**Wetenschappers hebben de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein opnieuw met ongekende precisie gevalideerd, dankzij de detectie van de krachtigste zwaartekrachtgolfgebeurtenis tot nu toe. Het signaal, genaamd GW250114, is afkomstig van de samensmelting van twee zwarte gaten en biedt de duidelijkste test tot nu toe van Einsteins eeuwenoude voorspellingen.
Een nieuw tijdperk van zwaartekrachtgolfdetectie
De botsing werd in 2025 waargenomen door een netwerk van geavanceerde zwaartekrachtgolfdetectoren, waaronder de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) in de Verenigde Staten en de Virgo-detector in Italië. Deze instrumenten zijn aanzienlijk gevoeliger dan hun voorgangers uit 2016, waardoor uitzonderlijk schone gegevens kunnen worden vastgelegd. Deze duidelijkheid is van cruciaal belang omdat het rigoureuze testen van fundamentele natuurkunde mogelijk maakt.
Onderzoekers gebruikten GW250114 eerder om de stelling van Stephen Hawking te bevestigen, waarin hij stelde dat de gebeurtenishorizon van het resulterende zwarte gat niet verder zou krimpen dan de gecombineerde omvang van zijn voorlopers. De bevindingen ondersteunden Hawking met vrijwel zekerheid. Nu heeft een team onder leiding van Keefe Mitman van de Cornell University de analyse verder doorgevoerd en de gebeurtenis rechtstreeks vergeleken met de vergelijkingen van Einstein.
Hoe de algemene relativiteitstheorie de botsing voorspelde
De theorie van Einstein beschrijft hoe massa de ruimte-tijd vervormt en de beweging van objecten daarin dicteert. Wanneer ze worden toegepast op het samensmelten van zwarte gaten, voorspellen de vergelijkingen een specifieke volgorde: de zwarte gaten draaien naar binnen, versnellen, botsen en trillen vervolgens op verschillende frequenties – analoog aan een rinkelende bel.
Eerdere gebeurtenissen misten de duidelijkheid die nodig was om deze “ringdown-modi” te verifiëren, maar GW250114 was luid genoeg voor nauwkeurige tests. Het team van Mitman simuleerde de verwachte frequenties op basis van de vergelijkingen van Einstein en vond een verbazingwekkende overeenkomst met de waargenomen gegevens.
“De amplitudes die we in de gegevens meten, komen ongelooflijk goed overeen met de voorspellingen uit de numerieke relativiteitstheorie”, legt Mitman uit. “De vergelijkingen van Einstein zijn heel moeilijk op te lossen, maar als we ze oplossen en we voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie in onze detectoren waarnemen, zijn die twee het erover eens.”
Wat dit betekent voor de toekomst van de natuurkunde
De nieuwste resultaten versterken de robuustheid van de algemene relativiteitstheorie. Laura Nuttall van de Universiteit van Portsmouth verklaarde: “Alles lijkt te lijken op wat Einstein zegt over de zwaartekracht.”** Het onderzoek benadrukt echter ook de beperkingen van de huidige detectoren.
Hoewel de match sterk is, kunnen afwijkingen tot 10% niet worden uitgesloten. Mitman merkte op dat deze onzekerheid zal afnemen naarmate de detectorgevoeligheid verbetert. Als er discrepanties naar voren komen, zou dit erop wijzen dat de theorie van Einstein onvolledig of onjuist is.
Het streven naar grotere precisie zal doorgaan naarmate wetenschappers meer gebeurtenissen observeren en hun instrumenten verfijnen. Elke waarneming brengt ons dichter bij het begrijpen van de fundamentele wetten van het universum, en of de visie van Einstein onbetwist blijft.
