'We leven in een multiversum, dat is de beste theorie die we hebben'

Jarenlang vroegen astronomen zich af hoe dit mogelijk was. Hoe konden delen van het universum die volgens de gangbare oerknaltheorie nooit met elkaar in aanraking waren geweest zo precies op elkaar afgestemd zijn? Het vermoeden rees dat er een mechanisme aan het werk was dat ervoor zorgde dat deze delen wel degelijk ooit bij elkaar in de buurt zaten en informatie over bijvoorbeeld de temperatuur konden uitwisselen.

De oplossing kwam in de jaren 80 onder andere uit de hoed van de van oorsprong Russische kosmoloog Andrei Linde. Voortbouwend op een theorie van Alan Guth ontwikkelde hij de inflatietheorie die stelt dat het universum vlak na de oerknal een periode van extreem snelle uitdijing onderging (zie kader Het universum opblazen).

Linde is klein van stuk en praat met een dik Russisch accent, dat hij in de Verenigde Staten – waar hij sinds 1990 woont en werkt aan de Stanford-universiteit – niet is kwijtgeraakt. Hij is bijna zeventig, maar het pensioen is niet in zicht. Deze zomer noemt hij rustig, maar hij heeft veel internationale activiteiten, die hij in veel gevallen samen met zijn vrouw Renata Kallosh bezoekt, die óók een vooraanstaand kosmoloog aan de Stanford-universiteit is. Vanwege een workshop is Leiden deze periode de uitvalsbasis. NEMO Kennislink grijpt de kans om Linde te overhoren over de hobbelige weg die de theorie over het ontstaan van het universum volgde. Een universum dat volgens hem niet eens een universum is.

U verbeterde de inflatietheorie van Alan Guth. Door de jaren is er behoorlijk gesleuteld aan die theorie. Waarom?

“Guth was de eerste die in 1980 inzag dat een supersnelle expansie van het universum net na de oerknal het horizon- en vlakheidsprobleem (zie kader Het universum opblazen) oploste. Maar die expansie leverde accuut weer nieuwe problemen op voor het moment dat de inflatie stopt en er een normaal uitdijend heelal ontstaat. Zijn theorie produceerde een universum met grote onregelmatigheden, terwijl we zien dat het extreem gladgestreken is.

Een jaar later kwam ik met een oplossing, de zogenoemde ‘nieuwe inflatie’. Door het inflatietijdperk niet plotseling maar geleidelijk te eindigen, blijft het universum op alle plekken veel gelijkmatiger. Maar ook die theorie ging weer op de schop. In plaats van een kortdurende periode die volledig wordt afgesloten, kan inflatie volgens de huidige versies van de theorie gewoon doorgaan, tot de dag van vandaag. Deze zogenoemde chaotische inflatie voorspelt dat er regio’s ontstaan die ‘normaal uitdijen’. Een van die regio’s is ons universum, maar er zijn er veel meer. Samen vormen ze het multiversum.”

Is de inflatietheorie inmiddels al in kannen en kruiken?

Een van die mogelijk directe bewijzen, sneuvelde jammerlijk in 2014. Toen dachten wetenschappers dat ze sporen van zwaartekrachtgolven in de kosmische achtergrondstraling hadden gevonden. Later bleek dat niet te kloppen. Hoe kijkt u terug op die gebeurtenis?

“Er werden patronen in de kosmische achtergrondstraling gevonden, en als deze er daadwerkelijk waren geweest, was dit het meest directe bewijs voor inflatie tot nu toe. Na een half jaar kwamen nieuwe resultaten van de Planck-satelliet die helaas bevestigden wat het team inmiddels al vreesde: het signaal was niet afkomstig van inflatie, maar van stofwolken in onze eigen Melkweg.

Dat was treurig. Zeker omdat de wetenschappers hun conclusies trokken op basis van de beste data die toen beschikbaar waren. Toch denk ik dat ze voorzichtiger hadden moeten zijn in hun aankondiging en moeten aangeven dat de resultaten niet zeker waren. Maar dat soort fouten kan gebeuren. Ik ben afgelopen week gaan fietsen in Leiden, en ben hard gevallen waardoor ik nu mank loop. Ik had ook iets voorzichtiger moeten zijn.

Wat ik jammer vind, is dat mensen dachten dat uiteindelijk het enige bewijs voor inflatie onderuit was gehaald. Maar we hebben nog steeds een hele lijst aan waarnemingen die alleen maar met inflatie verklaard kunnen worden.”

U bent stellig: we leven in een multiversum. Maar hoe kunnen we dit ooit bewijzen?

“Je kunt niet zien of we in een uni- of multiversum leven. We weten dat inflatie het heelal heeft opgeblazen tot iets veel groters dan wat we kunnen zien. Ik zou de vraag daarom graag omdraaien, kun je bewijzen dat we in een úniversum leven?