Stephen Hawking: God speelt met dobbelstenen
Wetenschapper Stephen Hawking gaf gisteravond in Leuven voor een bomvolle Pieter de Somer-aula een lezing over de oorsprong van het heelal.
Het is dinsdagavond 25 oktober, acht uur. In Heverlee troepen studenten samen, aan het Universitair Sportcentrum gaat de jaarlijkse 24-urenloop van start. Maar ook in het centrum van Leuven staat er iets te gebeuren. Stephen Hawking is immers in Leuven en geeft er een lezing met als titel The Origin of the Universe.
850 gelukkigen konden gisteren na lang aanschuiven een ticket bemachtigen. In het stadspark van Leuven zitten nog een paar duizenden studenten voor een reuzenscherm te wachten.
Stephen Hawking is dan ook een van de briljantste natuurkundigen van onze tijd. Theoretische natuurkunde is een aartsmoeilijk domein, maar toch slaagde Hawking erin om met zijn boeken, onder meer A Brief History Of Time, het brede publiek aan te spreken. Al zal de tv-serie The Big Bang Theory vermoedelijk ook bijdragen aan de huidige populariteit. Dr. Sheldon Cooper, het geniale, sociaal gehandicapte hoofdpersonage, is immers ook een theoretisch fysicus. Wil je Sheldons insteek over theoretische natuurkunde even horen, klik dan hier en kijk vanaf 1:05.
Wie overigens denkt dat de humor niet op zijn plaats is, vergist zich in Hawking. Hij mag dan gebonden zijn aan een rolstoel en kan enkel nog spreken via een spraakcomputer, de lezing was doorspekt met grappen. Gedurende vijftig minuten hing de aula in stilte aan zijn lippen, maar zijn grappen lokken regelmatig luid gelach uit.
Via Edwin Hubble, die ontdekte dat het heelal uitdijt, en Georges Lemaître komen we bij de bigbangtheorie. Hawking en Sir Roger Penrose stellen dat er een begin van tijd is, een singulariteit, een punt van oneindige dichtheid en tijdruimtekromming. En in oktober 1965 is er een waarneming om dat te ondersteunen. De microgolf-achtergrondstraling die we nu nog kunnen meten in de ruimte.
"Het is dezelfde straling als in je microgolfoven, maar dan veel minder sterk. Zij zou een pizza maar opwarmen tot -271,3 graden, niet erg nuttig om hem te ontdooien, laat staan koken. Maar het is het overblijfsel van een zeer hete en compacte staat waarin het universum zich ooit bevond. Toen het heelal uitdijde, koelde de straling af tot het restje dat we nu waarnemen."
De stelling van Hawking en Penrose toont enkel dat er een begin was, niet hoe dat begin er kwam. Op een kosmologische conferentie in het Vaticaan vertelde paus Johannes Paulus dat het toegestaan was om het universum na het ontstaan ervan te bestuderen. Het begin zelf mocht niet onderzocht worden, dat was immers het creatiemoment en dus het werk van God. Hawking vertelt dat de paus niet wist dat hij op diezelfde conferentie een paper had voorgesteld die suggereerde hoe het heelal begon. "Ik hield niet van de gedachte uitgeleverd te worden aan de Inquistie, zoals Galileo."
Relativiteit
Ook gaat het over Richard Feynman, die padintegralen ontwikkelde om de algemene relativiteitstheorie te combineren met kwantumtheorie. "Feynman was een kleurrijk man die de bongodrums speelde in een striptent in Pasadena. Hij stelde dat een systeem van staat A naar staat B gaat via elk mogelijk pad. Elk pad heeft een bepaalde amplitude en de waarschijnlijkheid dat een systeem van A naar B gaat wordt bepaald door de amplitudes van alle paden op te tellen. Er zal een pad zijn waarbij de maan gemaakt is van blauwe schimmelkaas, maar de amplitude is laag. En dat is slecht nieuws voor de muizen."
En over het ontstaan van het heelal: "Kleine onregelmatigheden in het vroege heelal zorgen ervoor dat sommige regio"s een hogere dichtheid hebben dan andere. De aantrekkingskracht zorgt ervoor dat die delen van het heelal sterrenstelsels en sterren vormen. Die onregelmatigheden zie je nu nog terug in de achtergrond-microgolfstraling in de ruimte. We zijn het product van kwantumfluctuaties in het vroege heelal. God speelt dus echt met dobbelstenen."
Dat laatste is een referentie naar Einstein, die zich niet kon verzoenen met kwantummechanica en stelde: "Ik ben overtuigd dat Hij niet met dobbelstenen speelt."
Uiteindelijk zijn we volgens Hawking wel op de goede weg, maar is alles nog niet opgelost. We blijven dus zitten met de vragen "van waar komen we?" en "waarom zijn we hier?" Maar we komen steeds dichter bij de antwoorden.
De zaal gaf Stephen Hawking een enorm applaus, een rockster waardig. Hawking kwam daarna terug het podium op, als ware het voor een toegift, en werd ditmaal getrakteerd op een staande ovatie. Theroretische natuurkunde zit duidelijk in de lift. De volledige tekst van lezing vind je op de site van Stephen Hawking. De lezing zal in de loop van de dag ook integraal te zien zijn op de site van de K.U.Leuven.
Samen met professor Thomas Hertog van de K.U.Leuven en professor James Hartle van de University of California in Santa Barbara legt Hawking in Leuven de laatste hand aan een paper die een nieuwe methode voorstelt om de evolutie van het jonge heelal te beschrijven op basis van snaartheorie.
