ACADEMY Magazine 2018-2019

WETENSCHAP
‘Stephen Hawking en ik werden ‘soul
mates’ in onze queeste vat te krijgen
op de fysische aard van de oerknal’
is echter probabilistisch. Zij beschrijft een
wereld van waarschijnlijkheden voor verschillende
scenario’s. Toegepast op de hele
kosmos, impliceert de kwantumtheorie dat
uit de oerknal niet een enkel heelal ontstaat
maar een verzameling van verschillende
heelallen; een multiversum. Op basis van de
snaartheorie hebben wij in ons laatste werk
een nieuw model van het multiversum ontwikkeld,
waardoor we daar voor het eerst
enige greep op krijgen.”
“De notie van `holografie’ is essentieel
in ons werk. Het is het meest verbluffende
en vergaande concept dat is voortgekomen
is uit de snaartheorie”, vervolgt Thomas.
“Ruwweg betekent het dat de driedimensionale
realiteit die we waarnemen in feite een
soort hologram is van een meer fundamentele
tweedimensionale realiteit. Binnen de
snaartheorie krijgt het concept van holografie
een zeer precieze, wiskundige invulling.
Met holografie is onze notie van ruimte nog
minder fundamenteel dan in Einsteins visie.
Voor hem was de ruimte kneed- en rekbaar,
maar snaartheoretici zeggen dat ruimte een
zogenaamd emergent, dus spontaan optredend
en in de grond niet aanwezig, fenomeen
is. De voornaamste doorbraak in ons
laatste werk bestaat erin dat wij die notie van
32
SPEAKERS ACADEMY® MAGAZINE 2019
holografie uit de snaartheorie introduceren
en toepassen op de kosmologie. En wat
blijkt? In een kosmologische context impliceert
holografie niet dat één van de ruimtelijke
dimensies emergent is, maar wel dat de
tijdsdimensie holografisch emergeert!”
DE MAGIE VAN WISKUNDIGE
SAMENHANG
“Kijk”, zegt Thomas, “nu kunnen we vlotjes
de link leggen met de oerknal. Het probleem
was altijd dat Einsteins notie van tijd
niet lijkt op te gaan bij de ‘big bang’. Hoe
dichter we bij dat moment van de oerknal
komen, des te minder het begrip tijd steekhoudt
en daarom blijft uiteindelijk ook Einsteins
relativiteitstheorie niet overeind bij de
oerknal. Er komt rook uit Einsteins vergelijkingen
als we ze loslaten op de oerknal. Het
holografische model van de oerknal dat wij
voorstellen is daarentegen niet fundamenteel
gebaseerd op enige notie van tijd. Zo
zorgt holografie ervoor dat het model wiskundig
perfect samenhangend blijft ook
in de extreme omstandigheden bij de oerknal.
Die wiskundige cohesie stelt je in staat
nieuwe horizonten te verkennen en – in ons
geval – uit te komen bij een nieuw soort realiteit.
Ik zeg erbij dat we nog slechts de contouren
van het holografisch denken over het
heelal kennen en nog niet goed weten wat
ons model gaat voorspellen. Dit is de eerste
stap in een nieuwe ontwikkeling, die eindelijk
aan de kern van de uitdaging raakt waarvoor
de oerknal ons stelt door de notie van
tijd aan te pakken.” Wat hebben wij mensen
daaraan? “De verdieping van de samenhang
en de weg er naartoe maken dat we
fundamenteel ook iets ontdekken over wie
wij zijn”, zegt Thomas. “Het is een beetje als
bij astronauten. Ze staan op de maan, kijken
naar de aarde en krijgen dat wauw-gevoel.
Een gelijkaardig gevoel heb ik ook als het
gaat over kosmologie. We proberen greep te
krijgen op dat hele heelal en ontdekken daardoor
voor een stuk onszelf. We zijn er tenslotte
deel van.”
GREEP OP HET
MULTIVERSUM
In Thomas’ vakgebied kom je alleen
vooruit door nieuwe technieken en
modellen te ontwikkelen. “Het nieuwe
holografische model dat Stephen en ik de
laatste jaren hebben opgebouwd, is hiervan
een voorbeeld.” Dit model, dat nieuwe
beeld dat voortvloeit uit het samenbrengen
van kwantum en relativiteit bij de oerknal,
lijkt ons bovendien voor het eerst greep te
geven op die verzameling universa die we
multiversum noemen. Dat is noodzakelijk
om voorspellingen te doen en de theorie te
testen.” Hawking en Hertog zijn namelijk tot
de conclusie gekomen dat er niet oneindig
veel universa zijn, zoals eerder gedacht. Ze
bestrijden met hun model het heersende
idee onder kosmologen dat het heelal is
ontstaan als één van een oneindig aantal
verschillende soorten bubbels in een eeuwig
uitdijende kosmische oceaan. Eigenlijk
maken we ons heelal weer wat meer uniek.
Even later zegt Thomas: “Stephen had een
ongelooflijk talent zich te laten leiden door
een mix van wiskunde en intuïtie, zonder
ooit de ultieme toetsing van zijn theorieën
aan astronomische waarnemingen uit het
oog te verliezen.”
EEN SERIEUZE BEPERKING
Kan het ooit zeker worden? Een hele diepe
vraag volgens Thomas: “Met ons model van