De Grote Remweg: begint en eindigt het heelal als licht?

Stel je een heelal voor waarin tijd niet bestaat. Niet “heel langzaam”, maar gewoon: nul. Geen afstand, geen voor en na, geen hier en daar. Alles tegelijk, overal. Klinkt als sciencefiction, maar volgens mij is dat precies waar ons universum vandaan komt — en waar het ooit weer naartoe gaat. Voordat ik die stelling onderbouw, eerst de drie stukken natuurkunde die je nodig hebt om mee te kunnen denken.

Drie pijlers om mee te beginnen

De oerknal. Het gangbare verhaal: zo’n 13,8 miljard jaar geleden begon alles vanuit een singulariteit, een punt van oneindige dichtheid en hitte. Belangrijk detail dat vaak wordt overgeslagen: op dat moment ontstond niet alleen de materie, maar ook ruimte en tijd zelf. Er was geen “buiten” en geen “ervoor”.

De universele snelheidslimiet. Licht gaat in vacuüm exact 299.792.458 meter per seconde, en sneller dan dat kan niets. Massaloze deeltjes zoals fotonen reizen altijd op die snelheid. Alles met massa komt er nooit bij in de buurt, want hoe dichter je de lichtsnelheid nadert, hoe meer energie het kost om nóg een fractie sneller te gaan. Bij honderd procent zou je oneindig veel energie nodig hebben. Vandaar dat massa en de lichtsnelheid elkaar uitsluiten.

Tijddilatatie. En dit is het deel dat je intuïtie breekt: tijd ligt niet vast. Hoe sneller je beweegt, hoe trager je klok loopt ten opzichte van de buitenwereld. Trek je dat door tot de uiterste grens, dan gebeurt er iets vreemds. Een lichtdeeltje dat van de zon naar de aarde reist, doet daar voor ons acht minuten over. Voor het deeltje zelf duurt die reis nul seconden. Voor licht staat de klok stil.

Mijn stelling: voor licht is afstand tijdloos

Dat laatste punt is waar ik blijf hangen. Want als de tijd voor een foton stilstaat, dan overbrugt dat foton elke afstand in een oogwenk — of het nu een meter is of een miljard lichtjaar. Vanuit het standpunt van het licht is er geen reis. Er is geen “onderweg”.

Vanuit dat perspectief is het heelal dus plat. Geen uitgestrektheid, geen ruimte om doorheen te ploeteren. Alles is overal tegelijk bereikbaar, en de hele kosmos krimpt subjectief samen tot één punt. Niet omdat de ruimte echt verdwijnt, maar omdat ruimte en tijd voor iets wat met de lichtsnelheid beweegt simpelweg geen betekenis hebben.

De oerknal als beginpunt, niet als plek

En dat brengt me bij de oerknal, want ik denk dat we die verkeerd voor ons zien. We stellen ons meestal een soort kosmische ontploffing voor: alle materie opgepropt op één hoopje, dat vervolgens uit elkaar knalt. Maar zo werkt het niet. De oerknal was geen plek. Het was het punt waar alle tijdlijnen beginnen.

Denk aan de Noordpool. Sta je daar, dan kun je geen kant meer op behalve naar het zuiden. Elke stap die je zet is een stap zuidwaarts, want noordelijker dan de pool bestaat niet. En het mooie: waar reizigers zich later op aarde ook bevinden, als ze terugkijken naar hun oorsprong komen ze allemaal uit bij datzelfde ene punt. Zo zie ik de oerknal ook — niet als een locatie in de ruimte, maar als het gedeelde nulpunt waar elke geschiedenis vandaan komt. Het is mijn eigen, wat abstracte manier van redeneren, maar ze sluit verrassend goed aan op hoe de moderne natuurkunde naar ruimtetijd kijkt.

De hypothese: een Big Halt in plaats van een Big Bang

Hier komt het idee waar het me echt om gaat. Wat als de oerknal helemaal geen explosie van materie was, maar een toestand waarin álles massaloos was en met de lichtsnelheid bewoog?

In zo’n universum bestaan tijd en afstand niet, om precies de reden die ik hierboven schetste: voor wat met lichtsnelheid reist, vallen die begrippen weg. Het hele heelal is dan in feite één grote singulariteit, een toestand waarin “oneindig groot” en “oneindig klein” allebei hun betekenis verliezen omdat er niets is om ze aan af te meten.

Hoe zijn we dan in ons huidige, klonterige universum beland? Volgens deze hypothese ging dat zo. Toen het jonge heelal afkoelde, sloeg het Higgsmechanisme aan. Deeltjes die daarvoor massaloos waren, kregen ineens massa. En massa betekent traagheid: voortaan kon je de lichtsnelheid niet meer halen. Het universum remde af. Wat wij vervolgens waarnemen als het uitdijen van de ruimte, is in deze visie geen knal die nadendert, maar het gevolg van die massavorming en die vertraging.

Geen Big Bang dus, maar een Big Halt. Een grote remweg, waarin het heelal “verzwaart” en tot stilstand komt. De ruimtetijd die wij ervaren is dan niet de oorzaak van alles, maar het resultaat: het bijproduct van een kosmos die tot stilstand kwam.

De cirkel rond: van structuur terug naar licht

En nu het deel waar ik zelf koude rillingen van krijg, want als dit klopt, dan lijkt het einde van het heelal sprekend op het begin. Het verhaal verloopt in drie aktes.

In de eerste akte zitten wij nu. Het heelal is klonterig: sterren, planeten, melkwegstelsels, een duidelijk verschil tussen hier en daar. Het Higgsveld geeft alles massa, dus alles is traag, en daardoor ervaren we tijd en afstand. Dit is de fase van structuur.

In de tweede akte nemen de zwarte gaten het over. Naarmate het universum veroudert, slokken zij langzaam alle materie en straling op. Wat eenmaal voorbij de waarnemingshorizon verdwijnt, wordt zo extreem samengeperst dat het zijn oorspronkelijke identiteit kwijtraakt. De grote schoonmaak.

In de derde akte verdwijnen zelfs de zwarte gaten. Stephen Hawking liet zien dat ze niet eeuwig zijn: ze “verdampen” tergend langzaam via wat we nu Hawkingstraling noemen. Over tijdspannen die je niet meer kunt bevatten — googols aan jaren — lekt al hun massa weg. Wat overblijft is een uiterst ijle, uniforme soep van massaloze fotonen.

Waarom het einde op het begin lijkt

Kijk wat er dan gebeurt. Zodra alle massa is omgezet in straling, valt de natuurkunde stil op een manier die griezelig veel lijkt op het allereerste begin.

Er is geen schaal meer. Zonder massa is er niets dat tijd kan meten, en voor een foton bestaat tijd toch al niet. Er is ook geen onderscheid meer tussen groot en klein, want zonder massa zijn er geen vaste ankerpunten om afstanden aan af te meten. Alles beweegt weer met de lichtsnelheid. Het heelal keert terug naar precies die tijdloze, afstandloze toestand van de Big Halt — een staat waarin alles weer “overal” is.

Dat is de kern van mijn idee. De oerknal was niet het ontstaan van alles. Het was het moment waarop de tijd begón te tikken, omdat de boel verstroopte door massa. Het einde is dan simpelweg het moment waarop die stroop weer vloeibaar wordt en de klok stopt. Begin en einde zijn dezelfde toestand. De cirkel is rond.

En ik blijk niet de enige

Toen ik dit had uitgedacht, kwam ik er via internet achter dat een van de grootste natuurkundigen ter wereld iets opvallend soortgelijks beweert: Roger Penrose, met zijn Conformal Cyclic Cosmology (CCC).

In dat model is een universum één “aeon”, één kosmisch tijdperk. Aan het eind van zo’n aeon verdampen de zwaarste zwarte gaten, en de energie die daarbij vrijkomt zou afdrukken nalaten in het volgende universum — de zogeheten Hawking-punten. In de kosmische microgolfachtergrond verschijnen die als cirkelvormige ringen, vaak in elkaar genest als rimpels in een vijver. Penrose en Vahe Gurzadyan zeggen zulke patronen daadwerkelijk te hebben teruggevonden in de data van de WMAP- en Planck-satellieten: plekken met opvallend kleinere temperatuurschommelingen dan de rest van de hemel.

Of dat echt zo is, blijft omstreden onder kosmologen. Maar dat een serieuze theorie als CCC uitkomt bij hetzelfde grondidee — een heelal dat eindigt zoals het begon, in een toestand zonder massa en zonder tijd — vind ik nogal wat. Het maakt mijn Big Halt niet bewezen. Maar ik sta er in elk geval niet helemaal alleen mee.