'Voetstappen in de nacht? Het was echt detectivewerk'

Op 11 februari van dit jaar onthulde een internationaal team de eerste rimpeling van ruimte en tijd die ooit gemeten was. De Nederlandse fysicus Jo van den Brand belandde in een mediagekkenhuis. Na maanden stilzwijgen.

Jo van den Brand. Beeld Sanne De Wilde

Het echte moment was 14 september 2015, iets voor 4 uur 's nachts plaatselijke tijd. In de honderden meters lange laseropstellingen van twee waarnemingsstations in de Verenigde Staten begint gelijktijdig een rilling, die door de fijn afgestelde combinaties van spiegels en lichtmeters direct wordt opgemerkt. Het kan een aardbeving zijn. Of een groot onweer boven de Midwest. Maar wat het ook is: de trilling is zo sterk dat de sensoren alarm slaan en er automatisch een e-mail naar de belangrijkste deelnemers aan dit LIGO-project gaat. De meesten van hen liggen op één oor.

Maar in Hannover zit een natuurkundige achter zijn beeldscherm en realiseert zich direct wat de rilling vermoedelijk betekent: een golf van de ruimte zelf, precies zoals de theorieën van Albert Einstein al een eeuw voorspellen. En precies het verschijnsel waarvoor de LIGO-detectoren in Washington en Louisiana zijn gebouwd en nog onlangs gevoeliger zijn gemaakt.

Even later krijgt ook groepsleider Jo van den Brand (61) op zijn kantoor bij het Nikhef-deeltjeslab in Amsterdam het e-mailbericht en hij kan zijn ogen niet geloven. De eerste zwaartekrachtgolf ooit, wauw. Maar zo krachtig? En vooral: nú al?

Van den Brand: 'De detectoren waren in feite nog niet opgeleverd, we bereidden de programma's voor waarmee we heel subtiele trillingen zouden kunnen oppikken. Dat is wat we verwachtten: iets wat je met veel moeite zou oppikken. Niet zo'n enorme klap, die je in principe zelfs met het blote oog in de data kunt zien langskomen.'

Jo van de Brand, natuurkundige (1954). Voltooide een technisch opleiding in Heerlen, studeerde daarna natuurkunde in Amsterdam. Deed onderzoek op MIT, Stanford, Desy en op CERN in Genève. Hoogleraar aan de VU in Amsterdam en leider van het Nederlandse gravitatiegolfonderzoek bij LIGO/Virgo. Van den Brand is getrouwd en heeft twee dochters.

Hij overviel u, letterlijk, die ruimtetijdsgolf.

'Laat ik maar eerlijk zijn: het was natuurlijk een geweldige ontdekking en toch voelde het als een totale anti-climax. Alsof je eindeloos voor de marathon hebt getraind en de finish al na vijf meter blijkt te liggen. We hadden jarenlang alles uit de kast gehaald. En nu leek dat helemaal niet nodig. Al die energie die nergens heen kon, het was onwerkelijk.'

U keek elkaar aan en dacht: was dit het nou?

'Niet meteen. Eerst wordt er in volstrekte stilte een detection committee samengesteld in de inner circle, waar ik ook in zat. Die mensen, een man of vijftien, moesten om te beginnen vaststellen dat het signaal niet gewoon een illusie was.'

Een illusie?

'Dat de detectoren afgaan betekent dat er een trilling in het systeem is geweest. De vraag is wat de oorzaak is. Een magnetische storm door onweer? Een aardbeving? Een technische fout? Inderdaad een ruimtetijdgolf, veroorzaakt door een heftige gebeurtenis ergens in het heelal? Of wie weet zelfs een grap. Of sabotage.'

Ja, vast: een geniale gek die honderden natuurkundigen voor het lapje houdt?

'Serieus. We hebben letterlijk met alles rekening gehouden, er was een checklist van honderden storingen en fouten die we zijn afgegaan, wekenlang. Ik heb naar inloggegevens zitten kijken, naar deuren die open of dicht waren, naar gerommel met kabeltjes. Was er sprake van gekke software? Vreemd belgedrag? Een geheime oefening van de procedures? Voetstappen in de nacht? Het was echt detectivewerk.'

U concludeerde: ruimte en tijd hebben echt gegolfd, die nacht in september. Geen geintje dus.

'Het was een echt signaal. En als er toch iemand zo briljant de boel voor de gek houdt, verdient die wat mij betreft een Nobelprijs. Ook vanwege de ambitie die er dan uit spreekt: niemand had twee op elkaar klappende zwarte gaten als eerste signaal verwacht. Neutronensterren, met veel subtielere trillingen. Niet dit.'

Wanneer wist u dat het menens was?

'Na ongeveer een maand checken was dat mij wel duidelijk. Al direct heb ik mijn groep bij elkaar geroepen en gezegd dat we aan het werk moesten. Mijn collega Chris van den Broeck leidt internationaal de analyses. Daarbij heb ik meteen ook een algeheel spreekverbod afgekondigd. Niet alleen naar de media. Ook hier op het lab. Er werd niet over gepraat, niet bij de koffie, niet bij de lunch. Nergens, alleen binnenskamers.'

Jo van den Brand. Beeld Sanne De Wilde

En thuis?

'Ook niet thuis, als ze daar al begrijpen wat je aan het doen bent natuurlijk. Het voordeel van alle ophef is overigens dat mijn vrouw en dochters dat nu veel beter snappen.'

Vanwaar eigenlijk al die geheimzinnigheid?

'Omdat je anders als researchteam de regie verliest. Als er iemand alvast met een meetgrafiekje naar de krant loopt, moeten we hals over kop persconferenties organiseren met halve resultaten. Dit vakgebied heeft genoeg valse beweringen meegemaakt om toch wat voorzichtiger te willen zijn. Bovendien staat echt de reputatie van je instituut op het spel. Het Nikhef zou grote imagoschade oplopen als wij uit de school zouden klappen.'

U bent sindsdien dag en nacht aan het werk.

'Ongeveer wel ja, lange dagen waarin ik laat opbleef voor videovergaderingen met mensen in de VS. Maar het is zo opwindend dat je er eigenlijk niet moe van wordt. Dat komt pas later, als het werk gedaan is. Nu dus. Volgende week vakantie. Voor het eerst.'

Op donderdagmiddag 11 februari mocht u in een afgeladen zaal vol camera's in Amsterdam eindelijk vrijuit spreken. Parallel aan de aankondiging in Washington en Pisa, waar u meebouwt aan de Europese golfdetector Virgo.

'De grootste spanning was er toen eigenlijk al wel af. We hadden ons resultaat: twee relatief lichte zwarte gaten die op elkaar klappen en de ruimte eromheen in trilling brengen. We hadden het extra lange artikel in Physical Review Letters. En een hele reeks afgeleide papers over gebruikte technieken, over software en de natuurkunde en astronomie. Het moeilijkst was eigenlijk om in die zaal vol collega's, pers en officials niet meteen te roepen dat we nog meer golven hadden gezien maar dat we nog met de analyses bezig waren. Dat was namelijk de afspraak: daar praten we nog niet over.'

Alle journaals en alle kranten wilden uw verhaal. Echt iedereen.

'Het was het begin van een gekkenhuis dat eigenlijk nooit meer helemaal is opgehouden. Overal wil iedereen het verhaal zelf horen. Overal heb je maar een paar seconden, een paar alinea's. En sindsdien lezingen en voordrachten. Ik was vooral blij dat ik even niet ook nog college hoefde te geven.'

Lastig, die media?

'LIGO is strak geregeld. Er zijn twee pr-afdelingen bij de aankondigingen betrokken, via MIT in Boston en Caltech. We hebben een media-instructie en we trainen onszelf voor we publiek gaan. Wat willen mensen weten? Hoe leg je een golf van ruimte en tijd uit? Ik weet intussen dat ik niet naar buiten moet staren als een collega het woord heeft. Helemaal verkeerd.'

Die aankondiging in februari was overigens wel net te laat om nog een nominatie voor de Nobelprijs te kunnen krijgen. Dat kan officieel tot de laatste dag van januari.

'Ik baalde ervan, maar het ging niet anders. Januari was best haalbaar geweest, maar de agenda's van de grote mannen lieten het niet toe. Overigens waren er ook mensen die vonden dat we best een jaar op onze data hadden kunnen zitten, er is immers toch geen concurrentie. Ik vond dat bijna onethisch. Als je een miljard aan gemeenschapsgeld gebruikt, kun je een grote ontdekking niet even een jaar stilhouden.'

Zwaartekrachtgolf: bowling op een waterbed

Volgens Einsteins theorieën vormen ruimte en tijd één geheel. Massa’s als planeten en sterren vormen daarin kuilen zoals bowlingballen doen op een waterbed, waardoor ze naar elkaar toe rollen alsof ze elkaar aantrekken. De theorie zegt ook dat dramatische sterbotsingen in het universum de ruimtetijd in trilling kunnen brengen, alsof er een harde klap op het waterbed wordt gegeven. Die trillingen kunnen op heel andere plaatsen in het heelal worden opgevangen, bijvoorbeeld met de LIGO-detectoren op aarde. De apparaten zien de golf langskomen omdat die de afstand tussen spiegels heel even een klein beetje verandert.

Maar die Nobelprijs gaat er wel komen?

'Daarvan ben ik overtuigd en ik weet dat er al nominaties lagen - wat daar ook in moge staan. Maar waarschijnlijk pas volgend jaar. Het voordeel nu is overigens dat we dit voorjaar nog een tweede gravitatiegolf konden melden. Dat heeft het Nobelprijscomité graag: een bevestiging van een ontdekking.'

En uzelf naar Stockholm?

'Ben je gek, nee. Daarvoor ben ik pas veel te laat aangeschoven. Mannen als Thorne en Weiss, de mensen die bedachten dat het mogelijk is om rimpelingen in de ruimte te meten ook al zijn die kleiner dan de afmetingen van een proton, die krijgen de prijs. In 2017 is mijn voorspelling.'

U bent van huis uit zelfs eigenlijk een deeltjesfysicus.

'Toen ik tien jaar geleden aankondigde dat ik me op zwaartekrachtsgolven wilde gaan richten, waren mensen onthutst en de universiteit vond het eigenlijk ook niet leuk. Ik leidde een groot experiment op CERN. Maar ik wist al vrij zeker dat hier echt grote doorbraken te halen waren. Intussen is iedereen blij met de resultaten, hoor.'

Sterker, die smaken naar veel meer. Sinds enige tijd voert u een regelrechte lobby om in Nederland een groot ondergronds observatorium voor zwaartekrachtgolven te bouwen. In Zuid-Limburg nota bene, uw geboortegrond. De Einstein Telescope.

'Dat laatste is grappig, maar echt toeval. De Limburgse ondergrond, met een zachte dempende laag op een harde rotsbodem is technisch perfect voor zo'n project. Dat dempt de storingen.'

Waarom moeten we zoiets hier eigenlijk willen hebben?

'Gravitatiegolven stellen ons in staat veel dieper in het verleden te kijken dan met licht of radiogolven kan. Ze geven een nieuw venster op de kosmos en ik zou daar graag doorheen turen, misschien wel naar het ontstaan van ruimte en tijd zelf. De natuurkunde begint daar haast aan de filosofie te raken. Mensen denken dat ik erg ambitieus ben, altijd aan het werk, altijd zoeken naar doorbraken. Maar het is geen ambitie, het is gegrepenheid. Ik doe dit liever dan dat ik een boek lees of televisie kijk, zo simpel is het eigenlijk.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden