Wat is het multiversum?

De vooruitgang in de fysica van de afgelopen 30 jaar heeft sommige fysici en kosmologen tot de verbijsterende conclusie gebracht dat het universum waarin wij leven er slechts één is van de vele die er bestaan – misschien wel een oneindig aantal.

Als deze wetenschappers gelijk hebben, dan zijn alle sterren en sterrenstelsels die we ’s nachts aan de hemel zien maar een minuscuul deel van een onbegrijpelijk groot geheel dat wetenschappers het multiversum noemen. Zoals MIT-fysicus Max Tegmark in 2014 schreef in zijn boek “Our Mathematical Universe”: “Ons hele universum is misschien maar één element – één atoom, als het ware – in een oneindig ensemble; een kosmische archipel.”

Een multiversum – soms een omniversum genoemd – zou meer betekenen dan alleen veel extra onroerend goed. Als het bestaat, vervolgde Tegmark, omvat het “parallelle universa waarin je nooit een parkeerbon krijgt, waarin je een miljoenenloterij hebt gewonnen, waarin je een andere naam hebt, waarin Duitsland de Tweede Wereldoorlog heeft gewonnen, waarin nog steeds dinosaurussen op aarde rondlopen, en waarin de aarde überhaupt nooit is gevormd.”

Drie argumenten voor het multiversum

Hoewel het idee van een multiversum klinkt als iets dat rechtstreeks uit science fiction komt, hebben natuurkundigen drie verschillende argumenten voor het bestaan ervan naar voren gebracht.

Het eerste heeft betrekking op de Big Bang, de cataclysmische gebeurtenis die het universum zo’n 13,8 miljard jaar geleden deed ontstaan. Men denkt dat de Big Bang werd veroorzaakt door een willekeurige schommeling in wat natuurkundigen het kwantumschuim noemen, een maalstroom van virtuele deeltjes die in en uit het bestaan springen. Maar terwijl sommige natuurkundigen geloven dat deze schommeling en de daaropvolgende “inflatie” van het heelal een unieke gebeurtenis vormen, zeggen anderen dat er vele van dergelijke gebeurtenissen hebben kunnen plaatsvinden – wat tot meerdere heelallen heeft geleid.

Het tweede argument voor het bestaan van een multiversum komt voort uit de snaartheorie, die stelt dat materie uiteindelijk niet uit deeltjes bestaat, maar uit onvoorstelbaar kleine, vibrerende snaren of lussen van energie. Natuurkundigen hebben ooit gehoopt dat de snaartheorie een “theorie van alles” zou kunnen opleveren – dat wil zeggen een stelsel vergelijkingen die verklaren waarom ons universum precies die eigenschappen heeft die het heeft. Waarom is bijvoorbeeld de massa van een proton 1836,15 keer zo groot als die van een elektron? Niemand heeft daar een goede verklaring voor.

Maar in plaats van één enkele oplossing voor deze en andere fundamentele wetenschappelijke vragen, lijken de vergelijkingen van de snaartheorie een duizelingwekkend aantal mogelijke oplossingen te hebben (misschien wel 10^500 – dat is een één gevolgd door 500 nullen). Sommige snaartheoretici beweren dat elk van deze oplossingen een ander universum beschrijft, elk met zijn eigen fysische eigenschappen.

Het derde argument voor het multiversum komt uit de kwantumtheorie. Hoewel de kwantumtheorie nu al meer dan een eeuw bestaat en heeft bewezen zeer succesvol te zijn in het beschrijven van de aard van materie op de kleinste schaal, leidt zij tot een aantal existentiële mogelijkheden die het gezond verstand tarten. In wat bekend staat als de “vele werelden”-interpretatie van de kwantumtheorie, die in de jaren vijftig van de vorige eeuw is ontstaan en onlangs opnieuw in de belangstelling is gekomen, splitst het universum zich in tweeën telkens wanneer zich een zogenaamde kwantumgebeurtenis voordoet.

In de omgekeerde wereld van de kwantumtheorie vervalt en vervalt een radioactief deeltje bijvoorbeeld niet gedurende een bepaalde periode – en elk resultaat speelt zich af in een afzonderlijk universum. Omdat dergelijke kwantumgebeurtenissen min of meer voortdurend plaatsvinden, zo luidt het argument, blijft het aantal universa toenemen.

Maar is het wetenschap?

Tegmark is een van de prominente wetenschappers die het idee van een multiversum steunen, samen met Sean Carroll van Caltech, Leonard Susskind van Stanford en de Britse koninklijke astronoom Sir Martin Rees. Maar andere gevierde wetenschappers, waaronder Nobelprijswinnaar David Gross van de Universiteit van Californië in Santa Barbara, hebben hun twijfels.

Sommige twijfelaars zeggen dat multiversum-theorieën eigenlijk helemaal geen wetenschap zijn. Wetenschap is een systeem dat op observatie en experimenten is gebaseerd en het is niet duidelijk of wij ooit in staat zullen zijn een ander universum te observeren of vast te stellen of andere universa werkelijk bestaan.

“Ik geloof niet dat het bestaan van die andere universa is bewezen – of ooit zal kunnen worden bewezen,” schreef George Ellis, natuurkundige aan de Universiteit van Kaapstad, in 2011 in Scientific American.

Sabine Hossenfelder, natuurkundige aan het Frankfurt Institute for Advanced Studies in Duitsland, is nog stompzinniger en noemt pogingen om het multiversum te beschrijven tijdverspilling. “De wetenschap kan niets zeggen over het al dan niet bestaan,” vertelde ze NBC News MACH in een e-mail, eraan toevoegend dat de wetenschappelijke ideeën die naar voren worden gebracht om een multiversum te ondersteunen “voortkomen uit hetzelfde gebrekkige argument, namelijk een te groot vertrouwen op wiskunde.”

FOLLOW NBC NEWS MACH ON TWITTER, FACEBOOK, AND INSTAGRAM.