Het multiversum daagt de wetenschap uit zoals wij die kennen, en Hawking was er niet blij mee. Maar onze reis naar de randen van de tijd heeft sindsdien onze visie op de kosmos hervormd, en onszelf.

Toen ik Stephen Hawking voor het eerst ontmoette in zijn kantoor in Cambridge in 1998, had hij gemengde gevoelens over het multiversum – het idee dat ons universum slechts een van de vele is.

Samen, we gingen op zoek om er een dieper inzicht in te krijgen. Onze reis leidde ons naar de oerknal en het begin der tijden, en maakte de weg vrij voor een geheel nieuwe visie op de kosmos.

Het multiversum is een natuurlijk, en waarschijnlijk zelfs onvermijdelijk, gevolg van een kwantumwereld die fundamenteel wordt geregeerd door onzekerheid en toeval. Maar het bestaan ​​van een multiversum daagt de wetenschap zoals we die kennen uit en beperkt wat de kosmologie te zeggen heeft over onze wereld.

Sommigen hebben zelfs beweerd dat het multiversum-idee helemaal niet als wetenschap moet worden beschouwd, omdat we niet van het ene universum naar het andere kunnen springen om het te testen. Hawking, koppig, slim, en vooral oneindig gepassioneerd door kosmologie, was het hier niet mee eens.

"Mijn doel is simpel", verklaarde hij ooit. "Het is een volledig begrip van het universum. Waarom het bestaat, en waarom het is zoals het is." Dus begonnen we het intuïtieve idee van het multiversum te weven in een rigoureus en toetsbaar raamwerk voor kosmologie.

Onze reis

Ik was vanuit België naar Cambridge gekomen om theoretische kosmologie te studeren, en Hawking nam me aan als zijn afgestudeerde student. Schouder aan schouder werken, dagenlang, we bevonden ons geleidelijk op dezelfde wetenschappelijke golflengte.

Hij was een waarheidszoeker, met een onverzadigbare passie voor puur wetenschappelijk onderzoek en een ongelooflijke levensvreugde. Ik geloof dat dit hem op de been hield, ondanks zijn fysieke uitdagingen. Het is ook wat het werken met hem zo leuk maakte - je wist nooit precies wanneer de fysica eindigde en het feest begon.

Stephen en ik zijn hecht geworden door onze intellectuele connectie en gedeelde vreugde van ontdekking. We werden zielsverwanten in onze missie om grip te krijgen op het multiversum.

Tijdens de eerste jaren van onze samenwerking, Stephen communiceerde via zijn computer door op een muis te drukken die hij in zijn hand hield om een ​​cursor op het scherm te richten en het gewenste woord te selecteren in een digitaal woordenboek. Op deze manier zou hij zinnen samenstellen met een snelheid van een paar woorden per minuut.

Toen hij de kracht in zijn hand verloor die nodig was om de muis te besturen, Stephen schakelde over op het bewegen van de cursor op het scherm door met zijn wang een bewegingssensor op zijn bril te activeren. En toen ook dit moeilijk werd, Ik zou mezelf voor Stephen positioneren, duidelijk in zijn gezichtsveld, en zijn geest peilen door vragen te stellen.

Stephen's ogen zouden helder oplichten als mijn argumenten resoneerden met zijn intuïtie. Hier zouden we op voortbouwen, navigeren en gebruik maken van de gemeenschappelijke taal en het wederzijds begrip dat we in de loop der jaren hadden ontwikkeld.

De randen van het heelal verkennen

Onze zoektocht naar een dieper begrip van de onderliggende architectuur van de kosmos leidde ons naar de meest extreme rijken van ons universum aan de rand van de tijd:aan het einde der tijden diep in zwarte gaten, en het begin der tijden bij de oerknal.

Wat gebeurt er aan de randen van de wereld, wanneer tijd niet langer zinvol is, en de zwaartekrachttheorie van Einstein instort?

Zijn de fysieke omstandigheden bij de oorsprong van het universum verankerd in het rijk van de natuurwetenschappen, coderen voor de algehele evolutie van het universum dat ontstaat?

Waarom doet het universum überhaupt de moeite om te bestaan?

Kwantumtheorie voorspelt een multiversum

Bij de oorsprong van ons universum, de macroscopische wereld gedomineerd door zwaartekracht en beschreven door Einsteins kromtrekken van ruimte-tijd versmelt met de microscopische wereld van deeltjes, geregeerd door de kwantumtheorie.

Om te beschrijven wat er gebeurt bij de oerknal, deze twee zeer verschillende perspectieven op de wereld moeten worden gecombineerd in één uniform kader.

Maar de kwantumtheorie voorspelt waarschijnlijkheden voor verschillende uitkomsten. In de kwantumtheorie van deeltjes zouden dit waarschijnlijkheden kunnen zijn om een ​​deeltje op de een of andere plaats te vinden. Toegepast op kosmologie, echter, het resultaat is een heel universum!

Dus, elke kwantumtheorie van de oerknal zal dus een verscheidenheid aan verschillende universums voorspellen, elk met zijn eigen evolutie. Samen vormen deze een multiversum, een superpositie van vele werelden, parallel bestaan.

Het hologram aan het begin der tijden

Op basis van nieuwe ontwikkelingen in de snaartheorie, Stephen en ik ontwikkelden zo'n kwantummodel van de oerknal.

De snaartheorie voorspelt dat ons universum in wezen een hologram is dat zich alleen in de meest extreme omstandigheden openbaart, zoals die bij de oerknal.

Dit is een beetje abstract, maar een hologram is een soort verandering van dimensie waarin alle informatie in een ruimtevolume wordt geprojecteerd en gecodeerd op een oppervlak. We gebruikten het begrip holografie, ontwikkeld in de snaartheorie, om de dimensie van tijd in de vroegste stadia van evolutie van ons universum te projecteren, en deze op een geheel tijdloze manier te beschrijven.

Door dit te doen vermijdt onze theorie de ineenstorting van Einsteins relativiteitstheorie bij de oerknal, omdat we elk besef van tijd verliezen op onze weg ernaartoe.

In controle van het multiversum

Kort voor zijn overlijden voelde ik dat Stephen sterk het gevoel had dat holografie ons de greep gaf op het multiversum waarnaar hij altijd had gezocht.

We zijn zeker niet toe aan een uniek universum, maar onze beschrijving van de oerknal als een hologram impliceert een significante reductie van het multiversum, tot een ensemble van universa die evolueren op een manier die vergelijkbaar is met de onze.

Met karakteristiek en onverminderd enthousiasme, Stephen verklaarde dat we eindelijk de controle hadden over het multiversum - en hij hield ervan om de controle te hebben.

Misschien zijn we dat wel. Maar er is veel meer onderzoek nodig om het hologram aan het begin van de tijd te decoderen om de nieuwe kijk op het universum die het verbergt volledig te begrijpen.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan ScienceNordic, de vertrouwde bron voor Engelstalig wetenschappelijk nieuws uit de Scandinavische landen. Lees hier het originele verhaal.