17 oktober 2017

Heeft LIGO naast zwaartekrachtsgolven soms ook effecten van kwantum zwaartekracht gedetecteerd?

In het LIGO signaal van zwaartekrachtsgolf GW150914 (blauwe lijn) zit wellicht een repeterend signaal van kwantum zwaartekracht (zwarte pieken).

De ontdekking van zwaartekrachtsgolven door de Advanced LIGO detector in de Verenigde Staten – dit jaar februari wereldkundig gemaakt – is deze week uitgeroepen tot de Physics World 2016 Breakthrough of the Year. Da’s reuze verdiend, want met de ontdekking van GW150914 werd voor het eerst een nieuw venster op het universum geopend, een venster dat we al hadden met elektromagnetische straling, variërend van radio- tot gammastraling. Het zou wel eens kunnen dat de ontdekking nog een staartje krijgt, want er is een groepje natuurkundigen dat zegt dat LIGO naast zwaartekrachtsgolven nog iets anders heeft ontdekt, namelijk signalen die een effect zijn van de kwantum zwaartekracht, van de gekwantificeerde versie van Einstein’s zwaartekrachtstheorie. Eerder meldde ik al dat een drietal natuurkundigen zegt dat ze in het gemeten signaal van GW150914 een echo hebben gevonden, een regelmatige, maar uiterst zwakke herhaling van de passerende zwaartekrachtsgolf.

Modellen van kwantum zwaartekracht, waarbij de zwaartekracht wordt overgebracht door boson deeltjes, gravitonen genaamd, zeggen dat in de extreme omstandigheden van de botsing van twee zware zwarte gaten, waardoor GW150914 op 1,3 miljard lichtjaar afstand van de aarde werd veroorzaakt, echo’s kunnen ontstaan, welke niet ontstaan volgens de ‘conventionele’ zwaartekrachtstheorie van Albert Einstein, de Algemene Relativiteitstheorie. Die echo’s zie je in de afbeelding hierboven, kleine herhalingen van de grote golf. Zoals gezegd denken Jahed Abedi, Hannah Dykaar en Niayesh Afshordi – da’s het drietal natuurkundigen waar ik het hierboven over had – dat ze in het signaal van GW150914 die echo hebben gevonden. Maar naast deze gedetecteerde zwaartekrachtsgolf is er nog een tweede ontdekt, te weten GW151226, veroorzaakt door een botsing van twee zwarte gaten op 1,4 miljard lichtjaar afstand. Plus nog een derde zwaartekrachtsgolf, niet volgens de statistische methode geen ontdekking mag worden genoemd, maar die wel gemeten is, te weten LVT151012, die op 12 oktober 2015 werd gedetecteerd.

Abedi, Dykaar en Afshordi zeggen nu in hun vakartikel ‘Echoes from the Abyss: Evidence for Planck-scale structure at black hole horizons’ dat ze door de combinatie van de waarnemingen aan deze drie zwaartekrachtsgolven met een zekerheid van 99,6% (2,9 sigma) een echo hebben gevonden in het signaal – een kans van 1 op 270 dat ze er naast zitten en het signaal ruis is. Je ziet dat in de grafiek hierboven, de rode curve is die van GW150914 alleen, de zwarte met een verhoogd signaal is die van de drie gemeten zwaartekrachtsgolven samen. Of het echt zo is dat de echo erin zit en óf ‘ie ook daadwerkelijk een effect van kwantum zwaartekracht is dat moet nog blijken. Natuurkundigen zoals Lubos Motl (The Reference Frame) zijn sceptisch over de claim van het drietal. Wie weet weten we volgend jaar, als de initiatiefnemers van LIGO, Kip S. Thorne, Rainer Weiss en de familie van Ronald Drever, de Nobelprijs voor de Natuurwetenschappen gaan winnen, meer over de ontdekking van kwantum zwaartekracht door LIGO. Bron: Koberlein + The Reference Frame + Starts with a Bang.

Reacties

  1. descheleschilder zegt:

    Mocht het zo zijn dat er daadwerkelijk tekenen van kwantumzwaartekracht zijn waargenomen, dan blijft er geen ruimte over voor de theorie van Verlinde volgens welke kwantumgravitatie niet bestaat. Gravitatie is in zijn theorie immers het gevolg van de kwantumtheorie, dat wil zeggen, uit een poging de gravitatie te kwantificeren (via de snaartheorie: ADS-CFT correspondentie), waarna hij stelt dat gravitatie een emergent verschijnsel is en niet is te kwantificeren. Verwarrend!
    Ik ben zelf geneigd om het omgekeerde te denken. Waarmee ik bedoel dat de kwantumtheorie voortkomt uit de ruimtetijd. Als de ruimtetijd uit (niet lokale) verborgen variabelen bestaat (Bell’s experiment weerleggen deze niet) dan kan dat de basis voor de kwantumtheorie vormen. De ruimtetijd, en dus de gravitatie, is dan uiteraard niet te kwantificeren.
    Als je werkelijk elementaire deeltjes (ik beschouw, in navolging van Haïm Harari, quarks en leptonen als samengestelde deeltjes; in die theorie zijn er slechts twee (!) samenstellende deeltjes, het absolute minimum, te weten het V- en T-rishon; de zwakke kracht is volgens dit model een residuekracht, zoals ooit de sterke kernkracht een residuekracht was, overgedragen door massieve pionen, te vergelijken met de massieve W- en Z-deeltjes die verondersteld worden de zwakke kracht over te brengen; ik zou nog veel meer kwijt willen over deze interessante theorie, maar dat is hier niet op zijn plaats, hoewel het misschien toch nog wel interessant is te vermelden dat er in het universum evenveel materie als anti-materie aanwezig is volgens meneer Harari) als een uitgebreide structuur ziet, met een straal ter grootte van een Plancklengte, dan is de minimale lengte die je (theoretisch) kan meten de Plancklengte (lengtes kleiner dan de Plancklengte bestaan wel, maar zijn onmeetbaar) en de minimale tijd Natuurlijk de Plancktijd.
    Vraagje: hoe maak ik een hyperlink en hoe tover ik een smiley tevoorschijn? :-0

Laat wat van je horen

*