Relativiteitstheorie versus kameleontheorieën

Afgelopen zomer waren ze weer eens overal online te lezen: koppen als ‘Einstein had gelijk! Algemene relativiteitstheorie weet opnieuw test te doorstaan’. Deze keer was de theorie op de pijnbank gelegd door te kijken naar het superzware zwarte gat in het centrum van ons sterrenstelsel, de Melkweg. Dat bleek de beweging van een nabije ster precies te beïnvloeden volgens de regels die Einstein meer dan honderd jaar geleden bedacht om de zwaartekracht te beschrijven. Je zou dan kunnen zeggen: nou, als die relativiteitstheorie zelfs prima klopt in de extreme omstandigheden in de buurt van een zwart gat, zal hij dus wel overal in het heelal opgaan. Maar dat hoeft niet zo te zijn. Misschien laten juist gebieden met heel wéínig zwaartekracht zien dat Einsteins theorie niet het hele verhaal is. En misschien werpt dat wel nieuw licht op een van de grote open vragen uit de sterrenkunde: waarom dijt het heelal steeds sneller uit?

Lees de nieuwste aflevering in serie ‘Far Out’ op de KIJK-site of koop het oktobernummer van KIJK in de winkel of online voor 6,25 euro.

Overigens kan ik melden dat ik deze rubriek mag blijven voortzetten, ook al ben ik sinds begin van deze maand eindredacteur van de Nederlandse New Scientist. Voor de rest vrees ik dat mijn freelancewerk op een erg laag pitje komt te staan; er zitten helaas maar zoveel uren in een week, waarvan ook nog eens een flink aantal wordt opgesoupeerd door onze dochter van anderhalf. Maar goed: een van mijn leukste klussen heb ik dus kunnen behouden.

Halo-drive: ruimteschepen versnellen met zwarte gaten

De grote makke van een ruimteschip versnellen is dat je er in de regel brandstof voor nodig hebt. Die moet je dus meenemen – wat je ruimteschip zwaarder maakt. Maar als je een zwaarder ruimteschip wilt versnellen, heb je meer brandstof nodig. Die je ook weer moet meenemen, waardoor je ruimteschip nog zwaarder wordt, enzovoort. Kortom: als je een beetje groot ruimteschip een beetje snel wilt laten gaan, kom je al gauw in de problemen. Tenzij je de benodigde energie niet uit meegebrachte brandstof haalt, maar uit  iets anders. David Kipping, astronoom aan de Columbia-universiteit in New York, heeft misschien wel de meest extreme vorm daarvan bedacht: een ruimteschip dat versnelt dankzij twee om elkaar heen bewegende zwarte gaten.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek ‘Far Out’ op de KIJK-site. Die overigens gemakkelijk te vullen blijft; gekke ideeën uit de natuur- en sterrenkunde genoeg. Maar leuke suggesties zijn altijd welkom, natuurlijk.

Ontstonden tijdens de oerknal ook een anti-heelal?

Wat was er voor de oerknal? Niets, zullen de meeste kosmologen zeggen. Toen ons heelal zo’n 13,8 miljard jaar geleden werd geboren, markeerde dat het begin van de tijd. En van iets wat gebeurde voordat de tijd begon te lopen, kun je niet spreken. Net zomin als je het kunt hebben over iets wat ten noorden van de Noordpool ligt. Toch zijn er wetenschappers die wel degelijk speculeren over een heelal voor het onze. De van origine Zuid-Afrikaanse natuurkundige Neil Turok bijvoorbeeld, die onlangs met zijn collega’s Latham Boyle en Keiran Finn een nieuwe variant op dat idee publiceerde. In dit artikel stelt het drietal dat er bij de oerknal twee heelallen ontstonden. Of eigenlijk: één gewoon heelal en één terug in de tijd reizend anti-heelal.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek Far Out op de KIJK-site.

