een platte aarde... plat
-  door peter bgel

 

Peter Bgel - een kleine introductie

Al enige tijd geleden hebben geleerden bedacht dat sterren die een miljard lichtjaar ver schijnen, in werkelijkheid op n millimeter afstand van ons zouden kunnen staan. In de Scientific American schreven Nima Arkan-Hamed, Savas Dimopoulos en George Dvali hoe dit mogelijk is.

Wanneer hun theorie klopt zijn in n klap ook twee andere mysteries opgelost. Het ene raadsel is de zwakheid van de zwaartekracht. Sinds Isaac Newton drie eeuwen geleden de wetten van de zwaartekracht postuleerde, is de zwakheid van de kracht onbegrijpelijk gebleven. Een kleine magneet kan de zwaartekracht van de hele aardbol overwinnen door een spijker van de grond te trekken. De aantrekkingskracht door zwaartekracht van twee electronen is 10 met 43 nullen zo klein als de elektrische afstoting tussen beide.

Een ander probleem is dat uit het gedrag van het licht in het heelal valt af te leiden dat het vol met materie moet zitten. Omdat dat niet te zien valt, wordt wel van zwarte materie gesproken. Wat dat zou kunnen zijn is onderwerp van speculatie.

In 1884 schreef Edwin A. Abbott het inmiddels klassieke verhaal Flatland: A Romance of Many Dimensions. Hij verhaalde over de avonturen van A. Vierkant. Vierkant leefde in een tweedimensionale wereld, die bevolkt was met geometrische figuren. Driehoeken, vierkanten, achthoeken enzovoort. Tegen het einde van het verhaal, op de eerste dag van het jaar 2000, doorsnijdt een bolvormig wezen uit Spaceland Flatland en neemt A. Vierkant mee naar zijn grotere bolvormige wereld. Zodra A. Vierkant snapt wat hem is overkomen speculeert hij verder. Zou deze bolvormige driedimensionale ruimte wellicht een klein onderdeel zijn van een nog grotere vierdimensionale?

De laatste jaren beginnen natuurkundigen een zelfde soort vraag te stellen. Het lijkt alsof ons universum vier dimensies heeft. Lengte, breedte, diepte en tijd. Deze dimensies zijn allemaal onmetelijk groot. De tijdsdimensie gaat tenminste 13 miljard jaar in de tijd terug en strekt zich waarschijnlijk oneindig voor ons uit. De drie ruimtedimensies zijn waarschijnlijk ook oneindig. Met telescopen zijn sterren ontdekt die meer dan 12 miljard lichtjaar ver staan.

Wanneer ons universum nog meer dimensies heeft, zouden die volgens moderne theorien juist heel klein zijn. De grootste extra dimensie die momenteel wordt gepostuleerd is 1 millimeter lang.

Licht, geluid, massa en alle denkbare straling zijn gebonden aan de vier dimensies, zoals A. Vierkant aan zijn platte wereld. De hypothese is nu dat zwaartekracht ook in de andere dimensies werkt. Omdat het op die wijze 'verdund' wordt, is het in onze vier dimensies zo zwak.

Het hele heelal bevindt zich als het ware op een membraan in een grotere ruimte. Het is denkbaar dat die membraan in de extra dimensie opgevouwen is, waarbij de lagen minder dan een millimeter van elkaar verwijderd zijn. Dat is niet te zien omdat het licht de membraan moet volgen. Wanneer de vouw 500 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is, kan een ster die een miljard lichtjaar ver is, een millimeter boven ons staan.

Wanneer de zwaartekracht niet aan het membraan gebonden is zou die ster een sterke kracht op ons moeten uitoefenen. Dat doet die gelukkig niet, hij staat klaarblijkelijk elders en zou daardoor een zwart gat kunnen veroorzaken. Zwarte materie zou volgens deze theorie materie zijn die onzichtbaar vanuit een andere dimensie zwaartekracht uitoefent.

Er is dus wellicht meer tussen hemel en aarde dan wij platlanders tot voor kort bij elkaar konden filosoferen.

 terug naar de startpagina van moors magazine