vier scenario’smeest waarschijnlijke eindes

Het einde van het leven, het universum en alles: de vier waarschijnlijkste scenario’s

Beeld Ellen Mandemaker

Zelfs het heelal heeft niet het eeuwige leven. Aan de hand van recente meetgegevens puzzelen kosmologen op het ultieme lot van het leven, het universum en alles. Dit zijn de vier meest waarschijnlijke manieren waarop het allemaal zal eindigen.

Alles houdt ooit op met bestaan. Niet alleen onze levens, onze maatschappijen of onze planeet, maar zelfs het gehele universum. Het ene moment heb je een rijkgevuld heelal, tjokvol kolkende sterrenstelsels, bruisende gaswolken en intelligent leven, en een astronomische zucht later resteert daarvan niets meer. Die ontnuchterende gedachte borrelt steeds nadrukkelijker op uit de meetgegevens die natuurkundigen en kosmologen verzamelen over het universum.

Zo brachten fysici de afgelopen jaren nauwkeurig de uitdijingssnelheid van het heelal in kaart. Ze zagen hoe sterren en sterrenstelsels steeds sneller van elkaar af bewogen, alsof iets de gehele kosmos met een spreekwoordelijke fietspomp staat op te pompen. Dat ‘iets’ doopten astronomen vervolgens donkere energie. ‘Donker’, omdat we het niet kunnen zien en omdat we eerlijk gezegd ook geen flauw idee hebben wat het precies is. Het enige dat we wél weten: er bestaat heel veel van. Zo’n 68 procent van de massa en energie in het heelal is donkere energie.

Tegelijk hebben we via metingen aan de zogeheten kosmische achtergrondstraling – ook wel bekend als ‘de nagloed van de oerknal’ – nauwkeurig het moment in kaart gebracht waarop het heelal geboren werd. ‘Als je het verleden van de kosmos goed kent, en het gedrag van het huidige heelal goed hebt gemeten, kun je die gegevens extrapoleren naar de toekomst’, zegt theoretisch natuurkundige Jan Pieter van der Schaar (Universiteit van Amsterdam).

Daarmee los je geen dwingend vraagstuk op. Het einde van alles laat als het even meezit nog miljarden jaren op zich wachten. Maar net zoals dat gaat met dikke thrillers: veel fysici zijn zo nieuwsgierig naar het einde, dat ze alvast willen doorbladeren naar de laatste pagina van ons kosmisch verhaal. Dit zijn de vier meest waarschijnlijke scenario’s voor hoe alles om ons heen aan zijn eind zal komen. 

Einde 1: Het Grote Bevriezen

Het is een alledaags verschijnsel: zet een kop koffie op je bureau en hij koelt vanzelf af. Fysici herkennen in dat kopje echter een angstaanjagende onheilsprofeet, die waarschuwt voor ons naderende slot. Het koelen van je koffie bewijst namelijk dat moeder natuur de ingebakken neiging voelt om de wereld af te vlakken tot gemiddelden. Extremen, zoals een heet drankje, worden vakkundig weggepoetst.

Net zoiets gebeurt met het heelal. Terwijl de fietspomp van donkere energie de omgeving flink opblaast, verdeelt de warmte van het heelal zich gelijkmatig over een steeds grotere ruimte. ‘Het universum wordt daardoor stukje bij beetje iets kouder’, zegt kosmoloog Alessandra Silvestri (Universiteit Leiden). Dezelfde natuurwet die je kopje koffie kouder maakt, leidt er op die manier toe dat het heelal steeds meer het absolute temperatuursnulpunt nadert.

‘Uiteindelijk kan in het universum daardoor niets meer gebeuren’, zegt Silvestri. Sterren kunnen niet langer branden en planeten niet langer draaien. Zelfs de pruttelende levensprocessen in onze lichamen zijn tegen die tijd stilgevallen.

Dat ronduit ongezellige scenario doopten natuur- en sterrenkundigen de warmtedood van het heelal, of Het Grote Bevriezen. ‘We zullen eindigen in een gelijkmatig thermisch systeem zonder onderlinge verschillen’, zegt Van der Schaar. Of, zoals Silvestri het opbeurend samenvat: ‘Ons einde is heel leeg en heel koud.’

Beeld Ellen Mandemaker

Einde 2: De Grote Scheur

Gelukkig bestaat er ook een kleine kans dat we aan dat koude lot kunnen ontsnappen. Al is het alternatief niet bepaald gezelliger.

Of we een warmtedood tegemoet gaan of iets anders, is vooral afhankelijk van het gedrag van donkere energie. ‘Het lijkt er vooralsnog op dat donkere energie nauwelijks verandert met de tijd’, zegt Van der Schaar. De kosmische fietspomp lijkt dus continu even hard te pompen. Toch zouden nauwkeurigere metingen nog kunnen uitwijzen dat die pompsnelheid steeds een beetje toeneemt. En als dat het geval is, zo schreven fysici al eens in het vakblad Physical Review Letters, dan ontpopt donkere energie zich tot ‘spookenergie die een kosmische dag des oordeels inluidt’.

Volgens de berekeningen dijt het heelal dan zó snel uit, dat het alles rücksichtslos reduceert tot de kleinst mogelijke snippers. ‘De spookenergie trekt dan de Melkweg uit elkaar, het zonnestelsel, de aarde en uiteindelijk ook de moleculen, atomen en kerndeeltjes waaruit we zijn opgebouwd. Daarna sterft het universum in een grote scheur’, schreven ze in het soort tekst dat je niet dagelijks in een vakblad aantreft.

Volgens Silvestri is de kans op een Grote Scheur klein, maar is het niet helemaal uit te sluiten, omdat we nog niet weten hoe donkere energie precies werkt. ‘Als we daarvoor een sluitende theorie zouden hebben, zou ik je exact kunnen vertellen hoe het heelal eindigt’, zegt zij. ‘Maar die theorie ontbreekt. Er blijft dus speelruimte voor dit scenario.’

Beeld Ellen Mandemaker

Einde 3: De Grote Krak

Zoals het heelal ooit in één enkel punt begon, kan het in de verre toekomst ook eindigen. Die catastrofale omkering van de oerknal doopten wetenschappers de eindkrak (The Big Crunch).

Dat begint wanneer de zwaartekracht van alles in het heelal de uitdijing uiteindelijk afremt en ombuigt, zodat de boel gaat krimpen. We eindigen over miljarden jaren dan als teentje in een kosmische knoflookpers. 

Gelukkig is dat scenario onwaarschijnlijk. ‘Voor een eindkrak heb je een bolvormig heelal nodig’, zegt Van der Schaar. En het heelal, zo suggereren tot nog toe alle waarnemingen, is plat. 

Of nou ja, álle: begin november publiceerden astronomen in het vakblad Nature Astronomy een artikel waarin ze ‘een mogelijke crisis in de kosmologie’ aankondigden. Volgens hen suggereren recente metingen aan de kosmische achtergrondstraling juist dat het heelal wél een bol is. Wie lang genoeg met een ruimteschip in rechte lijn door de kosmos zoeft, komt dan uiteindelijk altijd terug op de plek van vertrek. De meeste kenners zijn kritisch. ‘Vrijwel niemand in het vak gelooft er iets van’, zegt Van der Schaar. ‘Ik denk dat ze een voorbarige conclusie trekken.’

En zelfs als het klopt, betekent dat niet dat we afstevenen op een eindkrak. ‘Het is ook afhankelijk van de totale dichtheid aan donkere energie in het heelal’, zegt Alessandra Silvestri. Dat bepaalt of de boel weer gaat krimpen. De huidige metingen suggereren van niet.

En dan is er nog de optie die de Britse wiskundige Roger Penrose ooit opwierp. Hij bedacht een zogeheten cyclisch universum waarbij oerknallen en eindkrakken elkaar eeuwig opvolgen. We zouden dan leven in een heelal van opeenvolgende aktewisselingen, zonder dat het doek ooit valt. ‘Voor die gedachte bestaat nauwelijks aanleiding’, zegt Van der Schaar. ‘Dat is voor mij allemaal net te veel magie.’

