Als er één ding is dat we als vanzelfsprekend beschouwen, dan is het tijd. We staan op, werken, gaan naar huis, klagen omdat we er geen genoeg van kunnen krijgen. Maar terwijl we deze door uren gekenmerkte routine beleven, vertelt de natuurkunde ons dat we misschien alles op een illusie hebben gebouwd: tijd bestaat niet, of tenminste niet in de lineaire en geruststellende vorm waarmee we zijn opgegroeid. Het idee komt niet van een of andere new age-goeroe: het komt rechtstreeks voort uit de wiskunde die ons universum beschrijft. En het is een wiskunde die geen kortingen oplevert.
De tijd verandert in feite van gezicht, afhankelijk van de theorie die we proberen te gebruiken. In klassieke modellen is het slechts een coördinaat die dient om aan te geven hoe iets varieert. In de relativiteitstheorie wordt het echter een reële dimensie, zo reëel dat verleden en toekomst samen bestaan als kamers in één huis. En dan is er nog de thermodynamica, die een duidelijke pijl voor ons uitzet: de entropie groeit, de zaken raken ontregeld en terwijl dit gebeurt, noemen we dit allemaal ‘vooruitgaan’.
Het is een schande dat de fundamentele vergelijkingen volkomen gelukkig zijn, zelfs als we de tijd achteruit laten stromen. Het is voor hen niet warm of koud.
Wanneer de natuurkunde alles probeert te verenigen, verdwijnt de tijd
De conceptuele chaos explodeert wanneer we proberen de algemene relativiteitstheorie en de kwantummechanica naast elkaar te laten bestaan. Het gebeurde verschillende keren, en vaak met hetzelfde resultaat: de tijd lost op.
Het bekendste geval is de Wheeler-DeWitt-vergelijking, die een heelal beschrijft waarin geen ‘voor’ en geen ‘na’ bestaat. Alles ‘is’ gewoon. Een vooruitzicht dat, voor ons gewend aan het raadplegen van de kalender, bijna vervelend is.
Moderne theorieën proberen de situatie te corrigeren, maar de paradox blijft bestaan. Er zijn mensen die beweren dat tijd een opkomend fenomeen is, zoals de geur die vrijkomt uit een goed gekookt gerecht: het is geen ingrediënt, maar het resultaat van iets diepers. Anderen denken dat ruimte en tijd eigenlijk uit korrels bestaan, microscopisch kleine ‘kwantums’ die we met het blote oog niet kunnen onderscheiden.
Maar zelfs als we erin zouden slagen deze gigantische puzzel op te lossen, zou er één vraag op tafel blijven liggen: waarom zien we een richting als de natuurkunde er geen voorstander van is?
Een mogelijke aanwijzing is kwantumverstrengeling, die binding tussen deeltjes die geen afstand of gezond verstand kent. Twee op elkaar inwerkende elektronen worden vanuit wiskundig oogpunt een onafscheidelijk paar. Als je het eerste observeert, verander je het tweede. Altijd. Waar hij ook is. In 1983 hadden twee natuurkundigen, Don Page en William Wootters, de intuïtie om zich af te vragen of tijd niets meer was dan een gevolg van verstrengeling.
Een kwantumklok, verweven met zijn omgeving, kan in meerdere ‘tijden’ tegelijk bestaan. Alleen als we het gaan lezen, dwingen we het universum ons een precies moment te laten zien. Het is alsof de tijd voortkomt uit onze handeling van kijken, en niet uit het functioneren van het universum zelf. Van buitenaf zou alles samen bestaan. Van binnenuit lijkt het te stromen.
Waar oorzaak en gevolg geen volgorde meer hebben
Als een deeltje in toestanden kan leven die verband houden met verschillende tijden, wordt de volgorde van de gebeurtenissen – de volgorde waarop we elk verhaal bouwen – wazig. Twee lichtflitsen kunnen met elkaar verbonden zijn door een causale keten die geen gedefinieerde richting heeft: eerst A, dan B, of eerst B, dan A. Allemaal samen, op hetzelfde moment. En het is geen sciencefiction: het gebeurt echt wanneer relativiteit en kwantumfysica samenkomen.
Het beeld wordt nog destabiliserender als we de zwaartekracht eraan toevoegen. Twee kwantumklokken die op verschillende hoogtes zijn geplaatst, waar de tijd met verschillende snelheden verstrijkt, kunnen een superpositie creëren waarin we niet langer kunnen onderscheiden wat tot de toekomst behoort en wat tot het verleden behoort. Op dat extreme terrein is retrocausaliteit – het idee dat de toekomst het verleden beïnvloedt – niet langer slechts een filosofische provocatie.
Sommige natuurkundigen geven er de voorkeur aan de deur dubbel op slot te doen: ‘causaliteit moet weerstand bieden’. Anderen, die meer durf hebben, denken dat de ware plot van het heelal daar verborgen ligt.
Dus tijd bestaat niet of zijn wij degenen die het nog niet begrijpen?
Misschien is het punt wel dat tijd geen enkelvoudig concept is. Afhankelijk van hoe we de werkelijkheid waarnemen, verschijnt deze als een dimensie, als een coördinaat, als een onomkeerbare pijl. Onze perceptie, zo lineair en koppig, zou wel eens de eenvoudigste manier kunnen zijn die we hebben om niet verdwaald te raken in een universum dat niet lineair is.
Voor de mens die leeft, liefheeft, fouten maakt en op tijd probeert te komen, verandert dit niet veel. Maar om te begrijpen hoe de kosmos werkelijk werkt, zou dit de sleutel kunnen zijn waar we op hebben gewacht: het idee loslaten dat tijd een hechte draad is en accepteren dat het eerder een reeks met elkaar verweven draden is.
Misschien is het geen definitief antwoord. Misschien is het slechts het begin van een nog dieper onderzoek. Maar één ding is zeker: hoe meer we het heelal bestuderen, hoe meer we ontdekken dat tijd niet bestaat zoals we dachten. En dit zou paradoxaal genoeg het meest bevrijdende nieuws van allemaal kunnen zijn.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
