Een massief object dat lijkt te ontsnappen aan de zwaartekracht en triomfantelijk boven de grond zweeft: het doet denken aan sciencefictionfilms, of aan een kunstwerk van Wim T. Schippers. Toch zijn zwevende objecten ook elders al een realiteit. In Japan kunnen de magneetzweeftreinen topsnelheden halen doordat er geen frictie is met het spoor waarover ze ‘glijden’. De modernste ‘maglevtreinen’ worden trouwens opgetild door een veld opgewekt door supergeleidende spoelen, waardoor de elektrische weerstand verdwijnt.
Ook fundamentele wetenschappers zoals geofysici gebruiken het maglevprincipe. Bijvoorbeeld om de impact van bewegende aardplaten, de getijden en zelfs de waterkringloop op de zwaartekracht te bestuderen. De Koninklijke Sterrenwacht van België (KSB) doet daarvoor al sedert 1995 een beroep op een ondergronds laboratorium in de Hoge Venen. Zo'n 45 meter onder het grondgebied van de Luikse gemeente Baelen bevindt zich een zwaartekrachtmeter die nauwgezet alle lokale variaties in het aardse gravitatieveld volgt.
De zwaartekracht meten, dat doe je doorgaans met een weegschaal. Maar hoe meet je minieme fluctuaties die geen enkele weegschaal met testmassa kan registreren? ‘Door een kleine massa te laten zweven in een vacuüm’, zegt Marc Hendrickx van de KSB. ‘Als die massa wordt opgetild door een uiterst stabiele levitatiekracht, kunnen we de variaties zeer nauwkeurig meten.’
De zwevende massa binnenin de zwaartekrachtmeter onder de Hoge Venen is simpelweg een metalen knikker van amper vier gram. Het magnetisch veld dat hem optilt, wordt opgewekt door een elektrische stroom in een supergekoelde container. Daarvoor wordt vloeibaar helium gebruikt, waarmee tot op vier graden boven het absolute nulpunt (-269 graden Celsius) kan worden gekoeld. Bij deze temperatuur worden de spoelen supergeleidend, waardoor de elektronen eindeloos kunnen blijven stromen. De zwaartekrachtmeter heeft dus geen elektrische voeding nodig. Het enige wat Hendrickx en zijn collega’s af en toe moeten doen, is de vloeibare helium bijvullen.
Dankzij de enorme stabiliteit van de stroom en bijgevolg van het magnetisch veld zweeft de knikker nu al meer dan 22 jaar onafgebroken. Zelfs een elektriciteitspanne heeft geen vat op de werking van de zwaartekrachtmeter. Op de sterrenwacht denken ze daarmee een wereldrecord beet te hebben, in de discipline ‘om ter langst een cryogene gravimeter aan de praat houden’. In mensentaal: om ter langst een knikker laten zweven.
