Tijd tussen de sterren en de oren

Een tijdloos thema, deze maand in de Scientific American. Op het moment dat zo'n beetje de hele bladenwereld stilstaat bij de verjaardag van 11 september, en veel technisch-wetenschappelijke tijdschriften de nieuwste inzichten beschrijven op het gebied van wolkenkrabbers, vliegtuigveiligheid en miltvuur, gaat het Amerikaanse maandblad op zoek naar een fundamenteler...

Heel geruststellend, zo op het eerste gezicht. Tijd heeft iets absoluuts. Tijd bestaat al een hele tijd en ook het tikken van grootmoeders Friese staander klinkt de meeste mensen betrouwbaar in de oren.

Maar helaas wordt al in de inleiding duidelijk gemaakt dat tijd verre van betrouwbaar is. Tijd verloopt soms snel, soms langzaam, er is eigenlijk geen peil op te trekken. Voor een willekeurig persoon hangt het tempo van de tijd af van zijn eigen beweging, de nabijheid van zware hemellichamen, stofjes in zijn hersenen en de cultuur waarin hij is opgevoed.

Dat is deels oud nieuws. De natuurkundige artikelen borduren in feite voort op de openbaringen van Einstein uit het begin van de vorige eeuw. Einstein stelde toen al dat niet de tijd, maar de lichtsnelheid absoluut is, en dat andere fysische verschijnselen zich daar maar aan moeten aanpassen. Dat betekende volgens hem onder meer dat je de tijd een beetje kunt oprekken door zelf te bewegen. Intussen is dat ook aangetoond. Na een transatlantische vlucht lopen meegereisde horloges en wekkertjes daardoor een paar nanoseconden achter op de aardse tijd. Passagiers reizen zo dus een minuscuul stukje in de toekomst, schrijft Paul Davies, een Britse fysicus en wetenschapsboekenschrijver, in een van zijn twee bijdragen.

Voor het betere tijdreiswerk is echter geen vliegtuig maar zwaartekracht nodig. Want ook zwaartekracht vertraagt de tijd, en ook dat is een idee van Einstein uit de vorige eeuw. Satellietklokken lopen door dit effect sneller dan aardse klokken en moeten worden gecorrigeerd. Op plekken met extreme zwaartekracht, in zogeheten wormgaten, zouden mensen via een handige truc zelfs naar het verleden kunnen worden getransporteerd, schrijft Davies in navolging van kosmoloog en schrijver Carl Sagan.

Op dit punt aanbeland in zo'n artikel duiken automatisch de onvermijdelijke tijdreisproblemen op, geliefd bij science-fictionschrijvers en filmmakers. Wat als een tijdreiziger zijn eigen moeder om zeep helpt, voordat hij zelf geboren is? Wat als hij naar de toekomst reist, daar een bestseller leest, en dan terugreist en het boek zelf schrijft? Onmogelijk, zeggen natuurkundigen. Dergelijke paradoxen worden verboden door de wetten van de logica. Hoe die logische wetten in de fysische wereld zouden kunnen zijn ingebed, is echter onduidelijk.

Daardoor blijft dit artikel een beetje in de lucht hangen. Net als de andere natuurkundig getinte artikelen. Zo wordt bijvoorbeeld ook stellig maar niet heel overtuigend verkondigd dat verleden, heden en toekomst eigenlijk gewoon naast elkaar bestaan, zoals Amsterdam, Rotterdam en Den Haag ook naast elkaar bestaan. Ofwel: tijd stroomt niet. Want, zeggen natuurkundigen, gesteund door filosofen, hoe zou je die stroomsnelheid dan moeten uitdrukken? In seconde per seconde zeker? Hilariteit alom.

Toch zijn de gewone stervelingen onder de lezers er op dat moment nog steeds van overtuigd dat de tijd stroomt. Gewoon van verleden naar heden naar toekomst. Een illusie, roept Davies in zijn artikel. Hij doet vervolgens een poging om die illusie met natuurkundige verschijnselen te verklaren - de tweede hoofdwet, quantummechanica - alvorens te erkennen dat het laatste woord waarschijnlijk niet is aan de natuurkunde, maar aan de psychologie, de neurofysiologie en wellicht de taalkunde. 'Het zou iets met de hersenen te maken kunnen hebben.'

En daarover gaan dan ook de twee meest interessante artikelen. De neuroloog Antonio Damasio beschrijft hoe het korte- en langetermijgeheugen essentieel zijn voor een gevoel voor tijd, terwijl wetenschapsjournaliste Karen Wright onder meer het mechanisme beschrijft dat helpt bij het schatten van tijdsduur.

Dat mechaniek, een soort stopwatch, wordt beïnvloed door de aanmaak van het stofje dopamine in de hersenen. Wanneer er meer dopamine wordt aangemaakt, zoals in stress-situaties, gaat de hersenklok sneller tikken. Dan kan, voor het gevoel, een minuut uren duren. Een alledaags verschijnsel dat duidelijk maakt dat hoge, relativistische snelheden helemaal niet nodig zijn om het gevoel voor tijd een beetje op te rekken.

Een derde factor die invloed heeft op tijdsbeleving is de culturele omgeving, maar dat onderwerp komt er in dit nummer van Scientific American met twee pagina's bekaaid vanaf. Veel verder dan een vergelijkend tijdsonderzoek bij Aboriginals, op Trinidad en in New York komt de schrijfster niet. Jammer, want misschien veroorzaken juist die culturele verschillen wel de tempoverschillen die de wereld een ander aanzien zullen geven.

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.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden