Zwaartekrachtgolven

Terug naar de portier

 

Voorspelling Zwaartekrachtgolven  

Op dit moment (9 februari 2016) is er grote belangstelling voor de uitkomsten die over twee dagen zullen worden gepresenteerd van de LIGO detector- metingen in de VS van zwaartekrachtgolven. Deze twee Michelson interferometers met armlengten van achtereenvolgens 4 km en 3 km kunnen variaties van de zwaartekracht meten, maar tot nu toe is het niet gelukt om de golven te meten die theoretisch gezien, zouden moeten ontstaan uit een systeem van nauwe dubbelsterren. Voor dit type zwaartekrachtgolven geldt dat hoe dichter de dubbelsterren bij elkaar staan, hoe sterker de golven worden en hoe groter de frequentie wordt. Opwinding ontstaat vooral bij de gedachte dat twee dergelijke massa's naar elkaar toe spiraliseren en uiteindelijk met elkaar versmelten wat misschien aanleiding geeft tot een supernova explosie.  

Uit de algemene relativiteitstheorie volgt dat een ver verwijderd dubbelsterstelsel een meetbare, zij het zeer kleine, verstoring van het zwaartekrachtveld hier tot gevolg zal hebben. Het zou aardig zijn geweest indien de spreekbuizen van "De Wereld Draait Door" ook een voorspelling hadden gedaan over de te verwachten resultaten van LIGO. Waarschijnlijk zouden zij het houden bij een eerste meting van een continue reeks van de zwaartekrachtgolven van een nauwe dubbelster in het frequentiegebied tussen 75 en 500Hz. Als dat inderdaad wordt gemeten, is dat een groot succes.  

De belangrijkste vraag voor enkele lezers van mijn boek Op het Spoor van de Tijd  is of mijn nieuwe opvatting over de relativiteitstheorie tot enige voorspelling over de uitkomsten van de LIGOmetingen kan leiden die afwijkt van de traditionele inzichten. Daar heb ik de laatste dagen stevig over moeten denken want waar men in de oude opvatting een variatie in de lengte van de interferometer verwacht, voorzie ik een variatie in de afstand (=snelheid x tijd) en dat is in de hier bedoelde metingen niet van elkaar te onderscheiden. Er zijn echter theoretische mogelijkheden die misschien aan de wetenschappers zijn ontsnapt.

De metingen worden namelijk geïnterpreteerd als metingen aan zwaartekrachtgolven die in de richting van de ene arm van de interferometer een uitrekking van de arm tot gevolg heeft en in de andere richting een krimp. Dit lengteverschil leidt tot een opbouwende interferentie waardoor ter plekke licht kan worden gemeten (de uitgangssituatie is donker, een toestand van uitdovende interferentie zodat er géén licht is). Ook in mijn opvatting zal dit tot dezelfde meetresultaten leiden, doch er is een verschil te vinden indien een bron wordt gemeten die zich precies in het verlengde van één van de interferometerarmen bevindt. De wetenschappers van LIGO verwachten daar, naar ik aanneem, geen speciale signalen, terwijl volgens mijn theorie er twee bijzonder signalen zijn te verwachten:

1.       In de meetgegevens van de 4 km lange LIGOopstelling zal men pieken in de metingen kunnen vinden rond 268 Hz en de tweevouden en halveringen (octaafverschillen) van die frequentie. Deze frequentie hangt samen met de lengte van 4 km en de kunstmatige verlenging van de arm met de factor 140 (via spiegels) en de snelheid van de golven van 300 000 km/sec. De gevoeligheid van dit type meting zou zelfs nog enorm kunnen worden verbeterd indien men op dit laatste bedacht is. Daarmee wordt het ook mogelijk de plaats van de bron aan het firmament beter vast te stellen.

2.       Er zou ook en dat zou een zeer grote verrassing zijn zo af en toe een kort durende reeks van pieken gemeten kunnen worden samenhangend met de omloopfrequentie van een nauwe dubbelster. Deze meting zou zich dagelijks moeten herhalen. Het bijzondere hieraan is dat de plaats van de bron van de zwaartekrachtgolven dan tamelijk nauwkeurig kan worden bepaald.

Deze beide suggesties doe ik onder voorbehoud want het is onmogelijk in een week te doorgronden wat de LIGOwetenschappers in 20 jaar hebben uitgevogeld.

We zullen gespannen de uitzending van donderdag moeten afwachten om er achter te komen welke verrassing het LIGOteam uit de hoge hoed zal toveren.

 

Henk Dorrestijn

Den Haag

9 februari 2016