Universum of multiversum? (5) over cross talk en zwaartekrachtgolven

Door ZiaRia gepubliceerd in Wetenschap en onderwijs

34f7d73a85dee9b9fd86c0694545776e_medium.Interessante, nieuwe ontwikkelingen zouden op korte termijn wel eens onomstotelijk bewijs kunnen leveren voor het bestaan van een multiversum. Eén wetenschapper, de Albanees-Amerikaanse professor Laura Mersini-Houghton, denkt het bewijs zelfs al gevonden te hebben. Deze kosmologe en theoretisch natuurkundige heeft een radicaal nieuwe versie van het multiversum geformuleerd, die zelfs binnen het vrijgevochten kader van een te definiëren multiversum als bijzonder controversieel wordt beschouwd. Druk maakt zij zich daar overigens niet om. Volgens Mersini-Houghton verloopt het vinden van de waarheid namelijk in drie fasen: eerst wordt een theorie belachelijk gemaakt, dan ontstaat er fel verzet tegen en tenslotte wordt het als iets vaststaands ervaren en geaccepteerd. We zouden nu wat betreft het bestaan van een omniversum wel eens in die laatste fase kunnen zijn beland.

Snaartheorie en kwantummechanica

Mersini-Houghtons grote doorbraak kwam door twee theoriën te combineren: zij voegde de natuurkundige principes van de snaartheorie (string theory) met die van de kwantummechanica samen.

3ed2c2e54cced7de9634443c6e187fe2_medium.

 

 

 

 

 

Volgens de snaartheorie bestaat alle materie in het universum uit atomen, die weer bestaan uit elektronen, neutronen en protonen; deze bestaan op hun beurt weer uit quarks. Nu worden quarks gezien als dynamisch bewegende snaren. Het zijn deze snaarbewegingen in de kosmos, die wel eens de sleutel zouden kunnen zijn voor het begrijpen van het universum.

Kosmos: een landschap, een golf en de geboorte van universa

f34ee7f432590821f8e18ed5a73418de_medium.De wiskundige berekeningen hiervan zijn ongelooflijk ingewikkeld en Mersini-Houghton is waarschijnlijk één van slechts een handjevol wetenschappers ter wereld, die het kan uitwerken en begrijpen. Voor de niet-wiskundigen onder ons kan haar theorie het beste worden verbeeld alsof de kosmos een (kust-) landschap is, waarover een golf van energie spoelt.

Voordat ons universum namelijk het stadium van de Big Bang bereikte, waarin het exponentieel uitdijde, bestond er volgens Mersini-Houghton een voorstadium, waarin de kosmos een abstracte ruimte (‘kustlandschap’) met energie was. De basis van Mersini-Houghtons idee is om de kosmos voor te stellen als een rotsachtig veld van verschillende energieën. In haar optiek is ons universum ooit begonnen als één grote energiegolf. Echter, omdat in dat rotsachtige veld delen van die energie gevangen raakten, zijn ook andere universa met geheel andere eigenschappen ontstaan

85752519719334885a27987e1c0c32c2_medium.In vergelijking: als een golf over rotsen of stenen spoelt zal er water (energie) in holtes tussen de rotsen achterblijven. Ook wanneer de golven over de rotsen blijven spoelen en zich weer terugtrekken, zal er water (energie) in de holtes achterblijven, dat niet meer verder, maar ook niet meer terug kan stromen. Elk van deze holten vol water (energie) zou dan een potentiële geboorteplaats voor een ander universum dan het onze kunnen zijn geweest. Aldus zou uit die ene golf in plaats van één universum een multiversum met talloze zich apart ontwikkelende universa kunnen zijn ontstaan.

Cross talk en koude plekken in de ruimte

Op het eerste gezicht is het een vergezochte theorie, maar Mersini-Houghton heeft hieruit voortvloeiend een reeks van afwijkingen voorspeld, die volgens haar aan onze nachtelijke hemel kunnen worden geobserveerd. Eén van deze observaties zou zelfs onthullen, hoe ons universum ooit met andere universa was verstrengeld door een proces dat nu cross talk wordt genoemd.

940e304417ca2206c6b77e444a351bd4_medium.Volgens Mersini-Houghton hebben alle universa zich inmiddels verder ontwikkeld, zich van elkaar afgescheiden en zich een eigen identiteit met eigen kenmerken verworven. Echter, omdat alle uit die ene golf zouden zijn ontstaan, moeten er sporen van die verstrengeling of cross talk vanuit de geboortetijd tussen de nog bestaande universa overgebleven zijn, die als het ware voor eeuwig in onze nachtelijk hemel zijn afgedrukt. Immers, wat we vandaag aan de hemel kunnen zien, is slechts een opgeblazen versie van wat er ooit in ons universum bestond, toen het zelf nog een ‘baby-unuversum’ was. Deze cross talk-sporen in de kosmos zouden dan te vergelijken zijn met een geboortevlek bij de mens.

3cefca1176888821bb34bc0917e635bd_medium.Zo’n cross talk-spoor is volgens Mersini-Houghton in de ruimte te herkennen als een koude plek in de kosmische achtergrondstraling van microgolfemissies. Zij voorspelde dergelijke koude plekken als één van de kenmerkende afwijkingen, die als bewijs voor de vroegere kwantumverstrengeling van ons universum met andere universa kan worden gezien. En inderdaad, ongeveer 7 maanden na deze voorspelling werd een dergelijke grote koude plek in de ruimte in de door haar aangeduide omgeving gevonden; verder onderzoek heeft inmiddels meer van deze koude plekken opgeleverd, die dus in feite de plekken aanduiden, waar een ander universum ooit met het onze verstrengeld zou zijn geweest. De ontdekking van de koude plekken waren meer dan Mersini-Houghton ooit op had durven hopen, maar critici van haar radicale theorie heeft ze nog niet kunnen overtuigen dat het één een kenmerk is van het ander. Niettemin leverde haar samenvoeging van theorieën vanuit de snaartheorie en de kwantummechanica een nieuw perspectief, waardoor vele wetenschappers zich inmiddels hebben laten inspireren om mee verder te werken.

Zwaartekrachtgolven als indicator van een multiversum?

Een andere theorie over het bestaan van een multiversum komt voort uit het altijd al vermoede en sinds enkele jaren daadwerkelijk waargenomen bestaan van gravitational waves (zwaartekrachtgolven).

d44ef8b065eb35a27fd12c546f32c6ba_medium.Men kwam op deze specifieke golven vanuit de inflatietheorie, waarin de kosmos (en ons universum) als een ballon voortdurend uitdijt en groter en groter wordt opgeblazen. Eén van de gevolgen zou dan de vorming zijn van zwaartekrachtgolven. Deze zijn in staat de structuur van de kosmos te vervormen en zullen aldus een bepaald soort rimpelpatroon achterlaten, dat weer in de kosmische achtergrondstraling van microgolfemissies kan worden ontdekt. In 2017 werd het bestaan van zwaartekrachtgolven eindelijk bevestigd; tijdens de aanloop naar de botsing tussen twee verre neutronensterren werden zwaartekrachtgolven de kosmos in geslingerd en deze konden via speciale apparatuur overal op aarde worden gemeten.

Het bestaan van zwaartekrachtgolven maakt volgens wetenschappers het bestaan van een multiversum vele malen meer aannemelijk. Als eerste stelt men, dat de zwaartekrachtgolven een voorspelling èn bevestiging tegelijk zijn van de inflatietheorie. En omdat zij het bestaan van die voortdurende inflatie van de kosmos zo sterk aannemelijk maken, doen zij dat tegelijkertijd ook voor het bestaan van een multiversum. De tweede reden is, dat de simpele modellen van de inflatietheorie, waarover wetenschappers zich al 30 jaar hebben gebogen, precies de modellen blijken te zijn, die door het bestaan van zwaartekrachtgolven eveneens verenigbaar zijn met de theorie van het multiversum.

Hawking en het multiversum

36c2aad0903e9ce7b155cb5321f99d62_medium.Ook de vermaarde theoretisch natuurkundige professor Stephen Hawking (1942-2018) hield zich met de diverse multiversumtheorieën bezig. In zijn laatste artikel, dat enkele maanden na zijn dood, in mei 2018, werd gepubliceerd, omschreef hij zijn visie. Hoewel zeker van het feit, dat er niet slechts één, uniek universum zou bestaan maar beslist meerdere, zag Hawking niets in de theoriën van de oneindige aantallen universa in een multiversum, zoals bijvoorbeeld in de kwantummechanica wordt gedacht. In zijn berekeningen kwam hij uit op een veel geringer en eerder vaststaand aantal van mogelijke zusteruniversa, die samen met het onze een multiversum zouden vormen.

Slotsom

We dachten ooit, dat we uniek waren. We geloofden, dat de aarde, ons thuis, in het centrum van het universum lag. Beetje bij beetje moesten we echter onze ideeën bijstellen; de aarde bleek slechts één planeet rondom de zon te zijn en de zon was slechts één ster tussen ontelbare anderen. Nu ziet het er naar uit, dat we ook het lang gekoesterde idee van een uniek universum moeten laten gaan. Het zal er zeer waarschijnlijk slechts één van een oneindig aantal anderen zijn en daarmee een klein bescheiden onderdeel van een oneindig multiversum.

e127b909bb1a10991d65ccd4ad7046cf_medium.

 

 

 

 

 

 

 

Hoe het ook zij, de gedachte van andere universa in één groot multiversum (of wellicht meerdere?) blijft tot de verbeelding spreken. Al deze nieuwe ideeën en ontdekkingen hebben in ieder geval veel wetenschappers (en wellicht ook niet-wetenschappers) stof tot nadenken gegeven, of ze nu voorstander of juist tegenstander van de multiversumtheorieën zijn.

 

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?

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

Universum-of-multiversum?-(3)-volgens-de-kwantummechanica

Universum-of-multiversum?-(4)-via-wiskunde-en-kwantumcomputers

Claude-Shannon-grondlegger-van-de-informatietheorie

Of lees verder op:

https://tallsay.com/ziaria of

https://ziariasblog.wordpress.com/

 

29/03/2019 07:21

Reacties (10) 

1
07/04/2019 21:37
Wow, wat goed uiteengezet. Chapeau!
10/04/2019 07:33
Thanks!
2
29/03/2019 23:20
Boeiende en zo begrijpelijk mogelijk geschreven reeks. Heb vaak op een mooie zomeravond op mijn rug in de tuin gelegen om naar de sterrenhemel te kijken en me afgevraagd wat er achter datgene ligt wat ik nog kan zien. Theorieën genoeg.
1
30/03/2019 04:24
Dit zie je dan onder meer niet .... en ligt daar achter.

https://tallsay.com/page/4294998545/de-mooie-orionnevel
1
29/03/2019 12:54
Blijft gewoon een geweldige reeks en ik vind alles wat met het Universum te maken heeft waanzinnig boeiend ... want daar is het ook voor de mensen allemaal begonnen.
1
29/03/2019 11:14
Een geweldige reeks, en ook nog eens vrij begrijpelijk uiteengezet. Zelfs ik kan de gedachtegangen volgen, en ik heb geen verstand van kwantummechanica of van kwantumverstrengelingen. Er zit een zekere logica in het verhaal, en je hebt het duidelijk op een rij gezet. Stof tot nadenken in elk geval.
Ik zal dit opslaan en later nog eens lezen.
29/03/2019 11:20
1
29/03/2019 08:15
Goedartikel en duidelijk uitgelegd; zo kan ik het als leek ook enigszins volgen. Hoe je zulke vreemde en radicale theorieën in wiskundige vergelijkingen kan omzetten om het in ieder geval mathematisch te bewijzen ... ongelooflijk knap.
1
29/03/2019 08:11
Moeilijke materie, al deze verschillende theorieën, maar wel heel interessant.
1
29/03/2019 08:07
Supergoed artikel! Geweldig hoe die koude plekken kunnen worden gemeten.
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