Het is alweer een paar weken geleden dat de wereld bijna ontplofte vanwege de ontdekking van ‘gravitatiegolven‘. Wat een doorbraak! Maar nu is het tijd om de lege champagneflessen op te ruimen, en eens te kijken wat we daar nu écht aan hebben.
Wat was het een feest! Eerst dat ‘lek’ vooraf; de persconferenties overal tegelijk; dat getwitter… Op de een of andere manier spelen die beta’s het altijd weer klaar om ons gek te maken. Een jaar geleden was het met het Higgs-boson, en een paar weken geleden die gravitatiegolven. En steeds weer met een onbegrijpelijke ontdekking. Het Higgs, het ‘deeltje dat andere deeltjes hun massa geeft’ (!!??), kon op geen enkele begrijpelijke wijze aan het publiek worden uitgelegd. (Vincent Icke deed bij DWDD iets met een zandbakje, meen ik.) Desondanks werd het nieuws in alle media als Sinterklaas binnengehaald. Higgs was werkelijk ge-wel-dig! Een doorbraak van hier tot Tokyo. En wat was het fijn voor meneer Higgs die dat deeltje ooit had voorspeld! Dat hij dat nog mocht meemaken! Maar waar het nu precies om ging – geen deskundige die het kon vertellen. Maar ze zeiden wel allemaal dat het heul belangrijk was.
En toen waren er ruim een maand geleden die gravitatiegolven. Opnieuw in wezen weinig meer dan de bevestiging van wat we al wisten (de Higgs was voorspeld; gravitatiegolven waren honderd jaar geleden al tevoorschijn gekomen uit de Algemene Relativiteitstheorie van Einstein) maar opnieuw vloog wereldwijd het dak eraf. Het was weer werkelijk ge-wel-dig! Wat dat nou precies zijn, die golven, kon geen enkele deskundige uitleggen. Dus werden in talkshows wereldwijd weer allerlei borden en pijlen en Playmobil poppetjes tevoorschijn getoverd, en opnieuw stond bij de deskundigen het schuim van enthousiasme op de mond – maar wat het nou was… rimpels in de zwaartekracht, dat moest maar genoeg zijn. En het was héél belangrijk.
Deze vakkundig georganiseerde heisa heeft twee oorzaken, Ten eerste zijn er de warme banden tussen de harde bèta’s en de media. Die twee partijen weten weet wat ze van elkaar kunnen verwachten, en helpen elkaar. De bèta’s hebben miljarden (écht: miljarden) uitgegeven aan allerlei apparatuur dat verder nergens goed voor is, en zijn dus best bereid (en volgens hun bazen ook zo’n beetje verplicht) om de opbrengsten van deze mega-investering tot kosmische proporties op te blazen. Samen met de voorlichters organiseren ze maanden van tevoren hoe de publiciteit moet verlopen, en wanneer het zo ver is, zijn ze meer dan bereid om allerlei superlatieven te spuien en grootse verhalen te vertellen over de oerknal, zwarte gaten, tijdreizen – ga maar door. En al die artikelen, al die tv-opnames met doldwaze optredens van hele en halve deskundigen, garanderen dat regeringen straks nóg meer geld willen geven voor zulk vreselijk belangrijk onderzoek.
En de media? Ach, de media. Die willen naast rampen en conflicten ook wel eens goed nieuws brengen. En wat is er dan mooier dan een ge-wel-dige wetenschappelijke ontdekking zoals Copernicus of Newton die al deden. En op zo’n moment bieden die opgewonden bèta’s precies wat de media willen horen. Ook al begrijpen ze er geen ene moer van. (Wie wél?) Het klinkt gewoon goed. Bèta’s en de media – het is een verstandshuwelijk dat op zulke hoogtijdagen echter oprechte passie lijkt te kennen. We gunnen ze het feestje. Maar nu wordt het toch wel tijd om al die mooie woorden eens kritisch te bekijken.
‘En wat hebben we eraan?’ Dat vragen journalisten ook altijd. Wat een grote ontdekking moet uiteraard een groot nut hebben. Gelukkig zijn de bèta’s daar goed op voorbereid. Ze hebben geen echt antwoord maar pareren de vraag met een indrukwekkende tangbeweging, bestaande uit twee delen:
– Nou, het is gewoon een geweldige ontdekking en dankzij deze ontdekking leren we de wereld om ons heen véél beter begrijpen, en dat is heél belangrijk voor iedereen. Voor de hele mensheid.
– We hebben écht geen idee wat voor concrete uitvindingen hieruit zullen voortkomen, maar ja… toen Röntgen zijn röntgenstraling ontdekte, of Curie radioactiviteit, of… (et cetera), toen had ook niemand enig idee wat ze daarmee konden doen! Dus het wordt vast weer iets fantastisch!
Zo gaat het elke keer weer. Elke keer wordt de belastingbetaler verteld dat hij vreselijk geïnteresseerd is in wat wetenschappers doen, en wordt hem voorgespiegeld dat er ooit (maar je weet nooit wanneer) geweldige uitvindingen in de schappen zullen verschijnen. Zo ging het met dat Higgs-deeltje, en zo ging het na de detectie van gravitatiegolven. Bij die laatste kwamen astronomen (en journalisten) werkelijk beelden tekort om het wereldschokkende belang hiervan te beschrijven. Er ging een compleet nieuw venster open op de kosmos. Het was alsof God ons een compleet nieuw zintuig had gegeven waarmee we als nooit tevoren de kosmos konden bekijken, aldus LIGO-medewerker Scabolcs Márka in Scientific American van 12 februari:
“Imagine you can touch, smell, taste and see – and one day you can hear. That day is a glorious day. This is what happened tot us, as humanity. From today, we can hear the cosmos. We can see the unseen.”
We hebben er allemaal oortjes bijgekregen. En o wat zij we heden blij. Maar dat krijg je nadat astronomen een miljard dollar in de grond hebben gestopt, en daarna een bliepje hebben geregistreerd.
Dat is in woorden niet uit te leggen (als dat wel zo was, zou de astronomie geen serieuze wetenschap zijn). Het is in ieder geval iets totaal anders dan de gewone (overigens voor fysici volledig mysterieuze) gravitatiekracht. Het is meer een trilling in de tijdruimte, die ontstaat wanneer een massa wordt versneld. Het effect is heél klein. Vergelijkbaar met de doorsnee van een elementair deeltje. Einstein, die deze trilling uit zijn formules zag rollen, meende dan ook dat ze nooit gedetecteerd zou kunnen worden. Maar hij had buiten de vasthoudendheid van zijn collega-natuurkundigen gerekend. Die trilling moest en zou gedetecteerd worden. Want pas dan (zo vertelden ze iedereen die geld moest geven) wist ‘humanity’ zeker dat de Algemene Relativiteitstheorie ‘waar’ was. Natuurlijk waren er andere bewijzen en aanwijzingen dat Einstein niet gek was, maar ja, die jongens wilden zo graag. Dus lieten we ze hun gang gaan.
Het wereldschokkende golfje van begin februari, dat overigens al half september 2015 was gedetecteerd, is afkomstig (zo blijkt, als je goed kijkt naar de bliep) van twee zwarte gaten die aan het versmelten zijn tot één groot zwart gat. Kijk, dan gebeurt er wat. Dán heb je immense massa’s en immense versnellingen, groot genoeg om op een immense afstand een immens duur apparaat te prikkelen. Het is natuurlijk on-ge-lofelijk knap dat Homo sapiens in staat is om dergelijke apparatuur te bouwen en zo’n signaal te detecteren. Maar de kosmische gebeurtenis zélf is niks nieuws. Zwarte gaten vreten elkaar wel vaker op. Neutronensterren, dat zijn ook extreem zware objecten die dergelijke grappen kunnen uithalen en mooie gravitatiegolven kunnen veroorzaken. En die golven kunnen ons vast wat vertellen over wat daar precies gebeurt. Maar verder… planeten, sterren, sterrenstelsels… het is allemaal te tam om met LIGO te detecteren. Dat ding is er slechts voor de meest extreme knallen in de kosmos, niet voor de subtiele sterrenkunde. Daar komt bij dat LIGO vrijwel geen richtingsgevoel heeft. De bliep kwam ‘ergens’ vandaan. (Spreid uw armen even uit – dat is ongeveer de nauwkeurigheid van LIGO.)
