Het ontstaan van de tijd opnieuw bezien
Het mag dan ook niet verbazen dat de wetenschappelijke wereld verdeeld blijft als het gaat om de verdiensten – zo die er al zijn – van het antropisch principe. In the Trouble with Physics, zijn scherpe analyse van de snaartheorie, stelt de Amerikaanse natuurkundige Lee Smolin onomwonden dat ‘wanneer een niet-falsifieerbare theorie de voorkeur krijgt op een falsifieerbaar alternatief, komt de wetenschap tot stilstand en is een verdere toename in kennis uitgesloten.’ Dit is precies wat ook Stephen zorgen baarde tijdens ons eerste gesprek in zijn werkkamer, namelijk dat zodra je meegaat in het antropisch denken, je de fundamentele voorspellende kracht opgeeft die de wetenschap zo uniek maakt. ‘
Aldus Thomas Hertog in zijn boek Het ontstaan van de tijd, mijn reis met Stephen Hawking voorbij de oerknal (2023). Kortom, er is iets mis met de natuurkunde die lange tijd beoefend werd om de oorsprong van het heelal te begrijpen. Hoe kon het gebeuren dat toen het heelal – en daarmee tijd en ruimte – een aanvang namen, alles exact in de juiste toestand stond, dat uiteindelijk het leven op aarde en dus de mens kon ontstaan. Die vraag heeft tot allerlei verkeerde hypotheses geleid die in dit boek stuk voor stuk op de schroothoop van de kosmologie belanden. Het zit allemaal anders. Als een kwantumvisie op de kosmologie aanneemt, blijft er van het multiversum niet zoveel over. Exit ‘meervoudig heelal’ dat zich eindeloos splitst bij elke waarneming van de mens. We moeten terug naar een theorie, waarin de voorspellende kracht van de wetenschap overeind blijft en we ons niet uitleveren aan kosmologisch bellenblazerij, waarbij alles- zelfs het meest idiote – mogelijk blijkt te zijn. Maar wel terug naar een kosmologie, waarin de waarnemer en het universum intrinsiek met elkaar verbonden zijn. Of zoals Hertog het verwoordt:
‘Waarnemerschap in de kwantumkosmologie is dus niet zomaar een nabeschouwing of een postselectieprincipe met een antropisch kantje in een gigantisch universum dat al bestaat. Integendeel, waarnemerschap is een actor, een actieve component die opereert op een dieper niveau en een onmisbaar onderdeel vormt van het voortdurend proces waarin de fysische werkelijkheid – én de natuurkunde, beweren we – zich ontvouwt. In en kwantumkijk op de kosmos komen het universum en waarnemer in zekere zin samen in scène.’
*
Dit brengt mij terug bij een herinnering aan een dag in mijn leven, bijna zestien jaar geleden. De bovenste foto links laat het uitzicht zien vanaf de Avérotoren in Leeuwarden in oostelijke richting. Je ziet het Zuiderplein, de koepel van de voormalige Friesland Bank en daarachter de Emmakade die helemaal wegloopt tot aan de horizon. Deze bovenste te foto is genomen door mijn zoon Jurriaan op 10 april 2007, om 16.15 uur. Precies op dat moment fietste ik op de Emmakade vanaf mijn huis in de richting van de fotograaf. Als je deze bovenste foto honderd keer zou uitvergroten dan zie je mijn gestalte oprijzen uit het digitale patroon van gekleurde stippen. Ik ben een voorbijgaande rimpeling in een werkelijkheid die hier voor de eeuwigheid is stilgezet.
Een foto zet het universum stil, maar de wereld zelf draait door. De wielen van mijn fiets wentelden sinds 10 april 2007 voort op het ritme van mijn trappers. Ik was me er op dat moment niet van bewust dat de lichtstralen, die op mijn hoofd vielen, terugkaatsten naar alle kanten. Een paar daarvan hebben destijds de lens van de camera bereikt. Het patroon dat zij teweegbrachten is destijds vanuit een camera elektronisch naar mijn computer gestuurd.
Inmiddels zijn er ruim bijna zestien jaren verstreken. De onderste foto heb ik zes jaar geleden zelf genomen, op 5 april 2017 om 13.30 uur. Mijn fiets had ik nu onderaan de toren geparkeerd. Heel in de verte is het huis te zien, waarin ik destijds woonde, in een zijstraat van de Emmakade. Verder lijkt er weinig veranderd in dit deel van Leeuwarden. In de wereld daaromheen des te meer en ook in mijn persoonlijk leven. Dit soort gedachten schoot destijds door mijn hoofd, toen ik vanaf de Avérotoren het panorama van de stad zich voor mijn ogen zag ontrollen. Ik zag een ruimte van tijd die leeg gelopen leek. En toch, de tijd gaat gewoon door.
Maar is dat ook zo? Meer dan ooit koester ik de illusie dat het verdwijnen van de tijd een illusie is. Diep in onze ziel is er wellicht iets dat blijft, iets dat los staat van de tijd die almaar voorbijgaat. Zes jaar geleden schreef ik bij de foto’s een tekst die ik vandaag maar weer eens herhaal. Alles is inmiddels veranderd, behalve deze woorden. Ze komen voor mij nu in een ander licht te staan, mede dor wat ik lees in het boek van Thoms Hertog, Het ontstaan van de tijd.
*
Ik las laatst een artikel over parallelle werelden. Dat is een theorie die in 1957 is opgesteld door Hugh Everrett om een lastig probleem binnen de kwantummechanica op te kunnen lossen. De kwantummechanica beschrijft niet de waarneembare kenmerken van een systeem, maar een algemene toestand die de verzameling is van alle mogelijke toestanden volgens een zekere waarschijnlijkheidsverdeling.
Bij de waarneming stellen wij één van die toestanden vast. Maar wat gebeurt er met al die andere toestanden? Bij de selectie van die ene toestand – die wij als werkelijkheid ervaren – is sprake van een zekere willekeur, waarvan alleen de waarschijnlijkheid voorspelbaar is. Tenzij natuurlijk alle andere toestanden ook daadwerkelijk totstand komen. Of anders gezegd, tenzij de wereld bij elke waarneming zich splitst in talloze parallelle werelden die naast elkaar blijven voortbestaan.
Dat is een absurde gedachte, maar Hugh Everett ging er vanuit dat die gedachte in feite precies beschrijft wat er gebeurt. De waarnemer bevindt zich slechts in één van die werelden en stelt voortdurend de toestand vast die daarin gerealiseerd is. Om een voorbeeld te noemen. Stel dat de waarnemer als een wandelaar over een maagdelijke wit sneeuwtapijt loopt. Uit alle mogelijke voetafdrukken kiest hij er telkens één door een stap vooruit te zetten.
Maar op het moment dat de wandelaar in de sneeuw daadwerkelijk een stap vooruit zet, worden telkens alle sporen in de sneeuw gerealiseerd die mogelijk zijn. In feite stapt de wandelaar voortdurend in één van zijn voetafdrukken die hij nog als spoor in de sneeuw moet achterlaten. Maar de wandelaar ziet alleen dat ene spoor dat hij achterlaat en niet alle mogelijke sporen die hij in feite tegelijk creëert.
Hoe absurd deze theorie ook mag zijn, hij vindt steeds meer aanhang onder hedendaagse natuurkundigen. Er is immers nog een ander lastig probleem dat door deze theorie een verklaring kan vinden. Onze natuurwetten kennen een aantal gegeven constanten (bijvoorbeeld: de constante van Planck, de lichtsnelheid, de elektrische lading van het elektron etc). Zonder die constanten zouden onze natuurwetten niet kunnen bestaan.
De vraag die nog altijd niet beantwoord is luidt als volgt: hoe komt het dat de constanten in de natuur precies die waarden hebben die we nodig hebben voor ons bestaan in dit universum. Anders gezegd: waarom gelden de natuurwetten zoals wij die kennen. Het lijkt erop dat het antwoord luidt: opdat wij als mensen kunnen bestaan. Het kan haast geen toeval zijn dat juist deze constanten gelden en geen andere. Of het moet zo zijn dat iemand dat vooraf op heel intelligente wijze zo bedacht heeft.
Anders gezegd; zijn de natuurwetten toevallig zo ontstaan of vinden zij hun oorzaak in een intelligent ontwerp dat aan het universum ten grondslag ligt. Dit probleem hangt samen met een principe dat ook wel het ‘antropisch principe’ wordt genoemd. Wat we kunnen verwachten waar te nemen wordt beperkt door de voorwaarden die noodzakelijk zijn voor onze aanwezigheid als waarnemers. Dat is een soort cirkelredenering die iets ongemakkelijks heeft.
Absurd toeval of doelbewust ontwerp? Hoe kun je aan dit dilemma ontsnappen? Eigenlijk maar op één manier. Het zou immers ook zo kunnen zijn, dat er geen sprake is van toeval en ook niet van een doelbewust ontwerp. In dat geval moeten er ooit vele heelallen tegelijk zijn ontstaan waarin alle mogelijke waarden van de natuurconstanten gerealiseerd zijn. Wij leven dan precies in het juiste heelal met de juiste natuurconstanten. Kortom, deze wereld is slechts één van de vele mogelijkheden en bestaat naast talloze andere parallelle werelden.
Hoe het ook zij, het heeft er alle schijn van dat de stippen op bovenstaande foto, waarin mijn gestalte als fietser is vastgelegd, maar één van de mogelijkheden laat zien die in feite aan de orde zijn. Wat is het geval? Op het moment dat de foto werd genomen splitste de wereld zich in talloze mogelijke opties, waarin ik momenteel voortleef in evenzoveel parallelle werelden. Telkens als iemand – waar ook ter wereld – mijn site aanklikt, splits ik mij opnieuw. Dat wil zeggen: niet ikzelf, maar het patroon van stippen, waarin mijn gestalte gevangen zit.
Mijn gestalte is van nu af aan druk bezig zich te vermenigvuldigen in een eindeloze reeks van universa. Als we er vanuit zouden gaan, dat alle exemplaren van deze verzameling universa op hun beurt weer één universum voorstellen, dat op zijn beurt – op een op andere manier – ergens een patroon nalaat, dan kunnen wij nagaan welk een verweving van voorstellingen en welke dwarsverbindingen er tussen de onderscheiden universa in de reeksen van beelden te maken zijn. Verbazing bevangt mij hierover. Verbijstering grijpt mij aan.
*
Niet dus… het zit allemaal anders. Zie en huiver…