De Nobelprijs voor Natuurkunde 2017 gaat naar de Duitser Rainer Weiss en de Amerikanen Kip Thorne en Barry Barish. Zij zijn de trekkers van het Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), waarmee in 2015 voor het eerst zwaartekrachtgolven werden gemeten.

Dat heeft het Nobel-commitee zojuist bekendgemaakt. Thorne en Weiss zijn de natuurkundigen die vanaf de jaren zeventig van de vorige eeuw ervan overtuigd waren dat zwaartekrachtgolven te meten waren. Barish leidde de bouw van de LIGO-detector.

Gravitatiegolven ontstaan door interacties tussen zware hemellichamen ergens in de ruimte, zoals een botsing van twee zwarte gaten. Na zo’n botsing reizen de zwaartekrachtgolven met de lichtsnelheid alle kanten op.

Ze werden al voorspeld door de grote Albert Einstein, maar het duurde nog tot 2015 tot we ze echt konden meten. Op 14 september 2015 nam de LIGO-detector in de Verenigde Staten ze pas voor het eerst waar. Na analyse van de meetdata, maakten de betrokken wetenschappers dit bijzondere nieuws in februari 2016 bekend (lees: ‘Bestaan zwaartekrachtgolven aangetoond’)
 

Van links naar rechts: Rainer Weiss, Barry Barish en Kip Thorne. Illustratie Nobel Media


Rimpeling

Het meten van dit bijzondere natuurverschijnsel heeft zo lang op zich laten wachten, omdat het ongelooflijk lastig is om een samentrekking van de ruimtetijd te meten. Want dat is wat er gebeurt: als er een gravitatiegolf langskomt, treedt er heel even een rimpeling op in de ruimtetijd.

Die is te meten, maar daarvoor had LIGO wel een laserinterferometer nodig met armen van 4 km lang. De afstand tussen de spiegeltjes aan de uiteinden van zo’n arm veranderde kortstondig met minder dan een miljardste nanometer, dus minder dan 10-18 m. Om dit te meten, was een enorme krachtsinspanning van ingenieurs nodig.

Hoe die wetenschappers en ingenieurs dat hebben aangepakt, lees je hier: ‘Zwaartekrachtgolf gemeten dankzij ultraprecisie’. De universiteit van Kip Thorne, Caltech, heeft zojuist een mooie geschiedenis van LIGO gepubliceerd.

 

Openingsbeeld Een van de LIGO-detectoren in Hanford, Washington State.