Maandag 23/05/2022

Wetenschap

Hebben fysici negatieve massa gecreëerd?

null Beeld Scientias
Beeld Scientias

Amerikaanse wetenschappers beweren dat zij erin geslaagd zijn een vloeistof met negatieve massa te maken in een laboratorium. Kennis die onze visie op de werkelijkheid wel eens zou kunnen veranderen.

KL

Voor de leek illustreert professor Jacques Tempère van de Universiteit Antwerpen het begrip treffend aan de hand van een glaasje champagne. Een druppeltje water valt naar beneden, maar een luchtbelletje in een glaasje champagne schijnt de verkeerde richting uit te gaan. Het luchtbelletje als object op zich lijkt dan een negatieve massa te hebben.

De wetenschappers publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijk vakblad Physical Review Letters. In een laboratoriumsetting koelden zij rubidiumatomen tot het bijna absolute nulpunt (0 Kelvin of -273,15 graden Celsius). Door de manier waarop het koude wolkje atomen dan reageert op een kracht, lijkt het alsof het een negatieve massa bezit.

In zulke toestand overlappen de materiegolven van de deeltjes immers zodanig, dat ze niet meer van elkaar onderscheiden kunnen worden en uiteindelijk één grote materiegolf ontstaat. Dat wordt gezien als de vijfde aggregatietoestand naast het alombekende vast, vloeibaar, gas en plasma. In die toestand vloeien de deeltjes zonder weerstand, een zogenaamd superfluïdum.

Om tot zo'n superfluïde toestand te komen, gebruikten de wetenschappers lasers om de rubidiumatomen te koelen. De atomen werden opgesloten in een compacte magnetische val, waarin ze ingevangen zijn zoals soep in een kom. In die 'kom' had het rubidium nog een normale, positieve massa. Als de kom breekt, zouden de atomen bijgevolg naar buiten snellen.

"Geen nieuwe kennis over donkere materie"

De wetenschappers hanteerden echter een tweede groep lasers zodat ze de manier waarop de atomen rond hun as draaien, konden koppelen aan hun snelheid, in vaktermen de spinbaan-koppeling genoemd. Wanneer ze dan de val van de atomen uitschakelen, gedraagt het wolkje atomen zich alsof het een negatieve massa heeft.

"Wat van belang is, is dat het hier gaat om inertiële massa en niet om gravitationele massa", zegt professor Tempère. "De eerste is de massa die kracht aan versnelling linkt en dat noemen we de traagheidsmassa of heel netjes de inertiële massa. Laatstgenoemde is de massa die onderhevig is aan zwaartekracht en dat noemen we heel netjes de gravitationele massa. De onderzoekers hier hebben niet de zwaartekracht negatief gemaakt, maar de inertiële massa."

Wie nu denkt dat het hier gaat om baanbrekende fysica die ons nieuwe kennis aanreikt over donkere materie, slaat de bal mis. "De grootste verwezenlijking van dit experiment is dat we de kwantumtheorie, onze visie op de werkelijkheid, nu op manieren kunnen testen die van tevoren niet mogelijk waren."

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234