Getriggerd door de uitzending van Zomergasten waarin auteur Thomas Hertog zo mooi de meest ingewikkelde dingen vertelde, zette ik Het ontstaan van de tijd uit 2023 op mijn leeslijst. En ik vond ook het boek, over het werk van kosmoloog Stephen Hawking, mooi én ingewikkeld. Fascinerend én persoonlijk. Leerzaam en ja, ook liefdevol.
Ietsjes uit mijn comfortzone, dit boek. Ik had wiskunde en natuurkunde op het VWO, maar dat is zó lang geleden dat niets in dit boek mij bekend voorkwam. En ook Hawking’s boeken heb ik niet gelezen, al staan er twee klaar in mijn boekenkast. Ik begin dus zonder voorkennis aan ‘Het ontstaan van de tijd’. Dat blijkt geen megagroot probleem. Hertog doet erg veel moeite om de theorieën zo simpel mogelijk uit te leggen, geholpen door veel illustraties en aansprekende metaforen. Daarnaast is zijn biografie van Hawking’s carrière en de beschrijving van zijn samenwerking met hem leuk om te lezen. Hertog is dol op zijn werk en heeft Hawking echt vereerd, dat spat van de bladzijden af.
Het boek Het ontstaan van de tijd …
… begint niet bij hun samenwerking maar veel eerder. We krijgen een prettig geschreven overzicht van de historie van de kosmologie, waarin Einstein, Penrose, Lemaitre en veel anderen met hun onderzoek aan bod komen. Vooral de relativiteitstheorie van Einstein speelt een grote rol. Daarnaast zijn ook de collegae van Hawking heel belangrijk, met name Linde. Grappig: Ook Ulug Bek, een kosmoloog uit Uzbekistan uit de 15-de eeuw komt even voorbij. Ik bezocht deze zomer diens observatorium.
Om een indruk te geven van de inhoud van het boek geef ik een aantal kernpunten in mijn eigen woorden weer. Vast niet 100% accuraat, excuus alvast.
Zwarte gaten en de oerknal
Hawking onderzocht met name zwarte gaten en de oerknal. Bij een zwart gat verdwijnen er sterren, de kern is een singulariteit. De ruimte-tijd-kromming daarin is zo sterk dat er feitelijk geen sprake meer is van tijd, die houdt op. De dichtheid van het zwarte gat is zo groot dat niets eruit kan ontsnappen, zelfs geen licht, vandaar dat zwart dus. Maar … Hawking bewees theoretisch dat er straling ontsnapt: Hawkingstraling. De oerknal is precies het tegenovergestelde van een zwart gat: een singulariteit die leidt tot een uitdijend heelal en dus de start van de tijd.
Hawking wil weten waarom er een heelal ontstond met tenminste één planeet waarop leven mogelijk is. Hij is dus op zoek naar natuurkundige wetten die de evolutie van het heelal verklaren. Normaal gesproken heb je een uitgangssituatie, de randvoorwaarde noemt Hertog dat, en een natuurwet, die samen een nieuwe situatie voorspellen. Zo’n natuurwet verklaart de randvoorwaarde niet, het zijn verschillende zaken. Maar bij de oerknal is er geen randvoorwaarde, er is niks bekend. De theorie over de oerknal moet dus zowel randvoorwaarden als natuurwet behelzen.
Kwantummechanica
Bij het ontwikkelen van zijn theorieën neemt Hawking de kwantummechanica mee. Deze theorie wordt door Hertog beeldend uitgelegd: denk aan een taxichauffeur die met GPS allerlei alternatieve routes bekijkt. Volgens de kwantummechanica neemt een electron niet één van die routes, maar álle routes. Wetenschapper Richard Feynman ontwikkelde de som-over-padentheorie, wat neerkomt op een golf die al die mogelijke paden weergeeft.
Als je dit toepast op het heelal, krijg je een golf van allerlei verschillende uitdijende heelallen, met verschillende maten van waarschijnlijkheid van voorkomen. Een heelal als het onze is behoorlijk onwaarschijnlijk in die theorie. Eigenlijk kunnen we niet bestaan. Maar: om iets te laten ‘bestaan’ is er een waarnemer nodig, en in die waarschijnlijke heelallen is die waarnemer er niet omdat daar door het tempo van uitdijen, nooit materie is ontstaan. Volg je me nog? Uitdijen zorgt voor afkoeling, en dit leidt weer tot het evolueren van natuurwetten. Die waren dus bij de oerknal anders dan wat we nu kennen. Trouwens, kosmoloog Andrei Linde betoogde op basis van de kwantummechanica dat er een oneindig aantal universums is, en ook een oneindig aantal die lijken op het onze. Fascinerend.
Snaartheorie
In een volgend hoofdstuk wordt de snaartheorie behandeld. Deze omvat zowel de relativiteitstheorie van Einstein als de kwantummechanica. Het is een wiskundige theorie, zonder experimentele bevindingen en met maar liefst 9 ruimtelijke dimensies. Je kunt het zien als een meta-wet voor het multiversum die talloze eiland-omniversums met elk eigen natuurwetten, beheerst. Hier werd het al wat lastig, geef ik eerlijk toe.
