Tijdreizen is een van die gedachten die alleen tot de film en de literatuur lijken te behoren, en toch komt het zo nu en dan terug om op de deur van de wetenschap te kloppen. Niet met sensationele beloften, maar met geduldige hypothesen, opgebouwd uit formules, twijfels en pogingen om bij elkaar te houden wat tot nu toe onverenigbaar leek. Dit is wat Lorenzo Gavassino, een natuurkundige aan de Vanderbilt Universiteit, doet, die in een recent onderzoek een ogenschijnlijk eenvoudige vraag probeerde te beantwoorden: is tijdreizen echt verboden door de wetten van het universum?
Jarenlang was het impliciete antwoord ‘ja’. Niet zozeer vanwege een gebrek aan verbeeldingskracht, maar eerder vanwege de beruchte paradoxen. Als ik terugga en het verleden verander, wat gebeurt er dan met het heden waar ik vandaan kom? Het is de klassieke logische kortsluiting die ervoor zorgde dat het onderwerp werd gearchiveerd als een science fiction-nieuwsgierigheid. Toch is de vraag op theoretisch niveau nooit helemaal afgesloten.
Wanneer de ruimte-tijd buigt en de tijd niet langer een rechte lijn is
Het begint allemaal met de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, die ons leerde ruimte en tijd te beschouwen als één enkele elastische structuur, die in staat is te vervormen onder invloed van enorme massa’s en energieën. In extreme scenario’s kan deze structuur zo uitgesproken krommen dat er paden ontstaan die op zichzelf terugkomen. Natuurkundigen noemen ze ‘gesloten tijdcurven’: trajecten die ons, althans op papier, in staat zouden stellen terug te keren naar het beginpunt in de tijd.
Het probleem is niet de wiskunde, die standhoudt. Het probleem is de realiteit. Want als de tijd in cirkels gaat, wat gebeurt er dan met een van de meest solide wetten die we kennen, degene die de toename van de entropie regelt? Simpel gezegd: de wanorde groeit altijd, en dit is wat de tijd een precieze richting geeft. Het is de reden waarom een gebroken glas nooit meer heel wordt en waarom we oud worden.
Entropie en kwantum: een moeilijke, maar niet onmogelijke co-existentie
Gavassino’s onderzoek probeert de blik hierheen te verleggen, naar het punt waar thermodynamica en kwantummechanica elkaar ontmoeten. Het idee is dat kwantumfluctuaties binnen een gesloten tijdscurve kleine lokale uitzonderingen kunnen introduceren op de regel van toenemende entropie. Geen totale omverwerping van natuurwetten, maar een soort ‘vrije zone’ waarin de tijd zich gedurende korte tijd anders zou kunnen gedragen dan we gewend zijn te zien.
In dit scenario kunnen sommige gebeurtenissen die als onomkeerbaar worden beschouwd, gedeeltelijk ongedaan worden gemaakt of helemaal niet worden voltooid. Niet omdat het universum gek wordt, maar omdat het erin slaagt deze anomalieën te compenseren zonder zijn algehele samenhang te verliezen. Het is een delicaat evenwicht, een evenwicht dat alleen bestaat onder extreme en theoretische omstandigheden, maar voldoende om het idee te verdrijven dat tijdreizen automatisch onmogelijk is.
Een universum dat geen tegenstellingen toelaat
De meest interessante consequentie van deze hypothese is dat paradoxen, die ons zo fascineren in films, misschien wel helemaal niet voorkomen. Zelfs als iemand zou proberen het verleden op een drastische manier te veranderen, zou het universum een alternatieve configuratie vinden die de tegenstrijdigheid vermijdt. Met andere woorden: de geschiedenis zou altijd coherent blijven met zichzelf.
Het is een visie die een in het verleden al onderzochte gedachtegang versterkt, volgens welke de natuur geen inconsistente tijdlijnen toestaat. Het is geen toeval dat Stephen Hawking sprak over ‘chronologische bescherming’, waarbij hij veronderstelde dat het universum over zelfverdedigingsmechanismen beschikt tegen tijdreizen. Of deze mechanismen werkelijk bestaan en hoe ze werken, moet nog worden begrepen.
Omdat dit ons allemaal meer aangaat dan het lijkt
We hebben het niet over het bouwen van een tijdmachine, noch over reizen naar het verleden om de hoek. Het onderzoek blijft beperkt tot het terrein van de theoretische natuurkunde. Maar het onderzoeken van deze mogelijkheden dient iets heel concreets: een beter begrip van hoe ruimte-tijd, entropie en kwantumfenomenen werken in extreme omstandigheden. Dezelfde conceptuele hulpmiddelen komen van pas bij het bestuderen van zwarte gaten, de oorsprong van het universum of de nieuwe grenzen van quantum computing.
Tijdreizen is dus niet langer slechts een verhalende droom, maar wordt een lens waardoor je de grenzen – en verrassingen – van natuurwetten kunt observeren. Misschien gaan we nooit meer terug om het verleden te veranderen, maar als we onszelf deze vragen blijven stellen, kunnen we het heden en de complexe wereld waarin we leven beter begrijpen.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
