Twisten over nul of één

Een controverse? Dat kan niet. Niet in de theoretische natuurkunde. Dat vakgenoten al veertig jaar over elkaar heen vallen, was professor Adri Lodder een doorn in het oog. Het laatste jaar van zijn academische loopbaan zocht hij een oude twist tot op de bodem uit. Vorige maand verscheen zijn artikel in Physical Review. Het moet de strijd definitief beslechten.

Tekst René Rector, Sciencestories.nl

Waar ging het nu eigenlijk om? Als je een stroomdraad onder spanning zet, dan wil dat eigenlijk zeggen dat er elektronen van de negatieve anode naar de positieve kathode gaan bewegen. Stop je ongeladen stoffen in zo’n draad, dan worden die net als een zeilboot richting de positieve kant geblazen. De elektronen fungeren dan wind. Maar wat gebeurt er als je deeltjes met een positieve lading in de stroomdraad brengt?

Wetenschappelijke twist

Theoretici kwamen er niet goed uit. Aan de ene kant verwacht je dat ze net als ongeladen stoffen naar de kathode geblazen worden. Aan de andere kant worden ze door hun positieve lading aangetrokken door de anode. Sommige theoretici berekenden dat de aantrekkingskracht groter zou zijn, anderen becijferde dat de wind harder zou waaien en positieve deeltjes door al die elektronen om hen heen eigenlijk elektrisch neutraal zouden zijn. De twist draaide dus om de vraag: is een positief geladen deeltje in zo’n elektrisch veld neutreaal of niet? Nul of één, that’s the question.

Lodder berekende hoe het ‘blazen’ door de elektronenwind eigenlijk werkt en hoe een positief deeltje zich in een elektrisch veld gedraagt. Maar los van het antwoord is zijn zoektocht een prachtig voorbeeld van hoe wetenschappelijke controverses zich ontwikkelen.

Overigens: zijn antwoord, onomstotelijk: het is nul. Positief geladen deeltjes worden net als neutrale deeltjes weggeblazen.

Het hele verhaal verscheen eerder in:

eos maandblad over wetenschap