Duik je zo’n honderd kilometer ten zuiden van het puntje van de Italiaanse laars naar de bodem van de Middellandse Zee, dan tref je daar een bijzondere constructie aan. Tientallen omhoogstaande lijnen, elk zo’n 800 meter lang, met daaraan om de 35 meter een bol gevuld met meetapparatuur. Het doel van dit experiment, KM3NeT genaamd: neutrino’s spotten, bijna massaloze deeltjes die zich zó weinig van andere deeltjes aantrekken dat ze ongehinderd miljoenen jaren door het heelal kunnen reizen.
Nu moet de glorietijd van KM3NeT eigenlijk nog beginnen: zo’n 90 procent van de lijnen wordt pas de komende jaren geplaatst. Toch meldt het team achter het experiment nu al een heel bijzondere vangst: een neutrino uit het heelal dat met afstand de hoogste energie heeft tot nu toe. De vraag is alleen: waar komt dit extreme deeltje vandaan?
‘Ik heb iets afschuwelijks gedaan’
Neutrino’s werden in 1930 bedacht door de Oostenrijkse fysicus Wolfgang Pauli als een soort boekhoudkundige kunstgreep. Bij een bepaalde vorm van radioactief verval ontstond een negatief geladen deeltje, het elektron, dat de ene keer een andere hoeveelheid energie met zich meedroeg dan de andere keer.
Gek, want op grond van de Wet van behoud van energie hadden fysici verwacht dat die waarde altijd hetzelfde zou zijn. Pauli loste dat op door een extra, niet waargenomen neutraal deeltje ‘erbij te verzinnen’ dat de ontbrekende energie voor zijn rekening nam. Hij had er alleen een hard hoofd in dat ‘zijn’ deeltje ooit experimenteel bevestigd zou worden. “Ik heb iets afschuwelijks gedaan”, schreef hij. “Ik heb een deeltje gepostuleerd dat nooit kan worden gevonden.”
Daarmee onderschatte hij alleen de inventiviteit van zijn experimentele collega’s. Een kwart eeuw later wisten Clyde Cowan en Frederick Reines namelijk wel degelijk als eersten neutrino’s waar te nemen, door een watertank te plaatsen naast een kernreactor, die deze deeltjes in enorme hoeveelheden produceerde.
Lees het hele artikel op de site van Trouw. Meer weten over neutrino’s? Koop mijn eerste boek, De deeltjesdierentuin.