Hoe moet ik mij de 'negatieve' energie voorstellen die nodig was voor het ontstaan van het heelal?

Benny, 34 jaar
10 november 2014

Onlangs zag ik op Discovery een documentaire uit de reeks Curiosity. Stephen Hawking zocht een antwoord op de vraag of God echt bestaat en verantwoordelijk is voor het ontstaan van het heelal.
Volgens Hawking heb je twee ingredi├źnten nodig om een heelal te maken: energie en ruimte. Uit energie kan via E = mc┬▓ ook massa of materie ontstaan.
Nu, op een bepaald moment stelde men in de docu het ontstaan van het heelal, de Big Bang, voor als iemand die op een vlak terrein een berg wou maken. De berg stelt het heelal voor zoals wij dat kennen. Om die berg te maken moet de persoon echter een put graven die qua volume die berg volledig compenseert. Men zei toen dat die berg uit "positieve energie" is ontstaan. En de put "negatieve energie" voorstelt. En beide compenseren elkaar. De positieve energie vinden we terug in de materie of massa. De negatieve energie vinden we terug in de ruimte tussen de materie. Maar hoe moet ik mij die "negatieve" energie eigenlijk voorstellen? Is dat "dark energy" of nog iets anders?

Antwoord

Sta me toe eerst iets te zeggen over de zogenaamde context.  Wanneer Stephen Hawking zich afvraagt of God wel bestaat, dan weet hij dat het antwoord positief is.  Meer nog, hij kent de naam van zijn God: hij heet Stephen Hawking.  Overigens is het een bredere misvatting in vooral de angelsaksische wereld dat het feit dat de bijbel begint met de zinsnede 'In het begin schiep God hemel en aarde." impliceert dat het godsgeloof in eerste instantie een antwoord op het ontstaan van de wereld is, en dat dus iemand die iets over het heelal te vertellen heeft, meteen met religie bezig is.

Er bestaat al een 'theorie' die stelt dat de totale energie van het universum nul is en dat altijd is geweest.  Naast positieve energie bestaat er immers zoiets als negatieve energie, bijvoorbeeld de potentiele energie van de gravitatie zelf.  Als een planeet rond een ster draait in een elliptische baan, dan beweegt ze sneller als ze dichter zit en meer gravitatie voelt.  De kinetische energie T is dan dus groter; vermits de totale energie E constant is, moet de potentiele energie U dus kleiner zijn, want T+U=E.  Verder is de potentiele energie van gravitatie evenredig met M/R, en als R kleiner is, is M/R groter!  Conclusie: de evenredigheidsfactor moet een minteken hebben, en de potentiele energie is negatief.Als bij de oerknal alle massa samengepakt zat, dan was de totale potentiele energie wel heel negatief.  Maar de totale positieve energie van die hete materie was ook heel groot.  En daar hebben we -oneindig + +oneindig.  Maar wel in hetzelfde universum.  Nu is oneindig geen getal, en is het wiskundig niet juist zomaar te stellen dat oneindig min oneindig nul is.  Maar de redenering geeft wel een scenario om 'iets uit niets te doen ontstaan'.  Een kleine kwantumfluctuatie kan zo een nieuw universum, met zijn eigen tijd en ruimte, doen ontstaan.

'Dark energy' is inderdaad nog iets anders.  En het is op zich ook een soort 'zero sum game'.  De donkere energie, als energie van de lege ruimte, is een positieve grootheid, maar ze is geassocieerd met een negatieve druk, die voor een negatieve arbeid zorgt. 

De vraag 'hoe moet ik het me voorstellen?' wordt veel gesteld.  Besef evenwel dat wijzelf, met ons voorstellingsvermogen, producten zijn van dat heelal, en dat wij dus per definitie niet 'uit het heelal kunnen treden' om het zogezegd in alle objectiviteit te bekijken.  Als je 'verklaart' hoe een berg er komt door een put te maken in een vlakke ruimte, dan is een volgende vraag hoe die vlakke ruimte er in eerste instantie is gekomen.  Wonder blijft een wonder, en de ultieme antwoorden kunnen we nooit geven.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen