Zaterdag 20/07/2019

Wetenschap

De allerlaatste theorie van Stephen Hawking en Belgische natuurkundige: het heelal is eindig

Stephen Hwakings paper 'A smooth exit from eternal inflation?' trekt het idee van een divers multiversum in twijfel. Beeld REUTERS

Natuurkundige Stephen Hawking heeft vlak voor zijn overlijden nog een wetenschappelijk artikel geschreven. Dat is nu postuum gepubliceerd in het blad Journal of High Energy Physics

Hawking  – die op 14 maart op 76-jarige leeftijd overleed – schreef het artikel samen met de Belgische natuurkundige Thomas Hertog, hoogleraar aan de Katholieke Universiteit Leuven. Zij opperen dat het heelal eindig is en veel eenvoudiger dan tot nu toe wordt gedacht. De theorie werd vorig jaar voor het eerst gedeeld met de wereld. Hawking en zijn pupil Hertog hebben die daarna verder uitgewerkt. Omdat het om een theorie gaat, moet het onomstotelijke bewijs nog worden geleverd.

Multiversum

Het heelal ontstond bijna 14 miljard jaar geleden met de oerknal. De grote vraag is wat er sindsdien precies gebeurde. Er zijn allemaal natuurwetten gevonden en algemeen aanvaarde theorieën uitgewerkt, maar natuurkundigen zoeken nog naar de grote theorie daarachter, de basis van alles, een verklaring voor zowel het hele grote (het heelal) als het hele kleine (minieme deeltjes). 

Een van de theorieën is dat het universum eigenlijk bestaat uit een oneindige verzameling 'mini-heelalletjes'. Dat wordt een 'multiversum' genoemd. Het ene universum bevat sterren en herbergt leven, anderen zijn dan weer zo goed als leeg. Wij zouden in een van die heelalletjes wonen. Het probleem is dat het aantal mogelijke natuurwetten dan misschien ook oneindig is.

Die theorie klopt niet, zeggen Hawking en Hertog. Ze schrijven: "Wij stellen dat het universum redelijk gelijkmatig en ook eindig is." Dat betekent niet dat er "een enkel, uniek universum is, maar wij suggereren wel dat het aantal mogelijke heelallen veel kleiner is." Wat er buiten hun eindige heelal te vinden is, laten ze in het midden. 

Testen

Het probleem is volgens Hertog dat de gangbare theorie niet voorspelt in wat voor heelal wij ons zouden moeten bevinden en dus ook niet degelijk kan getest worden. "De grote uitdaging voor de moderne kosmologie is om dit multiversum een rigide wiskundige basis te geven en te kneden tot een wetenschappelijke theorie die kan getest worden. Onze publicatie is een stap in die richting", aldus Hertog. "In onze theorie wordt het enorme multiversum gereduceerd tot een veel meer hanteerbaar en kleiner scala aan mogelijke universums."

"Ons model is gebaseerd op holografie", legt hij verder uit. "Een nieuw concept binnen de snaartheorie die de algemene relativiteitstheorie tracht te verzoenen met kwantumfysica. Holografie stelt ons in staat om de tijdsdimensie te projecteren en we hebben dit toegepast op alles wat er volgens de gangbare theorie 'voor' de oerknal gebeurde", aldus Hertog. Het resultaat is dat het scala van mogelijke universums veel beperkter is en het idee van uiteenlopende vormen van universum verdween.

Wat nu?

Hertog gaat op zoek naar manieren om de nieuwe theorie te testen. "Ik ben van plan om meer in detail te bestuderen wat deze vertelt over eigenschappen van ons universum die binnen het bereik van onze ruimtetelescopen liggen. Ik vermoed bijvoorbeeld dat de oerknal gepaard gaat met zwaartekrachtgolven die via de inflatietheorie (die zegt dat het universum in de eerste fase van zijn evolutie aan een steeds hoger tempo uitdijt) een invloed hebben op patronen van kosmische achtergrondstraling. Als we die invloed kunnen vaststellen zitten we wellicht op het juiste spoor", aldus de Leuvense onderzoeker.

Thomas Hertog samen met Stephen Hawking. Beeld CERN

Hawking was een van de beroemdste wetenschappers van de afgelopen decennia. Hij leed sinds zijn studententijd aan ALS, een dodelijke en ongeneeslijke ziekte aan de zenuwen die spieren aansturen. De meeste patiënten hebben na de diagnose hooguit nog een paar jaar te leven. Hawking leefde meer dan vijftig jaar met de ziekte. Hij was aan een rolstoel gekluisterd en kon alleen praten via een computer. Hawking koos de woorden met een wangspier en de computer sprak die uit met een kenmerkende robotachtige stem.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met De Morgen?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van De Morgen rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar info@demorgen.be.
© 2019 MEDIALAAN nv - alle rechten voorbehouden