Doe als Han Solo en reis door de hyperruimte

Het is veruit de populairste methode om de onvoorstelbaar grote afstanden in het universum te overbruggen: reizen door de mysterieuze hyperruimte. Maar kan het ook echt?

Iedereen doet het. Van Han Solo in zijn ruimteschip de Millenium Falcon uit de Star Wars-filmreeks tot de kosmische varianten van ouderwetse vliegdeckschepen uit de recente Battlestar Galactica televisieserie. Wie een beetje vaart wil maken met zijn of haar ruimtereis plopt even de hyperruimte (in het Engels: hyperspace) in, om er op de plaats van bestemming weer uit te komen.

Dat zoiets überhaupt nodig is, komt door een simpel feit: de afstanden in het universum zijn bijna onvoorstelbaar groot. Wie naar onze naaste buurster Alpha Centairi wil vliegen, moet een afstand van vier lichtjaar overbruggen. Dat is, met andere woorden, een afstand waar het licht – dat reist met de maximale snelheid die onze natuurwetten toestaan – al vier jaar over doet. Met onze conventionele manieren om ruimtevoortuigen voort te stuwen, is zo’n reis al snel onbegonnen werk.

Wie in plaats daarvan een kijkje wil nemen buiten ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg, moet helemaal zijn best doen. Ons naaste buursterrenstelsel, het Andromedastelsel, ligt een grove 2,5 miljoen lichtjaar weg. En dan hebben we het nog niet eens over de miljarden andere sterrenstelsels die weer een flink stuk verder liggen.

In de sciencefictionserie Babylon 5 reizen de personages in ruimteschepen door de hyperruimte om de gigantische galactische afstanden te overbruggen.

Om in een universum met een dergelijk duizelingwekkende omvang een reis van betekenis te maken, heb je dus een manier nodig om je ruimtetocht behapbaar te maken. Dat kan in de praktijk op twee manieren: door heel erg snel te reizen, of door de extreem lange reis op een of andere manier te overleven.

Van alle manieren waarop je een van die twee opties kunt verwezenlijken, is in veel sciencefiction een retourtje hyperruimte veruit het populairst (zie bijvoorbeeld deze lijst voorbeelden uit sciencefictionfilms, -boeken en -series). Helaas blijkt zo’n tochtje in de hyperruimte in de praktijk ook meteen de meest onwaarschijnlijke optie.

Ik stond op dit blog al eerder stil bij het feit dat de Warp-aandrijving uit Star Trek zo gek nog niet is, en besprak de optie om gedurende lange tijd slapend tussen de sterren te vliegen, zodat je op je bestemming fris en fruitig wakker kunt worden. Vergeleken met die twee opties klinkt een retourtje hyperruimte op het eerste gezicht een stuk gemakkelijker: je hoeft niets ingewikkelds uit te halen met de kromming van de ruimte en je hoeft jezelf ook niet miljoenen jaren in te vriezen. In plaats daarvan hoef je alleen even naar een andere plek te stappen waar je sneller kunt vliegen, en weer terug, en ta-da: je bent op je plaats van bestemming.

De hyperruimte waar je in dat geval naartoe stapt, is in veel fictie een ‘extra dimensie’ of ‘parallelle realiteit’ die zich ‘boven’ of ‘onder’ de gewone ruimte bevindt (als het ‘onder’ de gewone ruimte is, noemen sommige schrijvers of filmmakers het ook wel subspace). Wat die richtingen precies aangeven, is overigens in de meeste gevallen totaal niet duidelijk. ‘Boven’ en ‘onder’ zijn in een ruimte buiten de onze immers direct betekenisloos, omdat je die woorden gebruikt om een richting te beschrijven ten opzichte van een locatie waar je compleet los van staat.

Toch is het concept van parallelle dimensies zelf niet betekenisloos. Sterker nog: het is zelfs ronduit aannemelijk. Ik stond op dit blog al eerder stil bij het mogelijke bestaan van parallelle universa en hoe we – als deze universa bestaan – daar eventueel ooit zouden kunnen komen.

