Sommige wetenschappers denken dat het universum gelijktijdig bestaat met talloze anderen. Pure science-fiction? Joseph minter kijkt naar de feiten.

De Amerikaanse student Quinn Mallory heeft in zijn kelder een machine die hem een nog nooit eerder vertoonde reis laat maken. Als hij hem aanzet opent het apparaat een tunnel in het tijd-ruimte-continuem waar Mallory doorheen kan. Aan de andere kant bevindt hij zich in een bijna identieke stad, maar in een ander universum. 

Quinn Mallory bestaat niet echt, en zijn machine om naar verschillende universa te reizen is het uitgangspunt van de tv-serie Sliders. Toch zijn Mallory"s ongelooflijke reizen gebaseerd op een echte wetenschappelijke theorie, de hypothese van de zogenoemde "parallelle universa".

Dit omstreden idee werd ontwikkeld in een poging om een aantal terugkerende problemen in de theoretische natuurkunde op te lossen. Als de theorie juist is, en niets in de wiskunde die aan de moderne natuurkunde ten grondslag ligt staat dat in de weg, dan zijn ook reizen tussen deze veronderstelde universa mogelijk.

De theorie van de parallelle universa werd in 1957 voor het eerst opgeworpen door Hugh Everett III, aan de Amerikaanse Princeton-universiteit. Hij zag dit idee als de enige mogelijk oplossing voor bepaalde paradoxen die centraal staan in de quantum-theorie, een van de twee steunpilaren van de moderne natuurkunde.
De quantum-theorie, die in het begin van de eeuw werd ontwikkeld door vooruitstrevende natuurkundigen in diverse landen is een bijzonder effectieve manier om het gedrag te beschrijven en te voorspellen van materie in zijn kleinste vorm, zoals moleculen, atomen en subatomaire deeltjes.

Geweldige ontdekking

In 1926 ontdekte de briljante Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger één van de belangrijkste aspecten van de quantum-theorie: de golffunctie. Ieder deeltje heeft zijn eigen golffunctie (een wiskundige vergelijking die alle mogelijke toestanden van dat deeltje beschrijft). De golffuncties van de elektronen in een atoom, bijvoorbeeld, stellen een natuurkundige in staat om met ongelooflijke nauwkeurigheid de energie en de positie van elektronen vast te stellen. De wiskunde van de quantum-mechanica in het algemeen, en de golffuncties in het bijzonder, beschrijven de wereld zo nauwkeurig dat de geldigheid van de theorie niet ter discussie staat.

Maar tegelijkertijd veroorzaakt de theorie een aantal merkwaardige paradoxen, die de natuurkundigen tot filosoferen dwingt en tot onderzoek naar de aard van de werkelijkheid. Zo blijkt bijvoorbeeld, golffunctie niet alleen een manier is om de mogelijke toestanden van een deeltje te beschrijven: het deeltje moet tegelijkertijd in alle toestanden bestaan. Dit betekent dat het letterlijk op twee plaatsen tegelijk kan zijn, een conclusie die dwars tegen het gezonde verstand en alle ervaring ingaat.

Maar de theorie van de parallelle universa kan deze paradoxen oplossen. Wanneer er door een golffunctie een aantal verschillende mogelijkheden voor een systeem worden beschreven, zegt de theorie, bestaan ze alle, naar het universum deelt zich steeds weer op, zodat iedere mogelijkheid zijn bestaan vindt in een ander universum. Dit betekent dat het aantal universa in het verloop van de tijd gigantisch is geworden. De theorie voorspelt dan ook dat er een ontelbaar aantal universa is die samen plaats bieden aan alle mogelijke toestanden van alle mogelijke bestaande deeltjes.

Een  manier om naar de theorie van de parallelle universa te kijken is je voor te stellen dat het universum zelf een golffunctie heeft, zodat het universum waarin wij ons bevinden slechts één van de ontelbare mogelijke toestanden is van dit ultieme universum. Sommige parallelle universa zullen op dat van ons lijken, terwijl andere heel verschillend zullen zijn. Dit is dus de oorsprong van de theorie Maar is het ook echt mogelijk? 

Een recente enquete onder theoretisch natuurkundigen liet zien dat meer dan de helft van hen bereid is om prive of in het openbaar te  verklaren dat zij de mogelijkheid van parallelle universa als reëel zien. Dit leidt tot een volgende vraag: zou het mogelijk zijn om tussen deze universa te reizen, of ermee te communiceren? Op het eerste gezicht lijkt zulk contact onmogelijk, omdat de verschillende universa bestaan in verschillende dimensies van tijd en ruimte. Maar in de jaren 60 werd er een methode geopperd om reizen en communiceren mogelijk te maken. De sleutel tot deze opwindende ontwikkeling lag bij een andere steunpilaar van de moderne natuurkunde, de beroemde relativiteitstheorie van Albert Einstein.

