Het zwarte gat! Robbert Dijkgraaf spreekt over het Zwarte Gat! De Westergasfabriek stroomde afgelopen vrijdag tot de nok toe vol; de Grachtengordel liep leeg om daar getuige van te zijn. Want een zwart gat, daar kun je in verdwijnen en dan kom je er nooit meer uit. Maar wist je dat Stephen Hawking gezegd heeft dat ze ook kunnen verdampen?! De zaal luisterde ademloos. En terecht. Dijkgraaf is een fijne leraar, die mooi kan vertellen. Hij maakt de natuurkunde fascinerend. Maar is ze dat ook écht, anno 2015? Wie zijn oor te luisteren legt, ontdekt een vakgebied dat al vele jaren muurvast zit. Dat ernstig in de problemen is geraakt.
Neem de astronomie. Waarneming en theorie zijn daarin de afgelopen decennia op een dramatische manier van elkaar verwijderd geraakt. Metingen geven aan dat de zwaartekracht veel sterker is dan je op grond van de zichtbare materie zou mogen verwachten. Met andere woorden, dat er ergens tussen de sterren veel meer materie aanwezig moet zijn dan de zichtbare materie die we met telescopen zien. Maar ondanks tientallen jaren van dappere pogingen hebben astronomen nog steeds geen flauw idee waar deze enorme hoeveelheid ‘donkere materie’ uit bestaat. Zou het probleem wellicht veel dieper kunnen zitten? Ze moeten er niet aan denken…
Ook weten we al twintig jaar dat de uitdijing van het heelal niet vertraagt, zoals je bij een kosmische knal (waarbij de zwaartekracht aan de materie ‘trekt’) zou verwachten, maar juist versnelt. Om die mysterieuze versnelling te verklaren, kwamen astronomen met een nog veel grotere hoeveelheid ‘donkere energie’ op de proppen. Die zou een uiteendrijvend effect hebben. Bestaat die donkere energie echt of is het een theoretische stoplap? Zit het probleem wellicht veel dieper? Voeg daarbij een aantal ‘kleinere’ problemen (voor de liefhebbers: waarom er veel meer materie dan antimaterie is, waarom de vacuümenergie geen kosmologische invloed heeft, en waarom het heelal zo opmerkelijk homogeen is) en u kunt begrijpen waarom steeds meer astronomen verzuchten dat hun vakgebied in een diepe, diepe crisis is verzonken. En dat ze echt geen licht zien aan het eind van deze tunnel.
En neem de natuurkunde. Natuurlijk hebben we allemaal staan juichen bij de ontdekking van het Higgs boson. Niet omdat iemand kon uitleggen waar het hier over ging (ondanks de dappere pogingen daartoe in kranten en talkshows), maar vooral omdat het zo knap was dat iemand het bestaan van deze ‘piep’ in de meetapparatuur had voorspeld. Knap, wellicht, maar waar zij we nu beland? In een uithoek van het deeltjesbouwwerk dat het Standaardmodel heet. Dat klopt, blijkbaar – en dat wisten we eigenlijk al. Maar waarom ziet het Standaardmodel eruit zoals het eruit ziet? Waarom zijn er vier dimensies? En waar blijft de aansluiting van de kwantummechanica op de relativiteitstheorie, dat probleem dat al bijna een eeuw oud is? Is de Snaartheorie een begin van een antwoord op deze vraag, of is deze theorie, bij gebrek aan enig experimenteel bewijs, niet meer (zoals veel natuurkundigen zeggen) dan een sub-sub-subcategorie van de hogere wiskunde? Kortom, ook de fysica staat al vele jaren eigenlijk stil. Bij gebrek aan concrete doorbraken staan de populaire blaadjes vol met stukken (en staan de boekwinkels vol met boeken) gewijd aan onderwerpen als reizen naar andere planeten, tijdreizen, wormgaten, teleportatie en nog veel meer van die quasi-natuurkundige sprookjes. Maar met echte wetenschap heeft dat alles niks te maken. De wetenschap zélf is haar grote verhaal kwijt.
De fysica is tegen haar grenzen aangelopen. Wetenschap ontstaat op het snijvlak van theorie en waarneming. In de sterrenkunde hebben bizarre waarnemingen de theoretici verslagen; in de hoge-energie-fysica is de theorie op hol geslagen bij gebrek aan waarnemingen. Maar wetenschappers geven nooit op. Ze blijven geloven in de naderende doorbraak. Dat is mooi, maar mooie verhalen uit het verleden bieden geen garantie voor de toekomt. Het is heel goed denkbaar dat onze kennis op deze terreinen knarsend tot stilstand komt. Dat er grenzen zijn aan we kunnen denken, en aan wat we kunnen meten. Dan kunnen we verder alleen maar dromen. Over hoe de wereld écht in elkaar steekt. En over tijdreizen, natuurlijk.
