Onbetaalbare ontdekkingen
Zelden halen natuurkundige ontdekkingen wereldwijd de kranten en journaals. Het gebeurde in 2012 toen het Higgs-deeltje werd ontdekt en in februari dit jaar was het ook raak. Er was een zwaartekrachtgolf waargenomen. Een trilling die bestaat uit een rimpeling in de ruimte en tijd, kleiner dan een duizendste van een proton.
De oorzaak van de golf: twee samensmeltende zwarte gaten. De meest energetische gebeurtenis die ooit is gedetecteerd. “Het was vijftig keer meer energie dan de som van alle electromagnetische energie uitgezonden door alle sterrenstelsels in het hele universum”, licht prof. dr. Jo van den Brand toe, hoofd van het Nederlandse onderzoek naar zwaartekrachtgolven aan het Nikhef.
Een nieuw zintuig
De Ligo-detector, het instrument waarmee de zwaartekrachtgolven is waargenomen, kijkt op een andere manier naar het heelal dan andere telescopen zoals de Hubble. Het apparaat meet geen licht, maar trillingen. En dat doet hij behoorlijk nauwkeurig. De betrouwbaarheid is vergelijkbaar met de dikte van een haar op de afstand van de aarde tot de dichtstbijzijnde ster (de zon niet meegerekend). De gemeten zwaartekrachtgolf was, hoe krachtig ook, niet zichtbaar met 'traditionele' telescopen. Een fantastische ontdekking dus. Zowel de media als de betrokken natuurkundigen konden hun geluk niet op.
Het enthousiasme van natuurkundigen wereldwijd heeft niet alleen te maken met die ene golf. De ontwikkelde technologie die dit mogelijk maakt, zorgt voor een nieuw venster op de kosmos. Volgens wetenschappers is het alsof we een nieuw zintuig hebben. Alsof we het heelal eerst alleen konden zien, maar nu ook gaan horen. Voor natuurkundigen zoals Van den Brand is het belang hiervan niet te overschatten. Hij ziet in de ontdekking van zwaartekrachtgolven een revolutie in de natuurkunde, spreekt over de meest opwindende tijd ooit, en noemt de ontwikkelingen 'kennis voor de eeuwigheid'. Misschien kunnen we nu zelfs de oerknal waarnemen.
Belofte maakt schuld
Grote beloftes dus. Sociologe dr. Kornelia Konrad (UT) ziet rondom de zwaartekrachtgolven een 'hype-cycle' ontstaan. Spraken natuurkundigen in eerste instantie nog voorzichtig over wat de experimenten zouden brengen, nu steken ze overal de loftrompet over zwaartekrachtdetectoren. De mogelijkheden lijken eindeloos en grote beloften worden gedaan. Denk aan het waarnemen van de oerknal.
De vraag is of dit onschuldig enthousiasme is of politieke strategie. Konrad stelt vast dat vooruitkijken een natuurlijk element van wetenschap is, maar dat het praktische belang daarvan de laatste jaren is toegenomen. Carrières kunnen er van afhangen, de status van organisaties en de financiering van toekomstige projecten. Zo ook in het geval van het zwaartekrachtonderzoek. Van den Brand is één van de pleitbezorgers voor een nieuwe detector de Einstein telescoop, die in Limburg moet komen. Nederland zou 30% van de kosten van dit nieuwe project moeten dragen: 360 miljoen. Dan moet er natuurlijk wel politiek en maatschappelijk draagvlak voor zijn.
Geen revolutie
Het kost wat geld, maar dan heb je ook wat. Een 'revolutie in de natuurkunde' is niet niks. Maar hier zet wetenschapshistoricus en -filosoof dr. Daan Wegener (UU) vraagtekens bij. Volgens de invloedrijke wetenschapsfilosoof Thomas Kuhn kun je pas spreken van een revolutie, als er sprake is van een ontdekking die een vakgebied uit een impasse, een crisis, helpt. In het geval van de zwaartekrachtgolven is daar geen sprake van. Einstein voorspelde de golven honderd jaar geleden en de waarneming bewijst zijn gelijk. Volgens Wegener geen revolutie, maar wel 'reden tot een feestje.' Wetenschappelijke vooruitgang is meer dan alleen theoretische vooruitgang.
Big science, big questions, big money
Het feestje werd wel flink gevierd, tot ergernis van wetenschapsjournalist Marcel Hulspas. Hij ziet dat 'Big Science' het goed doet in de media en bij het publiek. Bij 'Big Science' gaat het om grote vragen: hoe ontstond de kosmos; bestaat er buitenaards leven, kunnen we zelf leven maken? Het zijn vaak vragen die raken aan de kern van wat het betekent mens te zijn en misschien daarom ook populair zijn. Het gaat om grote experimenten: de deeltjesversneller in Geneve, ruimtemissies naar Mars, of een observatorium op de bodem van de oceaan. En het gaat om grote sommen geld, denk aan miljarden euro's.
Hulspas is hier kritisch op: “We hebben geen mechanismen om die geldstromen goed te sturen. Ze worden nu gestuurd door uiterst gedreven wetenschappers die weten waar de centen te vinden zijn. De betajongens hebben dat hartstikke goed voor elkaar.” De lobby voor de Einsteintelescoop is op volle gang en, toegegeven, de beloftes over het zien van de oerknal en het doorgronden van het wezen van de kosmos zijn prachtig. Maar praktisch nut is er niet direct van te verwachten. Konrad beschouwt het onderzoek daarom als wetenschappelijke luxe. Maar we kunnen het geld maar één keer verdelen en geld dat naar kosmologisch onderzoek gaat kan niet meer naar klimaatonderzoek. We moeten ons dus afvragen: kunnen we ons deze luxe veroorloven?
En wat heb je daar dan aan?
Van den Brand noemt een aantal spin-offs van het huidige onderzoek naar zwaartekrachtgolven. Zo kan de technologie om de gevoelige spiegels in de detectoren bij te stellen, gebruikt worden om stamcellen te laten differentiëren. In Groningen maakt men gebruik van sensoren om trillingen vroegtijdig te waar te nemen. En het smelten van ijskappen zou nauwkeuriger in kaart gebracht kunnen worden als we satellieten uitrusten met vergelijkbare zwaartekrachtdetectoren.
Maar Van den Brand vindt dit soort praktische toepassingen triviaal in het licht van zijn wetenschappelijke drijfveren: “Het hele boek van het ontstaan en de evolutie van het universum wordt op dit moment geschreven. Je schrijft dat boek maar een keer als mensheid en wij mogen dat meemaken. Ik ben ongelooflijk bevoorrecht. Ik hoop dat ik hier nog lang van kan genieten.”
Meer weten? Bekijk dan de avond 'Onbetaalbare ontdekkingen' terug.