Om écht te bepalen waar aan de hemel de knal zich voordoet, moeten we nog een paar van die detectoren bouwen (en hun metingen combineren). En u raadt het al: die natuurkundigen zijn al druk aan het collecteren. In Japan wordt al geboord, en in Europa wordt driftig getekend aan de Einstein Telescoop die over vier jaar hetzelfde moet kunnen als LIGO (maar dan beter) en dat voor twee miljard dollar. Maar de beste plek voor dat soort uiterst gevoelige detectoren is uiteraard in de ruimte. LISA (Laser Interferometer Space Antenna), zo heet deze natte droom der gravitatiespecialisten. En er wordt al nagedacht over een combinatie van vier LISA-detectoren, die samen de Big Bang Observer moeten gaan heten. Kosten: zeg maar een honderdvoud van wat nu op aarde wordt weggesmeten. Maar dan kunnen astronomen u straks wel héél precies zeggen hoe dat met die vraatzuchtige zwarte gaten zit. Willen we dat weten? Sterker, want het wordt wereldnieuws.
Gaan we met gravitatiegolven de grote kosmische vragen beantwoorden? De vraag hoe het zit met de donkere materie, met de aard van de donkere energie die ervoor lijkt te zorgen dat de Oerknal niet afremt maar juist versnelt? Nou nee. Of hooguit via een omweg, wanneer dat gereken aan die zwarte gaten plots iets heel geks oplevert. Reken er maar niet op, niet tijdens uw leven – mocht u er überhaupt in geïnteresseerd zijn. Wat kunnen we straks dan wél met die bizar dure dromen in de ruimte? Welnu, u leest het goed, het wordt de Big Bang Telescoop. Met een dergelijke mega-mega-instrument zou het mogelijk moeten zijn om een soort van ‘hemelkaart van de gravitatiegolven’ te maken. Een kaart met daarop de pieken der dansende gaten, te midden van het geruis dat de Big Bang in zijn jonge heftige jaren heeft veroorzaakt. Dat is machtig interessant voor wie wil weten hoe die knal nu precies verliep. Maar om dat te kunnen doen moeten we wel zoveel mogelijk golven van zoveel mogelijk frequenties opvangen – dus dat vergt een ware batterij aan detectoren in de ruimte. Dat vergt megaveel miljarden en vele eeuwen knutselen. Dus u raadt het al: astronomen lopen nu al te kwijlen bij de gedachte. Bruce Allen van het Max Planck Instituut voor gravitationele fysica vertelt in hetzelfde artikel in Scientific American:
“Die ruisende achtergrond is eigenlijk het moeilijkste te detecteren, maar ze geeft ook de diepste informatie, want zwarte gaten en neutronensterren zijn een beetje ouderwets. Laten we even duizend jaar vooruit springen, wanneer onze uiterst geavanceerde beschaving observatoria heeft gebouwd die het hele gravitationele spectrum kunnen overzien. Misschien duurt het geen duizend jaar; misschien is het maar een eeuw voordat zoiets als de Big Bang Observer bestaat, en een eeuw later bouwen we iets dat het hele spectrum kan zien. Waar het om gaat is dat het achtergrondspectrum een van de laatste dingen is die mensen ooit zouden kunnen bestuderen met gravitatiegolven. Ergens in de kosmos is vast wel een beschaving die dat al gedaan heeft. We zijn nog niet zo ver – nog niet.”
Geweldig toch!? Zo’n kaart willen we toch allemaal aan de wand? Daar gooien we toch nog een paar eeuwen geld tegenaan?
