Einsteins relativiteitstheorie verbindt ruimte met tijd, en verklaart zwaartekracht als een vervorming van de ruimtetijd. Daarmee is deze theorie fundamenteel verschillend van theorieën over andere natuurkrachten. Maar Einsteins theorie is nog niet tot het uiterste getest. Alleen in het heelal is dit mogelijk: zwarte gaten en neutronensterren krommen de ruimte zo sterk dat ze exotische verschijnselen produceren. Bestudering van deze objecten geeft daarom uniek inzicht in de natuurwetten die onze meest fundamentele inzichten in het wezen van ruimte en tijd behelzen. De uitdaging is om deze verschijnselen met extreem gevoelige instrumenten te detecteren via waarnemingen in gamma-, röntgen-, radio- en gravitatiestraling. Dit ligt de komende jaren binnen bereik. Daarnaast is theoretisch werk essentieel: is zwaartekracht wellicht holografisch en emergent, zoals gesuggereerd door de snaartheorie, en wat zegt dat over wat ruimte en tijd wezenlijk zijn?
Verbindend karakter
Nederlandse onderzoekers spelen een leidende rol in de wereld op deze gebieden. Dit blijkt niet alleen uit verschillende (toponderzoekschool)programma's. Ook neemt Nederland op grote schaal deel aan internationale faciliteiten met unieke instrumentatie, zowel op de grond als in de ruimte. Technologische ontwikkeling van instrumentatie is essentieel voor dit type onderzoek. Ook bij deze ontwikkeling zijn kennisinstellingen betrokken, vaak samen met bedrijven, met name vanuit het hightech MKB.