Gekromde tijd-ruimte

Volgens deze theorie kan tijd-ruimte (Einsteins "vierde dimensie") "gebogen" raken door ieder voorwerp met massa. Een heel groot voorwerp, zoals een ster, buigt de tijd-ruimte aanzienlijk. Als een ster aan het einde van zijn leven ineenstort trekt de zwaartekracht de materie waarvan zij is gemaakt naar binnen, en perst deze samen in een relatief kleine ruimte, waarbij de dichtheid tot onvoorstelbare waarden wordt opgevoerd, hetgeen de tijd-ruimte eromheen doet krommen. Als de dichte massa een zwaartekrachtveld heeft geschapen dat zo heftig is dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen, wordt de ster een zwart gat.

Veel natuurkundigen geloven dat de afwijkingen die hierdoor worden veroorzaakt in het tijd-ruimte-continuem ons toegang zouden kunnen verschaffen tot parallelle universa. Een dergelijke reis zou plaatsvinden door wormgaten, tunnels" in de ruimte-tijd die twee zwarte gaten in verschillende universa met elkaar verbinden. Hoewel er nog nooit zo'n wormgat is ontdekt, dacht men wel, zodra het bestaan hiervan werd geopperd, dat de heftige krachten die zich binnen de zwarte gaten ophouden iedere aanstaande reiziger zouden wegvagen. Maar een aantal vooraanstaande theoretici gelooft nu dat de reis misschien toch mogelijk is, als het zwarte gat ronddraait.

Gespleten persoonlijkheden

Het bestaan van parallelle universa heeft ook diepgaande implicaties voor ons persoonlijke leven. Als de hypothese juist is dan bestaat er een oneindige hoeveelheid kopieën van iedereen die nu leeft, die alle in een verschillend universum wonen. Alles wat mogelijk is moet ergens bestaan. Het logische gevolg van deze redenering is dat wij steeds wanneer we een beslissing nemen, de richting van het universum kiezen waarin we leven, terwijl zich in parallelle universa andere versies van de realiteit ontvouwen. In sommige universa is eenieder van ons premier of president van het land, en in andere bestaat er helemaal geen regering meer omdat de wereld zich in een nucleaire winter heeft gestort.

Op een dag is het misschien mogelijk om met de andere versies van onszelf contact te leggen en te ontdekken wat er met ons gebeurd zou zijn als we vroeg in ons leven andere beslissingen hadden genomen. In sommige opzichten geeft deze theorie ons allemaal een ontzagwekkende verantwoordelijkheid, omdat wij allen steeds het universum scheppen waarin we leven. En hoe zit het met de versies van jouw persoon die in andere universa bestaan, lijken die wel op "jou"  Wat zijn de impliecaties voor onze ideeën over identiteit?

Reizen in de tijd

Er bestaan ook ideeën dat wormgaten ons niet alleen in de ruimte maar ook in de tijd kunnen laten reizen. Het zou mogelijk moeten zijn om naar een vroeger tijdstip in een ander, of in ons eigen universum te reizen. Een bekende paradox in verband met reizen in de tijd staat bekend als de "Grootmoeder-paradox". Wat gebeurt er als iemand terug reist in de tijd en de dood van zijn grootmoeder veroorzaakt toen zij nog een kind was? Dat betekent immers dat de reiziger nooit geboren is geworden en niet terug in de tijd heeft kunsten reizen om zijn grootmoeder om te brengen...

Deze paradox kan worden opgelost met het idee van de parallelle universa. Als er steeds nieuwe universa ontstaan wanneer er een nieuwe keuze wordt gemaakt, bestaan er naast het verleden van ons eigen universum nog talloze andere. Als iemand in staat zou zijn om naar het verleden te reizen om zijn grootmoeder dood te schieten, dan zou er door die gebeurtenis vanzelf een parallel universum ontstaan. En daar zou de criminele tijdreiziger dan in verdwijnen, om de toekomst te beïnvloeden in een ander universum dan dat van hemzelf.

Kwellende vraag

De belangrijkste vraag over parallelle universa is: waar zijn ze precies? het antwoord is dat ze in andere dimensies bestaan, waardoor de vraag zijn betekenis verliest in de termen van de drie dimensies van ruimte en de ene dimensie van tijd waarin wij leven.

De andere universa bestaan wellicht als luchtbellen die los rondzweven, geheel op zichzelf en niet verbonden met andere. Maar er is ook een theorie dat alle universa zich direct naast de onze bevinden. slechts gescheiden door de dikte van een atoom of nog minder. Vreemd genoeg is dit volgens de wiskunde de meest waarschijnlijke theorie, vooral ten aanzien van de universa die het meest op het onze lijken.

Dus als de theorie juist is, bestaan er talloze andere versies van jou, die op dit moment ongeveer dezelfde rtumte innemen. Misschien leest een van hen een tijdschrift waar dit artikel op dit punt eindigt. Of misschien op dit punt. Nou ja, alles is in principe mogelijk.  

Artikel uit X-Factor 38 en plaatjes door Danny de Kruijk