drie stuks. Het steriele neutrino als panacee voor alle natuurkundige kwalen is dus stukken minder elegant dan het lijkt.

Wat dat betreft is het interessant om deze video van de bloggende en vloggende theoretisch fysicus Sabine Hossenfelder eens te bekijken, die bijna een miljoen views scoorde. Waar naar Hossenfelders idee allerlei anomalieën uit de natuurkunde de afgelopen tijd te veel aandacht hebben gekregen, is het resultaat van MiniBooNE en vergelijkbare experpimenten ‘the physics anomaly no one talks about’. Aan het eind komt ze uit bij steriele neutrino’s als de meest gangbare en eenvoudigste verklaring voor deze blijkbaar zo onderbelichte anomalie en vermeldt ze dat deze deeltjes, interestingly enough, ook donkere materie kunnen verklaren.

Ja, maar de steriele neutrino’s die je nodig hebt om het donkere-materie-probleem op te lossen, zijn wel letterlijk duizenden keren zo zwaar als de steriele neutrino’s die je moet inzetten om ‘the physics anomaly no one talks about’ te kunnen verklaren. Je hebt het dus niet écht over dezelfde deeltjes.

Geen ‘energievertienvoudiger’

Dat raakt aan twee problemen die ik in het algemeen heb met Hossenfelder. Ten eerste lijkt ze altijd wel heel erg hard op zoek naar iets om tegenaan te schoppen. Als iets een keer niet te veel aandacht krijgt, krijgt het wel te weinig aandacht. Terwijl er wel degelijk een boel onderzoek wordt gedaan naar de genoemde neutrino-anomalieën. En er toch minstens één wetenschapsjournalist is die er al meerdere stukken aan heeft gewijd.

Ten tweede is ze superkritisch op anderen, maar gooit ze zelf ook argumenten in de strijd die haar volgers op het verkeerde been kunnen zetten. Zie bijvoorbeeld deze video over kernfusie, waarin ze – terecht – het punt maakt dat de claim ‘ITER gaat tien keer zoveel energie opleveren als hij gebruikt’ misleidend is. Zoals ik ook schrijf in mijn boekje De fusiedroom gaat het dan alleen om de energie die nodig is om het plasma te verhitten, niet om álle energie die de reactor en het complex eromheen verbruiken. Je kunt dat wegzetten als een definitiekwestie; dat is nu eenmaal wat fusiewetenschappers bedoelen met die Q die ze voor hun reactor bepalen. Maar naar het publiek toe mag zeker vaker duidelijk gemaakt worden dat ITER niet simpelweg een ‘energievertienvoudiger’ is.

Hossenfelder vermeldt alleen niet dat ITER een experimentele reactor is die überhaupt niet bedoeld is om stroom aan het net te leveren. Sterker nog: dat kán het ding straks niet eens. Parallel aan ITER werken de deelnemende landen aan verschillende zogenoemde DEMO-reactoren; echte demonstratiekrachtcentrales. En die moeten wel degelijk veel meer energie gaan opwekken dan ze verbruiken, alles in aanmerking genomen. Anders gaat geen hond ze ooit bouwen.

Nu zegt Hossenfelder in beide gevallen niets wat niet klopt. ’t Is meer dat ze nét niet het hele verhaal vertelt. Puur omdat zo’n video niet te lang mag worden? Of om de bozige clickbait-insteek van zo’n filmpje niet al te zeer te ondergraven door nuances?

Een kiertje naar nieuwe natuurkunde

Maar goed, dat alles terzijde. Hoop dat het Eos-verhaal bevalt, en ik blijf de neutrino-anomalieën volgen – samen met al die andere anomalieën die al te veel aandacht zouden krijgen. Wie weet zit er daar toch eentje tussen die het kiertje blijkt naar nieuwe natuurkunde. En dan wil ik hem niet genegeerd hebben.

Waardeer dit artikel!

Vond je dit artikel interessant? Met een kleine bijdrage steun je mijn journalistieke werk en help je deze site in de lucht te houden!

Donatie Jean-Paul Keulen € -

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.