Vragen stellen en metingen doen
Hawking heeft een nieuw idee! We hebben altijd ‘van afstand’ naar de kosmos gekeken, als een laborant naar zijn proef. Maar we zijn er onderdeel van. Geen God, maar een worm. De vraag die wij stellen in ons onderzoek, de keuzes die we maken, de metingen, zijn onderdeel van het proces. Er zijn dus verschillende mogelijkheden, verschillende geschiedenissen, en allemaal maken ze onderdeel uit van de kosmos. Zie het als vertakkingen, net als de evolutieleer van Darwin. Vertakkingen die elkaar niet zien, elkaar niet kennen. Leuk: Hertog gebruikt hier Harry Potter’s boek van Tom Riddle, dat blanco is maar barst van de mogelijkheden, en alleen antwoord geeft op de vraag die je stelt.
Holografie
Ook erg goed is de manier waarop Hertog het fenomeen holografie uitlegt, aan de hand van een tekening van Escher: Cirkellimiet IV, een platgeslagen bol met engelen en demonen die aan de rand steeds kleiner worden. De theorie stelt dat de informatie over een entiteit zich (alleen) aan de randen ophoudt en dat formules dus met 1 dimensie minder kunnen rekenen. Dat maakt het ‘makkelijker’. Deze holografie-theorie haalt het multiversum weer onderuit. Of niet? Hawking is stellig, zijn mede-wetenschappers niet zo.
Oneindig vragen stellen
Inmiddels zijn we aan het eind van het boek en zijn we weer terug bij de oerknal. Hawking stelt dat natuurwetten geen manifestaties zijn van externe waarheden, maar eigenschappen van een universum die we afleiden uit onze collectieve data. Maar er zijn altijd veel theorieën die bij een eindige hoeveelheid data passen. Verder onderzoek zal geen ‘finale’ theorie opleveren, de wetmatigheden zijn afhankelijk van de vragen die we stellen. Toeval lijkt dus een grote rol te spelen.
Ik had verwacht dat er een ‘ontknoping’ zou komen, maar dat is niet het geval. De boodschap is eerder dat kwantumkosmografie een eindeloze reeks theorieën zal voortbrengen, afhankelijk van de vragen die we stellen. En dat is wel typisch voor fundamenteel onderzoek: aandacht voor de vragen. En plezier beleven aan het onderuithalen van je eigen theorieën. Hawking had er duidelijk een hoop plezier mee.
Persoonlijk
Ik kan niets zeggen over de juistheid of originaliteit of onderbouwing van het boek, maar wel dat ik het bijzonder knap vind hoe Hertog dergelijke ingewikkelde zaken op een redelijk toegankelijke manier weet te beschrijven. Ja, er is sprake van veel terminologie, die is nodig voor het betoog. Maar hij geeft heel vaak een beeldend en bijna liefdevolle omschrijving van wat er (in theorie) gebeurt. Zoals: ‘…zodat het kwantumgewiebel niet de pan uitswingt’.
Hertog’s beschrijvingen van de manier van werken van Hawking zijn erg interessant. Ondanks al zijn beperkingen (door ALS) was hij vrolijk en hield hij van gezelschap. Communiceren werd steeds moeilijker, ondanks alle apparatuur en zijn persoonlijke assistenten (zoals Hertog) die aan een half woord, of alleen een blik, al genoeg hadden. Zij waren continu aan het sparren, het klinkt af en toe als improvisatietheater. Duidelijk is wel dat veel theorieën werden ontwikkeld door anderen, en dat Hawking doorredeneerde, of verbindingen legde. Ook krijgen we een hele kleine blik op het leven van Hertog, die zich helemaal in dienst van Hawking stelde lijkt het wel. Bescheidenheid? Als je met Hawking wilt sparren terwijl deze nog nauwelijks communiceren kan, moet je wel heel slim zijn, het vakgebied beheersen én je zeer dienstbaar opstellen. Bewonderenswaardig.
Ik vond de beschrijving van de bijna ‘locked-in’-situatie aan het eind van Hawing’s leven bepaald ontroerend. Hij kan niets meer maar weet toch Hertog te vragen om zijn laatste theorie in een boek te verwerken. En zo geschiedde.
Leerzaam
Je zult het aan mijn omschrijvingen van de onderwerpen waarschijnlijk niet aflezen, maar ik begreep redelijk veel van het boek en vond het uiterst leerzaam. Wel pak ik de twee boeken die ik in de kast heb staan er binnenkort uit. Eén daarvan is A Brief History of Time, Hawking’s bestseller uit 1998. De theorie daarin is inmiddels achterhaald, zo begrijp ik van Hertog. Maar toch. De andere is een kinderboek, dat hij met dochter Lucy schreef. Dat zou toch een goede start moeten zijn!
Ik gaf het boek 4 *
Ken je dit boek? Wat vond je ervan?
Koop dit boek
o.a. bij
of
of
Libris.nl, steun je lokale boekhandel
Voor bovenstaande links krijg ik een beetje provisie. Zonder provisie:
- YouBeDo, goed voor jouw goede doel
- Boekwinkeltjes, lekker duurzame exemplaren-met-ervaring
- Of lees het gratis via Kobo-Plus….. (dat deed ik).
Keus genoeg!
NB. Vanwege de vele illustraties, waarvan een aantal in kleur, is een papieren boek fijner dan een ebook.
Elly Stroo Cloeck is project- en interim-manager op het gebied van Finance, Internal Audit en Risk Management. Daarnaast schrijft ze recensies en samenvattingen van managementboeken.
Abonneer je hier op de kwartalige nieuwsbrief of op de wekelijkse blog-updates!