Natuurkunde booming aan de UM
De Universiteit Maastricht gaat zich meer verdiepen in onderzoek naar fundamentele natuurkunde. “Dit met als doel om de UM als natuurkundig instituut op de kaart te zetten bij het grote publiek én bij wetenschappers.” Dat zegt Gideon Koekoek, die sinds 2017 aan de UM is verbonden om bij te dragen aan een onderzoeksgroep naar zwaartekrachtsgolven. “De mogelijke bouw van de Einstein Telescope in Zuid-Limburg tussen 2020 en 2030 kan hierbij een enorme impact hebben, zowel op technologisch, maar zeker ook op sociaal-economisch terrein.”
Natuurkunde aan de Universiteit Maastricht is relatief nieuw. Sinds 2011 loopt aan de UM het succesvolle Maastricht Science Programme (MSP), dat een brede bachelor aanbiedt in de natuurwetenschappen. Echter, deze opleiding was tot voorheen niet gelieerd aan lopend onderzoek in de fundamentele natuurkunde, zoals zwaartekrachtsgolven. Daar is een jaar geleden verandering in gekomen, toen de UM en het Nationaal Instituut voor Subatomaire Fysica (Nikhef) in Amsterdam de handen ineensloegen. En dat is belangrijk, want zwaartekrachtsgolven zullen nog decennia lang een schatkist aan nieuwe informatie over het heelal gaan opleveren. Door in te zetten op dit onderzoek, kan de UM zich een plek veroveren in dit belangrijke nieuwe vakgebied.
Revolutionaire waarneming
Volgens Gideon Koekoek, die studenten in het Maastricht Science Programme college geeft in theoretische natuurkunde, is zijn vakgebied van zwaartekrachtsgolven sinds een aantal jaren booming. Niet in de laatste plaats door de bekendmaking in 2016 dat er voor de eerste maal zwaartekrachtsgolven in het heelal waren gemeten die afkomstig waren van samensmeltende zwarte gaten. Een revolutionaire waarneming die de ontdekkers Rainer Weiss, Kip Thorne en Barry Barish een jaar later ook de Nobelprijs voor de Natuurkunde opleverde.
Albert Einstein
“De basis voor deze Nobelprijs werd ruim honderd jaar geleden al door Albert Einstein gelegd,” legt Koekoek uit. “Einstein stelt in 1916 dat zware objecten zoals sterren de ruimtetijd niet alleen vervormen - zoals beschreven in zijn relativiteitstheorie - maar óók golven kunnen veroorzaken. Deze reizen met de lichtsnelheid door het heelal. Einstein was er overigens niet van overtuigd dat we deze zwaartekrachtsgolven ooit zouden meten. Daarvoor is het effect te klein.” Einstein had gelijk én ongelijk. Koekoek: “Inmiddels weten we dat er zwaartekrachtsgolven bestaan én dat ze meetbaar zijn, een ontdekking die de wereld enkele jaren geleden deed schudden op zijn grondvesten. Het heeft een nieuw onderzoeksveld geopend en wetenschappers het gereedschap gegeven om het universum op een geheel nieuwe manier te onderzoeken. Daar willen wij als UM bij zijn.”
Gideon Koekoek (1979) studeerde cum laude af in de theoretische natuurkunde aan de Vrije Universiteit Amsterdam en behaalde daarna zijn doctorstitel onder prof. Jo van den Brand in de VIRGO-groep van Nikhef (Nationaal instituut voor subatomaire fysica in Amsterdam) op een onderwerp uit het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven. Hij doceerde natuurkunde op een middelbare school in Amsterdam-Zuid en aan de Universiteit Leiden. Ook verzorgde hij jarenlang technisch geavanceerde collegeseries aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Sinds 2017 werkt Koekoek als assistent professor aan de UM, waar hij in samenwerking met Nikhef onderzoek doet naar zwaartekrachtsgolven en colleges geeft in theoretische natuurkunde aan de Faculty of Science & Engineering.
