Kwestie van gewicht

NUTTIGE TOEPASSINGEN zijn (nog) niet aan de orde maar toch is de 'zwaarte' van het neutrino een ontdekking van wereldformaat. Gisteren presenteerde een Japans-Amerikaans onderzoeksteam van meer dan honderd fysici op de conferentie 'Neutrino '98' in Takayama het naar het zich laat aanzien ondubbelzinnige bewijs dat deze extreem kleine 'spookdeeltjes' - zo genoemd vanwege hun ongrijpbaarheid - ook letterlijk gewicht hebben.

Na twee jaar tellen met de Super-Kamiokande detector, een waterbassin in een Japanse zinkmijn omgeven met elektronica, was de onomstotelijke conclusie dat neutrino's op hun vreemde vlucht door de kosmos periodiek van gedaante wisselen. Eerder hadden theoretici al aangetoond dat in dat geval deze bizarre bouwsteentjes van de materie massa moeten bezitten. Wereldwijd is de afgelopen jaren in vele laboratoria naar het fenomeen gezocht, maar voor het eerst ligt er nu een hard resultaat.

CONSEQUENTIES OP MENSELIJKE schaal zijn er niet. Radicaal anders ligt dat in de werelden van het onmetelijk kleine en onafzienbaar grote. Om met het eerste te beginnen: het Standaardmodel, dat de familie van elementaire deeltjes zo fraai leek te beschrijven, behoeft aanpassing omdat daarin de neutrinomassa op nul was gesteld. Die klus lijkt niet onoverkomelijk. Fysici zijn gewend aan de 'knoppen' van hun modellen te draaien teneinde ze alsnog kloppend te krijgen met de weerbarstige werkelijkheid. Wellicht, zo hoopt het Kamiokande-team, werpen de nu gepresenteerde resultaten licht op de speurtocht naar het Ene: een geünificeerde Theorie van Alles.

Ook op kosmische schaal betekent het 'zware' neutrino een grote stap voorwaarts. Neutrino's mogen nog altijd miljoenen malen lichter dan elektronen zijn, hun aantal is miljarden malen groter. Samen kunnen ze misschien de 'donkere materie' voor hun rekening nemen: de materie die kosmologen tekort komen om de waargenomen verschijnselen in het heelal te verklaren. Neutrino's zijn in de boekhouding van het heelal niet meer weg te denken en er zijn theoretische aanwijzingen dat ze een cruciale rol hebben gespeeld in de vroegste momenten na de Oerknal. Wellicht informeren ze ons nog eens over de ultieme oorzaak van ons bestaan.

DE NU GEPRESENTEERDE resultaten zijn niet meer dan een begin. Veel vragen staan open en de fysica van de elementaire deeltjes staat nog heel wat avontuur te wachten. Dat avontuur duurt overigens al een eeuw, maar het grote verschil met vroeger is een onontkoombare schaalvergroting. Trok vroeger een fysicus met zijn assistent de Kilimanjaro op om een tau-meson waar te nemen, tegenwoordig zijn met de experimenten honderden miljoenen guldens gemoeid, hebben de benodigde installaties kolossale afmetingen en dragen de publicaties in vaktijdschriften de namen van honderden auteurs.

Dat geeft niet, het maakt de voldoening om een bereikte doorbraak er niet minder om. Het enige gevaar dat dreigt is een overheid die vooral 'maatschappelijk relevante' onderzoeksprogramma's wil en zo curiosity driven onderzoek op een zijspoor zet. Natuurlijk blijft het een kwestie van afwegen en niemand die het belang van nieuwe geneesmiddelen en polymeren onderschat. Maar ook fundamentele vragen hebben gewicht.