19 juni 2021

Zouden we kunnen opmerken dat het heelal een Matrix is?

Credit: Mystic Art Design/Pixabay.

Stel je nou eens voor dat het heelal één grote simulatie op de een of andere supercomputer is, een heelal zoals we dat kennen uit de Matrix films. Zouden wij – aardse stervelingen – een methode kunnen bedenken om er achter te komen dat we niet in een fysiek heelal leven dat zich gedraagt volgens bepaalde natuurwetten, maar dat we leven in zo’n numerieke simulatie? Het lijkt een krankzinnige vraag, eentje die zich uitstekend leent voor een avondje borrelen in het café, maar er wordt wel degelijk serieus door wetenschappers over nagedacht. Onder andere door Silas Beane en z’n collegae (Universiteit van Bonn, Duitsland). Zij denken dat een matrix-heelal meetbaar zou zijn en dat we dat met hedendaagse apparatuur zouden kunnen doen. Beane et al gaat uit van de gedachte dat in een matrix-heelal alles zich in een groot driedimensionaal traliewerk afspeelt en dat het in stapjes voortschrijdt, een idee dat ook al eens door de beroemde natuurkundige Frank Wilczek is geopperd [1]. De vraag die vervolgens wordt gesteld is of dit geen beperkingen oplevert aan de fysieke processen die wij om ons heen zien. En die vraag blijkt positief te kunnen worden beantwoord. Niets kan namelijk bestaan dat kleiner is dan het traliewerk zelf – in zo’n matrix-heelal welteverstaan. Zoiets zou op te merken zijn als een soort van ‘cut off’ in de hoge energiedeeltjes, een grens waarboven ze niet kunnen bestaan. En verdraaid nog aan toe, laat er nou zo’n kritische grens zijn: de Greisen-Zatsepin-Kuzmin of GZK cut off. Die grens is in 1966 onafhankelijk van elkaar berekend door het drietal Kenneth Greisen, Vadim Kuzmin en Georgiy Zatsepin. Het is een theoretische bovengrens aan de energie die deeltjes van de kosmische straling – meestal protonen – kunnen hebben,  5×1019 eV [2]. De GZK cut off zou een indicatie van het matrix-heelal zijn als het traliewerk niet kleiner is dan 10-¹² femtometer. Volgens dat drietal is er zo’n bovengrens omdat die deeltjes voortdurend in botsing raken met de fotonen van de kosmische microgolf-achtergrondstraling en ze daardoor energie kwijtraken. Beane’s team denkt nog een tweede effect van een matrix-heelal te kunnen detecteren: de kosmische straling met de hoogste energieën zou niet isotroop zijn, maar een soort van ‘vierkante symmetrie’ vertonen, dat wil zeggen dat die deeltjes bij voorkeur de lijnen van het traliewerk zouden volgen. En dat zou toch ook meetbaar moeten zijn. Wordt vervolgd. Bron: Technology Review.

  1. En in feite ook door anderen: in de Loop Quantum Gravity bijvoorbeeld, bedacht door Ashtekar, Rovelli en Smolin in de periode 1986-1988. Die theorie stelt dat de ruimte is verdeeld in kleine stukjes van 10^-35 meter groot, verbonden door schakels. Knooppunten van die schakels vormen elementaire deeltjes. []
  2. Er zijn deeltjes van de kosmische straling waargenomen die nog meer energie hebben, zoals het Oh-mijn-God-deeltje uit 1991. Hoe dat te rijmen valt met die cut off is niet bekend, maar daar wordt nog steeds flink over gediscussieerd. []

Comments

  1. Ik lees dit stukje een beetje laat, maar ik vind het een fascinerende gedachte. Laten we op zoek gaan naar de ‘source’! En een stukje broncode wijzigen 🙂

  2. De Matrix Programmeur zegt

    Ja AdrianusV, wat is er? Wil je mij iets vragen?

  3. Hij reageert niet meer. Zeker van baan verwisseld. 🙂

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: