Over relatief gesproken

Je kunt niet een beetje zwanger zijn, maar wel een beetje bang of blij zijn dat je het bent. Je kunt met 2 meter een groot mens zijn maar je blijft klein vergeleken met een kerktoren. De aarde is een aardige planeet maar klein vergeleken met de zon die een honderd keer grotere diameter heeft, en toch is de zon een relatief kleine ster.

Het aantal dingen dat absoluut is neemt af bij toenemende kennis van zaken. Vroeger was je dood als je hart niet meer klopte, je kon niet een beetje dood zijn, maar nu kun je ook hersendood zijn.

Naar de ruimte om ons heen zijn we anders gaan kijken sinds de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Hij was begonnen met de ontmanteling van de massa door te stellen dat massa en energie twee namen zijn voor hetzelfde. De massa was al veel eerder bedacht om het gewicht te ontmantelen en terug te brengen tot de werking van de zwaartekracht op een massa. Die zwaartekracht was ook niets bijzonders, Newton had in 1687 al bedacht dat deze kracht slechts een bijzonder geval was van de werking van de aantrekkingskracht tussen twee massa’s, bij onze zwaartekracht was dan één van die twee de aarde.

Einsteins theorie beschrijft een vierdimensionaal universum, lengte, breedte, hoogte en tijd. Alle vier dimensies moeten worden benoemd anders is de plaats waarover we het hebben relatief. We voelen ons toch al erg klein sinds we straling kunnen ontvangen die uitgezonden is voordat de aarde ontstond, nu 4 miljard jaar geleden, stralen die al die tijd onderweg zijn geweest met een snelheid van 300 000 Km per seconde.

Sinds de oerknal, het tijdstip nul, 13.6 miljard jaar geleden dijt het universum uit. Stephen Hawkins, de bekende theoretisch fysicus in een rolstoel die recent overleed, was promotor van de door Einstein bedachte theorie dat, als er in ons universum voldoende massa aanwezig zou blijken te zijn, het universum weer zou gaan krimpen tot eerst een zwart gat en daarna tot een punt. Daarna zou dan een nieuwe oerknal kunnen ontstaan, waarna het universum zou uitdijen en daarna krimpen tot de volgende oerknal etc., een typisch voorbeeld wat men noemt een mooie theorie, die ons aanspreekt. Er zijn meer van die theorieën, de snaar theorie, die het universum verklaart met een golftheorie, het multiversum waar gesteld wordt dat wij in één van vele universa leven en de supersymmetrie (ook wel SUSY genoemd ) die stelt dat alle subatomaire deeltjes die wij kennen een spiegelbeeld moeten hebben met een tegengestelde lading.

Dat laatste is opgepakt door de CERN, de organisatie die sinds 2008 , in de buurt van Genève de deeltjesversneller opereert. De CERN heeft daar 50 tot 150 m ondergronds, een meer dan 27 Km lange cirkelvormige tunnel gebouwd om met reusachtige gekoelde magneten deeltjes te versnellen tot bijna de lichtsnelheid en ze dan te laten botsen zodat er nieuwe deeltjes ontstaan. In 2012 was er een groot succes, het Higgs deeltje, waarvan het bestaan al lang was voorspeld, werd daadwerkelijk gevonden. Daarna ging de zoektocht verder naar de SUSY deeltjes, tot nu toe zonder resultaat, ondanks de jaarlijks goedgekeurde steeds hogere kosten van steeds grotere magneten. Bij de CERN werken 3000 mensen in vaste dienst, daarnaast werken veel wetenschappers van instituten mee aan de planning van de experimenten en de analyse van de resultaten.

Ik lees een boek getiteld ‘Das Hässliche Universum’ ( het lelijke universum) van Sabine Hossenfelder, gepromoveerd theoretisch natuurkundige, thans werkzaam in Frankfurt bij het centrum voor ‘ advanced studies’. Zij behandelt twee vragen.

Waarom zouden we ons bij de ontwikkeling van theorieën die het universum beschrijven moeten beperken tot mooie theorieën, die ons aanspreken. Het universum is er niet voor en niet door ons. Het criterium ‘mooi’ beperkt ons in de mogelijkheden.

Waarom moet een zo groot deel van de gelden, die beschikbaar zijn voor ontwikkeling van de theoretische natuurkunde, naar de CERN en SUZY, na het Higgsdeeltje in 2012 is er geen enkel resultaat meer geboekt.

Kan ik dit boek aanbevelen? Ja, voor lezers die belangstelling hebben voor theoretische natuurkunde, kennis van wiskunde is niet nodig.

Johannes Tegendraedt

Schrijf een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *