Donkere materie, antimaterie en anti-tijd

Een nieuwe hypothese die ‘eenvoudige’ en, belangrijk, toetsbare verklaringen zou moeten bieden voor onder andere donkere materie en het gemis aan antimaterie in ons universum. Lees het artikel in de Volkskrant van Govert Schilling. Of lees de engelstalige samenvatting bij Physics.aps.org. Het hele artikel van Boyle, Finn en Turok van het Perimeter Instituut – Ontario – Canada vindt u hier.

In het anti-universum verloopt de tijd volgens dit idee in de tegengestelde richting van ons universum, bestaat alles uit antimaterie en is het ook nog eens gespiegeld ten opzichte van ons. Daar mee worden aan drie belangrijke symmetrievoorwaarden voldaan waar ons universum zonder anti-universum niet aan voldoet. Dat heet CPT-symmetrie. Erg aantrekkelijk dus. We vinden symmetrie nu eenmaal mooi. Bij de Big Bang ontstonden beide universa tegelijk en ontwikkelden zich in tegengestelde tijdsrichtingen. Maar er is meer. Het model verklaart het feit dat wij nauwelijks antimaterie lijken aan te treffen in ons universum. Het voorspelt ook de donkere materie die wij aan lijken te treffen in ons universum als een zware variant van het neutrino en ook de hoeveelheid ervan die wij hebben berekend lijken met de theorie overeen te komen. Tot nog toe was ik geen uitgesproken fan van donkere materie als verklaring van de te grote rotatiesnelheden van de buitenste sterren in sterrenstelseld maar dit zou mij wel eens kunnen ‘bekeren’.

Tenslotte is deze hypothese een leuke bevestiging van het idee dat wij de tijd ervaren door het toenemen van entropie. In het anti-universum zou de entropie namelijk in de omgekeerde richting moeten verlopen. Vanuit ons perspectief gezien lopen de klokken in het anti-universum achteruit en worden de mensen daar onverbiddelijk jonger om uiteindelijk in de baarmoeder van hun moeders geperst te worden.

De vraag blijft natuurlijk knagen waar dat anti-universum zich bevindt. Maar wellicht is dat een verkeerde vraag. Dimensies als ruimte en tijd zijn een ervaring, een product van de energetische veranderingen in de materie en van onze herinnering.

Uiteindelijk zouden beide universa – als ze ophouden met uitdijen en de zwaartekracht uiteindelijk gaat winnen – weer bij elkaar kunnen komen bij de zogenaamde Big Crunch. Waarop waarschijnlijk weer een nieuwe Bang zou volgen.

Twee interessante vrouwelijke fysici

Vrouwelijke fysici die boeken schrijven zijn dun gezaaid, voorzover ik dat tot nu toe heb geconstateerd. Maar nu lees ik achter elkaar twee uitstekende boeken van vrouwelijke fysici die bijzonder de moeite van het lezen waard zijn.

Lost in Math, How Beauty Leads Physics Astray

Auteur: Sabine Hossenfelder – Taal: Engels

en

How the Universe Got Its Spots, Diary of a Finite Time in a Finite Space

Auteur: Janna Levin – Taal: Engels

Sabine Hossenfelder vertelt van de volgens haar doodlopende zoektocht naar nieuwe theorieën. De eisen van mathematische symmetrie en schoonheid voldoen niet meer, ze leiden ons van de juiste weg af. En passant komen er prima inzichten langs in diverse onderdelen van de huidige fysica. Humor ontbreekt niet. Interviews met vooraanstaande wetenschappers.

Janna Levin schrijft eigenlijk een dagboek, gericht aan haar moeder die niet echt in de natuurkunde geschoold is. Persoonlijke zaken, zoals het leven van een theoretisch astrofysicus op diverse plaatsingen, wisselen af met diepgaande beschouwingen over de aard van de kosmos, eindigheid en oneindigheid, Einstein, strings.

Absolute aanraders voor de donkere dagen voor april 2020. Allebei.