måletyngdebølge

Methode meet het onmeetbare

Kunnen gravitatiegolven eindelijk worden aangetoond?

Supernova’s en sterrenbotsingen produceren waarschijnlijk gravitatiegolven die zich verplaatsen door ruimte en tijd. De golven zijn al door Albert Einstein voorspeld, maar vielen nooit direct aan te tonen door metingen. NASA probeert het nu met de nieuwe methode van de atomaire interferometrie.

De eerste proeven vinden plaats in een 10 meter hoge toren op de Stanford University in de VS. Een wolk rubidiumatomen wordt van de toren ‘gegooid’ en met laserstralen beschoten, waardoor hun temperatuur daalt tot net boven het absolute nulpunt, -273 °C.

Atomen op twee plaatsen tegelijk

Dat leidt tot de kwantummechanische toestand van superpositie, waarbij atomen op twee plaatsen tegelijk kunnen zijn. De op golven lijkende atomen worden dan bestookt met nieuwe laserpulsen, die elk atoom splitsen in twee stralen. Als de stralen onder in de detector bij elkaar komen, ontstaat er een interferentiepatroon dat de tijdens de val afgelegde baan laat zien.

De trillingen van gravitatiegolven die op de aarde vallen, zijn extreem zwak. Maar als een gravitatiegolf de baan van de atomen met slechts een biljoenste deel verandert, is dit al meetbaar met een interferometer. Rechtstreekse waarnemingen van gravitatiegolven maken het mogelijk om de grootste gebeurtenissen in het heelal te bestuderen - misschien zelfs de oerknal.

Woordenboek: Superpositie

Een gevolg van de wetten van de kwantummechanica, die inhoudt dat een atoom of een deeltje zich in twee toestanden tegelijk kan bevinden. Een elektron dat om de kern van een waterstofatoom draait, kan zich bijvoorbeeld in twee verschillende banen tegelijk bevinden.

Bekijk ook ...

ONTVANG DE NIEUWSBRIEF VAN WETENSCHAP IN BEELD

Je ontvangt je gratis special, Onze extreme hersenen, als download zodra je je hebt aangemeld voor onze nieuwsbrief.

Ook gelezen

Niet gevonden wat je zocht? Zoek hier: