Een theorie die de zwaartekracht echt goed beschrijft is zo ingewikkeld dat die er nog altijd niet is. Prof. Renate Loll werkt er al jaren aan. Zij zoekt een zwaartekracht theorie die relativiteitstheorie en de kwantummechanica verenigt. Deze week ontvangt ze collega’s van over de hele wereld om over deze zogeheten kwantumgravitatie te discussiëren.
De zwaartekracht is een van de losse eindjes van de natuurkunde: de kracht waarmee de moderne natuurkunde zo’n beetje begon – die boom, die appel en Newton – blijkt bij precieze metingen toch niet helemaal te kloppen. Einstein relativiteitstheorie was al een verbetering, maar is weer niet goed met de kwantummechanica te verenigen. Het vraagstuk om deze twee belangrijke natuurkundige theorieën te verbinden, werd door wetenschappers tientallen jaren terzijde geschoven: te ingewikkeld. Maar vanaf midden jaren zestig beet de ene na de andere theoreticus zich er weer in vast. Er moet toch een theorie te ontwikkelen zijn?
Renate Loll is er sinds 1995 mee bezig. Sinds 1 september 2012 zet ze haar ‘queeste’ voort in Nijmegen, als hoogleraar Theory of fundamental interactions beyond the standard model aan de Radboud Universiteit. Ze werkt bij IMAPP, het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics.Loll heeft een indrukwekkende staat van dienst als onderzoeker aan universiteiten in Duitsland, Italië en de Verenigde Staten, en sleepte diverse beurzen en prijzen in de wacht. Zo’n dertig jaar na haar studie natuurkunde is ze nog altijd gefascineerd door de fundamentele vragen: "Het ontstaan van het universum, van ruimte en tijd – dat zijn de grote vragen die studenten en onderzoekers en mij ook, nog steeds inspireren en motiveren." (luister bijvoorbeeld naar Hoe?Zo!radio)
De beste kandidaat
In 2004 lanceerden Loll en haar collega’s Jerzy Jurkiewicz en Jan Ambjorn de Causal Dynamical Triangulations-theorie, waar ze toen al zo’n vijf jaar aan werkten. "Volgens mij is dat de beste kandidaat-kwantumgravitatietheorie. Samen met anderen probeer ik op basis van die theorie voorspellingen te doen die misschien ooit bewezen worden. Een beetje zoals het met het Higgsdeeltje is gegaan: Higgs heeft voorspeld dat het er moest zijn, nu blijkt het er ook te zijn. De moeilijkheid is alleen dat we op aarde niet de energieën op kunnen wekken die nodig zijn om de theorie te bewijzen met een experiment. Maar het mooie aan onze theorie is dat we die kunnen omzetten naar computersimulaties – die moet je dan zien als het experiment."
Deze week komt een groot deel van de mensen die aan kwantumgravitatie werken naar Nijmegen voor een conferentie. Ook Gerard ’t Hooft komt langs. Hij won in 1999 de Nobelprijs en was jarenlang Lolls directe collega in Utrecht: "Het blijft een enorme uitdaging, want als je Einstein en de kwantummechanica naast elkaar legt, lijkt het alsof de natuur in strijd is met zichzelf."
Anja van Kessel, Iris Roggema (RU)
Meer? Renate Loll is te zien aan het eind van deze uitzending van Through the wormhole over de vraag of er meer dan drie dimensies zijn. "Misschien zijn het wel minder", stelt ze. "Eén bijvoorbeeld."


