Kan er licht uit niets ontstaan?

Licht maken uit het niets. Onderzoekers uit Zweden toonden aan dat dat mogelijkis. Zij lieten daarmee zien dat voorspellingen uit de kwantumtheorie kloppen.

Die theorie doet voorspellingen over het gedrag van deeltjes, bijvoorbeeld fotonen, de deeltjes waaruit licht bestaat. Volgens deze theorie kun je nooit met zekerheid zeggen waar een deeltje zich bevindt of met welke snelheid het beweegt. Je kunt hooguit aangeven hoe waarschijnlijk het is dat een deeltje zich op een bepaalde plaats bevindt.

Een van de gekke resultaten van de kwantumtheorie is dat er deeltjes met massa en energie spontaan gevormd kunnen worden, op voorwaarde dat ze direct weer verdwijnen. Dat is een vreemde theorie, die lijnrecht ingaat tegen de wet van behoud van energie. Maar deze 'virtuele deeltjes' zijn nu daadwerkelijk waargenomen. Er zijn lichtdeeltjes gemaakt uit het niets.

Al in 1970 bedachten wetenschappers een manier om die deeltjes op te roepen: je neemt een spiegel die beweegt met een snelheid die de snelheid van het licht benadert. De spiegel kan dan een deel van zijn bewegingsenergie doorgeven aan virtuele fotonen die in het vacuüm aanwezig zijn, en ze omzetten in echte, waarneembare fotonen.

Niemand kon deze theorie testen omdat een spiegel nooit de snelheid van het licht kan bereiken. Onderzoekers hebben daar nu wat op gevonden: een apparaat dat een spiegelend veld creëert dat gevoelig is voor magnetisme. Dit veld plaatsten zij tussen magneten die om de beurt aan en uit gaan en dit veld met 25 procent van de snelheid van het licht laten vibreren.

De snelheid van deze 'spiegel' bleek hoog genoeg te zijn om daadwerkelijk als fotonenspiegel te werken. De voorspelling bleek uit te komen. De onderzoekers zagen fotonen ontstaan uit het vacuüm, precies zoals de kwantumtheorie al had voorspeld. En zo is er weer een bewijs geleverd voor de juistheid van de kwantumtheorie, mét al zijn onwaarschijnlijke waarschijnlijkheden.

Niet uit het niets, immers er geldt de wet van behoud van energie. Licht kan op verscheidene manieren ontstaan. Meestal gebeurd dit door het "vallen" van een elektron naar een lagere energietoestand.

De wereld om ons heen bestaat uit moleculen. Moleculen zijn als lego. De legoblokjes vormen moleculen. De legoblokjes zijn zelf dan weer atomen.

Atomen bestaan weer uit een kern en een x-aantal elektronen om zijn kern. Die zweven daar met behoorlijke snelheid rond de kern. Zo elektron kan een bepaalde hoeveelheid energie met zich meenemen.

Hij kan ook een beetje van de energie wegdoen. Dan verliest hij een beetje van zijn energie en die zet hij dan om in een foton.

Een foton is een naam voor een energiepaketje. Licht bestaat uit deze fotonen. Netzoals de stralen die jouw mobiel uitzenden. Of de stralen die ze gebruiken bij het maken van foto's van jouw botten.

Toegevoegd na 3 minuten:
Ik lees net dat het toch kan, hoe onwaarschijnlijk dan ook. Ik denk dat ik het antwoord toch laat staan, aangezien de voorwaarde van de vorige fotonen is dat ze spontaan weer weggaan. Lichtstralen die jouw oog nu treffen, vallen dus niet onder die uitzondering.