Beeld Ellen Mandemaker

Einde 4: De Grote Slurp

Het grote voordeel van het einde van de kosmos is dat het zich allemaal vele miljarden jaren in de toekomst afspeelt. Toch…? Nou, slecht nieuws: de natuurkunde heeft óók een scenario op de plank liggen dat elk moment kan plaatsvinden. Zelfs terwijl u dit leest.

De ellende begint bij het higgsdeeltje, het deeltje dat andere deeltjes massa geeft. En niet alleen dat, het dicteert – indirect, via het bijbehorende higgsveld – ook de waarden van allerlei natuurconstanten, zegt Van der Schaar. Het zorgt ervoor dat het heelal precies zo is afgesteld dat kerndeeltjes samenklonteren tot atomen, en dat je van atomen alles kunt maken van moleculen tot planeten en mensen.

Maar dat hóéft niet zo te zijn. Toen fysici het higgsdeeltje in 2012 ontdekten, bleek al snel dat de huidige toestand van het higgsveld niet de enige optie is. Sterker nog: het kan elk moment veranderen, en onze werkelijkheid in totale chaos storten.

Het higgsveld zit mogelijk gevangen in iets dat natuurkundigen een metastabiele toestand noemen. Vergelijk het met een klein richeltje waarop je blijft liggen wanneer je van een bergtop rolt. Even lijkt het veilig, totdat je door wat pech – een plotselinge windvlaag, een verschuivend stuk steen – van je schuilplaats glijdt en naar de bodem valt.

Net zoiets kan gebeuren met het higgsveld. Of, in de woorden van Van der Schaar: ‘Het higgsveld zou in theorie kunnen quantumtunnelen naar een lagere status.’ En als dat gebeurt, voegt hij er meteen aan toe, hebben we een groot probleem. ‘Dan houdt alles dat je nu om je heen ziet, inclusief jezelf, direct op met bestaan. Je zult het niet eens zien aankomen.’ Op internet doopten lolbroeken dat scenario vervolgens tot The Big Slurp, De Grote Slurp.

Voorlopig lijkt de kans dat alles eindigt in geslurp gelukkig niet groot. In het verleden duiken immers geen aanwijzingen op dat er ooit zoiets in de kosmos heeft plaatsgevonden. ‘Misschien is deze gebeurtenis wel zó zeldzaam dat je die pas hoeft te verwachten op tijdschalen veel groter dan de leeftijd van het heelal’, zegt Van der Schaar. ‘Op basis van intuïtie zeg ik daarom: het zal wel meevallen. We hebben van het universum ook voldoende tijd gekregen om te ontstaan. Ik zie niet in waarom het dan morgen ineens afgelopen zal zijn.’

Beeld Ellen Mandemaker

Is het tijd voor existentiële wanhoop?

Voor wie bij het naderende einde van het heelal een dipje van kosmische proporties voelt opborrelen, heeft wetenschapsfilosoof Gustaaf Cornelis (Vrije Universiteit Brussel) een opbeurende boodschap. Volgens hem is de ultieme houdbaarheidsdatum van alles helemaal geen slecht nieuws. ‘Het laat zien dat we moeten leven in het hier en nu. Dat we er het beste van moeten maken’, zegt hij.

Aan het ultieme lot van het heelal lijkt niet te ontsnappen. Toch fantaseren sommige fysici daar wel degelijk over. Zo suggereerde de theoretisch natuurkundige Alan Guth al eens dat het in de verre toekomst mogelijk moest zijn om in het lab een nieuw universum te bouwen. Wie daar vervolgens in springt, zou het lot van ons heelal kunnen vermijden, luidt een populaire gedachte.

Volgens Cornelis zijn dat soort uitvluchten niets meer dan een uitvloeisel van de eigen angst voor de dood. ‘Blijkbaar vinden mensen het zelfs moeilijk te accepteren dat het heelal ooit doodgaat.’ En dat terwijl een einddatum alles juist interessanter maakt, stelt hij. ‘Iets dat eeuwig bestaat is oersaai. Van schoonheid geniet je pas echt in het besef van vergankelijkheid.’

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