Naast de parallelle werelden die ik daar noemde – parallelle universa die ontstaan doordat alles dat kan gebeuren, ook daadwerkelijk gebeurt – zijn er volgens sommige fysici ook parallelle werelden waarin de natuurwetten anders werken dan in ons eigen vertrouwde universum.

De theorie die stelt dat dergelijke parallelle universa bestaan heet de Mathematical universe hypothesis (MUH) en is een van meerdere mogelijke verzamelingen parallelle universa die werden voorgesteld door de Zweeds-Amerikaanse theoretisch-fysicus Max Tegmark.  Dit type multiversum (een overkoepelende term waarmee je een verzameling parallelle universa beschrijft) is volgens Tegmark de meest uitgebreide.

In de film The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy (gebaseerd op het gelijknamige boek) wordt de aarde vernietigd door buitenaardse wezens, omdat de locatie nodig is voor de bouw van een ‘hyperruimteknooppunt’ (wat dat ook moge zijn).

Volgens MUH bestaat elk mogelijk wiskundig ‘voorwerp’ ook in de realiteit, in zijn eigen parallelle universum, en dus niet alleen op de mathematische tekentafel. MUH suggereert dat elke verschillende set begincondities van het universum, elke mix van natuurkundige constanten en elke wiskundig geldige vergelijking om een proces te beschrijven, daadwerkelijk bestaan, in hun eigen realiteit.

Met andere woorden: hoewel de lichtsnelheid in ons universum de absolute snelheidslimiet is, is dat in minimaal één ander universum niet het geval. Het ‘enige’ dat je dan hoeft te doen om sneller dan het licht op je bestemming te arriveren, is dat alternatieve universum instappen, daar met snelheden vele malen sneller dan het licht naar je bestemming sjezen, om vervolgens op de plaats van bestemming weer je eigen universum in te stappen. Eitje.

Of, eigenlijk: geen eitje. Want hoewel MUH ervoor zorgt dat een retourtje hyperruimte in theorie niet uit te sluiten valt, is het praktisch een verschrikkelijk onhandige methode.

Op dit moment is er namelijk helemaal niemand die je kan vertellen hoe je überhaupt zou kunnen overstappen naar een parallel universum met andere natuurwetten. Laat staan dat iemand zou weten wat er zou gebeuren zodra je daar arriveert. Als de natuurwetten daar volkomen anders zijn, wie zegt dan dat – pak ‘m beet – de fundamentele natuurkrachten die de deeltjes in onze lichamen bij elkaar houden, daar nog gelden? Wie weet ploffen we ter plekke direct uit elkaar in quarks, gluonen, en andere elementaire deeltjes. En dat is zelfs nog maar één van de oneindige hoeveelheid rampscenario’s die je kunt bedenken in een wereld waar de werkelijkheid volkomen anders in elkaar steekt dan hier.

Zelfs als je op de een of andere manier een parallelle wereld hebt gevonden waar alles gelijk is behalve die ene regel die je aan je laars wilt lappen – de lichtsnelheid – dan nog is het helemaal niet zeker dat je je doel kunt bereiken. Wie zegt immers dat op hoge snelheid door het ene universum sjezen tot gevolg heeft dat je, eenmaal terug in het universum waar je eigenlijk in zou willen reizen, ook daadwerkelijk die afstand hebt afgelegd?

Met al die voorbehouden is het daarom zelfs voor een eeuwige wetenschapsoptimist als ik maar lastig voor te stellen dat we ooit in een ruimteschip met hyperaandrijving zullen stappen om onze route door het universum af te snijden.

Toch staat het iedereen vrij om te dromen van een retourtje hyperruimte. Niets laat zich immers zo moeilijk voorspellen als wetenschappelijke vooruitgang. Dus wie weet… misschien vliegen we in de toekomst toch ooit wel als Han Solo via de hyperruimte naar onze plaats van bestemming. Moet je alleen nog even opletten dat je niet per ongeluk net als Han in een asteroïdengordel weer naar buiten komt…