Wetenschappers starten zoektocht naar mysterieuze ‘vijfde natuurkracht’ en die zou poort zijn tot verborgen deel heelal

Getty
In het Istituto Nazionale di Fisica Nucleare bij Rome zullen wetenschappers deze maand een toestel aanzetten waarmee gezocht zal worden naar een mogelijke vijfde natuurkracht. Die zou de poort kunnen zijn naar een groot deel van het heelal dat tot nu toe verborgen bleef voor ons.

De beste theorie van de werkelijkheid die fysici momenteel hebben, verklaart maar 4 procent van het zichtbare universum. De rest is een mysterie dat bestaat uit donkere materie en donkere energie.

Ondersteboven

“Momenteel weten we niet waaruit meer dan 90 procent van het universum is opgebouwd”, aldus onderzoeker Mauro Raggi van de Universiteit Sapienza Rome in de Britse krant The Guardian. “Als we die nieuwe natuurkracht vinden, kan dat alles ondersteboven gooien wat we nu weten. Het zou een heel nieuwe wereld openen en ons kunnen helpen om de partikels en krachten te begrijpen waaruit de donkere sector van de kosmos is opgebouwd.”


Momenteel kennen we maar 4 natuurkrachten: de sterke kernkracht (die atomen bij elkaar houdt), de zwakke kernkracht (die een rol speelt bij straling), de elektromagnetische kracht (die ons onder meer toelaat om te telefoneren) en de zwaartekracht (die ons letterlijk met onze voeten op de grond houdt). De vijfde natuurkracht zou niet alleen het gedrag van de onbekende deeltjes in de donkere materie sturen, maar zou ook een subtiel effect kunnen hebben op de krachten die we al kennen.

Tijdens het experiment – dat luistert naar de naam Padme: Positron Annihilation into Dark Matter Experiment – zal geregistreerd worden wat er gebeurt als een diamanten schijf van een tiende van een millimeter dik beschoten wordt met een stroom antimateriepartikels (positronen).

Als de positronen de schijf raken, smelten ze meteen samen met elektronen en verdwijnen ze in een kleine uitbarsting van energie. Die laatste bestaat uit twee lichtpartikels (fotonen). Als de vijfde natuurkracht echt bestaat, zal er echter iets heel anders gebeuren. In plaats van twee zichtbare fotonen zal er maar eentje vrijkomen, samen met een ‘donker foton’. Dat laatste zou dan het equivalent zijn van een lichtpartikel in de donkere sector.

Onzichtbaar

In tegenstelling tot een normaal lichtdeeltje, zal het donkere foton niet te detecteren zijn door Padme. Maar door de energie en de richting van de afgevuurde positronen te vergelijken met wat er uit voortkomt, kunnen de wetenschappers zeggen of er een onzichtbaar deeltje is gevormd en te weten komen wat de massa daarvan is. Normale fotonen hebben geen massa, maar donkere fotonen wél. Als we de massa kennen en de partikels waarin het donkere foton zich kan opsplitsen, zouden we voor het eerst een blik krijgen van dat waaruit het grootste deel van het heelal is opgebouwd.

Het experiment zal nog zeker tot het einde van het jaar lopen en er zijn plannen om Padme in 2021 te verhuizen naar Cornell University. Die heeft een nog sterkere deeltjesversneller dan Italië.

Zoektocht

De Universiteit Sapienza Rome is overigens niet de enige instelling die met de zoektocht bezig is. Ook de Thomas Jefferson National Accelerator Facility in het Amerikaanse Virginia zoekt. “Het donkere foton – als het bestaat – is in feite een poort”, aldus onderzoeker Bryan McKinnon. “Het zal de sluizen niet openzetten, maar het zal ons wel toelaten om een kijkje te nemen in de donkere sector.”

Wat we daar zullen aantreffen is niet duidelijk. Het zou zelfs kunnen dat er helemaal geen vijfde natuurkracht ís. Donkere materie zou ook gewoon vorm kunnen krijgen door de zwaartekracht en kunnen bestaan uit één type deeltje. Maar het zou ook een heel rijk universum kunnen zijn, waar nieuwe soorten onzichtbare deeltjes en krachten wachten om door ons ontdekt te worden.




58 reacties

Alle reacties worden voor publicatie gelezen -en goed- of afgekeurd- door het moderatie-team van HLN. Elke reactie moet voldoen aan deze gedragsregels.
Je naam en voornaam verschijnen bij je reactie.


  • Leo Duym

    Gino Denil, waar ontkennen creationisten dat in de zon kernfusie plaats heeft? Het is een mager argument om te wijzen naar aardse prestaties van wetenschappers om hun theorieën over het ontstaan der dingen geloofwaardig te maken. Ik kijk dagelijks met veel vermaak naar National Geographic en Science Discovery (beide sterk anti-creationistische), iedere keer zie ik een uitverkoop van theorieën die een sciencefiction schrijver ook kan bedenken.

  • Gino Denil

    Onzin Leo Duym. Er zijn in de wetenschap geen tientallen theorieën over de zwaartekracht. Bewijst enkel dat je niet wetenschappelijk geschoold bent. Bovendien verklaar je stuntelig eigenlijk hetzelfde. Het Higgsdeeltjes zijn microscopische deeltjes. Veel kleiner zelfs nog. Want met een microscoop niet waar te nemen. En als dat voor de massa zorgt van materie zou de invloed van die massa verantwoordelijk zijn voor de zwaartekracht.

  • Leo Duym

    @Marc Wouters, wie zich ernstig verdiept in de vraag wat is zwaartekracht, weet dat er zoveel antwoorden zijn als dat er wetenschappers zijn die hierover hun zeg doen. De zwaartekracht zou zelfs geen kracht zijn, maar het gevolg van microscopische kwantummechanische effecten.

  • Gino Denil

    Zelfs als de kernfusie in de zon onjuist zou zijn. Wetenschappers hebben heel wat betere argumenten om hun opvattingen over de zon te verdedigen dan jij om ze tegen te spreken, Johan Van Biesen. Dan is het realiseren van kernfusie in een kernfusiereactor toch al een grootse prestatie die bewijst dat ze meer kennis hebben dan deze die om alles te verklaren religieuze verhaaltjes verzinnen en in het echte leven niets kunnen realiseren.

  • Marc Wouters

    Leo Duym, gezever dat herhaald wordt blijft gezever. Wat je zegt over zwaartekracht is bijvoorbeeld onzin. Zwaartekracht is excellent verklaard. Het is de verbuiging van het ruimtetijd weefsel over invloed van massa. Massa is dan weer het gevolg van het Higgs-boson, of godsdeeltje. Je moet de vooruitgang niet afdoen als onzin uit religieuze redenen.