Universum of multiversum? (2) theorieën van einde en begin

Door ZiaRia gepubliceerd in Wetenschap en onderwijs

e2461f825b5bf16b477f33392549cabf_medium.Al vanaf het begin der tijden heeft de mens de nachtelijke hemel bestudeerd en geprobeerd deze te interpreteren. Men trachtte steeds om alles om ons heen te beschrijven als één simpel idee. Alles op Aarde, de Zon, de Maan, alle planeten, alle sterren en het heelal zelf werden dan ook beschouwd als één ding: ‘ons universum’. Dit universum zou dan een unieke ruimte zijn met daarin de som van alles wat we konden zien en wat we ervan wisten. Lange tijd waren we dik tevreden met dit beeld, want tot zover konden we het (leren) begrijpen.

Echter, recentelijk hebben een aantal wetenschappers deze ingesleten theorie aan flarden geschoten. Zij vonden een aantal flagrante fouten in het zo lang gekoesterde universumbeeld en zij denken dat het inmiddels tijd is om de oude theorie geheel op de schop te nemen. Studies van de kosmos hebben zich de afgelopen decennia namelijk enorm ontwikkeld en men is er nu van overtuigd bewijs te hebben, dat de echte, hele kosmos vele malen groter is dan ons universum alleen. Maar wat is er dan buiten de denkbeeldige muren van ons universum? En wat zou er vòòr de Big Bang zijn geweest?

Waarneembare universum

Voor kosmologen spreidt het universum (zoals wij dat nu kennen) zich uit tot het verste punt waarvandaan licht van het allereerste begin de tijd heeft gehad ons te bereiken.

77cba3cb27ef411bb59d38901acbb573_medium.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dit is wat het waarneembare universum wordt genoemd en wat wij toegenegen aanduiden als ‘ons universum’. Het is in feite een bolvormig gebied in de ruimte, waar het eerste licht van de Big Bang (ruwweg geschat als 13-14 miljard jaar geleden) vrijwel het hele gebied zou hebben doorgereisd. Ons universum zou zich aldus uitstrekken over een gebied van ruwweg 13-14 miljard lichtjaren.

Oneindige universa?

00b7cc019d5fcf07bef81d013ce54566_medium.Je kunt je afvragen of dat dan alles is wat er is, of alleen maar alles wat we kunnen ‘zien’. Hoewel we denken, dat ons universum alles is wat we kunnen waarnemen, wil dat immers nog niet zeggen, dat het ook alles is wat er bestaat. Ons universum zou wel eens een klein deel van iets veel groters kunnen zijn. Het idee van slechts één universum is namelijk niet logisch. Kosmologische wetenschappers zijn – om verschillende redenen – er van overtuigd, dat ons universum er maar één uit een oneindig aantal is; één universum in een enorm groot multiversum.

Waar eindigt ons universum?

De Zweeds-Amerikaanse Max Tegmark (1967-heden) is professor natuurkunde en kosmologie aan het Amerikaanse MIT (Massachusett’s Insitute of Technology). Eén van de grote en kwellende vragen in zijn vakgebied is deze: heeft het universum een einde, en zo ja, wat is er dan aan de andere kant? Of gaat het in de oneindigheid door? Tegmark stelt, dat we tot nu toe nog geen enkel bewijs hebben, dat ons universum ergens op een exact punt, namelijk zover als we kunnen zien, eindigt. Er is dan ook geen kosmoloog, die dat gelooft. Het idee, dat het universum zich in het oneindige zal uitstrekken, lijkt dan een simpele conclusie, maar ook dit heeft weer vergaande gevolgen.

Eindig aantal elementaire deeltjes

c49e8a64e4525e94805a575b433b49a8_medium.Alles in onze wereld, ons universum, is gemaakt van zogenaamde fundamentele bouwstenen, de ‘elementary particles’ oftewel elementaire deeltjes. Als je deze elementaire deeltjes in een willekeurig proces in een eindig aantal hoeveelheden gebruikt, zijn er een x-aantal manieren waarop je combinaties kunt maken. Als dit proces echter wordt herhaald met een oneindig aantal van dezelfde grootte, dan weten we dat er veel meer manieren zijn, maar dat uiteindelijk elke mogelijke combinatie zal worden/zijn gecreëerd: zo ook (in) andere universa. Wanneer je deze elementaire deeltjes namelijk genoeg keren combineert, zul je dus uiteindelijk eindigen in een combinatie, die weer exact gelijk is aan de eerste. Op deze wijze zouden in de kosmos dus ook identieke kopieën van ons universum kunnen zijn ontstaan.

Universa, wiskundig bekeken

Hoewel enkele van de kernvragen over ons universum zo simpel zijn, dat een kind ze zou kunnen stellen, bleek de wiskunde om dit alles aan te tonen uitermate gecompliceerd te zijn.

3e134f89ffc7ed0e3935f5ddd97fc6d8_medium.Toch kwamen enkele briljante wiskundigen er uit. Tegmarks vraag over wat er is aan het einde van het universum is, leidde dan ook naar een theoretisch model, waarin andere universa niet alleen zeer waarschijnlijk zijn, maar wiskundig gezien zelfs als absoluut feit gelden.

Volgens Tegmark en de wiskundige wetten van waarschijnlijkheid, is ons universum er dan ook één van een oneindig aantal, die elk een ruimte beslaan van waarschijnlijk ruwweg 90 lichtjaren en die elk een eindig aantal van de elementaire deeltjes bevatten.

Ons universum, hoe was het begin?

Een andere theorie, die het bestaan van ons universum als één uniek iets in twijfel trekt, is echter niet de vraag waar het eindigt, maar juist hoe het allemaal begon. De Amerikaanse theoretisch kosmoloog Anthony Aguirre (1973-heden) is professor aan de universiteit van Califonië en worstelt al geruime tijd met dit vraagstuk. Zijn pogingen om een antwoord te vinden, leiden echter naar een totaal ander soort multiversum. Hij heeft beelden bestudeerd, die stammen uit de kosmische straling van microgolfemissies. Deze geven ons een tamelijk actueel beeld van hoe ons universum eruit zag in bijna het allereerste begin.

Theorie van ‘inflation’

f52dcca3ae997603e095ffb3f0188a33_medium.Dit beeld, dat zowel de rand van ons universum als het allereerste licht dat we kunnen zien toont, onthulde dat alle materie in het universum, alle elementaire deeltjes, al de sterren en sterrenstelsels zeer gelijkmatig in de ruimte waren verspreid. Het proces, dat hiervoor verantwoordelijk wordt geacht, is inflatie (opblazen). Deze theorie stelt, dat ons universum van het allereerste begin (de explosie van de Big Bang) niet alleen als een ballon uitdijde, maar dat zelfs op een exponentiële manier deed: het verdubbelde zichzelf elke keer in omvang en dat in een bijzonder korte tijd. Volgens de inflatie-theorie, was het de onderliggende structuur van de kosmos die zich uitrekte en strekte, toen ons universum bij aanvang nog maar een hete vuurbal was. Aguirre vergeleek deze eeuwige inflatie, waarin ons universum zich (mee) uitstrekt, als ‘de geest uit de fles laten’: eenmaal gestart, kan het proces niet meer worden gestopt.

165a573d4239ed71478ca56177d14c14_medium.Echter, volgens onderzoek van kosmoloog Vilenkin (zie ook deel 1) naar tijd in de ruimte, blijken sommige delen (of bubbles) in de kosmos zich niet meer uit te breiden, terwijl andere er juist mee doorgaan. Hieruit vloeit dan voort, dat elk van deze ruimten zich als een kleine of grote ballon of ‘bubble’ - oftewel universum – op een eigen wijze, naast elkaar ontwikkelt; al die separate universa naast elkaar zouden aldus een multiversum vormen.

Zo hebben slechts twee vragen over de kosmos en ons universum (waar is het einde ervan en hoe is het allemaal begonnen?) via geheel andere theorieën geleid tot dezelfde wiskundig onderbouwde conclusie: ons universum is niet uniek of het enige in de kosmos, maar maakt samen met talloze andere universa deel uit van een enorm groot multiversum.

 

Verteld door:

© ZiaRia.

(2019) Foto's: Office.microsoft.com, Pixabay.com, Wikimedia Commons.

 

80299db0beba6cc4881aae7518def06e_medium.Kijk voor andere artikelen en verhalen eventueel ook eens naar:

Universum-of-multiversum?-(1)-in-welke-zitten-wij?

Zon-en-zonnestelsel-(1)-nu-en-in-de-toekomst

Zon-en-zonnestelsel-(2)-sterrenleven-van-de-zon

Celsius-Fahrenheit-kelvin-temperatuur-meten-op-aarde

Claude-Shannon-grondlegger-van-de-informatietheorie

Of lees verder op:

https://tallsay.com/ziaria of

https://ziariasblog.wordpress.com/

 

17/03/2019 13:26

Reacties (9) 

1
17/03/2019 22:17
Mooi vervolg!
Ja, het universum (of het multiversum) is óf oneindig groot - of wij zijn oneindig klein.
Zeg het maar: zolang wij alleen maar zien wat wij kunnen zien zullen wij daar ook niet uitkomen, ook niet met wiskundige berekeningen.
Dat sommige wetenschappers het universum (de kosmos) als een bol zien is begrijpelijk: als je naar alle kanten even ver kunt kijken bevind je je natuurlijk in het middelpunt van een (uitdijende) kogel. Hoe verder wij kunnen kijken hoe groter die kogel wordt. Hetzelfde dacht men vroeger toen men op de top van een berg stond en in het rond ke...
1
18/03/2019 07:25
Dat zo zomaar kunnen, we hebben (nog) geen afsluitende manier om dat uit te vinden.
1
17/03/2019 15:26
Mooi om te lezen. Sluit me aan bij Oxalis.
3
17/03/2019 14:21
Indrukwekkend artikel! De schaal van onze 'werkelijkheid' wordt groter en groter; wij mensen zijn wat dat betreft echt niet meer dan minieme stofjes in het heelal.
1
17/03/2019 14:19
Heel interessant, deze theorieën. Het blijft me verbazen hoe wetenschappers door waarnemingen, wiskundige berekeningen en statistische wetten tot deze alomvattende theorieën komen. Narekenen kan ik ze niet, maar geloven doe ik ze wel.
1
ZiaRia tegen Asmay
17/03/2019 14:22
Hier hetzelfde.
1
17/03/2019 14:12
Boeiend hoe vanuit schijnbaar tegengestelde vraagstellingen toch eenzelfde conclusie kon worden getrokken. Goed artikel.
1
17/03/2019 14:00
Geweldig artikel en het Universum blijft ons allemaal verbazen en verrassen en elke keer als je leest over of schrijft over het Universum besef je eens te meer hoe nietig de mens is. Het is - vind ik - een perfecte manier om bepaalde zaken en visies te relativeren.
1
17/03/2019 14:10
Absoluut!
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert