Van het allerkleinste tot het allergrootste: het Gala van de Wetenschap vierde op 22 november in de Amsterdamse stadsschouwburg de wetenschap in volle glorie. Sprekers van Amsterdam tot aan Maastricht vertelden over actuele ontwikkelingen in de academische wereld.
De lichten dimmen, het geroezemoes in de zaal verstomt. Een jonge dame loopt het podium op. Met een enkel spotje op haar gericht vertelt ze een verhaal over een oude vrouw. De vrouw is niet op haar gemak. Ze heeft last van een ongenode gast in haar woning. Er loopt af en toe een jong meisje rond.
Een familielid van de oude vrouw komt bezorgd poolshoogte nemen. ‘Waar kom je dat meisje tegen als ze er is?’ De vrouw neemt het familielid mee naar de slaapkamer. Ze wijst naar de andere kant van de ruimte. Daar staat een spiegel. Dat kleine meisje, blijkt geen klein meisje. Het blijkt de oude vrouw zelf, die in haar spiegelbeeld zichzelf als klein meisje ziet. Zo begint de avond klein: met een breekbare anekdote over een vrouw met dementie.
Stikstofuitstoot lokt planten naar West-Europa
Bosplanten die goed tegen stikstof kunnen, verschuiven snel van Oost- naar West-Europa. Daar brengen ze andere planten in de verdrukking.
Van dementie tot het universum
De mens, de aarde, het universum. In de tweeënhalfuur die zouden volgden, betraden wetenschappers het podium die de gehele breedte van de wetenschap bestrijken – van onderzoek naar dementie tot de nieuwe kijk op het universum van theoretisch fysicus Erik Verlinde. Het vierde Gala van de Wetenschap, georganiseerd door New Scientist, had voor ieder wat wils.
Na het indrukwekkende openingsverhaal over het kleine meisje en de spiegel gaf presentator en hoofdredacteur van New Scientist Jim Jansen het woord aan cultureel antropoloog Anne-Mei The. Zij begon met een betoog waarin ze een lans brak voor een nieuwe manier van omgaan met dementie. De ziekte genezen gaat ons voorlopig niet lukken, stelde ze. We moeten daarom op zoek naar manieren om goed met dementie om te gaan. En daarin moeten de behoeften van mantelzorgers, voor wie situaties zoals die met het meisje in de spiegel aan de orde van de dag zijn, een grotere rol spelen.
Geneticus Hans Clevers volgde met een uitleg over stamcelonderzoek. Hij kon op een aantal oehs en aahs rekenen toen hij liet zien dat je darmstamcellen beter kunt leren begrijpen door de binnenkant van rattendarmen in alle kleuren van de regenboog te laten oplichten. Na Clevers was het tijd voor een publieksexperiment. Hieruit bleek dat zelfs met Robbert Dijkgraaf, theoretisch fysicus en president van het Institute for Advanced Study in Princeton, of Erik Verlinde in een touwtrekteam geen kruid is opgewassen tegen vacuüm getrokken Maagdenburger halve bollen.
Nieuwe fysica
Na de pauze volgde de kers op de taart: een bespreking van de theorie van Erik Verlinde. Deze theorie, wanneer correct, gooit een groot deel van de theoretische fysica overhoop. Vorige week schoof Verlinde daarom zelfs aan bij De Wereld Draait Door. Verlindes theorie is geen lichte kost. Daarom gaf New Scientist redacteur George van Hal allereerst een spoedcursus theoretische fysica. In een razend tempo besprak hij de twee grote problemen waar de natuurkunde momenteel mee kampt: 95 procent van het universum ontbreekt en de twee leidende natuurkundige theorieën werken niet goed samen.
