‘Supergeleidende antenne kan zwaartekrachtsgolven waarnemen’

Share Button
Zwaartekrachtsgolven zijn door Einstein voorspelde trillingen in ruimtetijd. Tot nu toe is er nog nooit direct bewijs gevonden voor zwaartekrachtsgolven. Het lijkt er nu op dat er eindelijk een methode is ontdekt om dit spookachtige verschijnsel te ontdekken: een supergeleider.

Zwaartekrachtsgolven bieden kijkje in diepste geheimen van het heelal
Zwaartekrachtsgolven zijn zeer interessant, omdat ze opgewekt worden door buitenissige processen zoals botsende zwarte gaten of zelfs de Big Bang zelf. Ontdekken astronomen zwaartekrachtsgolven, dan biedt dit een rechtstreeks kijkje in de keukengeheimen van de kosmos, waaronder de nog steeds onbeantwoorde vraag wat zwaartekracht precies is. Ook voorspellen bepaalde kosmologische theorieën afwijkend gedrag van zwaartekrachtsgolven. Geen wonder, dat er enorme interesse bestaat in zwaartekrachtsgolven. Ook is het de enige voorspelling van Einsteins algemene relativiteitstheorie die nog niet direct is bevestigd.

Zwaartekrachtsgolven zeer lastig waar te nemen
Helaas is er een probleem. Weliswaar vervormen zwaartekrachtsgolven ruimtetijd waar ze doorheen reizen maar de gevolgen zijn miniem, denk aan de afmeting van de atoomkern van goud of uranium op een afstand van Amsterdam naar New York. In principe zijn de huidige generatie zwaartekrachtsdetectoren, monsterlijke apparaten tot vier kilometers lang, in staat dit minieme verschil te ‘spotten’. Deze apparaten lijken op een enorme L. Er kaatst voortdurend licht heen en weer dat met zichzelf interfereert. De theorie is dat als een zwaartekrachtsgolf passeert, de ene arm tijdelijk korter wordt dan de andere, dus dat dat het interferentiepatroon zal verstoren. Desondanks is er nog steeds geen zwaartekrachtsgolf rechtstreeks waargenomen.

Supergeleider als extreem gevoelige detector
Armen Gulian van de Chapman University in Maryland en enkele collega’s beschrijven nu een goedkoop, nieuw type detector dat veel compacter is dan dit soort reuzendetectoren. Uiteraard goed nieuws in een tijd van economische neergang. In plaats van op lengteverschillen te testen, maakt deze detector gebruik van een andere eigenschap.

De detector bestaat ui teen grote staaf supergeleidend metaal. Als een zwaartekrachtsgolf passeert, werkt deze in op alle massa in de staaf, dus zowel de supergeleidende elektronen als de metaalatomen.De grap is dat de atomen in de metalen staaf vastgenageld zitten op hun plaats, maar de elektronen niet. Deze zijn geheel vrij om te stromen. Het gevolg: de zwaartekrachtsgolf zal de elektronen heen en weer slingeren, stellen ze. Een tweede supergeleidende staaf wordt aan een hoekpunt van de eerste staaf gezet (ze vormen dus een L). Als een zwaartekrachtsgolf de eerste staaf samenperst, wordt de tweede staaf uitgerekt. De elektronen in deze staaf zullen nu ook gaan trillen, maar dan uit fase met de eerste staaf. Als beide staven worden verbonden met een ook supergeleidende stroomdraad, moet er een soort wisselstroom ontstaan.

In principe, stelt de groep, (met enkele verfijningen, die nodig zijn vanwege specifieke eigenschappen van supergeleiders) kunnen ze op deze manier met twee staven van ongeveer tien meter lang, zwaartekrachtgolven waarnemen.

Zwaartekrachtsgolf wekt stroom op
Op dit moment zijn er ampèremeters van Hewlett Packard op de markt die stroompjes tot een attoampère kunnen waarnemen. Dat is in principe voldoende om de opgewekte stroom te meten. Elektromagnetische ruis kan uit worden gefilterd door alleen de voorspelde golven uit te filteren. Ook kan de detector in een magnetische fles worden geplaatst om zo alle elektrische en magnetische velden uit te sluiten. NASA heeft nu al een aantal dure missies geschrapt. Zou deze technische vondst de lancering van een goedkope zwaartekrachtsgolfdetector toch mogelijk maken?

Bron:
Armen Gulian et al., Superconducting Antenna Concept for Gravitational Wave Radiation, ArXiv.org (2011)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. Ppfffzucht schreef:

    2 zwaartekracht zal ook met lichtsnelheid gaan?
    Geeft een anomalie in de gravitatie?
    Komt ergens van gaat ergens heen?

    Dan is een simpele elektronische ahw keukenweegschaal met vergelijkssoftware al voldoende als meetinstrument en met zes er van kun je nog zien van waar het komt ook.

    Mede van al deze dure te dure super de luxe miljardenmeetinstrumenten heb ik nog nooit vernomen dat ze maar zelfs de gravitatieveranderingen van de maanperioden hebben gedetecteert noch van eb en vloed dus iets is loos?

    Als dat al niet gemeten kan worden hoe moeten ze dan een verre ster of erg zwakke golf vinden?

    Ik vind de geloofwaardigheid van diverse takken der wetenschap ondertussen zacht uitgedrukt wel weg smelten als sneeuw voor de zon en alle critici zijn zeker een zachte dood gestorven?

  2. adenis schreef:

    @pffffzucht

    je bent wel erg kritisch. ik heb juist het idee dat er iedere keer een goedkopere versie van die miljardenmeetinstrumenten. laatst was er geloof ik ook een goedkopere versie van de LHC.

    maar goed, weer ontopic. zoals jezelf zegt dat je dit kan meten met een weegschaal is erg kort door de bocht. Het probleem met zwaartekracht is dat bij jouw onderzoek het gewicht van de weegschaal ook veranderd. zo kan je dus nooit een zwaartekracht golf meten.

    Dit soort onderzoeken moeten we juist steunen. Door dit soort onderzoeken zal het leven over 50 tot 100 jaar ontzettend veranderd zijn (kijk maar naar de afgelopen 20 jaar).

    geef de wetenschappers wat meer credits en/of verdiep je meer in de materie.

    • Pfffzucht schreef:

      je kritiek is niet goed doordacht omdat ik “ahw” zei en omdat zulke meetaparatuur inderdaad niet meer dan twee kwartjes behoeft.en een zwaartekrachtgolf een zwaartekrachtfluctuatie kan daar mee wel degelijk gemeten worden indien deze bestaat want laten we wel wezen ook dat bestaan moet nog bewezen worden.zelf betwijfel ik dat omdat het een opeense verschijnen of verdwijnen van enorme hoeveelheden materie verondersteld en dat gebeurd niet zo maar ook in novas niet.

      volgens hun theorie zouden de atoomklokken op aarde al lang de zwaartekrachtgolven gedetecteert moeten hebben daar ze blijkbaar dan ook tijddiscrepanties veroorzaken en ook daar hebben we nog nooit van gehoord of wel?

      en ondertussen blindelings al meer dan 50 jaar geloofwaardigheid aan ze geven is ondertussen behoorlijk welletjes dacht je niet?ze meestal gebaseerd op wat vage hysterische tv progjes en propaganda veel te overwaardeerd en heel einstein is ook al failliet.

  3. Barry schreef:

    @ Adenis,

    Je kan (kort door de bocht) idd meten met doodgewone weegschalen dat zwaartekracht bestaat, helaas kan je met weegschalen niet meten hoe zwaartekracht functioneert. Maar ja, dat zwaartekracht bestaat is allang en breed bewezen, zet 2 digitale horloges op exact dezelfde tijd, laat 1 person bovenop een berg staan en de ander onder aan de voet van de berg en het bewijs van het bestaan van zwaartekracht is geleverd. Maar goed, dit wist je zelf waarschijnlijk ook al. Maar goed, ik heb nu een nieuwtje, gebaseerd op bovenstaand artikel…

    In 2018 worden 3 satelieten gelanceerd die in principe hetzelfde doen als de supergeleidende antenne beschreven in het artikel. Dit project heet LISA. Laser Interferometer Space Antenna. Voorzover ik begrepen heb heeft Einstein zelf deze onderzoeksmethode op papier gezet en dus bestond de onderzoeksmethode al veel langer dan de supergeleidende antennes bestaan. Het verschil is alleen dat de supergeleidende antennes een simpelere voorloper is van deze 3 satelieten en dat Einstein (en de NASA) toendertijd niet in staat waren om satelieten richting een zwart gat te kunnen sturen omdat toen de methode nog niet bestond om zwarte gaten te kunnen detecteren.

    http://www.lisa.nasa.gov/

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger