Toekomst: Wat is het uiteindelijke lot van het heelal?
Wat weten we niet?Aan het begin van de vorige eeuw maakt Albert Einstein (1879 – 1955) zijn algemene relativiteitstheorie bekend: een totaal nieuwe manier om te kijken naar de relatie tussen materie, ruimte en tijd. De theorie werkt vlekkeloos waar de klassieke mechanica van Newton problemen heeft, zoals de verandering in de baan van Mercurius om de zon en het afbuigen van licht dat langs een sterk zwaartekrachtveld beweegt. Maar de theorie doet ook een aantal bizarre voorspellingen over het gedrag van het heelal op grote schaal. Afhankelijk van onder andere de totale massa in het heelal zou het heelal, in plaats van statisch te zijn, kunnen expanderen. Alexander Friedmann en de Belg Georges Lemaître werken dit idee uit tot een wiskundige en een natuurkundige hypothese. Zou expansie van het heelal echt bestaan?
Wat weten we wel?Donkere energie. De verst verwijderde sterrenstelsels die we op dit moment kunnen zien, staan 13,2 miljard jaar in het verleden. Het heelal was toen circa 500 miljoen jaar oud. Als we over de lange tijd van toen tot nu nog eens kijken naar de relatie tussen afstand en snelheid van sterrenstelsels langs de gezichtslijn, dan blijkt dat de expansie van het heelal de eerste miljarden jaren constant is. Ongeveer 7 tot 8 miljard jaar geleden is de expansie echter geleidelijk toegenomen, en dat betekent dat het heelal nu versneld (!) uitdijt. Kennelijk is er sprake van een afstotende kracht. De theorie van Einstein laat ruimte voor deze ‘kosmologische constante’ die de expansietoename beschrijft, maar Einstein zelf dacht dat dit een fout in zijn theorie is. De versnelling wordt gevoed door iets dat we aanduiden met ‘donkere energie’. Maar de aard van de donkere energie is een mysterie.
Hoe zouden we erachter kunnen komen?Je kunt filosoferen over de mogelijkheid dat zo’n eindstadium van het heelal het begin vormt van een volgend heelal, of niet. Theoretici laten zien dat parallel aan ‘ons’ heelal er oneindig veel andere heelallen kunnen bestaan, de zogeheten multiverses (als contrast met universe). Misschien bevatten andere heelallen wel antimaterie en ontstaat er een enorme energieflits als ze ‘botsen’ op ons materieheelal. Er zijn ook scenario’s waarbij de dood van het ene heelal ‘het brood’ is van het andere. En om het nog fascinerender te maken: er zijn astronomen die menen dat ook de donkere energie van ‘toestand’ kan veranderen. Heel kort na de oerknal beleeft het heelal een korte periode van snelle expansie. Misschien dat deze ‘inflatie’ zoals het fenomeen wordt genoemd, veroorzaakt wordt door het vrijkomen van donkere energie, die zich miljarden jaren later anders manifesteert en zorgt voor de nu waargenomen versnelde expansie. Zijn er ook ruimtemissies, nu of in de toekomst, die ons helpen om de toekomst van het heelal te ontrafelen? Ja, maar wat toekomstige missies betreft blijft het tot nu toe goeddeels bij plannen en is de realisatie in toenemende mate afhankelijk van de economische omstandigheden. Daarom zijn belangrijke aanwijzingen misschien niet op afzienbare termijn te verwachten. De ruimtemissies richten zich onder andere op de volgende aspecten:
LinksWat weten we niet?
| |
De canon "Vijftig jaar Nederlands ruimteonderzoek" is opgesteld in 2012.