Tijdmachine werkt zonder exotische materie

We hebben allemaal weleens iets gezegd wat we achteraf veel liever voor ons hadden gehouden. Hoe geweldig zou het dan zijn als je even terug in de tijd kon gaan om jezelf net vóór het moment suprême vanachter een kamerplant toe te sissen: “Hou. Je. Mond!” Maar ja, gedane zaken nemen geen keer. We zullen moeten leren leven met alles wat we ooit hebben gezegd en gedaan. Of… is er toch nog een uitweg? Dat doet een recent artikel van drie Amerikaanse wetenschappers vermoeden, waarin ze een nieuw ontwerp voor een tijdmachine presenteren.

Lees het hele artikel op de KIJK-site.

Bestaat ‘Oumuamua uit donkere materie? Of is het een lichtzeil?

De sigaarvormige ruimterots ‘Oumuamua, die najaar 2017 door ons zonnestelsel schoot, heeft de sterrenkundige gemoederen flink bezig weten te houden. Niet zo gek ook: nooit eerder kregen we bezoek uit een ander zonnestelsel. Helaas was het object alweer weg voordat we het echt goed konden bestuderen. Dat weerhield een aantal sterrenkundigen er niet van om nogal speculatieve ideeën te publiceren over deze reiziger van verre. Twee intrigerende voorbeelden.

Lees het hele artikel op de KIJK-site!

'Oumuamua

Illustratie: M. Kornmesser/ESO

Nootjes verzamelen voor de kosmische winter

Ons heelal dijt uit. Sterker nog: het dijt steeds snéller uit, zo weten we sinds 1998: de zogenoemde donkere energie duwt de sterrenstelsels in ons heelal met een steeds groter tempo bij elkaar vandaan. Nus dat voor ons niet echt iets om van wakker te liggen – maar voor een beschaving in de verre toekomst zou het wel degelijk een probleem kunnen zijn, stelt de Amerikaanse deeltjesfysicus Dan Hooper in een nieuw artikel. Op de lange termijn zorgt dat versneld uitdijende heelal er namelijk voor dat steeds meer sterren buiten bereik komen te liggen – en daardoor niet meer te gebruiken zijn als energiebron. Misschien zou zo’n beschaving die ontwikkeling echter niet met lede ogen aanzien, maar in actie komen.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek ‘Far Out’ op de KIJK-site. 

(Onderwerp had overigens mooi gepast in mijn boek Verstoppertje spelen met aliens, maar ik vrees dat de kans op een aangevulde nieuwe editie erg klein is… Gelukkig heb ik andere plekken waar ik dit soort verhalen goed kwijt kan. Beleef zelf nog altijd erg veel lol aan het schrijven ervan.)

Is een wormgat een gratis superdeeltjesversneller?

27 kilometer: dat is de omtrek van ’s werelds grootste deeltjesversneller, de LHC bij Genève. En hoewel deze megamachine nog lang niet met pensioen gaat, dromen deeltjesfysici al van een nog grotere versneller, met een omtrek van 80 tot 100 kilometer. Want: hoe groter je versneller, hoe hoger de energie waarmee je deeltjes in zo’n versneller op elkaar kunt laten botsen. En hoe hoger die botsingsenergie, hoe meer je mag hopen op nieuwe deeltjes of natuurkundige verschijnselen.

Eén energie heeft daarbij onder fysici een haast mythische status: de zogenoemde planckenergie. Bij die energie, die naar deeltjesbegrippen onvoorstelbaar hoog is, kunnen bijvoorbeeld microscopisch kleine zwarte gaten uit het niets tevoorschijn ploppen. Ook kunnen er verschijnselen optreden die ons vertellen hoe we de zwaartekracht en de andere krachten die ons heelal bestieren, kunnen onderbrengen in één theorie; iets waar wetenschappers al decennialang naar op zoek zijn.

Probleem is alleen: als je met een LHC-achtige deeltjesversneller de planckenergie wilt bereiken, zal dat apparaat zo groot als ons hele zonnestelsel moeten worden. Onnodig te zeggen dat zo’n bouwproject voorlopig buiten bereik van de mensheid ligt.

Zullen we dus nog eeuwen moeten wachten voordat we de planckenergie kunnen verkennen? Niet per se, zegt de Russische natuurkundige Serguei Krasnikov. Hij denkt dat zulke versnellers misschien wel gratis en voor niets in het heelal te vinden zijn – in de vorm van wormgaten.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek Far Out, over speculatieve natuur- en sterrenkunde, op de KIJK-site.

Is de octopus een alien?

Wie weleens een octopus heeft gezien, al is het maar op ijs bij de visboer, weet: dit is een heel vreemd beest. Dat grote, zakachtige lijf, die papegaaiachtige snavel, die acht armen vol zuignappen… En dan kunnen ze ook nog allemaal gekke dingen, zoals inkt spuiten en van kleur veranderen.

Niet zo gek dus dat biologen het dier af en toe bewonderend omschrijven als een ‘alien op aarde’. Dat bedoelen ze dan alleen niet letterlijk. De octopus is immers net zozeer het product van aardse evolutie als elke andere soort die hier rondloopt, -vliegt, -kruipt of -zwemt.

Of… toch niet? Onlangs betoogde een groep wetenschappers dat octopussen letterlijk buitenaardse wezens zijn. Volgens hen is het aannemelijk dat er ooit octopuseitjes uit de ruimte op aarde zijn beland. Dat zou al die gekke eigenschappen van het dier verklaren.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek Far Out op de KIJK-site.

Kunnen we ‘Oumuamua nog inhalen?

Ons zonnestelsel heeft bijzonder bezoek gehad: eind oktober ontdekten Hawaiiaanse onderzoekers ‘Oumuamua, het eerste object afkomstig uit een ander planetenstelsel dat we hebben waargenomen. Voor astronomen zou een droom uitkomen als ze deze unieke ruimterots van dichtbij zouden kunnen bestuderen. Want nooit eerder hebben we de kans gehad om een sample van buiten ons zonnestelsel onder de loep te nemen. Probleem is alleen dat ‘Oumuamua momenteel van ons zonnestelsel vandaan beweegt met een snelheid van tientallen kilometers per seconde. Als je dan vervolgens bedenkt dat het snelste door mensen gebouwde ruimteschip ‘maar’ rond de 17 kilometer per seconde gaat, zou je zeggen: kans gemist. Die halen we nooit meer in. Maar wat als we dat nu toch proberen?

Nu te lezen op de KIJK-site: de nieuwe aflevering van de serie ‘Far Out’!

Leven we in een computersimulatie?

Alles om ons heen is niet echt, maar een computersimulatie gerund door een of andere geavanceerde beschaving. Dat idee stond al aan de basis van de bijna twintig jaar oude sciencefictionfilm The Matrix, maar ook anno 2017 wordt er nog steeds driftig over gediscussieerd. Vooral in Silicon Valley raken ze er schijnbaar niet over uitgepraat. “Op een gegeven moment ging zo’n beetje élk gesprek dat ik voerde erover”, zei SpaceX- en Tesla-directeur Elon Musk onlangs nog in een interview.

Volgens Musk zelf is de kans trouwens ontzettend groot dat we in een simulatie leven. Zijn redenering: in ruim veertig jaar tijd zijn we van supersimpele computerspelletjes als Pong geëvolueerd naar fotorealistische, driedimensionale simulaties waar miljoenen mensen tegelijk in spelen. Trek je die ontwikkeling door naar de toekomst, dan hebben we over 10.000 jaar ‘games’ die op geen enkele manier van de werkelijkheid zijn te onderscheiden. “Die spellen kun je dan spelen op elke spelcomputer of pc, waarvan er waarschijnlijk miljarden zullen zijn”, vervolgt Musk. “Dan lijkt dus de kans dat we in de echte werkelijkheid leven, en niet in een van die games, één op een paar miljard.”

Toch verschenen er in september en oktober allerlei nieuwsberichten online die claimden dat wetenschappers hadden bewezen dat het heelal géén simulatie is. Kan iedereen die liever een mens van vlees en bloed is in plaats van een gamepersonage dus opgelucht ademhalen?

Lees mijn nieuwste aflevering in de reeks ‘Far out’ op de KIJK-site!