Bruggenbouwer

KROONJUWEEL

‘Ik wil holografie zien aan de hemel’

‘Zwaartekracht is als een slecht vriendje. Je houdt van hem, maar hij voldoet nooit aan je verwachtingen’, zegt Alejandra Castro, theoretisch natuurkundige aan de Universiteit van Amsterdam. Ze onderzoekt zwaartekracht op een fundamenteel niveau. Zo kijkt ze naar ideeën over quantumzwaartekracht, waarbij de quantummechanica, die het gedrag van de allerkleinste deeltjes en licht beschrijft, wordt gecombineerd met de zwaartekrachtwetten van Einstein, die gaan over de bewegingen van grote objecten zoals vallende appels en om elkaar cirkelende sterren.

‘Einsteins algemene relativiteitstheorie is een mooie en elegante manier om de zwaartekracht te beschrijven, maar deze theorie roept ook vragen op’, zegt Castro. ‘Een van de dingen waar we mee worstelen, is hoe we ons begrip van zwaartekracht kunnen toepassen op de quantumwereld. Een succesvolle manier om deze twee belangrijke takken van de natuurkunde te verenigen, is gebaseerd op het holografische principe.’ Volgens dit principe kun je alle informatie over een volume vinden in de randen ervan; in de schil eromheen. Het is net als een hologram een tweedimensionale weergave van een driedimensionaal beeld. ‘Het idee is dat die schil begrepen kan worden met de quantummechanica en het volume met Einsteins relativiteitstheorie. De kracht van het holografische principe is dat het die twee verbindt.’

Wie quantumzwaartekracht onderzoekt, komt al snel zwarte gaten tegen. Deze objecten oefenen namelijk veel zwaartekracht uit in een kleine ruimte. Ze dwingen je zwaartekracht en quantummechanica samen te voegen. ‘Een van mijn doelen is een verband leggen tussen theoretische holografische ideeën en observaties van zwarte gaten door astronomen. Ik wil holografie zien aan de hemel.’ Tekst: Dorine Schenk