Dit staat er in het proefschrift van Stephen Hawking

Het proefschrift van Stephen Hawking is een regelrechte internetsensatie. Astrofysicus Geraint Lewis geeft een beknopte samenvatting en pleit voor meer van dit soort acties om het vuur in jonge geesten wereldwijd aan te wakkeren.

Het is waarschijnlijk nog nooit eerder gebeurd dat de overpeinzingen van een jonge natuurkundige viraal gaan. Sinds kort is het proefschrift van een van de beroemdste wetenschappers ter wereld voor iedereen online beschikbaar. Het dateert van 1966, is getiteld Eigenschappen van uitdijende universa en presenteert de gedachten van Stephen Hawking bij de aanvang van zijn academische loopbaan.

stephen-hawking-proefschrift
Paginaatje met formules uit het proefschrift van Stephen Hawking. Klik erop voor een grotere weergave.

Omdat de papieren versie een van de vaakst aangevraagde artikelen is uit de collectie van de University of Cambridge, besloot de universiteit een elektronische versie te maken die voor iedereen beschikbaar is. Niet geheel onverwacht crashte de website toen miljoenen mensen tegelijk een kopie van het proefschrift wilden downloaden.

Wat zie je eigenlijk als je het document onder de loep neemt? Als je gewend bent aan de verzorgde uitstraling van een hedendaags, met een tekstverwerker gemaakt proefschrift, kan de stijl nogal overdonderend zijn. De tekst is namelijk met een typemachine opgetekend en bevat vele handgeschreven formules. Er zijn geen figuren of illustraties om het leesgemak te bevorderen. Maar hoe zit het met de wetenschappelijke inhoud?

Conflict

Hawking focust niet op een enkel onderwerp, maar behandelt uiteenlopende vragen, met kosmologie als overkoepelend thema. Een dergelijke brede benadering is niet ongebruikelijk voor een jonge wetenschapper die richting probeert te geven aan zijn ideeën.

LEESTIP: Het Universum, Stephen Hawking. In zijn toegankelijke stijl vol kwinkslagen vertelt Hawking over de geheimen van het heelal. €29,95. Bestel het boek in onze webshop. 

Het proefschrift begint met een nieuw idee over zwaartekracht, voorgesteld door Fred Hoyle en Jayant Narlikar. Hawking laat zien dat dit idee onverenigbaar is met het beeld van een uitdijend heelal. Kort na zijn promotie publiceerde hij een artikel over datzelfde thema. In die periode was Hoyle een van de voornaamste kosmologen van Groot-Brittannië. Hij was al vaker in conflict geraakt met de veel jongere Hawking – wat overigens in de tv-film Hawking uit 2004 nogal uitvergroot is weergegeven.

In het vervolg van zijn proefschrift richt Hawking zich op de groei van materieclusters en sterrenstelsels. Hij concludeert dat het heelal vlak na zijn geboorte niet al te gepolijst kan zijn geweest, omdat er dan geen samenklonteringen waren ontstaan en het heelal voor eeuwig kenmerkloos was gebleven. De oorzaak van deze oorspronkelijke klonterigheid was op dat moment een raadsel. In de jaren tachtig zou de quantumfysica, in het bijzonder de theorie van kosmische inflatie, erbij gehaald worden om dit verschijnsel te verklaren.

Twijfel

In het derde hoofdstuk beschouwt Hawking zwaartekrachtsgolven. Hij onderzoekt hoe deze golven worden uitgezonden en geabsorbeerd door materie in het heelal. Over het gebrek aan experimenteel bewijs schrijft Hawking: ‘Dit is echter enigszins hypothetisch, aangezien zwaartekrachtstraling nog niet is waargenomen.’ Je vraagt je af of hij destijds dacht dat hij nog een halve eeuw op het bewijs zou moeten wachten.

Hawking ervaart 'zero gravity' tijdens een paraboolvlucht in 2007. Bron: Nasa
Hawking ervaart ‘zero gravity’ tijdens een paraboolvlucht in 2007. Bron: Nasa

Het slothoofdstuk is vermoedelijk voor fysici het meest interessant. Daarin onderzoekt Hawking het idee van ‘kosmische singulariteiten’. Dit onderwerp, dat hij later verder uitwerkte met de Oxfordse wiskundige Roger Penrose, draait om de stelling dat een uitdijend heelal zoals het onze in een toestand van oneindige dichtheid moet zijn ontstaan. Dat betekent dat alle massa in het heelal was samengebundeld in een enkel punt, dat bekend staat als een singulariteit.

Het is interessant om te zien dat Hawking in dit laatste hoofdstuk twijfelt over enkele resultaten. Hij heeft bepaalde stukken tekst namelijk zorgvuldig doorgekrast en andere stukken toegevoegd. Dergelijke last-minutewijzigingen zouden in een hedendaags proefschrift onzichtbaar zijn, maar hier zijn ze overduidelijk te zien. Ze herinneren je eraan dat Hawking, zoals alle wetenschappers, menselijk is.

Toegankelijker

LEESTIP: In het Pocket Science-deel Ruimtetijd vertelt Yannick Fritschy op toegankelijke wijze hoe Einstein ruimte en tijd bijeenbracht. €10. Bestel het boek in onze webshop.

Het is belangrijk om te vermelden dat Hawkings proefschrift, in tegenstelling tot de onlangs vrijgegeven documenten over de moord op John F. Kennedy in 1963, de afgelopen halve eeuw niet geheim is gehouden. In papieren vorm rustte het gewoon op een plank in de bibliotheek. De elektronische editie maakt deel uit van een missie om wetenschap toegankelijker te maken, zodat het ook beschikbaar wordt voor mensen die niet in universitaire bibliotheken komen.

Hawking hoopt dat zijn woorden de volgende generatie zullen aanmoedigen en inspireren. Hij heeft in ieder geval een belangrijke eerste stap gezet. Ongetwijfeld zullen vele andere wetenschappers hem volgen.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

Plaats een reactie