Stel je voor: je hebt een oud, vergeeld notitieboekje met wiskundige formules die meer dan een eeuw geleden zijn opgeschreven. Je denkt dat het pure, abstracte wiskunde is, nuttig voor het berekenen van Pi tot in de verste decimalen. Maar wat als die formules, zonder dat de schrijver het wist, de sleutel bevatten tot de grootste mysteries van het universum, zoals zwarte gaten?
Dit is exact wat er gebeurde met de nalatenschap van de Indiase wiskundige Srinivasa Ramanujan. Wetenschappers van het Indian Institute of Science (IISc) ontdekten een schokkend verband tussen diens Pi-formules uit 1914 en de moderne kwantumfysica. Wat vroeger als wiskundige elegantie werd gezien, blijkt nu een onbedoelde handleiding voor het begrijpen van kosmische fenomenen.
De 17 geheime formules uit het notitieboekje
In 1914, toen Ramanujan op het punt stond naar Cambridge te vertrekken, noteerde hij in een klembord (notebook) 17 verschillende oneindige reeksen om de waarde van Pi te bepalen. Destijds waren deze methoden revolutionair snel en nauwkeurig.
Het fascinerende is dat deze formules vandaag de dag nog steeds de basis vormen voor de krachtigste supercomputers. Professor Aninda Sinha van IISc merkt op: "Zelfs met de modernste algoritmes rekenen we nog steeds in de geest van Ramanujan."
Maar de IISc-onderzoekers vroegen zich iets anders af: bestaat er een fysieke realiteit waarin deze zuivere wiskunde opduikt? Ze stopten met het zien van zijn werk als louter abstractie.
Van getallen naar 'Kritieke Punten'
Het onderzoek leidde hen naar de complexe wereld van de Conformal Field Theory, specifiek de logaritmische variant. Dit klinkt ingewikkeld, maar het gaat over systemen die er op elke schaal hetzelfde uitzien – een eigenschap die 'schaalinvariantie' heet.
Neem bijvoorbeeld water. Op een bepaald kritiek punt is het verschil tussen vloeistof en stoom bijna onzichtbaar. De natuurkunde van dat punt wordt beschreven met deze theorie.
Wetenschappers vonden hetzelfde patroon bij twee andere, zeer extreme fenomenen:
- De randen van zwarte gaten.
- De beginstadia van turbulentie (wervelingen).
Het wiskundige raamwerk dat Ramanujan voor Pi creëerde, bleek exact overeen te komen met de structuur van deze moderne, fundamentele fysicatheorieën!
Ramanujan, de onbedoelde kosmoloog
Wat dit onderzoek zo verbazingwekkend maakt, is dat Ramanujan werkte in een tijd dat de moderne theorieën over zwarte gaten nog niet eens bestonden. Hij deed zijn ontdekkingen in een tijdspanne waarin goede middelen en internationale communicatie, noodzakelijk voor dit soort fysica, in India beperkt waren.
Als je bijvoorbeeld hier in Nederland kijkt naar de structuren van windturbines die op volle toeren draaien, zou je je niet snel realiseren dat de onderliggende wiskunde al rondging in een notitieboekje uit Chennai.
De conclusie is bijna onwerkelijk: Ramanujan had de wiskundige taal voor het beschrijven van de uitersten van het universum, puur vanuit wiskundige schoonheid, al gecodeerd.
De formule vereenvoudigt nu berekeningen die anders jaren zouden kosten. Het is alsof een 100 jaar oude sleutel plotseling elk modern slot kan openen.
Praktische Nalatenschap: Berekenen in de 21e Eeuw
Je hoeft geen wiskundige te zijn om de impact te begrijpen. Door deze ontdekking kunnen we nu complexe modellen van deeltjesfysica sneller valideren. Het is een versnelling van de wetenschappelijke vooruitgang.
De Hack voor de Nederlander: De volgende keer dat je geconfronteerd wordt met een schijnbaar onoplosbaar probleem, bedenk dan dat de meest elegante oplossing soms ligt in de structuren die je al kent, maar vanuit een nieuw perspectief bekijkt. Ramanujans werk is daar het ultieme bewijs van.
Zijn genie reikte blijkbaar verder dan het papier. Wat denk jij dat er nog meer verborgen ligt in eeuwenoude wetenschappelijke archieven die we gewoon over het hoofd zien?
