De bekende astronoom Vincent Icke heeft de publicatie van Erik Verlinde inmiddels driemaal gelezen. Wij vroegen hem naar zijn reactie op het werk van de theoretisch fysicus.
U heeft de publicatie inmiddels driemaal gelezen. Is het zo leuk?
‘Nou, het is vooral heel pittige kost. Dat moet je echt even tot je nemen. Gelukkig liggen zijn ideeën wel in het verlengde van dingen waar natuur- en sterrenkundigen al sinds de jaren zeventig aan werken. En de aankondiging van dit idee deed Verlinde al jaren geleden. Dat zorgt ervoor dat je het wat gemakkelijker kunt doorgronden.’
Zijn publicatie telt zo’n 50 pagina’s. Hoe beoordeel je zoveel complexe natuurkunde?
‘Als iemand in de theoretische natuurkunde met een nieuwe theorie komt, moet je naar drie dingen kijken. Allereerst: zitten voorgaande theorieën in de nieuwe theorie besloten? Dan: kan deze theorie bestaande feiten, en waarnemingen die al gedaan zijn, verklaren? En tot slot: doet deze theorie ook een voorspelling die je kunt toetsen?’
Dit is hoe we wiskundefobie te lijf kunnen gaan
Sarah Hart vertelt hoe we de angst voor getallen en formules weg kunnen nemen.
Wat kunt u op basis van die principes concluderen?
‘Het opmerkelijke verhaal van Verlinde doet het tweede, waarnemingen verklaren, heel aardig. Het eerste – het bevatten van de oude theorieën – doet het maar ten dele. En de voorspellingen heb ik nog niet gevonden, maar het kan zijn dat ik nog wat over het hoofd zie. Het is een moeilijk artikel.’
De publicatie bevat de oude theorieën dus maar ten dele. Wat bedoelt u daarmee?
‘Toen Einstein zijn relativiteitstheorie publiceerde, kwam je in de limiet van lage snelheden en massa’s vanzelf weer uit bij de wetten van Newton en Leibniz. Maar in Verlindes publicatie is het niet zo dat wanneer je de limiet neemt voor lage massa-dichtheid of snelheden, je vervolgens de formules van de algemene relativiteitstheorie terugkrijgt.
‘Toch is het wel aannemelijk dat het allemaal klopt. De uitkomst die Verlinde krijgt, is dat hij de Newtonse zwaartekracht terugvindt met iets extra’s erbij. Dat ‘iets extra’s’ moet het donkere spul in de kosmos verklaren.
‘Dat idee an sich is niet nieuw. Modified Newtonian Dynamics – MOND – deed dat al langer. Alleen was MOND heel ad hoc. Daarin verklaarden aanhangers het donkere spul met een nieuwe formule, net als Verlinde nu. Alleen werd die formule min of meer uit de duim gezogen. Daar is niets mis mee, dat mag, maar het berustte niet op onderliggende natuurkundige argumenten.
‘Bij Verlinde is dat wel het geval. Hij baseert zich heel duidelijk op de inzichten van Jacob Bekenstein, die de entropie van zwarte gaten beschreef. Die formules past Verlinde nu toe op het hele heelal.’
Maar daar volgen dus geen echte voorspellingen uit?
‘Niet echt. Het middenstuk van het artikel is in dat opzicht wel heel aardig. Daar komt Verlinde echt met een schatting van de hoeveelheid donker spul in het heelal en dat ziet er getalsmatig goed uit. Onze sterrenkundige collega’s moeten dat nog wel controleren. Daar wordt aan gewerkt, maar hun artikelen zijn nog niet beschikbaar.’
Wat is uw oordeel over de publicatie zoals deze er nu ligt?
‘Ik vind het heel loffelijk dat Verlinde hier nu al mee gekomen is. Hij heeft zijn ideeën heel helder onder woorden gebracht. In de geschiedenis van de natuurkunde is het ook geen uitzondering dat je een hypothese publiceert zonder dat je de onderliggende dynamica al kent.
‘Zo publiceerden Planck en De Broglie bijvoorbeeld al over het idee dat straling en materie gekwantiseerd zijn, en pakte Niels Bohr dat op om de quantumtoestanden van het waterstofatoom te beschrijven. Maar pas 26 jaar later publiceerde Schrödinger zijn vergelijking en volgde de achterliggende dynamica en bewegingsvergelijkingen.
‘Verlinde staat net als Planck aan het begin. Er is nog geen dynamica, nog geen bewegingsvergelijking. Maar dit is te mooi om toevallig te zijn.’
Als Verlinde gelijk heeft, hoe groot is dit dan?
‘Als hij gelijk heeft, dan is dit zeer groot. Als onze sterrenkundige collega’s bewijzen dat zijn getallen kloppen met onze waarnemingen, dan weten we dat hij in de juiste richting zit. Dan is dit een heel belangrijke publicatie.
‘Toch lost Verlinde niet letterlijk elk openstaand probleem op. Er zijn nog wel wat dingen over waar ik me zorgen over maak.’
Waar maakt u zich dan nog zorgen over?
‘Afgelopen april publiceerde ik in Nature over de kosmologische constante. Die is ongeveer 10118-maal groter dan de sterrenkunde toelaat, een nare joker in ons kosmische kaartspel. Dat probleem lost Verlinde nog niet op.’
Is dat erg?
‘Misschien. Kijk, we weten dat het heelal niet in een flits opblaast. Blijkbaar is er dus een manier waarop het heelal dit heeft opgelost, alleen kennen we die manier nog niet. Verlinde impliceert dat hij het vertrouwen heeft dat zijn theorie dit punt uiteindelijk ook oplost, dat het wel goed komt.’
Verlinde lost volgens hem het probleem van donkere materie op. Werkt zijn verklaring voor elk verschijnsel waarbij astronomen nu donkere materie nodig menen te hebben?
‘Nee, niet allemaal. Zwaartekrachtslenzen en het ‘Bullet Cluster’ van sterrenstelsels, zijn bijvoorbeeld nog niet door astronomen gecontroleerd. Maar ik heb het vermoeden dat dat getalsmatig wel zal blijken te kloppen.
‘Dat komt hierdoor. In de beschrijving die Verlinde kiest, kun je slechts 1 parameter helemaal vrij kiezen en dat is de tijdschaal. Voor die tijd kiest hij een uitdrukking die grofweg overeenkomt met de leeftijd van het heelal. Dat betekent dat alle getallen in die theorie van kosmologische grootte zullen zijn. Daarom vermoed ik dat niet alleen het gedrag van losse sterrenstelsels, maar ook van clusters van sterrenstelsels samen goed door zijn theorie zullen worden beschreven.’
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder:
- Leven we in een hologram? Dit is het onvoorstelbare idee waarop Erik Verlinde zijn nieuwe theorie baseerde
- Dit is waarom de publicatie van Erik Verlinde zo spannend is
- ‘Deze revolutie is groter dan die van relativiteit en quantummechanica bij elkaar’
- Vooruitblik: nieuwe theorie ontmaskert 95 procent van het heelal