Zweedse wetenschappers maken licht uit het niets

Er is helaas geen gesproken versie van dit artikel beschikbaar

Wetenschappers van de technische universiteit Chalmers in het Zweedse Göteborg hebben licht uit een vacuüm gecreëerd. Dat meldt Science Daily.

Gedurende een innovatief experiment wisten de onderzoekers enkele van de fotonen te vangen die constant verschijnen en verdwijnen in het vacuüm.

---Lees verder na dit advertentieblokje---

De bevestigde onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature. Het experiment is gebaseerd op één van de belangrijkste principes van de kwantummechanica, namelijk dat het vacuüm niet bestaat uit niets. In feite bevinden zich in het vacuüm verschillende deeltjes die verschijnen, kort bestaan, en weer verdwijnen. Ze worden ook wel virtuele deeltjes genoemd.

Casimir-effect

Christopher Wilson van Chalmers wist fotonen uit hun virtuele staat te halen zodat ze verschenen als echte fotonen, ofwel meetbaar licht. In de zeventiger jaren werd door natuurkundige Moore voorspeld dat dit zou moeten gebeuren wanneer de virtuele fotonen met ongeveer de snelheid van het licht tegen een spiegel botsen. Dit natuurkundige verschijnsel staat bekend als het dynamische Casimir-effect en is nu voor het eerst echt geobserveerd.

“Omdat het niet mogelijk is een spiegel snel genoeg te laten vibreren hebben we een andere methode ontwikkeld om hetzelfde effect te bereiken,” legde professor experimentele natuurkunde Per Delsing van Chalmers uit. “In plaats van een variërende fysieke afstand tot de spiegel hebben we gekozen om de elektrische afstand tot een kortsluiting te gebruiken als een spiegel voor microgolven.”

Paar

Het gebruikte supergeleidende kwamtum-interferentie appararaat dat SQUID wordt genoemd is buitengewoon gevoelig voor magnetische velden. Door de richting van het magnetische veld een paar miljard keer per seconde te laten veranderen konden de wetenschappers de ‘spiegel’ op een kwart van de lichtsnelheid laten vibreren.

“Het resultaat was dat de fotonen in paren uit het vacuüm kwamen, die we konden meten in de vorm van microgolfstraling,” legde Delsing uit. “De straling had precies dezelfde eigenschappen die de kwamtummechanica voorspelt.”

Tijdens het experiment draagt de ‘spiegel’ kinetische energie over aan de virtuele fotonen zodat ze kunnen materialiseren. Volgens de kwamtummechanica bevinden zich vele soorten virtuele deeltjes in het vacuüm. Professor theoretische natuurkunde Göran Johansson merkte op dat ook elektronen of protonen uit een vacuüm kunnen worden gecreëerd maar dat met een dergelijk experiment veel meer energie gepaard zou gaan.

Donkere energie

Dat fotonen in paren tevoorschijn komen is volgens de onderzoekers buitengewoon interessant en wordt nader onderzocht. Wellicht kunnen ze gebruikt worden in het onderzoek naar kwantuminformatie en bij de ontwikkeling van kwantumcomputers.

De fluctuaties in het vacuüm worden geassocieerd met de zogenoemde donkere energie die verantwoordelijk wordt geacht voor de expansie van het universum.

Bron: Sciencedaily.com

Gerelateerd: Wetenschappers maken iets uit het niets

Blijf op de hoogte & steun onafhankelijke journalistiek