Stel je voor dat een puzzel die bijna negentig jaar stof lag te verzamelen, plotseling de sleutel blijkt te zijn tot het begrijpen van zwarte gaten, de oerknal én wat tijd nu eigenlijk écht is. Precies dat is er aan de hand met een bijna vergeten probleem dat Albert Einstein in 1935 formuleerde.
Het gaat niet om een obscure wiskundige truc; het raakt de kern van hoe wij de werkelijkheid zien. Nieuw onderzoek suggereert dat we dit ‘Einstein-Rosen-probleem’ al decennia verkeerd interpreteren. En als zij gelijk hebben, dan verandert dit radicaal hoe we kijken naar de fundamentele wetten van de natuurkunde.
De Einstein-Rosen Brug: Meer dan een snelkoppeling
De term ‘Einstein-Rosen Brug’ roept bij velen direct beelden op van sciencefiction: een wormgat, een tunnel dwars door de kosmos. Door de jaren heen is dit beeld zo populair geworden dat we de oorspronkelijke bedoeling bijna vergeten zijn.
In 1935 ging het Einstein en Rosen niet om reizen tussen sterrenstelsels. Ze zochten naar een wiskundige oplossing om de lelijke haperingen – de zogenaamde singulariteiten – uit de Algemene Relativiteitstheorie te wrikken. Ze creëerden een wiskundige constructie die twee perfect symmetrische ruimtes bij elkaar bracht.
Het cruciale punt? Deze brug was nooit bedoeld om te doorsteken. Ze was een formaliteit, een vereenvoudiging. De recente studie laat nu zien dat we decennia lang hebben geprobeerd deze wiskundige brug als een fysieke tunnel te gebruiken, wat tot de huidige paradoxen leidt.
Tijd heeft twee gezichten
De echte doorbraak in het nieuwe onderzoek ligt in hoe we tijd behandelen. In onze dagelijkse realiteit gaat de tijd maar één kant op: vooruit. Of je nu je boodschappen doet of de files in de Randstad omzeilt, de pijl wijst altijd naar de toekomst. Veel van Einsteins basisvergelijkingen laten deze richting echter geen dominantie toekennen; ze werken net zo goed achterstevoren.
De onderzoekers stellen dat wanneer we de natuurkunde op extreme schalen, zoals bij zwarte gaten of het prille universum, beschrijven, we deze simpele aanname van één tijdrichting niet kunnen maken. Een complete kwantummechanische beschrijving moet daarom twee componenten bevatten:
- Eén met de tijd die vooruit loopt (onze ervaring).
- Eén met een spiegelbeeldige, achteruit lopende tijd.
Met dit in gedachten is de Einstein-Rosen brug geen tunnel meer in de ruimte, maar een verbinding tussen deze twee tegengestelde tijdspijlen. De brug bevindt zich niet in de vier dimensies die we kennen, maar in de structuur van de kwantumtoestand zelf.
Het redden van informatie rond zwarte gaten
Deze nieuwe kijk op tijd lost direct een van de grootste hoofdpijnen van de moderne natuurkunde op: het informatieparadox van zwarte gaten. Stephen Hawking liet zien dat zwarte gaten verdampen door Hawkingstraling. Het probleem was dat bij dit verdampen alle informatie over wat erin viel, voorgoed leek te verdwijnen.
Dit is een gigantische schending van de kwantummechanica, die stelt dat informatie nooit vernietigd kán worden. Je kunt een ei pletten, maar de informatie dat het ooit een ei was, blijft bestaan in de chaos van de schaal en het geel.
Wat het nieuwe model nu zegt: het informatieverlies is slechts schijnbaar.
- Als je alleen naar de voorwaartse tijd kijkt, lijkt informatie aan de waarnemingshorizon te verdwijnen.
- Maar als je de achterwaartse tijdcomponent meeneemt, stelt de informatie zich langs die gespiegelde as opnieuw samen, waardoor de eenheid (unitariteit) in de gekromde ruimtetijd behouden blijft.
Dit is een gigantische opluchting voor de theoretische fysica. Geen exotische materie of vreemde deeltjes nodig; alleen een correcte beschrijving van de tijd.
Was de Oerknal slechts een ‘Bons’ van een ander universum?
De implicaties stoppen niet bij zwarte gaten. Als we dit ‘tijd-spiegel-concept’ toepassen op het hele universum, krijgt de Oerknal een compleet andere betekenis. Het was dan geen absolute start van alles, maar eerder een kwantummechanische overgang.
Denk aan een uitdijend universum dat spiegelbeeldig verbonden is met een samentrekkend universum. De Oerknal wordt dan een ‘terugstuit’ (een *Big Bounce*) tussen deze twee fasen. Sommige theoretici speculeren dat ons huidige universum is ontstaan uit het binnenste van een zwart gat in een vorig, krimpende kosmos.
En hier wordt het interessant voor ons hier op Aarde: overblijfselen van die eerdere fase zouden nog steeds meetbaar kunnen zijn. Kleine zwarte gaten van die tijd worden genoemd als mogelijke kandidaten om een deel van de raadselachtige donkere materie te verklaren die wij nu waarnemen. Dit is nog puur theoretisch, maar het biedt een nieuw pad voor onderzoek.
Geen sciencefiction, maar een oproep tot precisie
Laten we duidelijk zijn: dit model voorspelt geen tijdmachines of snelheidsdromen. De ambitie is bescheidener maar fundamenteler: het wil de interne tegenstrijdigheden in onze beste theorieën wegnemen zonder deze theorieën te vervangen.
Het probleem zat hem niet in de formules van Einstein, maar in de vaste aannames die we eraan vastknoopten. Door blind uit te gaan van één tijdrichting, creëerden we zelf onnodige problemen zoals het informatieverlies. De nieuwe studie draait dit om: misschien is de oplossing niet complexer, maar dualer.
Wat denk jij? Is ons idee van een eendimensionale tijd fundamenteel fout, of is dit slechts een interessante, maar te abstracte wiskundige exercitie die geen invloed heeft op ons dagelijks leven?
