De twijfels van kosmoloog Thomas Hertog: ‘Zelfs natuurwetten zijn geen ultieme, onveranderlijke waarheden’

‘Toen ik in de humaniora zat, en later aan de universiteit natuurkunde studeerde, stelden onze leraars natuurwetten zoals de wet van Newton voor als hogere wiskundige waarheden. Men was er toen ook van overtuigd dat er een alomvattende natuurwet bestond, één vaststaande formule die het hele heelal verklaart. In A brief history of time poneerde de Britse kosmoloog Stephen Hawking zelfs dat we die ultieme natuurwet voor het einde van de 20e eeuw zouden vinden. In de jaren 1930 had de Belg Georges Lemaître nochtans al ontdekt dat het heelal een begin heeft gehad, wat we tegenwoordig kennen als de oerknal.

‘Toen ik later samen met Hawking onderzoek deed, zoomden we in op de oerknal. Zo zijn we beiden van gedachte veranderd over de natuurwetten als vaste sokkels, als fundamenten. We ontdekten dat de natuurwetten zoals we die vandaag kennen wel eens het resultaat zouden kunnen zijn van een prille evolutie, een darwiniaanse fase in de fysica die zich afspeelde in de eerste fractie van een seconde bij de oerknal, waarna de natuurwetten als het ware kristalliseerden.

‘Uit die ontdekking vloeit een tweede verandering van ideeën voort. Lange tijd waren we ervan overtuigd dat de vroege ontstaansfase van het heelal ontoegankelijk was en dat we onze theorieën over de oerknal dus nooit zouden kunnen testen. Maar sinds de revolutionaire waarnemingen van gravitatiegolven – een echt “Galileo-moment” in de astronomie – lijkt het erop dat we weldra die oerknalfase wel in beeld zullen kunnen brengen. Gravitatie- of zwaartekrachtsgolven gaan dwars door alles heen. En de ontstaansfase van ons heelal en de natuurwetten ging gepaard met enorme uitbarstingen van zulke golven. Dat zijn als het ware de fossielen van die diepe laag van evolutie verborgen in de oerknal.’

Hoe belangrijk is twijfel voor een wetenschapper?

Thomas Hertog: In het durven twijfelen ligt een groot stuk van de kunst en kunde van een wetenschapper. Al bouwen we in de natuurkunde altijd verder op bestaande theorieën: je mag dus niet zomaar ongericht schieten en alles ter discussie stellen. Dat is een fragiel evenwicht: trachten om die elementen, concepten en veronderstellingen te identificeren die niet helemaal correct zijn en die je dus in twijfel moet durven te trekken. In de theoretische fysica laten we ons daarbij vaak leiden door gedachte-experimenten, door wiskundige modellen die je niet altijd experimenteel kunt testen. Toen Hawking en ik vijftien jaar geleden met onze darwiniaanse visie op de natuurwetten op de proppen kwamen, botsten we op grote weerstand. En we waren zelf ook verrast en onzeker. Intussen zijn onze ideeën uitgegroeid tot een prominent onderzoeksdomein. Twijfel ligt aan de basis van de wetenschappelijke praktijk. In de brede samenleving lijkt daar steeds minder tijd en ruimte voor te zijn, dus die waarde moeten we absoluut koesteren.

Hoe kan je terugkijken in de tijd, tot bijna aan de oerknal?