Kwantum

rob rondJe bent wereldberoemd wetenschapper en je geeft een feestje. Er zijn hapjes, de champagne bruist en iedereen die van het evenement afweet, is welkom. Open uitnodiging. Tiktak, tiktak. De wijzers van de klok bereiken het tijdstip van aanvang. De deur blijft gesloten. Geen hond komt opdagen. Experiment geslaagd. Hoe dat zit? Blijf lezen, het mysterie wordt zo meteen ontsluierd.

In de film Back to the Future II, uit 1989, reist hoofdpersoon Marty McFly vooruit naar woensdag 21 oktober 2015. Dat was afgelopen week. Leuk om na te gaan hoe nauwkeurig de voorspellingen van een kwart eeuw geleden waren. De opkomst van internet en de dood van de fax  hadden de filmmakers niet voorzien. Met het vliegende skateboard zaten ze er ook naast. Platte tv’s en betalen met je vingerafdruk bleken een schot in de roos.

In dat tweede deel reisde Marty naar de toekomst. Je kunt niet logisch beredeneren dat die vorm van tijdreizen nooit mogelijk zal worden. In het eerste deel reisde hij naar het verleden.

‘Delft bewijst ongelijk Einstein’ kopten kranten eveneens woensdag. Een experiment op de Technische Universiteit heeft aangetoond dat twee elektronen over een afstand van 1,3 kilometer op elkaar reageerden met een snelheid groter dan die van het licht. Einstein had gezegd dat dat niet kon.

Kleine deeltjes gedragen zich anders dan de wereld die wij waarnemen. Dat leert ons de kwantumtheorie. Die theorie stelt dat deeltjes tegelijkertijd rood en blauw kunnen zijn. Pas als wij kijken – hé, het is rood – staat de kleur vast. Die deeltjes kunnen vandaag bestaan, morgen of gisteren. Dat staat niet vast, totdat we ze waarnemen.

Wacht even, dus zo’n deeltje kan terug in de tijd reizen? Ja, zeggen de theoretici. Dus toch reizen naar het verleden? Zodat je je eigen opa kunt doden en zelf nooit geboren wordt. En vervolgens als ongeborene niet terug kunt reizen om je opa te doden, zodat hij blijft leven en jij alsnog geboren wordt. Waarop je terug kunt reizen om je opa… enzovoorts. Een beroemde paradox.

Dat teruggaan in de tijd niet kan, valt gemakkelijker te begrijpen als je beseft dat tijd op zichzelf niet bestaat. Wat wij tijd noemen, is de duur tussen verschillende toestanden. De positie van de aarde ten opzichte van de zon is zo’n toestand. Die verandert met enige regelmaat. Zo krijg je dag en nacht, zomer en winter. Die toestanden kun je gebruiken als maat om met je geliefde af te spreken: bij zonsondergang in het park. Of om graan te zaaien. En je kunt een apparaatje bouwen met een eigen regelmaat om acties met anderen af te stemmen: de klok.

Kortom, de materie verandert en de verandering meten wij met het zelfverzonnen begrip ‘tijd’. Geen materie, geen verandering. En geen tijd. Die materie verandert niet terug naar een vorige toestand. De baard gaat niet naar binnen groeien. Niets wordt jonger. Voor een tijdreis naar het verleden zou de wereld in een vroegere toestand moeten geraken.

Dat is nu net het geval in de nanowereld van het elektron, zeggen natuurkundigen. Onzin, zei Einstein. Iets is er wel of niet, maar niet allebei tegelijk. De kwantumtheorie is interessant, nuttig, maar fout. „God dobbelt niet.”

Terug naar het feestje. Stephen Hawking gaf het en stuurde de uitnodiging pas na afloop. Een receptie voor tijdreizigers uit de toekomst. En raad eens wat? Ze kwamen niet.

_________________________________

Reageren kan hier.