Opwinding over de natuurconstanten

De laatste tijd is er nogal wat opwinding onder natuurkundigen over de natuurconstanten. In de wereld van elementaire deeltjes en natuurkrachten zijn er een aantal natuurconstanten, waarvan verondersteld wordt – zoals de naam al doet vermoeden – dat ze constant zijn, zowel in tijd als in ruimte. De lichtsnelheid, de Gravitatieconstante, de fijnstructuurconstante, allemaal voorbeelden van natuurconstanten. De opwinding gaat over recente waarnemingen die laten zien dat die constanten wellicht een andere waarde hebben óf dat ze helemaal niet zo constant zijn. Twee voorbeelden: ten eerste is er opwinding over G, de gravitatieconstante uit de gravitatiewetten van Newton. De constante bepaalt de sterkte van de gravitatiekracht en sinds Henry Cavendish in 1797 is men druk bezig de waarde ervan te bepalen. G is lastig te meten omdat de zwaartekracht zeer zwak is. Sinds 2004 zijn twee teams onafhankelijk van elkaar in de Verenigde Staten en China bezig om G nogmaals te meten en beide voorlopige resultaten laten zien dat de huidige waardeniet helemaal correct is. Of G inderdaad moet worden bijgesteld blijkt volgend jaar als er een internationale commissie zich over gaat buigen. Wordt vervolgd.

Is α, de fijnstructuurconstante, variabel?

Dan de tweede opwinding, die gaat over α, de fijnstructuurconstante, welke de sterkte van de electromagnetische wisselwerking bepaalt. Deze keer gaat het niet over de vraag of de gemeten waarde wel juist is, maar over de constantheid ervan. Onderzoek met de Keck Telescoop op Hawaï en de Very Large Telescope (VLT) in Chili aan het licht van ver weg staande quasars laat zien dat α varieert. Het licht van de quasars – actieve sterrenstelsels met een superzwaar zwart gat in hun kern – wordt onderweg naar aarde deels geabsorbeerd door tussenliggende gaswolken en onderzoek aan het licht geeft duidelijkheid over de waarde van α in het verleden van het heelal. Wat blijkt verrassend: de Keck-metingen geven aan dat α vroeger een fractie kleiner was, terwijl de VLT-metingen zeggen dat α juist groter was! 😯 Bij Keck kijken ze naar de noordelijke sterrenhemel en bij VLT naar de zuidelijke hemel, dus de conclusie ligt voor de hand dat er niet alleen sprake is van een variatie van α in tijd maar óók in ruimte. Het lijkt alsof het heelal twee kanten heeft (‘lobsided’), die ieder een verschillende α kennen. Tenminste, dat is een suggestie, geen onomstotelijk feit. Over een andere natuurconstante, de lichtsnelheid, wordt al jaren gediscussieerd over z’n constantheid, dus ook hier zal vast een vervolg aan worden gegeven. Bron over G: NRC-Handelsblad, 11 september 2010, en bron over α: 80 Beats.