24 oktober 2017

Dat kan natuurlijk ook: zoeken naar donkere materie golven in plaats van deeltjes

Al vele jaren wordt er op directe en indirecte wijzen gezocht naar de deeltjes die de donkere materie zouden vormen, de mysterieuze substantie die een kwart van de massaenergie van het heelal zou uitmaken. Uitkomst van alle speurtochten tot nu toe, zowel in de ruimte (o.a. door instrumenten verbonden aan het ISS), op aarde als diep onder de grond, is dat er nul komma nul signalen zijn gevonden voor zo’n deeltje. Vandaar dat natuur- en sterrenkundigen nadenken over betere instrumenten én over het uitbreiden van de speurtocht naar nog niet ontgonnen terreinen. En daar is de komende speurtocht naar donkere materie golven een voorbeeld van. Alle elementaire deeltjes kunnen ook als golf worden voorgesteld, de crux van de golf-deeltje dualiteit van de kwantummechanika. Of je nou fotonen, elektronen of protonen hebt, ze zijn als deeltje voor te stellen én als golf. Dat zou dan dus ook voor deeltjes donkere materie kunnen gelden. Fotonen als golven zijn waarneembaar als electromagnetische straling, bijvoorbeeld met een radio, die radiostraling opvangt. Vandaar het voorstel dat men bij het SLAC National Accelerator Laboratory in de Verenigde Staten heeft om een soort van radiodetector voor donkere materie golven te gaan bouwen, eentje die op zoek gaat naar golven van twee soorten kandidaat-donkere materiedeeltjes: verborgen fotonen en axionen. Op theoretische gronden denkt men dat áls deze deeltjes bestaan hun golven detecteerbaar moeten zijn. Als een golf de detector passeert en die is gevoelig genoeg dan zou de detector bij een bepaalde frekwentie kunnen resoneren, net als een gewone radio doet. Door gebruik te maken van zogeheten superconducting quantum interference devices (SQUID’s) zou de gevoeligheid van de radio sterk genoeg moeten zijn om de golven te bemerken.

De SLAC-natuurkundigen die golven van donkere materie willen detecteren. Credit: SLAC.

Golven van deeltjes donkere materie met een massa van een biljardste tot een miljoenste elektronvolt zouden opgemerkt moeten worden, denken de SLAC-natuurkundigen. Probleem is dat de daarbij behorende frekwenties in het KHz tot GHz bereik vallen en laten daar nou net ook alle gewone radiouitzendingen in vallen – heel veel ruis opleverend. Vandaar dat de ‘radio DJ’s’ van SLAC gaan proberen om die ruis door filtering te verminderen en het signaal van golven donkere materie op te vangen. Bron: Symmetry magazine.

Reacties

  1. Arie, het is niet mijn gewoonte, maar in dit geval lijkt het me (voor één keer) nuttig om iets te zeggen over de schrijfwijze van enkele woorden. Voor een goed begrip, je hoeft je er hier niet aan te houden (alleen bij de overheid en in het onderwijs ‘moet’ dat, en dan nog) en ik wil alleen maar informeren, niet betweteren.

    Als je aan het begrip ‘donkere materie’ (‘materie’ die in zeker opzicht ‘donker’ is) nog een stuk toevoegt, bv. ‘golven’, dan is dat een samenstelling geworden: het gaat om ‘golven van donkere materie’, dus ‘donkeremateriegolven’, in één woord (in het Engels zijn het er drie: ‘dark matter waves’, maar dat is Engels). In het Nederlands schrijven we samenstellingen in principe zoveel mogelijk aan elkaar (bv. ‘zwaartekracht’ en ‘zwaartekrachtgolf’, niet ‘zwaarte kracht’ en ‘zwaarte kracht golf’ of ‘zwaartekracht golf’), op enkele uitzonderingen na (hoofdletter in het woord, botsende klinkers …). We schrijven dus ook kandidaat-donkeremateriedeeltjes’ (na ‘kandidaat komt altijd een streepje): het gaat niet over materiedeeltjes die ‘kandidaat-donker’ zijn, maar over mogelijke ‘donkeremateriedeeltjes’.

    Voor wie er belang in stelt of er belang aan hecht – ik dring niets op – is het misschien nuttig om het aaneenschrijfprincipe eens te overlopen via de volgende voorbeelden (daarmee slijt het in, of wen je eraan; één makkelijk voorbeeld onthouden helpt ook):

    armeluisleven, blauweogenpolitiek, bruinebonensoep, derdewereldland, dollekoeienziekte, geitenwollensokkenjongen, grotestedenbeleid, halvedagsysteem, heteluchtballon, hogedrukspuit, hogesnelheidstrein, jongeaardecreationisme, kleinejongensmanieren, koelekikkerhouding, koudeoorlogsretoriek, koudefusieclaim, lageloonland, langeafstandsloper, langetermijnplanning, mageremelkpoeder, mooiemeisjesblad, nieuwemediabedrijf, openboekexamen, platteaardefreak, rijkeluiskind, slimmemetertechnologie, socialewoningbouw, tammekastanjeboom, vastebrandstofmotor, versemuntthee, vrijemarktdenken, witteboordencriminaliteit, zwartemarktprijs, zwartgeldaffaire

    Eindebetoogpunt: .

  2. Die geitenwollensokkenjongens van SLAC zouden de aardse storing kunnen verdonkeremanen door de detector in een baan om de maan te sturen (slimmemetertechnologie). Dan volgens het halvedagsysteem achter de maan storingsvrij detecteren en voor de maan om de signalen naar de platteaardefreaks te sturen.

    • Dat is wel een vorm van kleinejongensmanieren, om niet te zeggen witteboordencriminaliteit. Ze hebben alleszins geen last van koudwatervrees. En nu ben ik wel toe aan een kopje versemuntthee. Een sterkedranktoetje na dat hetebliksempotje van daarnet is niets voor mij. Nog een fijne nieuwewoordenjacht! 🙂

  3. Asjemenou, voorje’tweetstaatallesaanelkaar (gekheid) Herman heeft wel een punt Monique Suspecting Achterelkaar of los van elkaar, aan elkaar of aan elkaar vast kan een andere betekenis hebben.
    Letterlijk en figuurlijk.

    Monique Facepalming: Light Skin Tone on EmojiOne 3.1

  4. Ik snap het niet meer. Ze kunnen geen donkere materie vinden, dus gaan ze zoeken naar de golven waarmee deze onvindbare deeltjes zich manifesteren ?

Laat wat van je horen

*