Ondergronds laboratorium
Om de gemeten zwaartekrachtsgolven extreem nauwkeurig te kunnen meten, is behoefte ontstaan aan een nieuw meetinstrument dat hiertoe in staat is: de Einstein Telescope. Samen met Hongarije en het Italiaanse eiland Sardinië staat het Limburgse Heuvelland in de top 3 van locaties voor het prestigieuze instrument dat in de vorm van een ondergronds laboratorium met tentakels van tien kilometer lengte in een stabiele, trillingsvrije bodem op honderd meter diepte wordt gebouwd. De lobby om de Einstein Telescoop naar Zuid-Limburg te halen is inmiddels in volle gang. Een groot aantal wetenschappelijke instituten en de Universiteit Maastricht hebben zich aangesloten bij de lobby.
Grote kanshebber
“Zuid-Limburg is door de goede bodemsamenstelling een grote kanshebber,” schat de natuurkundige in. “Als we er inderdaad in slagen de Einstein Telescope hier naar toe te halen, dan is dat een grote stimulans voor de hele regio. Niet alleen in wetenschappelijk opzicht, maar zeker ook op sociaal-economisch gebied. Denk aan werkgelegenheid, maar ook aan de aantrekkingskracht die het meetinstrument op wetenschappers heeft die hier willen verblijven. Wereldwijd werken meer dan duizend wetenschappers samen aan het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven. Mocht de keuze voor de Einstein Telescope ergens tussen 2020 en 2022 op Limburg vallen, dan voegt dat enorm veel toe aan deze regio dat ook op de UM afstraalt. Als faculteit ben je dan direct betrokken bij ’s werelds meest hoogstaande wetenschap en technologie waardoor de wetenschappelijke wereldtop niet meer om Maastricht heen kan.”
De Universiteit Maastricht is officieel toegetreden tot de Einstein Telescope Coalitie van Nikhef en KU Leuven; een samenwerkingsverband dat gaat onderzoeken wat de wetenschappelijke en technologische mogelijkheden zijn om de Einstein Telescope te vestigen in de grensregio rond Zuid-Limburg.
De ondertekening vond 13 september plaats tijdens de Einstein Telescope bijeenkomst in Maastricht, waar naast de Universiteit Maastricht ook de andere partneruniversiteiten tekenden: RWTH Aachen, UCL Louvain, Hasselt, Gent, Antwerpen, VUB Brussel, ULB Brussel, Liège en Hamburg.
Verdieping en uitbreiding
Koekoek is ervan overtuigd dat de UM de komende jaren nog veel gaat betekenen voor het onderzoek op het gebied van zwaartekrachtsgolven. “We hebben de ambitie om beter aan te sluiten op het huidige onderzoek in de wereld op het gebied van fundamentele natuurkunde. Die focus op verdieping en uitbreiding van onderwijs en onderzoek aan de UM heeft mede gestalte gekregen door de oprichting van de Faculty of Science & Engineering in mei van dit jaar,” legt hij uit. Daarnaast is de UM lid geworden van de LIGO/Virgo Collaboratie, het wereldwijde team van wetenschappers dat het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven leidt en stuurt, en de UM was de officiële gastheer van de wereldwijde LIGO/Virgo-conferentie dat begin september in Maastricht plaatsvond. “We beginnen pas”, zegt Koekoek, “maar straks kan niemand meer om onze natuurkunde heen.”
Lees ook
-
Na jaren van turbulentie, heeft het leven van alumna Lea Vink een vlucht genomen in Wenen. Ze kan er nieuwe stappen zetten in haar loopbaan op het kruispunt van luchtvaart en organisatiepsychologie. Ook op persoonlijk gebied lacht het geluk haar toe sinds haar transitie van man naar vrouw.
-
Zelfstandig besluiten nemen bij vergelijkbare situaties doen computers al volop. Maar kunnen zij ook kennis toepassen op nieuwe feiten? Mark Winands, de kersverse hoogleraar Machine Reasoning bij het Department of Advanced Computing Sciences (DACS), ontwikkelt rationeel handelende computerprogramma...
-
Zou het milieu erbij gebaat zijn als we plastic vervangen door papier of glas? Nee, is het verrassende antwoord van Kim Ragaert, hoogleraar Circular Plastics. Zij pleit voor een alternatieve aanpak, gericht op meer bewustwording en kennis op het gebied van recycling.
