De wetenschappelijke Christmas Carol

Kerstavond 1988. De gewetenloze televisiemaker Frank Cross produceert een live-versie van A Christmas Carol, het beroemde verhaal van Charles Dickens. Zijn leven neemt zachtgezegd een nogal bizarre wending wanneer het ontbindende lijk van zijn mentor hem waarschuwt voor de naderende komst van drie geesten: eentje die hem meeneemt naar het verleden, eentje die hem het heden toont, en eentje die Cross meeneemt naar zijn toekomst. Precies: net als Scrooge, dus.

Wie een beetje nuchter naar dat verhaal kijkt, zal denken: dat kan helemaal niet. Alles leuk en aardig, maar dit gebeurt alleen in een Hollywoodfilm, of in de fantasie van een beroemde Victoriaanse succesauteur, natuurlijk.

In dit speciale kerstblog zou ik je echter willen overtuigen van het tegenovergestelde. De ideeën van die Dickens, die zijn helemaal zo gek nog niet. Toegegeven: geesten bestaan niet, maar reizen door de tijd, dat is een heel ander verhaal. Tijdreizen is niet alleen mogelijk, het is namelijk ook nog eens doodeenvoudig.

Ghost of Christmas Future

Het klinkt misschien een beetje flauw, maar wij reizen allemaal elke dag al door de tijd. Namelijk met een snelheid van 1 seconde, per seconde. Wanneer je je dat eenmaal realiseert is het ook minder moeilijk om je voor te stellen dat je die snelheid misschien wel wat kunt aanpassen. Dat je niet met 1 seconde per seconde door de tijd reist, maar bijvoorbeeld met een halve seconde per seconde.

Dat blijkt ook daadwerkelijk te kunnen. Wie er de speciale relativiteitstheorie van Einstein op naslaat, komt namelijk al snel tot een bizarre ontdekking. Er bestaat een vuistregel die stelt: als ik sneller beweeg loopt mijn tijd relatief langzamer. En wanneer de tijd langzamer gaat als je sneller beweegt, is het relatief gemakkelijk om sneller in de toekomst te komen. Als je in een vliegtuig stapt, blijkt jouw horloge niet meer gelijk te lopen met die van mensen die niet gevlogen hebben. Althans: als je horloge oneindig nauwkeurig zou zijn. Wanneer op een vlucht van Amsterdam naar New York pak ‘m beet acht uur voorbij is gegaan, is er op de grond namelijk acht-uur-plus-een-heel-klein-beetje verstreken. Elke keer dat je met het vliegtuig op vakantie gaat, ben je dus al een tijdreiziger. Alleen is dat effect zo klein dat je het zelf nooit zult merken.

Tijdreizen naar de toekomst is daardoor ineens een koud kunstje. Wil je 1000 of misschien zelfs 100.000 jaar naar de toekomst? Geen probleem. Zorg dat je in een heel snel voertuig van de aarde afvliegt, vlieg daarna weer terug, stap uit en ta-da: je bent zomaar in de toekomst terechtgekomen. Daar komt geen Ghost of Christmas Future aan te pas.

De enige limiet bij deze vorm van tijdreizen is de technologie. Voor dit reisje naar de toekomst zou je namelijk snel – heel snel – moeten gaan. Je moet vliegen met snelheden vergelijkbaar met de lichtsnelheid, het absolute snelheidsmaximum in ons universum. En dat is een behoorlijke technologische uitdaging, die we op dit moment nog niet hebben opgelost.

Ghost of Christmas Past

En het verleden dan? Die ghost of christmas past? In theorie is ook dat heel simpel. We hebben al gezien dat de tijd voor iemand die sneller beweegt, relatief langzamer loopt. Je kunt uitrekenen dat voor iemand die sneller beweegt dan het licht, de tijd zelfs in negatieve richting gaat lopen. Je reist dan, met andere woorden, naar het verleden.

De ghost of christmas past in de 2009-versie van A Christmas Carol, met Jim Carrey in de (stem)rol van zowel Scrooge als de geest

Maar sneller reizen dan het licht, dat mag nu net niet van Einstein. Het zou ook werkelijk idiote dingen opleveren. Wie vliegt in een vliegtuig dat sneller beweegt dan het licht, kan arriveren voordat je überhaupt bent vertrokken. Je voelt al op je klompen aan: daar gaat iets mis.

Wie naar het verleden wil reizen, bindt daardoor de strijd aan met twee bijna filosofisch klinkende begrippen: oorzaak en gevolg. Tijdreizigers kunnen dan ineens de volgorde van die twee omdraaien, zodat oorzaak – vertrek – ineens plaats vindt na het gevolg – de aankomst.

En toch denken sommige fysici dat het misschien, ooit, dankzij enkele bizarre mazen in onze natuurwetten, mogelijk zou kunnen zijn om te reizen naar het verleden. Daarvoor heb je dan wel behoorlijk exotische dingen nodig, zoals bijvoorbeeld wormgaten. En die kom je voorlopig alleen nog tegen op het witte doek, of in de vakliteratuur van theoretisch natuurkundigen.

Parallelle universa

Tot slot schuilt onder de motorkap van A Christmas Carol, en van de film Scrooge, waarmee ik dit kerstblog begon, nog een ander bizar ding. In beide verhalen gaat iemand naar zijn eigen toekomst, en verandert die vervolgens. Scrooge in A Christmas Carol, en Cross in Scrooged, besluiten na het zien van hun toekomst hun leven te beteren. Maar kan dat wel zomaar? Ligt die toekomst niet vast?

Misschien kan het inderdaad, alleen niet in je eigen universum. Daarvoor voeren sommige fysici nog een ander bizar ding in: parallelle werelden, ontelbare schaduwwerkelijkheden waarin versies van jou bestaan die op enkele details na sterk op je lijken. Er is een wereld waarin jij met iemand anders getrouwd bent, een wereld waarin Arjan Robben in 2010 niet de teen van Iker Casillas raakte, en een wereld waarin 11 september 2001 een dag was als alle anderen.

Die parallelle werkelijkheden, of het multiversum zoals natuurkundigen dat graag zeggen, wordt tegenwoordig in academische kringen bijzonder serieus genomen. Misschien dat die Ghost of Christmas Future, dus stiekem een Ghost of Christmas Parallel Future was, wie weet.

Wie daar nog veel meer over wil weten, verwijs ik alvast door naar de toekomst. Naar april 2015, om precies te zijn. Dan verschijnt mijn eerste boek, Robots, Aliens en Popcorn, bij uitgeverij Atlas Contact, over de fascinerende wetenschap op het witte doek. Althans: als wij allemaal in het universum leven waarin ik gewoon mijn deadline haal, natuurlijk.