Zwaartekrachtsgolven
Op maandagmorgen 14 september 2015 werkte het VVD-kamerlid Pieter Duisenberg aan de nieuwe onderwijsagenda van zijn partij toen hij werd getroffen door een zwaartekrachtsgolf. Duisenberg is een lange man (net als zijn vader), maar door de zwaartekrachtsgolf werd hij heel eventjes nog 0.5 x 10-21 meter langer. Dezelfde zwaartekrachtgolf werd ook gedetecteerd door de LIGO-detectoren in de Verenigde Staten in misschien wel de meest nauwkeurige meting ooit. Een internationaal team van wetenschappers heeft inmiddels vastgesteld dat deze zwaartekrachtsgolf, de eerste die ooit is waargenomen, veroorzaakt is door het samengaan van twee zwarte gaten. Dit is een sensationele wetenschappelijke ontdekking, die bijdraagt aan ons begrip van het heelal en onze wereld daarin. We kunnen trots zijn op de inbreng van Nijmeegse sterrenkundigen bij dit resultaat.
Pieter Duisenberg ziet dit anders. Volgens hem moet de allocatie van wetenschapsgeld meer aansluiten op maatschappelijke uitdagingen. Zwaartekrachtsgolven zijn maatschappelijk en economisch totaal irrelevant, want wat maakt het nou uit of je 0.5 x 10-21 meter langer of korter bent. Volgens Duisenbergs onderwijsagenda is het daarom beter om prioriteit te geven aan initiatieven zoals het Advanced Research Center for Nanolithography (ARCNL). Nanolithografie is een technologie voor het maken van chips voor bijvoorbeeld computers en smartphones. Het Nederlandse bedrijf ASML is een wereldleider op dit gebied en verdient miljarden met de verkoop van lithografische machines. Duisenberg wil dat het Nederlandse onderzoek zich richt op het bouwen van dergelijke “kassamachines” in plaats van op nutteloze “kennismachines” zoals de LIGO-detector.
Het is echter opmerkelijk hoeveel de nieuwste kassamachine van ASML lijkt op de kennismachine van LIGO. In beide apparaten wordt gebruik gemaakt van extreem nauwkeurige optische technologie en peperdure spiegels. Beide apparaten zijn van binnen vacuüm omdat zelfs de kleinste stofdeeltjes de werking kunnen verstoren. Beide apparaten maken gebruik van geavanceerde mechatronica (en een enorme bak software) om in real-time te corrigeren voor externe trillingen zoals een voorbijrijdende vrachtauto of een vallende boom. De precisie van de kennismachine is aanzienlijk groter dan die van de kassamachine, maar daar staat tegenover dat in de kennismachine niets beweegt terwijl de kassamachine onderdelen laat bewegen met een precisie van enkele nanometers, met snelheden van tientallen meters per seconde en acceleraties boven de 50G. Beide apparaten zijn wonderen der techniek.
Door de vele parallellen kunnen studenten en promovendi die toponderzoek hebben gedaan aan kennismachines direct aan de slag bij bij bedrijven die kassamachines bouwen. In een recent interview in Bits & Chips reageert ASML-topman Peter Wennink op de vraag of de Nederlandse wetenschap voldoende dienstbaar is aan onze economie: ‘Voor ASML is dat geen issue; wij regelen dat een op een met onze partners.’ Wennink onderschrijft ook de oproep van VNO-NCW-voorman Hans de Boer om een miljard euro meer te investeren in onderzoek: ‘in de fundamentele hoek – de kraamkamer noem ik het altijd – doen we structureel te weinig.’
Is het niet hoog tijd dat ook Pieter Duisenberg zijn positie ten aanzien van onderzoeksfinanciering herziet?
Lees alle columns van Frits Vaandrager
H.T. Bosman schreef op 18 februari 2016 om 15:44
Let de komende dagen en weken op De Volkskrant want de kans bestaat dat die weet aan te tonen dat er geen zwaartekrachtgolven zijn waargenomen maar iets anders dat bij natuurkundigen allang bekend is. Een vergelijkbare vergissing deed zich voor in 2014 toen onderzoekers op de Zuidpool het definitieve bewijs meenden te zien voor de periode waarin het heelal hyperinflatie onderging kort na de Oerknal. Dat bewijs zou zitten in verstoringen in de kosmische achtergrondstraling. Kort na de bekendmaking van het vinden van dat bewijs bleek dat die vervormingen waren veroorzaakt door stofwolken in de Melkweg war de straling doorheen was getrokken. Dat er stofwolken zijn in de Melkweg (en ook elders in het zichtbare heelal) is al decennialang bekend.
Paul Groot schreef op 22 februari 2016 om 10:40
Beste hr/mevr. Bosman,
De ontdekking van zwaartekrachtsgolven zoals die o.a. door onze groep op de Afdeling Sterrenkunde is aangekondigd is van een ander type dan de BICEPS2 resultaten waar u naar gerefereerd. De BICEPS2 resultaten claimden dat ze in de microgolf-achtergrondstraling de signatuur van zwaartekrachtsgolven vanuit het vroege heelal hadden gezien. Inderdaad bleek achteraf dat de meting beter verklaard kon worden met het effect van stofwolken in de Melkweg. Deze BICEPS2 resultaten waren (zelfs in het geval ze gelijk hadden gehad) echter een indirect bewijs voor het bestaan van zwaartekrachtsgolven: het waren nog steeds metingen aan ‘licht’, in dit geval microgolven, een van de vele vormen van electromagnetische straling.
In de LIGO experimenten hebben we echter het vervormen van de ruimte-tijd zelf gezien, door het korter en langer worden van de afstand tussen twee spiegels. De oorzaak van deze trilling was het samensmelten van twee zwarte gaten: een heel ander fenomeen dat zwaartekrachtsgolven veroorzaakt dan de golven uit het vroege heelal. Hoewel alternatieve theorieen nooit helemaal uit te sluiten zijn is de simpelse verklaring voor deze waarneming een zwaartekrachtsgolf zoals die theoretisch is opgeschreven in de Algemene Relativiteitstheorie van Einstein. Interstellair stof heeft hier geen enkele invloed op, net als de Aarde, de Zon of andere ‘obstakels’ in het heelal.
Paul Groot, hoogleraar Sterrenkunde