De Nederlandse natuurkundige Erik Verlinde denkt een nieuwe theorie van de zwaartekracht op het spoor te zijn. En die zou onder meer donkere materie overbodig maken.

De wereld heeft er flinke tijd op moeten wachten, maar nu is het er dan toch: het artikel van natuurkundige Erik Verlinde waarin hij zijn nieuwe theorie van de zwaartekracht uiteenzet. Met zijn ideeën treedt hij in de voetsporen van Isaac Newton en Albert Einstein – als zijn indrukwekkende theoretische bouwwerk helemaal klopt én onze werkelijkheid blijkt te beschrijven. Is dat inderdaad zo, dan zijn we volgens Verlinde in één klap verlost van de vraagstukken rond donkere materie en donkere energie.

Terugduwende informatie

In de theorie van Verlinde bestaan ruimte, tijd en zwaartekracht op de kleinste schaal niet, zo schrijven Manus Visser en Marcel Vonk in een uitgebreide, Nederlandse beschrijving van de theorie. In plaats daarvan is informatie de fundamentele bouwsteen. Het heelal kun je zien als opgebouwd uit bits, die een quantummechanische band met elkaar onderhouden. En die band is als het ware de lijm die de ruimte bij elkaar houdt.

Een ander element van het bouwwerk van Verlinde is dat de hoeveelheid informatie die een gebiedje in de ruimte bevat, evenredig is met het oppervlak van dat gebiedje. Op zich is dat geen nieuw idee. Maar, zo zegt Verlinde: doordat ons heelal versneld uitdijt, een verschijnsel dat we nu aan de zogenoemde donkere energie wijten, levert ook het volume van zo’n gebiedje een kleine bijdrage aan die hoeveelheid informatie.

Een gevolg van Verlinde’s theorie is dat, wanneer je ergens in het heelal massa laat ontstaan, je de verdeling van informatie over de ruimte verandert. Die verandering leidt echter tot weerstand; de informatie die je verplaatst, “duwt terug”. Dat verschijnsel zou niet alleen tot zwaartekracht leiden, maar bovendien op grote schaal precies de waarnemingen verklaren die nu worden toegeschreven aan donkere materie.

Geen quantumzwaartekracht nodig

Het idee om donkere materie buiten spel te zetten, is in principe natuurlijk erg aanlokkelijk. Momenteel nemen de meeste natuurkundigen aan dat deze onzichtbare vorm van materie bestaat uit een nieuwe soort deeltjes – maar experimenten slagen er maar niet in die te vinden. Ook is het mooi dat de donkere energie een duidelijke plek in het geheel heeft.

Tot slot gaat Verlinde een groot probleem uit de weg door te stellen dat zwaartekracht “niet bestaat” op het allerkleinste niveau. Daardoor is het ook niet meer nodig om een quantummechanische versie te bedenken van Einsteins relativiteitstheorie – iets waar natuurkundigen al decennia aan werken, tot nog toe zonder echt overtuigend resultaat.

‘Grote revolutie’

Belangrijk is wel om te beseffen dat het artikel van Verlinde weliswaar online is gepubliceerd, maar nog niet is uitgevlooid door vakgenoten. Die zouden dus in principe met allerlei haken en ogen op de proppen kunnen komen. Ook is niet duidelijk of Verlinde’s theorie in staat is om álle waarnemingen van donkere materie te verklaren.

Zelf heeft Verlinde er echter alle vertrouwen in dat hij iets groots op het spoor is. Tegenover New Scientist zegt hij: “Niet iedereen ziet het, maar volgens mij staan we aan de vooravond van een revolutie die even groot of misschien wel groter is dan die van de quantummechanica en de relativiteitstheorie bij elkaar.”

We gaan het zien.

Bronnen: ArXiv.org, The Quantum Universe, New Scientist