Universiteit van Amsterdam

Gepubliceerd op 6 februari 2009

Sander Bais in de `Stelling van ...': Zelfs van het niets begrijpen we niets

Gepubliceerd op 6 februari 2009

In de eerstvolgende editie van De stelling van... op maandag 23 februari prof. dr. ir. Sander Bais, hoogleraar Theoretische fysica aan de UvA, in op de stelling `In onze kwantumwereld bevat het niets de sleutel tot fundamenteel nieuwe inzichten'.

Uitgangspunt in Bais' voordracht is de vraag: wat is leegte? De gemiddelde vis zou volgens Bais antwoorden: geen medevis, geen waterplant, geen kiezel, geen sierrots. De kans is echter klein dat die vis zegt: geen water. Immers, zonder water geen vis. Kan er niets zijn? En zo ja, wat is dan dat niets?

De betekenis van het vacuüm

Lege ruimte wordt vaak het vacuüm genoemd. De vraag is welke betekenis we kunnen geven aan het begrip vacuüm. In de honderd jaar oude kwantumtheorie wordt het vacuüm gedefinieerd als grondtoestand of laagste energietoestand van het systeem. De kern van deze theorie wordt samengevat door Heisenbergs onzekerheidsrelaties, die voor een enkel elementair deeltje ongeveer inhouden dat je van dat deeltje niet tegelijkertijd de plaats en de snelheid (of energie) kunt weten. Dat betekent dat de laagste energietoestand dus niet kan zijn dat zo'n deeltje op een bepaalde plaats stilligt. Hoe preciezer de plaatsbepaling hoe onzekerder de energie. Maar als we vragen naar het niets, zouden we op elke lengteschaal de energie gelijk aan nul willen hebben. Dat is volgens de kwantumtheorie echter niet mogelijk. En dus kan de simpele beginvraag - wat is leegte? - geen simpel antwoord hebben.
Sander Bais
Prof. dr. ir. Sander Bais

Het niets als zwarte-gatenkaas

De kwantumtheorie is niet het enige obstakel; er is nog de relativiteitstheorie die zegt dat energie de ruimte doet krommen. Interessant genoeg reageert de ruimtetijd anders op gewone dan op vacuümenergie. Recente metingen met de WMAP-satelliet (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) veroorzaakten een shock: maar liefst 75% van de energie in het heelal bestaat uit vacuümenergie!

Als je Heisenberg en Einstein samenneemt wordt het volgens Bais nog vreemder: op hele kleine afstandschalen zullen de energiefluctuaties (onzekerheden) enorme waarden aannemen. Heel veel energie in een klein gebied betekent volgens Einstein dat die fluctuaties zwarte gaten zouden worden. Dus het niets zou op de kleinste afstandschalen een zwarte-gatenkaas worden en de noties van ruimte en tijd verliezen dan zelf hun betekenis. En zo stapelen de mysteriën zich op, betoogt Bais.

De grote fysicus John Archibald Wheeler vatte het als volgt samen: `No point is more central than this: that empty space is not empty. It is the seat of the most violent physics'. Bais' stelling is dat deze worsteling van de fysica met het niets ons aan de rand brengt van een conceptuele afgrond die de sleutel bevat voor fundamenteel nieuwe inzichten. Snaartheorie misschien? De crisis als creatief moment. Deze puzzel vereist volgens Bais nog meer creativiteit dan de uitvinding van het getal nul.

Over 'De stelling van ...'

De stelling van... is een reeks uitdagende voordrachten waarin prominente wetenschappers van de UvA zich - aan de hand van een door henzelf gekozen stelling - uitspreken over zowel de grondslagen als de grenzen van hun vakgebied. Het gaat om actuele thema's uit verschillende wetenschappelijke disciplines. Maandelijks is er een nieuwe editie. De stelling van... is een initiatief van de UvA en academisch-cultureel centrum SPUI25, in samenwerking met de UvA-universiteitshoogleraren Louise Fresco, Robbert Dijkgraaf en Johan van Benthem.

Tijd, locatie en deelname

De bijeenkomsten beginnen telkens om 17.00 uur. Locatie: Academisch-cultureel centrum SPUI25, Spui 25-27, Amsterdam.

De toegang is vrij. U dient zich van te voren aan te melden via spui25@uva.nl. U ontvangt géén bevestiging; u krijgt alleen bericht als de maximumcapaciteit van de zaal bereikt is.

Zie onderstaande verwijzing voor het volledige programma.

Verwijzingen

Meer informatie
Bron: UvA Persvoorlichting