der zyklische Werdegang

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

 

Ik roep al heel lang dat er een oneindigheid aan tijd is en een oneindigheid aan ruimte, en dat er dus, voor zover er sprake is van een big bang, voor die big bang ruimte en tijd was, hetgeen impliceert dat er ook ontelbare big bangs aan die ene, de onze, vooraf gingen, en dat er ook nog ontelbare zullen volgen. Ik stond daarin, publicitair gezien, min of meer alleen – voor de wetenschap was dat flauwe kul: vòòr de big bang geen tijd en geen ruimte – en voor de volgers van de wetenschappen een goede aanleiding om mijn denken elegante borrelpraat te noemen.
Jullie begrijpen, ik was blij dat er eindelijk signalen uit de wetenschap kwamen waaruit bleek dat het roer om ging. Niet voor mezelf, ik kan tegen een stootje, maar voor de wetenschap die weer eens liet zien dat ze in staat is stukjes van haar fossiele verleden af te werpen. Recent was dat Gerard ’t Hooft tijdens een lezing in Italië, heel voorzichtig. En nu is daar dan een artikel van een erkende wetenschapper in Harper’s, Sean Carroll, What Came Before the Big Bang? die veronderstelt dat er voor t=0 ook tijd was, en dat dat ook meerdere big bangs kan impliceren.

Ik ga het hier over big bangs en harmonica’s hebben, allebei fenomenen die het inkrimpen en uitdijen kunnen verklaren.
In het bedoelde artikel staat een opmerking, over subatomic particles die volgens de regels van de kwantummechanica tot (deel)universa kunnen uitgroeien. Dat betekent een derde mogelijkheid voor het uitdijen, die ik ook zal behandelen.
Maar eerst iets vooraf. In dat artikel wordt ook gesproken met Alexander Vilenkin. Die heeft hier een zelfstandig artikel aan gewijd. Inference van oktober 2015. The Beginning of the Universe En die gaat in op een gedachte die ik ooit eerder heb geopperd: wetenschappers houden niet van oneindig, hetzij tijd, hetzij ruimte, want dat kunnen ze niet meten. Vandaar vooraf mijn kijk op de begrippen tijd, ruimte en oneindigheid.

Er is oneindig veel tijd. Dat wil zeggen: er ligt oneindig veel tijd achter mij, en er ligt oneindig veel tijd voor mij.

De achter mij liggende tijd noem ik meine Vorjenseitszeit. *)
Nox aeterna.
Dat die bestaat mag ik zeker weten, ook al is het voor mij eeuwige nacht, al kan ik er zelf uit eigen ervaring niks over zeggen. Mijn moeder is in die tijd geboren. Mijn geboortedorp is in die tijd ontstaan. Van Oldenbarnevelt hebben ze netjes opgeruimd in die tijd. En er is ene Jezus van Nazareth in die tijd geboren, en zo die niet zelf geboren is, dan is er toch iemand geboren die de praatjes verspreid heeft dat ie geboren is.
Zo kan ik verder terug gaan in de tijd. En er is voor mij geen enkele reden om aan te nemen dat ik moet stoppen bij de eerste eukaryoot. Stel jullie voor: ergens in het universum staat een big bang op het punt zich te manifesteren (local big bangs zijn heel goed mogelijk). De daaropvolgende evolutie leidt tot mensenkinderen wier wetenschappers zeggen: voor de big bang geen tijd. Maar ze hebben er geen weet van dat wij hun big bang hebben gadegeslagen.
Dus, er is altijd wel iets of iemand dat geheugen in zich draagt aan de tijd voorafgaand aan het bestaan van iemand of iets anders: het sine qua non van de archeoloog.

De na mij komende tijd noem ik meine Nachjenseitszeit.
Nox aeterna.
Dat die tijd bestaat mag ik eigenlijk ook zeker weten, ook al zal het voor mij eeuwige nacht zijn. Ik weet dat de man die Jezus verzonnen heeft, heeft mogen denken dat er uit zijn verhaaltje een evangelie zou groeien – zijn bedoeling neem ik aan. Ik durf er vergif op in te nemen dat Van Oldenbarnevelt wist dat mensen na hem zijn geschilderde portret in verwondering gade zouden slaan. En omdat ik zie dat de vermoedens van die mensen waar zijn geworden, heb ik geen enkele reden om aan te nemen dat mijn vermoedens over mijn kleinkinderen – al zijn ze dan ook veel bescheidener van aard – geen bewaarheid zullen worden. Persoonlijk zou ik het als arrogantie beschouwen om te denken dat met mij de tijd afgelopen zal zijn. Hoe de laatste eukaryoot er uit zal zien weet ik niet, maar ook als die er, net als ik, niet meer zal zijn, is daarmee de tijd en het universum niet verdwenen.

