Ben je ooit verbaasd geweest over een curveballdoelpunt gescoord door Diego Maradona, Lionel Messi of Christiano Ronaldo? Dan ben je - mogelijk zonder het te weten - blootgesteld aan het Magnus-effect:het feit dat draaiende objecten de neiging hebben om langs gebogen paden te bewegen. In een nieuwe publicatie die verscheen in Fysieke beoordelingsbrieven deze week, Robert Spreeuw laat zien dat hetzelfde effect optreedt bij atomen die door licht bewegen - en dat dit effect praktische consequenties heeft.

Hoewel veel mensen de naam misschien nog nooit hebben gehoord, het Magnus-effect is bekend in ons dagelijks leven. Op Youtube, video's tonen voetbalspelers die ongelooflijk ogende doelpunten maken met behulp van het effect, en er bestaat een video met 45 miljoen views die laat zien wat er gebeurt als jongeren een draaiende basketbal van een dam roeien. Al deze video's laten hetzelfde basiseffect zien:wanneer een ronddraaiend object door de lucht beweegt, een drukverschil veroorzaakt door het draaien zorgt ervoor dat het pad van het object kromt.

Natuurkundige Robert Spreeuw (UvA Instituut voor Natuurkunde) heeft nu aangetoond dat hetzelfde effect ook op veel kleinere schaal optreedt. Vervang de voetbal door een atoom, of een ander microscopisch object dat een zogenaamd 'dipoolmoment' heeft, een asymmetrie in de manier waarop de elektrische lading wordt verdeeld. Laat dit atoom niet door de lucht bewegen, zoals de bal deed - lucht zelf bestaat uit atomen, dus het bewegende atoom zou eenvoudig heen en weer stuiteren, maar in plaats daarvan door een straal laserlicht laten bewegen. Het licht zal een druk uitoefenen op het atoom, net zoals de lucht deed op de voetbal, en voilá:het atoom ervaart een zijwaartse kracht. Dit heeft weer effect op het licht:net zoals de luchtstroom rond de voetbal wordt beïnvloed door zijn spin, de laserstraal buigt ook meetbaar rond het atoom.

Het resultaat is niet alleen handig voor het maken van doelpunten in 's werelds kleinste miniatuurvoetbalspel. Het optische Magnus-effect heeft ook invloed op optische pincetten:apparaten die licht gebruiken om individuele atomen subtiel te hanteren en te verplaatsen. Zo'n pincet, waarvoor in 2018 een Nobelprijs werd toegekend, zijn een veelgebruikt hulpmiddel, bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van kwantumcomputers. Atomen in optische pincetten ervaren ook een zijwaartse kracht veroorzaakt door het optische Magnus-effect, en daarom zal de nieuwe kennis van dit effect ons helpen om deze apparaten nog nauwkeuriger te hanteren.