HET LAATST

Heb je nog even?

- De eeuwigheid, desnoods.

De mijne of de jouwe? Ik bedoel, niet ieders horloge loopt even snel. Op Jupiter loopt het bijvoorbeeld langzamer dan op aarde.

- Eh, kwestie van batterijtje?

Opwind.

- En toch langzamer?

Als je zegt dat een klok elders langzamer loopt, bedoel je eigenlijk dat de tijd zelf daar langzamer verstrijkt.

- Tijd is hoe de klok doet?

Tijd is wat de natuur heeft verzonnen om te verhinderen dat alles in het heelal tegelijk gebeurt, las ik laatst. Dat is mooi gezegd, maar onzin.

Tijd is inderdaad wat een klok doet, het is een soort meetlat voor gebeurtenissen die wordt opgerekt en vervormd door de zwaartekracht. Aldus de Algemene Relativiteitstheorie. Hoe groter de massa, zoals bij Jupiter, hoe sterker de vervorming van de vierdimensionale ruimte-tijd.

- Tot de rafels erbij hangen?

Dat is wat sterk uitgedrukt. Tot de afgronden onbegaanbaar steil worden, dat kun je wel zeggen. Plaatsen rond extreem zware massa's waar de ruimte-tijd helemaal in zichzelf keert en waaruit licht niet meer kan ontsnappen. Die beroemde zwarte gaten, dus. Nou, op de rand van een zwart gat staat de tijd stil.

- Hoe kan tijd nou stilstaan? Da's zoiets als zeggen dat de wind stilstaat.

Oké, oneindig traag verloopt, dan. Wat ik bedoel, is dat tijd daar niets meer betekent. Of eigenlijk, dat onze natuurwetten niets meer betekenen. Een singulariteit, noem je dat in Einsteins wiskunde van ruimte en tijd, een beetje wat er gebeurt als je een getal door nul deelt. Dan ontploft je berekening.

- Dus je kunt aan je horloge zien of je als ruimtevaarder bezig bent in een zwart gat te vallen.

Alleen als je je horloge kunt vergelijken met een kerkklok op veilige afstand zul je zien dat het achterloopt. Maar aan je eigen horloge merk je op zichzelf niks. Sterker, je zult niet eens merken dat je in het zwarte gat belandt, het gebied waaruit geen licht kan ontsnappen. Alleen vanaf die kerktoren ziet men jou alsof de film waarin je speelt steeds langzamer gaat lopen. De fotonen doen er steeds langer over om ons hier thuis te bereiken.

- Geen einde, dus. Mooi! Mooi einde.

Niks einde, dat komt daarna pas. Terwijl men op aarde een krans legt, zeil jij ongezien sneller en sneller naar het centrum van het zwarte gat. Het immense zwaartekrachtveld begint je te vervormen tot je een soort deegsliert bent geworden.

- En dan ben je definitief weg.

Och, wat heet definitief? Stephen Hawking is wereldberoemd geworden met de voorspelling dat zwarte gaten heel langzaam verdampen. Dat kan wanneer op de rand van het zwarte gat een deeltje en zijn antideeltje uit niets ontstaan. Dat zijn geen echte deeltjes, maar virtuele deeltjes die gewoonlijk weer snel samenkomen en in het niets verdwijnen.

Maar stel dat er een virtueel deeltje in het gat valt. Dan krijgt het zoveel zwaartekrachtsenergie dat het echt wordt. Dan wordt het deeltje buiten het gat ook echt, waarvoor het energie aan het gat onttrekt. Zo komt de opgeslorpte energie geleidelijk toch weer naar buiten.

- Je zou in reïncarnatie gaan geloven!

Dat ligt er maar aan of het zwarte gat is verdampt voor het einde der tijden.

- Tijden?

Het einde der tijd, dan. Het universum lijkt te zijn ontstaan in een oerknal, zo'n tien tot twintig miljard jaar geleden. Daarbij ontstonden uit niets ruimte en tijd, die nog steeds uitdijen. Maar als er genoeg materie is, kan de zwaartekracht die uitdijing tot staan brengen en zelfs omkeren. In dat geval zal de ruimte-tijd samentrekken en uiteindelijk in een soort allesverslindend zwart gat verdwijnen. Eindkrak - lelijk woord - noemen astronomen dat wel, de Big Crunch.

