21 oktober 2017

LIGO-wetenschappers winnen Nobelprijs Natuurkunde 2017 wegens ontdekking zwaartekrachtsgolven

Kip Thorne, Rainer Weiss en Barry Barish.

Vandaag is bekend gemaakt dat de drie natuurkundigen Rainer Weiss (MIT), Barry C. Barish en Kip S. Thorn(beiden Caltech), architecten van de LIGO-detector, waarmee in 2015 voor het eerst zwaartekrachtsgolven zijn ontdekt, de Nobelprijs voor de Natuurwetenschappen 2017 hebben gewonnen. Van het drietal bedacht Thorn al in de jaren zestig dat botsingen tussen zware zwarte gaten zwaartekrachtsgolven zouden opleveren, die wellicht op aarde detecteerbaar waren, zwaartekrachtsgolven als rimpels in de ruimtetijd, die voor het eerst door Albert Einstein in 1916 op basis van zijn Algemene Relativiteitstheorie van een jaar eerder waren voorspeld.

Weiss bedacht vervolgens een detector, waarmee dat mogelijk zou zijn (zie hieronder de tweet met een pre-protoype van LIGO, gebouwd door Weiss) en vervolgens startten ze in 1984 samen met de natuurkundige Ronald Drever het project, waaruit het Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) zou voortkomen. Drever overleed in maart dit jaar en eigenlijk had hij ook de Nobelprijs moeten krijgen, maar die wordt niet toegekend aan overleden wetenschappers.

Barish, die in zijn plaats de Nobelprijs ontving, nam in de jaren negentig het directeurschap van LIGO over van zijn voorganger Robbie Vogt en wist het ambitieuze project organisatorisch en financieel te realiseren, onder andere door de start van de LIGO Scientific Collaboration, waar meer dan duizend wetenschappers aan meedoen, en de feitelijke bouw van de twee detectoren, de Hanford interferometer in 1994 en Livingston in 1998.

Op 14 september 2015 werd met LIGO de eerste zwaartekrachtsgolf gedetecteerd, GW150914, veroorzaakt door twee zwarte gaten die 1,3 miljard lichtjaar van ons vandaan tegen elkaar knalden en samensmolten. Inmiddels zijn er al vier van die golven gedetecteerd, waarvan de laatste onlangs samen met de Europese Virgo detector bij Pisa in Italië werd waargenomen – zie de afbeelding hierboven. De voorzitter van het Nobelprijscomité sprak in Stockholm van een ontdekking die de wereld heeft geschokt, iets wat je in het geval van de passerende zwaartekrachtsgolven zeer letterlijk mag nemen. Bron: Nobelprijs.

Reacties

  1. Angele van Oosterom zegt:

    Het script van ‘Interstellar’ (2014) is gebaseerd op het werk van Kip Thorne, zie o.a. interview Wired,
    https://www.wired.com/2014/11/metaphysics-of-interstellar/
    Knap werk allemaal, net als de toekomst voorspellen!

  2. Even serieus blijven. ‘Interstellar’ is sciencefiction, geen science. Kip Thorne verandert daar niets aan. Laten we niet doen alsof we het serieuzer moeten nemen dan het is. Om het cru te zeggen, ik vond het een leuke film, maar wetenschappelijk gesproken is het gezwam. Beter gezwam dan veel sciencefiction, maar gezwam. Kunnen we eens ophouden met dat cliché van de “science” in sciencefictionfilms? Dat staat op hetzelfde niveau als “nu kunnen we niet SDL, maar het komt er nog wel van, kijk maar naar Jules Verne etc.”. Bij het grote publiek gaat dat soort ongein er weer in als koek, maar je moet het grote publiek geen verkeerde ideeën geven. Daar is science, wetenschap, te belangrijk voor.

    • Paul BakkerPaul Bakker zegt:

      Het computermodel en gereken aan het zwarte gat voor de film heeft wel tot een wetenschappelijke publicatie geleid. In die zin heeft er toch echte science in gezeten.
      Het vervelende, nou ja, voor het verhaal misschien niet vervelend, is dat die science flink vermengd werd met fantasie (gezwam, zo je wilt) en dan weet je al gauw niet meer wat aannemelijk is, en wat absoluut uit de duim is gezogen.

  3. Ik begrijp dat de ver gevorderde leeftijd van veel onderzoekers weer een rol speelt bij het overhaast uitreiken van dit soort prijzen en de echte overtuigende klap b.v. binnen onze Melkweg nog millennia kan duren. Toch had ik graag een echt overtuigend signaal willen zien i.p.v. die op maat gefilterde ruis waar Virgo als 2e niet onafhankelijke collaborator mee komt. Het probleem bij Ligo is de gecorreleerde ruis; witte ruis heeft een oneindige bandbreedte en power, totdat je het gaat filteren… Zie ook http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4662434/Controversy-gravitational-wave-discovery.html . Het is mij nog iets te controversieel als je iets vindt dat gevonden moet worden.

    • De vier waargenomen zwaartekrachtsgolven hebben allen een overtuigend signaal. Statistische betrouwbaarheid van GW150914 bijvoorbeeld was meer dan 5,1 sigma. Hier hoef je echt niet aan te twijfelen hoor.

  4. Als je deze video bekijkt dan kan je een prachtige repeterende sinus uit de ruis detecteren voorafgaand aan de samensmelting. https://youtu.be/S2vp7iVWrkE met een stevige amplitude. Ik vind dat een veel beter bewijs voor GW dan de eenmalige klap zelf.

    • OK, als dit een nog beter bewijs is, waarom noem je de ontdekking dan controversieel? Ik snap je even niet.

      • Die paar cycli die ze detecteren voor de klap op basis van een template is wel erg gelimiteerd als je weet dat die BH al tijden om elkaar heen draaien en dus continu die sinus produceren. Ik ben heel benieuwd waar Weiss binnenkort mee komt want het stikt van die repeterende signalen die zomaar de oorzaak zouden kunnen zijn van die gecorreleerde ruis 🙂 Als je dan kan phaselocken op een enkele bron dat ben je echt binnen….

        • Die zwarte gaten kunnen duizenden, wellicht al miljoenen jaren om elkaar heen draaien en repeterende cycli van zwaartekrachtsgolven uitzenden. Het punt is alleen dat die golven te zwak zijn en niet boven de ruis uitkomen van de detectoren. Pas in de laatste fractie voor de samensmelting wordt er een paar zonsmassa in één keer doorheen gejast als zwaartekrachtgolven en die zijn krachtig genoeg om miljarden lichtjaren verderop door de detectoren te worden opgemerkt.

          • Onze Melkweg heeft een diameter van slechts ca. 100.000 lichtjaren, GW150914 zat op een afstand van 1.3 miljard lichtjaar, m.a.w. er valt best wel wat te detecteren binnen onze Melkweg als de signaalamplitude gewoon kwadratisch met de afstand afneemt. Zie http://www.express.co.uk/news/science/838937/space-travel-black-holes-interstellar
            “100 MILLION black holes discovered in Milky Way to cause problems for future space travel”
            Misschien worden we wel helemaal doof van al die random signalen uit onze Melkweg.Tel 10.000 random sinussen bij elkaar op en je hebt “ruis”; misschien dat Fourier dan de oplossing biedt…maar meer verklap ik niet Arie 🙂

  5. Kwam in Nature vandaag dit bericht nog tegen,
    http://www.nature.com/news/ligo-s-unsung-heroes-1.22786
    Het gaat om Joseph Weber, Heinz Billing, Alain Brillet, Richard Isaacson, Rochus ‘Robbie’ Vogt en Alessandra Buonanno die deze credits ook verdienen. Ik doe er zelf nog Albert Michelson en Edward Morley bij die de interferometer hebben bedacht.

Laat wat van je horen

*