Natuurkundelessen uit de verre toekomst

Of het nou aan zijn recente huwelijk met zijn voormalige verpleegster ligt of gewoon aan fysische argumentatie, Stephen Hawking is om: reizen in de tijd is volgens hem bij nader inzien toch mogelijk....

Publiciteit over Hawkings ommezwaai, wel te verstaan, want voor velen is het woord van deze wereldberoemde natuurkundige wet. Van nu af aan is er derhalve niets dat reizen in de tijd verbiedt. Ook niet Hawkings oude argument dat àls reizen door de tijd mogelijk zou zijn, we allang overspoeld zouden zijn door toeristen uit de toekomst. Misschien, is nu het idee, is dat ook wel zo, alleen merken we er niets van.

Dat is natuurlijk de perfecte inzwieper voor een geleerde behandeling van Star Trek, de moeder aller science-fictionseries. De sf-verhalen van Gene Roddenberry uit de jaren zestig waren de eerste in het genre die op het massamedium televisie verschenen. En hoe oubollig de in maillot gestoken bemanning van de Enterprise achteraf ook mag ogen, Star Trek introduceerde een golf aan ideeën uit de moderne fysica en technologie in de huiskamers van Amerika en later Europa.

De Enterprise flitst ergens in de verre toekomst door krommingen in de ruimte-tijd bij meer dan de lichtsnelheid, warp-speed. Er worden bemanningsleden met een soort materiefax van plaats naar plaats getransporteerd. Er wordt in de tijd gereisd. Er zijn fotonenkanonnen, er is leven op andere planeten (dat overigens opmerkelijk genoeg altijd Engels spreekt en verstaat). We zien antimaterie-generatoren, holografische simulatoren, zwarte gaten, witte gaten.

Opmerkelijk aan de serie is de mate van technisch detail èn de ijzeren consequentie waarmee de fysische omstandigheden worden vastgehouden. Warp-3 is in de eerste en de laatste aflevering nog precies dezelfde snelheid.

Krauss, hoogleraar aan Case Western University in Cleveland, Ohio, en gretig schrijver van populair wetenschappelijke boeken, is een Star Trek-adept en hij is bepaald niet de enige.

Nog steeds zijn er bovengemiddeld veel natuurwetenschappers met een zwak voor Kirk, Spock, Scotty en hun opvolgers van - later - The Next Generation en - onlangs - Deep Space Nine. Op Internet zijn technische handleidingen op te vragen over het ruimteschip Enterprise, verhandelingen over de transporters, over de werking van impulsdempers, phaserguns en baryon-stofzuigers. Van ST:TNG, zoals liefhebbers de tweede reeks kortweg noemen, bestaat zelfs een officieel wetenschappelijk handboek, waaraan alle auteurs zich te houden hebben.

Is de fysica van Star Trek realistisch? In zijn boek laat Krauss zien dat de fictie in elk geval niet altijd onzinnig ver van de feiten is verwijderd. Veel fenomenen blijken niet verboden door de bekende natuurwetten, mits quantum- en relativiteitstheorie tot hun uitersten worden opgerekt. Bovendien blijkt in een aantal gevallen de terminologie die de scenarioschrijvers uit hun duim zogen later zelfs in de serieuze wetenschap doorgedrongen. Moderne natuurkunde ligt dus omgekeerd ook dicht bij de fysica van Star Trek.

De vraag is hoe dichtbij. Eerder becijferde Stephen Hawking dat er in de vierdimensionale ruimte-tijd wormgaten kunnen bestaan, afsteekjes die een punt in het hier en nu kan verbinden met een plek heel ergens anders en in een ander tijdsgewricht. Maar hij vond ook dat geen enkel materieel object door zo'n tunnel zou kunnen reizen zonder tot straling verpulverd te raken.

Een en ander tot zijn geruststelling, want reizen in de tijd-ruimte leidt onherroepelijk tot logische paradoxen. Kleindochters kunnen driekwart eeuw eerder de conceptie van hun moeder voorkomen en dus hun eigen bestaan uitwissen.

Maar wat de schrijvers van Star Trek allang aan hun water voelden, is de laatste jaren echter bevestigd door nieuw werk van onder meer David Deutsch. Hij liet zien dat er helemaal geen logische paradoxen hoeven op te treden als wordt aangenomen dat wormgaten alleen kunnen optreden tussen parallelle realiteiten die elk hun eigen geschiedenis kennen.

Dat grootmeester Hawking dat nu onderschrijft, kan worden gezien als een triomf voor deze eigenwijze theoreticus, al zal het nog wel even duren voor tijdreizen in de reisgidsen staan.

Krauss schrijft in de regel buitengewoon toegankelijk over complexe materie. Zijn Physics for Poets, naar een gelijknamige serie eerstelaarscolleges voor Yale, is een regelrechte klassieker. En vorig jaar nog was Het Geheim Van De Natuurkunde (Contact), over de denk- en werkwijze van fysici, een verademing tussen al het populair wetenschappelijke geherkauw van de jaren negentig.

Met The Physics of Star Trek overspeelt hij echter zijn hand. Weliswaar probeert Krauss de Enterprise in te zetten als vehikel voor een populaire verkenning van de grenzen van de hedendaagse natuurkunde, maar dat verzandt toch keer op keer in betweterij. Kan versnellen naar warp-3? Nee, want daarbij worden de ruimtevaarders platgedrukt in hun stoel. En bovendien kost het daartoe voldoende verwringen van de tijd-ruimte oneindig veel energie. Kun je explosies in de ruimte horen, zoals steevast gebeurt? Nee, want er is geen lucht die kan trillen. Kun je wegduiken voor een afgevuurd fotonenkanon? Nee, want als je het ziet is het al te laat.

Er komt een moment dat de lezer wel gelooft dat in de Star Trek-films natuurwetten met voeten worden getreden, te meer er niemand is die in rede volhoudt dat wat er op het scherm gebeurt wáár is. Star Trek is consequente fictie, en dus moeten er wetten bestaan, maar dan wel fictieve wetten. Wat sommige freaks er ook over mogen beweren.

Martijn van Calmthout

Lawrence Krauss: The Physics of Star Trek

BasicBooks, import Nilsson & Lamm; ¿ 37,35

ISBN 0 465 00559 4

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant 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 copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden