Credit: FUW.
Volgens een Poolse groep natuurkundigen onder leiding van Jerzy Lewandowski (Universiteit van Warschau) heeft onderzoek aan de zwaartekracht tijdens de oerknal laten zien dat elementaire deeltjes die massa bezitten allemaal op hun eigen manier de ruimtetijd ervaren. Dat onderzoek deed de groep in een poging om te laten zien hoe de ruimtetijd in die oerknal ontstaan is vanuit een eerdere fase, waarin de zwaartekracht de allesoverheersende factor was. Om die zwaartekracht te kunnen beschrijven hebben Lewandowski – familie van de voertballer? Wie ’t weet mag het zeggen – en zijn makkers een model van de quantum zwaartekracht gebruikt dat loop quantum gravity (LQG) heet en dat er van uit gaat dat de ruimtetijd bestaat uit hele kleine vezels, die in lussen met elkaar verweven zijn (zie de afbeelding rechtsonder). Eén vierkante centimeter zou bestaan uit een miljoen biljoen biljoen biljoen biljoen biljoen van die fibers, da’s een 1 gevolgd door maar liefst 66 nullen! Hoe quantum zwaartekracht in interactie met massa kan leiden tot het ontstaan van de (klassieke) ruimtetijd zie je in de figuur links: het proces is vergelijkbaar met ijskristallen, die zich vormen door het bevriezen van vloeibaar water.
Credit: Linfoxman – Foxman (Public Domain) via Commons Wikimedia.
Drie jaar geleden kwam de groep met een wiskundig model van de LQG, waarin quantum zwaartekracht wordt gecombineerd met de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Op basis van dat model is men weer verder gaan rekenen en de uitkomst is dat voor deeltjes zonder massa, zoals fotonen, de ruimtetijd isotroop is, d.w.z. dat de eigenschappen naar alle richtingen toe exact hetzelfde zijn, maar dat het voor deeltjes met massa niet isotroop is! Bij deeltjes met massa blijkt er een voorkeursrichting in de ruimtetijd te zijn en wel de richting waarin het deeltje beweegt. Dat maakt de ruimtetijd anisotroop en derhalve ervaren alle deeltjes met massa de ruimtetijd op een andere manier. Dit betekent niet dat het heelal in z’n geheel ook een voorkeursrichting heeft. Hoe elementaire deeltjes met massa de ruimtetijd ‘ervaren’ staat los van hoe ze zich in de ruimtetijd gedragen – daarin zullen ze zich allemaal net als hun gelijke ‘soortgenoten’ hetzelfde gedragen. Bron: Science Daily.’
