28 maart 2024

De ruimte lijkt meer op whiskey dan op bier

Gammaflitser

Voorbeeld van een gammaflits. Er zijn meerdere manieren om zo’n uitbarsting van gammastraling te produceren. Het ontploffen van uiterst massieve sterren is er één van. Credit: Michigan Tech.

De ruimtetijd lijkt eerder op whiskey dan op bier. Dat lijkt een bijzondere zin om een artikel mee te beginnen, maar onderzoek naar gammaflitsen heeft dit echt uitgewezen.Het zit als volgt: sommige theorieën van kwantumzwaartekracht stellen dat het universum niet glad is, maar schuimig. Het schuim bestaat uit fundamentele eenheden die Planck-lengtes genoemd worden: “pixels” triljoenen keren kleiner dan een waterstofatoom. Planck-lengtes zijn zo klein dat ze onmogelijk gedetecteerd kunnen worden, behalve dan door de hoogenergetische gammastralen die door gammaflitsers geproduceerd worden. Dit is waarom: de golflengten van deze fotonen behoren tot de kleinste die aan de wetenschap bekend zijn. Klein genoeg om verstoort te raken door de Planck-pixels. Tijdens deze interactie worden de fotonen verstrooid. De mate van verstrooiing hangt af van de exacte golflengte van de fotonen. Over korte afstand merk je niets van deze verstrooiing, maar over een afstand van miljarden lichtjaren zal het effect van de Planck-pixels meetbaar worden. Dat betekent dat fotonen van verschillende golflengten op verschillende tijdstippen op aarde moeten arriveren.In 2009 heeft men de Fermi Gamma-ray Space Telescope gebruikt om drie fotonen van verschillende golflengten te detecteren, die alledrie op hetzelfde moment zijn uitgestoten door dezelfde gammaflits. Als de ruimtetijd schuimig is, zouden ze niet tegelijk moeten worden opgevangen. Helaas deden ze dat wel: na een reis van miljarden jaren kwamen de fotonen in foto-finish (of is het foton-finish? 🙂 ) over de finishlijn van Fermi. Dat betekent dat de ruimtetijd helemaal niet schuimig is. Een aantal theorieën over kwantumzwaartekracht kunnen dus de kliko in.

quantumfoam

Een platte ruimtetijd (boven), een “pluizige” ruimtetijd (midden) en een “schuimige” ruimtetijd. De onderste optie is nu afgevallen. Credit: retrieved from Universe-Review.ca.

Bron: Michigan Institute of Technology.

Share

Speak Your Mind

*