het  CERN

"Volgens afspraak is er kleur en geur, volgens afspraak zoet, volgens afspraak bitter, volgens afspraak zuur, maar in werkelijkheid zijn er alleen maar atomen en ruimte." 

Dit schreef de Griekse filosoof Democritus in de vierde eeuw voor Christus (dat is 2400 jaar geleden!). Meer dan 2000 jaar later bleek dat materie (materiaal) echt uit atomen is opgebouwd: ijzer bestaat uit ijzeratomen, zuurstof uit zuurstofatomen enzovoort. 

Al deze elementen (zoals atomen ook wel genoemd worden) werden gerangschikt in het periodiek systeem van Mendelejev (1834-1907).

In de wereld om ons heen zijn atomen vaak gebonden in moleculen: ze worden daarin bijeengehouden door de elektromagnetische kracht. Deze kracht speelt ook een rol in het atoom zelf. Het atoom bestaat uit een kleine positief geladen kern met daaromheen een 'wolk' van negatief geladen elektronen,die door een elektromagnetische kracht bij de kern gehouden wordt.

In de twintigste eeuw hebben wetenschappers ontdekt dat de atoomkern is opgebouwd uit nog kleinere deeltjes: de positief geladen protonen en de elektrisch neutrale, neutronen. Deze worden in de kern bijeen gehouden door een sterke kracht, ook wel kernkracht genoemd. 

Protonen en neutronen bleken op hun beurt ook weer uit, nog kleinere, deeltjes te bestaan. Deze deeltjes worden op hun plaats gehouden door quarks. In elk proton en neutron zitten maar drie van die deeltjes. Dit is altijd zo. Daarnaast bevatten protonen en neutronen 'lijmdeeltjes' die de deeltjes bij elkaar houden. De 'lijmdeeltjes' zorgen voor het grootste deel voor de massa van de protonen en neutronen.

n het CERN, Genève, Zwitserland (een enorm groot onderzoekscentrum voor atoomonderzoek) staat een machine, ALICE-Detector genoemd, die in staat is eigenschappen van de 'lijmdeeltjesmassa' (quark-gluonmassa) te meten.

Om dit te bestuderen, moet er zo'n massa in laboratoria op aarde nagemaakt worden. Dankzij de modernste technieken is dit mogelijk. In ALICE worden al deze deeltjes gemeten. Aan de hand hiervan proberen natuurkundigen vervolgens de  quark-gluonplasma te begrijpen.

Vlak na de Oerknal (het begin van het ontstaan van ons heelal), toen ons heelal ongeveer tien microseconden oud was, bestonden er geen protonen en neutronen of atoomkernen. Quarks en gluonen vlogen vrij rond in een zogeheten quark-gluonplasma.

De getekende cirkel geeft het, ondergrondse, gebouw van het CERN, in het landschap, bij Genève, in Zwitserland weer.

Hierboven staat een foto van een prototype van een detector, voor de de geladen-deeltjesdetector van ALICE.

Het donkere vlak aan de rechterkant is de sensor. De sensor is verbonden met de elektronica (ter hoogte van de paperclip) doormiddel van microkabels. Microkabels zijn afkomstig van het Russische ruimtevaartprogramma. Deze microkabels maken het productieproces veel gemakkelijker.

In 2005 is voor het eerst in een laboratorium in het klein het binnenste van een neutronenster nagebootst kunnen worden. Dan kan er bekeken worden hoe ons heelal er tien microseconden na de Oerknal uitzag.

Activiteiten

1)  Atoomonderzoek wordt er al vele jaren gedaan. Ook in de 2e wereldoorlog werden er al experimenten uitgevoerd. Noem een geleerde die zich bezighield met dit onderzoek.

2)  hoeveel verschillende atomen zijn er? Hoe worden die verschillen bepaald?

3)  Een combinatie van atomen zorgt ervoor dat er moleculen ontstaan. Die moleculen worden weer gecombineerd tot verschillende stoffen. Hoeveel verschillende stoffen zijn er op dit moment bekend?