Nieuw model van het universum zegt dat het verleden uit de toekomst kristalliseert

Wat is het verschil tussen het verleden en de toekomst? Niet veel, als je een puur relativistische kijk op het universum hebt, zeggen George Ellis van de Universiteit van Kaapstad in Zuid-Afrika en Tony Rothman van de Princeton University in New Jersey.

De standaard ruimtetijddiagrammen die in de relativiteitstheorie worden gebruikt, kennen geen speciale status toe aan het verleden, het heden of de toekomst. Dat komt omdat ze aannemen dat alles evolueert vanuit in de tijd omkeerbare lokale fysica.

In feite is het mogelijk om zo'n universum weer te geven met behulp van een soort ruimtetijddiagram waarin ruimte en tijd samensmelten tot een enkele entiteit. Het universum is gewoon: een vast ruimtetijdblok, zeggen Ellis en Rothman. In deze visie heeft geen enkel moment een speciale status: alle tijden uit het verleden en de toekomst zijn even aanwezig, en het heden is er slechts een van een oneindig aantal.

Dit soort blokuniversum is inderdaad de afgelopen decennia door verschillende natuurkundigen met beperkte impact bestudeerd.

Vandaag introduceren Ellis en Rothman een belangrijk nieuw type blokuniversum. Ze zeggen dat het karakter van het blok drastisch verandert wanneer de kwantummechanica in de mix wordt gegooid. Ineens krijgen verleden en toekomst totaal andere kenmerken. De toekomst wordt gedomineerd door de vreemde wetten van de kwantummechanica waarin objecten op twee plaatsen tegelijk kunnen bestaan ​​en deeltjes zo diep met elkaar verbonden kunnen zijn dat ze hetzelfde bestaan ​​delen. Het verleden wordt daarentegen gedomineerd door de onwankelbare zekerheid van de klassieke mechanica.

Wat interessant is, is dat de overgang tussen deze toestanden grotendeels in het heden plaatsvindt. Het is bijna alsof het verleden uit de toekomst kristalliseert, op het moment dat we het heden noemen. Ellis en Rothman noemen dit model het kristalliserende blokuniversum en gaan verder met het verkennen van enkele van zijn eigenschappen.

Ze wijzen er bijvoorbeeld op dat dit kristallisatieproces niet volledig in het heden plaatsvindt. In de kwantummechanica kan het verleden soms worden uitgesteld, bijvoorbeeld bij uitgestelde keuze-experimenten. Dit betekent dat de structuur van de overgang van toekomst naar verleden complexer is dan een vluchtige gedachte doet vermoeden.

Ellis en Rothman suggereren dat hun model een directe oplossing biedt voor het probleem van de oorsprong van de pijl van de tijd. De pijl van de tijd ontstaat simpelweg omdat de toekomst nog niet bestaat, zeggen ze.

Dat is een tot nadenken stemmend maar uiteindelijk niet overtuigend model in zijn huidige vorm. Maar het zal interessant zijn om te zien of Ellis en Rothman iets meer inhoud uit het idee kunnen toveren.

Wat het natuurlijk nodig heeft, zijn enkele toetsbare voorspellingen, dingen waar kosmologen zich gewoonlijk weinig zorgen over maken. Houd je adem niet in.

Referentie: arxiv.org/abs/0912.0808 : Tijd en ruimtetijd: het kristalliserende blokuniversum

zich verstoppen