Er is een oneindige hoeveelheid aan ruimte.
Er is geen zinnige uitdrukking te geven aan datgene wat zich bevindt rondom een eventueel afgesloten universum. Er is daarbuiten dan niets. En dat niets kan er alleen maar zijn als dat plaats inneemt. Dus als er geen plaats is voor dat niets, dan kan dat niets er niet zijn. Maar als er geen niets is achter de afgesloten ruimte, dan is er dus iets.
Voor mij is er ook maar één universum, vanwege de definitie van dat begrip. Ik vind dat wetenschappers zorgvuldiger om zouden moeten gaan met begrippen en definities. Multi-universa bestaat dus niet.
Het universum dijt ook niet uit. De objecten in de ruimte raken (in onze tijd) verder van elkaar vandaan.

Over het algemeen wordt aangenomen dat er een eindigheid aan materie is. Ik heb geen behoefte om daar iets aan toe te voegen of daarop af te dingen.

Het is Vilenkin die het probleem van wetenschappers met de oneindigheid aanroert. Hij constateert ours is a self-contained universe … a universe without a beginning would make it unnecessary to ask how it began … as is so often the case in physics, an irresistible force is now about to encounter an immovable obstruction. Om die obstruction te vangen, dat onbegrijpelijke, dat onacceptabele, ook: dat onbereikbare, heeft hij er zelf, met Borde en Guth een theorema voor opgesteld. Dit leidt onder meer tot de gedachte, ik citeer hem: This leads immediately to the conclusion that a cyclic universe cannot be past-eternal.
Vrolijk constateert hij dat in discussies over God … met aan de ene kant Dawkins Dennet  Krauss, en aan de andere kant die vermaledijde gelovigen die groot ongeloof vertonen als ze verteld wordt dat de ander gelooft dat geloven geen zin heeft … dat in die discussies door beide partijen zijn theorema als bewijs wordt aangehaald, zowel voor het bestaan, als voor het niet bestaan van God.
Maar, alhoewel er dus een theorema is dat naar hem is vernoemd, dat hem veel/alles vertelt over de mogelijkheid van een past-eternal universe, besluit hij aan het eind met: The answer to the question: “Did the universe have a beginning?” is: “It probably did. We have no viable models of an eternal universe.”
Om dan zijn theorema op de mestvaalt te dumpen met de uitsmijter: What exactly this means … we have no way to begin to address this mystery.

Ik geloof de wetenschap op haar woord dat de objecten in het universum steeds verder van elkaar af komen te staan – het zogenaamde uitdijen.
Of dat betekent dat er ook een inkrimpende beweging moet zijn, weet ik niet – maar de idee van een big bang houdt dat wel voor mogelijk.
Voor mij is het universum dynamisch, zie nova’s en andere fenomenen. Betekent dat dat die dynamiek tot een cyclisch universum leidt? Dat weet ik niet. Als het antwoord nee is heeft het geen zin om er verder over na te denken, ik denk dat ik dan Vilenkin mag parafraseren: a non-cycling universe would make it unnecessary to ask how the dynamics work.
Ik hou het daarom op drie bespreekbare modellen.

a) Opeenvolgende big bangs.
De materie is ingekrompen tot een vervuilde ijsklomp. De materie spat uit elkaar. Wij nemen een uitdijend universum waar. Op enig moment is de boel zover uiteen gedreven dat de expanderende krachten hun greep op de materie kwijt raken, en dat imploderende krachten de overhand krijgen. En na verloop van aeons en aeons zijn we weer terug bij die vervuilde ijsklomp.
Dat betekent dat we oneindig veel big bangs achter ons hebben, en dat er nog oneindig veel big bangs zullen volgen.
Sean Carroll gaat er over fantaseren. Dat lijkt me zinloos. De big bang laat in ieder geval geen sporen na van de tijd voor de big bang. Desalniettemin, evolutionair gesproken mag je je wel afvragen: draagt die ijsklomp geheugen in zich. Voor mij is dat geen vraag, ik ben daarvan overtuigd. Ik betwijfel alleen of we daar als wetenschapper ooit wat mee zullen kunnen.

b) De trekharmonica.
Eigenlijk hetzelfde als onder a), behalve dan dat de catastrofe van de big bang niet plaats vindt. Een zekere kracht maakt dat de objecten uit elkaar drijven. Op enig moment verliest die kracht haar greep op de objecten, en wordt de dynamiek overgenomen door samentrekkende krachten. Totdat de boel te dicht bij elkaar komt en dan gaat het afstoten weer werken.

c) Het artikel in Harper’s bracht mij op een derde mogelijkheid: er ontstaan her en der local big bangs.
De objecten hebben een natuurlijke neiging om uit elkaar te drijven. Er zijn geen tegenkrachten die dat overnemen. Maar, de ruimte die er tussen die objecten ontstaat krijgt het karakter van oneindigheid, en maakt dan plaats voor een subatomic particle die die ruimte opvult met een deeluniversum. De vraag is uiteraard of dat subatomic particle, dat uiteraard zelf zijn tijd bepaalt om uiteen te spatten, moet wachten tot er ruimte genoeg is, maar je kunt je voorstellen dat andere wetten er zorg voor dragen dat zo’n kwantumsprong pas mogelijk wordt als de krachten van naburige objecten hun grip op die ruimte hebben verloren.

Je kunt over deze zaken volgens mij alleen maar in metafysische zin praten. De dynamiek van het universum laat zien dat implosies en explosies met een grote mate van waarschijnlijkheid zullen gebeuren, misschien wel aan de orde van de dag zijn. Maar, het feit dat wij expansie waarnemen geeft geen enkele garantie voor inkrimping. We weten ook dat het universum van wetten aan elkaar hangt. Toch wijst de wetenschapper Vilenkin een cyclische gang van zaken af.
Een niet cyclische gang zou wijzen op mogelijkheid c): een lege ruimte wordt opgevuld met een deeluniversum, ontstaan vanuit een subatomic particle. Maar, dat zou in strijd zijn met de aanname dat er een eindigheid aan materie is. De materie moet in de achter ons liggende eeuwigheid op zijn minst ontelbaar zijn gemaakt vanuit subatomic particles, wat ongeveer hetzelfde is als oneindig.

De combinatie a) en b) is wel een interessante. Marleen schreef in facebook onder mijn signaal: ik hoop dat die harmonicaspeler wel doorgaat met spelen.
Wel, dat is niet zo interessant. Als de accordeonist zijn instrument uit de kast pakt begint voor ons de big bang. Tijdens het spelen zien we de herhaalde fenomenen van uitzetting en inkrimping. En als de muzikant het instrument weer opbergt is dat de big bang van het in elkaar ploffen van het geheel, en begint het grote donkere wachten op de volgende big bang. Uiteraard merken wij er niks van als de accordeonist ophoudt. Dat opbergen van de accordeon is voor ons een kwestie van biljoenen jaren.

Het beeld van die accordeonist maakt voor mij de begrippen oneindig groot en oneindig klein ook geloofwaardige concepten. Er is een accordeonspeler die op die manier ons universum zit te bestieren. Dat is een verschrikkelijk grote man – God wellicht? – die met de aanduiding “reus” niet adequaat omschreven is. Maar wij hebben ook allemaal wel eens Als de klok van Arnemuiden gezongen, als er een trekharmonica in de buurt was. Die trekharmonica was op zich ook weer een universum, bestierd door de bespeler, waar binnenin mensjes wonen, zo klein, dat de benaming “dwerg” geen adequate omschrijving zou zijn.

Eén ding is eigenlijk wel beangstigend … en vooral ontmoedigend.
Carroll laat zijn gedachten de vrije loop en veronderstelt dat het na-big-bangse universum geen mirror image zal zijn van het voor-big-bangse universum. Unavoidable random fluctuations zegt hij dan. Dat ie daar niks over kan zeggen is één ding dat heel erg vast staat. Maar stel je nu eens voor dat die vervuilde sneeuwklomp geheugen heeft, aan alles wat er tussen de vorige big bang en de “stilstaande” situatie nu is gebeurd. Als je dan weet dat de boel zich keurig gedraagt naar wetten, moet je rekening houden met de mogelijkheid dat alles zich herhaalt. Een deterministische visie die jullie vertelt dat ik deze tekst al vele malen heb geschreven, en nog vele malen zal herhalen, en die mij vertelt dat ik die toch iedere keer weer moet intikken.
Eigenlijk zonde van de tijd, hoeveel er daar dan ook van moge zijn. Daar moet nou eens een save-functie voor gemaakt worden.

Ik hou het maar op big bangs, en op schone ijsklompen met onbezoedeld geheugen, zodat ik naast mijn lief onder dat steentje ga liggen wachten tot we weer aan de beurt zijn.

 

 

*) Ik hecht er aan dat filosofische begrippen in het Duits gaan. Dat geeft ze tenminste de verbinding met de Bildung die de Duitse filosoof kenmerkt, en die tot uitdrukking komt in zulke uiteenlopende figuren als Kant Hegel Nietzsche.