- En, is er genoeg materie?

Nou, daar is iets merkwaardigs mee. Uit de bewegingen in het universum denken kosmologen op te kunnen maken dat er genoeg materie moet zijn om de zaak uiteindelijk te stoppen. Maar daarvan blijkt vervolgens wel negentig procent onzichtbaar. Is men nog niet helemaal uit, dus.

- Laten we eens van het ergste uitgaan.

Het eeuwige leven? Vergeet dat maar, want over vijf miljard jaar is de zon opgebrand, waarna die explodeert zodat de aarde in één moeite meeverdampt.

- Nee, ik bedoel dat het heelal instort.

O. Nou, aanvankelijk merk je daar helemaal niets van. Aan de sterrenhemel verandert nauwelijks iets en theekopjes vallen nog gewoon stuk en blijven liggen, want de tijd blijft netjes vooruit lopen.

Astronomen zullen als eersten alarm slaan. Die zien dat er iets meer sterrenstelsels dan normaal naar ons toe bewegen. En dat de huidige nagloei van de oerknal warmer zal worden, in plaats van geleidelijk kouder. Na pakweg tien miljard jaar zal de nachthemel roodgloeiend zijn geworden en bestaat er nergens meer vloeibaar water.

Net als een steeds hetere spijker wordt de hemel later geel en nog later wit, doordat de stralingsenergie in een kleiner universum wordt samengeperst. Sterren kunnen uiteindelijk hun hitte niet meer uitstralen; ze ontploffen en vullen het steeds verder samentrekkende heelal met gloeiend plasma. Uiteindelijk wordt de temperatuur zo intens dat de atoomkernen uit elkaar vallen.

- Alles wordt één?

Bijna alles. Wat er overblijft, is quarksoep met zwarte gaten.

- Smullen!

En de soep wordt steeds dichter tot er de omstandigheden van een zwart gat in ontstaan, waarin uiteindelijk ook ruimte en tijd verdwijnen. Zo beschreef tenminste de Britse astronoom Martin Rees het destijds.

- Krak, einde verhaal? Einde fysica, einde natuurwetten, einde mogelijk en onmogelijk?

Volgens sommige theorieën wel, volgens andere niet. Opmerkelijk is dat er in de kosmologie een hele stroming bestaat die probeert te laten zien dat het zo gemakkelijk niet afgelopen zal zijn. Laatst had je dat boek van Tipler nog, The Physics of Immortality, waarin hij uitlegt dat een mens zijn geest in principe kan overzetten op het Higgsveld, een hypothetisch krachtveld dat deeltjes massa geeft en dat volgens Tipler heel blijft bij de eindkrak. Bloedserieus werk, hoor.

- Volop hoop dus na het einde der tijden?

Dat altijd; het is tenslotte allemaal maar theorie.

- En je bedoelt, al die theorie wordt ook maar gewoon verpulverd in het grote Armageddon?

Aardig punt, hoor. Kunnen natuurwetten worden verpletterd door een universum dat er zelf door wordt bestuurd? En wat bestuurt daarna dan het heelal?

- Misschien overleven alleen de natuurwetten die kloppen?

Mooi idee, maar wat is kloppen? Andrei Linde van Stanford University liet onlangs zien dat ons heelal misschien wel een belletje is in een bad vol ruimtetijd-sop. En dat in elke bel iets verschillende natuurwetten kunnen bestaan, als een soort mutaties. Wat hier klopt, klopt dus elders misschien niet, en omgekeerd.

- En wat bij ons het snelst is, het hardst, het koudst, het oudst en het kleinst, dat betekent bij de buren misschien helemaal niets?

Dat lijkt me dan hun zorg.

Martijn van Calmthout

Dit is het twaalfde en laatste deel van een serie over fysieke grenzen.