Dat het leeuwendeel van het universum zich aan onze ogen onttrekt, concluderen wetenschappers uit de beweging van sterren en sterrenstelsels. Sterren in de buitenste regio’s van sterrenstelsels bewegen sneller dan astronomen verwachten. Denk aan een zweefmolen, legde Van Hal uit, waarbij de kabels de zwaartekracht voorstellen. De kabels van de molen zijn niet stevig genoeg om te verklaren hoe de inzittenden zo snel rond kunnen draaien zonder uit de molen te vliegen. Er is te weinig zwaartekracht. Een verklaring hiervoor is donkere materie, een materiaal dat we niet kunnen zien, maar wel extra massa – en dus extra zwaartekracht – oplevert in de stelsels. Ondanks intensieve zoektochten is deze vorm van materie echter nog nooit waargenomen.
Verder uitzoomend, zie je dat sterrenstelsels uit elkaar bewegen: het heelal dijt uit. Dat komt doordat alles tijdens de oerknal een flinke zet kreeg. Het heelal groeide in omvang. Vreemd genoeg wordt deze uitdijing niet afgeremd. Dat is wel te verwachten, omdat de zwaartekracht een aantrekkende kracht is die ervoor zorgt dat sterrenstelsels naar elkaar toe trekken. Er is dus een mysterieuze kracht die het heelal als een fietspomp op blijft blazen: donkere energie. Over de aard van donkere energie, die 68,3 procent van het heelal uitmaakt, is nog steeds weinig bekend.
Revolutionaire theorie?
Naast het ontbrekende deel universum kampt de natuurkunde met het probleem dat de twee best werkende natuurkundige theorieën van dit moment (op grote schaal de algemene relativiteitstheorie van Einstein en op kleine schaal de theorie van het gedrag van elementaire deeltjes) niet samengaan. De crux zit hem in de werking van zwaartekracht. Het gedrag van elementaire deeltjes wordt goed beschreven door de quantummechanica. De zwaartekracht lijkt alleen een rol te spelen op grotere schaal – zoals bij sterren, planeten of appels. Het samenvoegen van deze twee theorieën lukte zelfs zwaartekrachtsgenie Einstein en quantumheld Bohr niet.
De nieuwe theorie van Verlinde biedt in een keer een oplossing voor de ontbrekende 95 procent van het universum en biedt hoop voor een vereniging met de quantummechanica. De theorie beschrijft emergente zwaartekracht. Hierbij ontstaat zwaartekracht als gevolg van informatie die zich verplaatst. Dit is te vergelijken met temperatuur. We meten het wel met thermometers, maar eigenlijk is het een illusie. Het is slechts een gevolg van het bewegen van moleculen.
Vooralsnog is het idee van Verlinde nog een hypothese. De komende jaren zullen experimenten uitwijzen of hij gelijk heeft. Mocht dit zo zijn, dan kan hij zeker rekenen op een Nobelprijs.
Drie dimensies
Het Gala van de Wetenschap 2016 sloot af met een klapper. Erik Verlinde en Robbert Dijkgraaf namen plaats op een sofa op het podium. Onder leiding van Jansen bespraken de twee heren, die tot de knapste koppen van Nederland behoren, Verlindes potentieel revolutionaire theorie. Zo kwam de vraag ter tafel: ‘Erik, kun je uitleggen wat het concept ‘informatie’ is, waarop je je theorie baseert?’ Waarop zijn gedecideerd antwoorde luidde: ‘Nou, nee.’
De theorie van Verlinde zou te kort worden gedaan als je veronderstelt dat deze in tien minuten op een podium kan worden uitgelegd. Wel nam Verlinde nog even tijd om zijn belangrijkste formule, die op een whiteboard op het podium stond, te bespreken. ‘Die 6 staat er omdat we in drie dimensies leven.’ Daarmee het publiek in verwondering achterlatend.
Robbert Dijkgraaf had tot slot het laatste woord. Hij benadrukte het belang van originele denkers zoals Verlinde die zich met grote problemen bezig houden en met gewaagde nieuwe ideeën durven te komen. Gevraagd naar zijn gevoel over de avond sloot hij na drie uur wetenschap, gevolgd door applaus, af met de woorden: ‘Ik voelde me vanavond als een kind in de snoepwinkel van de wetenschap.’
Tekst: Dorine Schenk en Joris Janssen
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.Lees verder: