Geeft student Thomas de ‘theory of everything’ een opkontje?

Geeft Thomas de ‘theory of everything’ een opkontje?

Communiceren kwantumdeeltjes met elkaar door kwantumzwaartekracht? Als het experiment dat Thomas van de Kamp beschrijft in zijn bachelorscriptie dit aantoont, kan dat zomaar de heilige graal van de natuurkunde ondersteunen.
27 november om 8:38 uur.
Laatst gewijzigd op 27 november 2020
om 8:39 uur.
november 27 at 8:38 AM.
Last modified on november 27, 2020
at 8:39 AM.


Door Marjanne van der Bijl

27 november om 8:38 uur.
Laatst gewijzigd op 27 november 2020
om 8:39 uur.

By Marjanne van der Bijl

november 27 at 8:38 AM.
Last modified on november 27, 2020
at 8:39 AM.

Marjanne van der Bijl

Studentredacteur
Volledig bio
Student editor
Full bio

‘Er is op dit moment een heel goede theorie die de zwaartekracht verklaart: de algemene relativiteitstheorie van Einstein’, vertelt Thomas van de Kamp. ‘En er is ook een heel goede theorie die de kwantumprocessen verklaart: de kwantummechanica, die verklaart hoe de allerkleinste deeltjes werken. Die twee gaan alleen nog niet zo goed samen.’

Natuurkundigen van over de hele wereld proberen ze al decennia tevergeefs bijeen te brengen in een ‘theory of everything’. Maar nu, dankzij de 21-jarige natuurkundestudent Thomas, is er hopelijk weer een klein stapje in de goede richting gezet. 

Probleem

De afgelopen maanden bracht hij door aan de eettafel in zijn studentenhuis, bedolven onder de vakliteratuur, terwijl hij volop bezig was formules te herleiden en programma’s te schrijven. Voor zijn bachelorscriptie probeerde hij een probleem op te lossen voor zijn begeleider, theoretisch natuurkundige Anupam Mazumdar. 

‘Die heeft met collega’s een experiment bedacht waarmee ze willen ontdekken of deeltjes op kwantumschaal met elkaar ‘communiceren’ door kwantumzwaartekracht’, legt Thomas uit. 

Mazumdar bedacht daarvoor twee heel kleine ‘bollen’, gemaakt van diamant, die hij met lasers wil laten beschijnen. Door het licht komen die in twee verschillende toestanden terecht: de superpositie. ‘Dit betekent dat een deeltje eigenlijk op twee plekken is. Een beetje als Schrödingers kat: pas als je gaat meten, zit het deeltje in één van de twee toestanden.’ 

Magnetisch veld

De twee toestanden zijn de ‘spin-up state’ of ‘spin-down state’. ‘Dankzij een magnetisch veld kun je de spin-up state een andere kant op laten bewegen dan de spin-down state, bijvoorbeeld naar links en rechts.’

Als je dit doet met twee bollen naast elkaar, dan krijg je dus eigenlijk vier toestanden: twee daarvan staan heel dicht bij elkaar en twee staan juist heel ver van elkaar af. En juist die afstand tussen de states is nodig om de effecten van de zwaartekracht te kunnen meten, want de zwaartekracht is afhankelijk van de afstand tussen twee objecten.

Er zijn nog vele obstakels die overwonnen moeten worden 

In theorie is het een baanbrekend experiment, waarmee bovendien op een slimme manier zwaartekrachtgolven gemeten kunnen worden. ‘Maar er zijn nog vele obstakels die overwonnen moeten worden voor het experiment kan werken’, zegt Thomas. ‘Je wilt die twee bollen het liefst zo dicht mogelijk bij elkaar hebben, maar dan heb je een probleem: de elektromagnetische kracht gaat ineens meedoen in het spelletje.’ En dan weet je niet wat de invloed van de zwaartekracht is.

Schild

Daar ging Thomas dus mee aan de slag. Een aantal maanden lang spitte hij zich een weg door literatuur en probeerde hij allerlei verschillende manieren om de effecten uit te rekenen. Tot hij de oplossing vond: een schild tussen de twee bollen kan de elektromagnetische golven wegleiden. 

En dat maakt zijn scriptie ineens publicabel. ‘Ik was echt superblij dat het was gelukt, maar ik vond het ook wel heel spannend. Ik had zoiets natuurlijk nog nooit gedaan.’ Met behulp van professoren en PhD-studenten zette hij zijn onderzoek om in een paper dat binnenkort gepubliceerd wordt in Physical Review A

‘Tijdens je studie ben je gewend om alleen met andere studenten te discussiëren, maar nu moest ik ineens mijn onderzoek verdedigen tegenover mensen die er veel meer verstand van hebben dan ik.’ En niet alleen tegenover bekenden, maar ook tegenover de peer-reviewers: ‘Die gaven mij dan feedback, en dan moest ik weer onderbouwen dat het wel echt klopt.’

Andere richting

Je zou zeggen: een fantastisch begin van een carrière in de wetenschap, maar Thomas denkt daar anders over. ‘Ik vond het heel leuk voor nu, maar zou dit niet de rest van mijn leven willen doen’, vertelt hij. ‘Er zijn nog veel uitdagingen die ik wil aangaan náást mijn werk!’ 

Daarom start hij in september met een master in finance: een compleet andere richting. ‘Het project blijf ik wel volgen’, lacht hij. ‘Maar dan wel vanaf de zijlijn.’ 

Vogels tellen vanuit de lucht doe je zó

De kluut wordt snel onrustig van laag vliegende drones. Foto Dick Mudde

Vogels tellen vanuit de lucht doe je zó

Om de broedvogels in het Waddengebied beter te kunnen beschermen, willen ecologen en natuurbeheerders graag hun aantallen tellen. Ecoloog Annelies van Ginkel onderzoekt hoe je dat het beste kunt doen met behulp van een drone.
7 juli om 10:13 uur.
Laatst gewijzigd op 22 november 2020
om 16:21 uur.
juli 7 at 10:13 AM.
Last modified on november 22, 2020
at 16:21 PM.


Door Marjanne van der Bijl

7 juli om 10:13 uur.
Laatst gewijzigd op 22 november 2020
om 16:21 uur.

By Marjanne van der Bijl

juli 7 at 10:13 AM.
Last modified on november 22, 2020
at 16:21 PM.

Marjanne van der Bijl

Studentredacteur
Volledig bio
Student editor
Full bio

Kokmeeuwen die heen en weer vliegen, visdiefjes die hun jongen van voer voorzien en kluten die met hun kuikens in het slik scharrelen: tijdens het broedseizoen is het een drukte van belang in het Waddengebied. 

Hoeveel vogels er precies leven, werd altijd vanaf de grond geteld. Maar tegenwoordig kun je zomaar een drone met een camera zien vliegen. Dat heeft veel voordelen, vertelt RUG-ecoloog Annelies van Ginkel: ‘Je ziet vanuit de lucht minder vogels over het hoofd en een drone vliegt makkelijk over gebieden die voor mensen lastig begaanbaar zijn, zoals moerassen of kwelders.’

Handleiding

Een vaste manier om zo’n telling per drone uit te voeren is er alleen nog niet. Daar wil Van Ginkel verandering in brengen. Zij werkt samen met Sovon Vogelonderzoek Nederland en The Fieldwork Company aan een handleiding. ‘Die vertelt onder meer bij welke vogelsoorten je wel of niet een drone inzet, wel type drone je per situatie gebruikt en op welke hoogte je hem minimaal laat vliegen.’

Dat laatste is belangrijk, want als een drone te laag vliegt, schrikken sommige vogelsoorten daarvan. ‘Vooral de kluut wordt onrustig, terwijl de vogels voor een goede telling op hun nest moeten blijven zitten.’ 

Broedgebieden verbeteren

Het project is onderdeel van het samenwerkingsprogramma Wij&Wadvogels, dat gecoördineerd wordt door de Vogelbescherming en tot doel heeft om de broedgebieden van vogels in het Waddengebied te verbeteren. Met veel soorten gaat het namelijk slecht; ze lopen al jaren in aantal terug.

