Nobelprijs voor zwaartekrachtgolven

De Nobelprijs voor de natuurkunde gaat dit jaar voor de helft naar Rainer Weiss. De andere helft gaat naar Kip S. Thorne en Barry C. Barish. “Ze deden een ontdekking die de wereld schokte”, grapte de secretaris-generaal van het Nobelprijscomité zojuist.

Dankzij de drie natuurkundigen, die hulp kregen van meer dan duizend anderen, zijn in 2015 zwaartekrachtgolven aangetoond. Die golven ontstaan bijvoorbeeld bij een enorme ontploffing of als twee sterren met hoge snelheid om elkaar heen gaan draaien. Dan komt er zoveel energie vrij dat ruimte en tijd ervan trillen: die schok gaat als een golf met de snelheid van het licht door het heelal.

Hoe meet je zwaartekrachtgolven?
Alleen merken we daar in het dagelijks leven niets van. Hoe kun je het bestaan van die golven aantonen? Einstein dacht dat het nooit zou lukken. Maar halverwege de jaren zeventig analyseerde Rainer Weiss welke ruis uit de metingen gefilterd moet worden om een zuivere waarneming over te houden.

Samen met Thorne stond Weiss aan de basis van een meetinstrument waar meer dan duizend wetenschappers van over de hele wereld aan werkten: LIGO, de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory. Barish is de leider die het project van LIGO tot een goed einde bracht.

De waargenomen golf deed er 1,3 miljard jaar over om bij de aarde te komen. In de detector staan lasers en spiegels. De lasers meten de afstanden en bij een zwaartekrachtgolf zullen die afstanden dus enigszins vervormen.

Ook Nederlandse onderzoekers betrokken
Ook Nederlandse natuurkundigen werkten aan het project mee, onder meer via natuurkundig instituut Nikhef. Dat is een samenwerkingsverband van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en vijf universiteiten (de Radboud Universiteit, de Rijksuniversiteit Groningen, de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Utrecht en de Vrije Universiteit Amsterdam).

LIGO biedt een bron aan informatie over het heelal. Zo weten we nu dat er middelgrote zwarte gaten bestaan en dat ze kunnen samengaan.

De Nederlandse natuurkundigen volgden de bekendmaking overigens in hotel Karel V tijdens een conferentie van de UU en SRON over zwarte gaten. Ook de Utrechtse Nobelprijswinnaar van 1999  Gerard 't Hooft was daarbij aanwezig, zie rechtsonder op onderstaande foto van Pieter van Dorp van Vliet.