Zwaartekracht

Paradoxen als wegwijzers naar de waarheid

Ik ben dol op paradoxen. Ze bieden de gelegenheid om je veronderstellingen kritisch te onderzoeken. Dat doet een wetenschapper als het goed is, niet ontkennen of negeren maar er recht op af. Zo werd de kwantum paradox – de kwantum collaps, een deeltje kan zich op verschillende plaatsen tegelijk bevinden maar manifesteert zich uiteindelijk op één plaats wanneer we het proberen waar te nemen – aangepakt door een klassiek fysische oorzaak aan te wijzen, namelijk de zwaartekracht. Lezers van mijn boek weten al dat mijn opinie is dat de waarnemer dit doet met zijn bewustzijn. Maar dat is een hypothese die veel fysici in het verkeerde keelgat schiet. Zelfs een uitmuntend denker en fysicus als Carlo Rovelli – lees Helgoland – zoekt de verklaring in een eigenschap van de materie, namelijk dat materie slechts fysiek bestaat in wisselwerking met andere materie. Daarmee schakelt hij het bewustzijn van de waarnemer uit als oorzaak van de kwantumcollaps maar kent aan materie dan welhaast telepathische eigenschappen toe, hoewel hij wijselijk die term niet gebruikt.

Zwaartekracht als oorzaak van de kwantumcollaps

De zwaartekracht hypothese – de zwaartekracht is de oorzaak van de kwantumcollaps – is daarom een populaire hypothese. Die hypothese is voor het eerst voorgesteld door de Hongaarse fysicus Károlyházy Frigyes in 1960 en later nog eens door Lajos Diosi in 1980. In 1980 werd dit idee opgepakt door de bekende fysicus Roger Penrose en verder uitgewerkt. Het leek een vruchtbaar idee en plaatste de kwantumcollaps weer terug in het zuiver fysische domein. Tot opluchting van veel fysici. Hopelijk was de paradox hiermee de wereld uit. Maar het moet natuurlijk wel getest kunnen worden, zoals elke hypothese en dat was in dit geval niet eenvoudig. Het leek zelfs niet mogelijk.

Het idee achter deze hypothese is dat het zwaartekracht veld geen deel uitmaakt van het kwantumveld. Het zwaartekracht veld van een object kan daarom niet op meerdere plekken aanwezig zijn en dat maakt dat het object moet ‘kiezen’ voor een plek. Ik kan hier niet laten erop te wijzen dat een veld – een toestand van de lege ruimte die krachten uitoefent op de objecten er in – een abstract concept is dat door veelvuldige toepassing de status verkregen heeft van iets dat fysiek bestaat. We weten nog steeds niet wat zwaartekracht is en het lijkt me geen goed idee om iets dat we niet begrijpen de oorzaak te maken van iets anders dat we niet begrijpen. Helemaal een probleem als je je hypothese niet kunt testen.

Een test van de zwaartekrachthypothese

Maar het testen van de hypothese – kwantumcollaps door zwaartekracht – lijkt nu mogelijk, uitgaande van het idee van een fysieke kwantumcollaps. Een geladen deeltje dat ‘verschijnt’ ten gevolge van een fysieke oorzaak zal bij dat verschijnen een foton moeten uitzenden. Dat is een uiterst zwak foton maar als dit met een aantal geladen deeltjes tegelijk gebeurt dan wordt het effect meetbaar.

Om dat effect te kunnen opwekken is een speciale detector gebouwd die vervolgens zo goed als mogelijk afgeschermd is tegen achtergrond straling. Dat is gedaan door deze detector in te pakken in lood en dan 1,4 km onder de grond te plaatsen in het Gran Sasso Nationale laboratorium. Het door Roger Penrose voorspelde effect, aanmerkelijk groter dan de omgevingsstraling in die situatie, werd niet gemeten. Hiermee is de zwaartekrachthypothese dus gefalsifieerd. Lees voor meer details het betreffende artikel in Science.

Jammer? Welnee.

Dit is natuurlijk een teleurstelling voor de materialistisch ingestelde fysici, weer een leuke hypothese minder. Maar wat mij betreft weer een stapje dichter bij de mijns inziens juiste interpretatie. Wij creëren de wereld door die te ervaren. In ons bewustzijn.