Van Ginkel hoopt dat de handleiding helpt om de resultaten van het tellen met drones te standaardiseren. Ze gebruikt hiervoor zowel de gegevens die ze met haar onderzoek vindt als ervaringen van organisaties die drones nu al gebruiken. ‘Ik denk dat het een goede toevoeging kan zijn voor de huidige grondtelling.’

Het lot gaat bepalen wie de Open Research Awards wint

Het lot gaat bepalen wie de Open Research Awards wint

De verdeling van onderzoeksgelden voelt voor veel wetenschappers als een loterij. Dus waarom er niet een échte loterij van maken? De Open Science Community Groningen en de universiteitsbibliotheek experimenteren er alvast mee.
29 juni om 14:46 uur.
Laatst gewijzigd op 22 november 2020
om 16:21 uur.
juni 29 at 14:46 PM.
Last modified on november 22, 2020
at 16:21 PM.


Door Marjanne van der Bijl

29 juni om 14:46 uur.
Laatst gewijzigd op 22 november 2020
om 16:21 uur.

By Marjanne van der Bijl

juni 29 at 14:46 PM.
Last modified on november 22, 2020
at 16:21 PM.

Marjanne van der Bijl

Studentredacteur
Volledig bio
Student editor
Full bio

Een onderzoeksprijs geef je aan degene met het beste onderzoek; de persoon die de beste prestatie geleverd heeft en de prijs dus het meeste verdient. Maar de Open Science Community Groningen (OCSG) kiest ervoor om het roer om te gooien. Samen met de UB gaan ze de allereerste Open Research Awards ooit verloten onder de inzendingen.

Dat is op zijn minst uitzonderlijk te noemen. Dus wat is hier aan de hand? ‘Bij de verdeling van onderzoeksbeurzen rangschikt een commissie de inzendingen op kwaliteit, maar het is nooit bewezen dat dit de juiste manier van evaluatie is’, legt een van de oprichters van de OSCG, Vera Heininga, uit. ‘Er is onderzoek waaruit blijkt dat de ranking van leden maar heel weinig overeenkomsten vertoont.’ En dan ben je als onderzoeker ook nog afhankelijk van wie er toevallig in zo’n commissie zit, want ook dat maakt verschil. 

Willekeurigheid

Voor veel onderzoekers voelt de verdeling van beurzen daarom al als een loterij. ‘Onderzoekers krijgen dan bijvoorbeeld een perfecte beoordeling, maar krijgen de prijs of subsidie niet’, zegt Maurits Masselink, één van de andere OSCG-oprichters. ‘Waarom dan niet gewoon écht loten? Daarmee erken je de willekeurigheid.’ 

En dus besloten Masselink en Heininga het eerstvolgende Open Science Event aan te grijpen om precies dat te doen. 

Toegankelijk

Op 22 oktober worden de Open Research Awards uitgereikt. Alle studies die geprobeerd hebben de criteria voor open science op hun onderzoek toe te passen mogen meedoen. Dat betekent onder andere dat de onderzoeksvraag nog vóór het onderzoek helder moet zijn geformuleerd, dat de verzamelde onderzoeksdata openbaar moeten zijn en de peerreviews van het gepubliceerde artikel open zijn. 

‘Open science gaat erom dat er op een transparante, toegankelijke, repliceerbare manier onderzoek gedaan wordt’, legt Masselink uit. ‘Dus geen black box meer waar alleen de output bekend wordt gemaakt, maar onderzoeken waarbij het hele proces blootgesteld wordt aan de buitenwereld.’

Bingomolen

Een ouderwets bingomolentje bepaalt uiteindelijk welke inzenders er vandoor gaan met een bedrag van 500 euro voor onderzoeksmateriaal of reiskosten. 

Internationaal stappen al meer subsidieverstrekkers over op de lotingsmethode. Toch zijn de initiatiefnemers nieuwsgierig naar de reacties. ‘Daarom willen we de onderzoekers na afloop laten debatteren over deze methode’, zegt organisator Babette Knauwer van de UB.

Masselink: ‘Voor zover we weten zijn in Nederland nog niet eerder zo prijzen verdeeld.’ 

Past jouw onderzoek binnen de methodes van open science? En heb je interesse? Dan kun je hier lezen hoe je jouw artikel kunt opgeven voor de Open Research Awards.