Was de oerknal een oerafkoeling ?

De oerknal of Big Bang wordt gezien als het begin van alles, van het universum, de ruimte en van de tijd maar een nieuwe theorie stelt dat in vraag. Volgens de theorie was de oerknal niet het begin van alles maar een "verandering van fase" van het universum, veroorzaakt door afkoeling.
De oudste bekende sterren, gefotografeerd door de Hubble-telescoop. Gedacht wordt dat de eerste sterren pas een miljard jaar na de oerknal gevormd zijn.

Het vroege universum zou vormeloos en vloeistofachtig geweest zijn en door afkoeling gekristalliseerd zijn tot de drie ruimtelijke dimensies en de tijdsdimensie de we nu kennen. Die verandering van fase of aggregatietoestand zou dan de oerknal geweest zijn. 

Dat is althans de theorie die onderzoeker James Quach en zijn team van de University of Melbourne gepubliceerd hebben in een Amerikaans natuurkundig tijdschrift.

"Stel je het vroege universum voor als zijnde een vloeistof", zei Quach. "Als het universum dan afkoelt, kristalliseert het. De reden waarom we de vloeistof-analogie gebruiken, is omdat vloeistof geen vorm heeft. In het begin was er zelfs geen ruimte, omdat er geen vorm was."

Big Bang is probleem

"Het grootste probleem met de oerknal is de knal zelf", zei Quach. "Bij de knal valt de natuurkunde uit elkaar. Het klassieke model kan geen voorspellingen maken van wat er gebeurt bij de oerknal. Je kan geen gebruik maken van de wiskunde of van een van de theorieën."

De oerknal is een theorie die bedacht is door de Belgische geestelijke George Lemaître. Ze stelt dat 13,7 miljard jaar geleden het heelal, de ruimte en de tijd ontstaan zijn door het uiteenspatten van een enorm heet punt met een oneindig grote dichtheid.

Quantum graphity

De geleerden hangen een theorie aan die bekend staat als "quantum graphity", een samentrekking van gravity, zwaartekracht, en graph, grafische voorstelling.

"De oude Griekse filosofen vroegen zich af waar materie van gemaakt was: was het gemaakt van één substantie of bestond het uit individuele atomen? Met hele krachtige microscopen kunnen we nu zien dat materie gemaakt is van atomen", zei Quach. "Duizenden jaren later stelde Albert Einstein dat ruimte en tijd constant en heel vloeiend bewegen, maar nu geloven we dat dit op heel kleine schaal niet klopt. Een nieuwe theorie, de quantum graphity, stelt dat de ruimte bestaat uit ondeelbare bouwblokjes, net als kleine atomen. Deze blokjes kan je vergelijken met pixels die samen een beeld op een scherm vormen. De uitdaging bestaat uit het feit dat de bouwblokken heel klein zijn en dus onmogelijk direct te zien zijn."

Het zijn net deze bouwblokjes die voor de big bang "vloeibaar" zouden geweest zijn en daarna een structuur kregen.

Theorie testen

De bouwblokjes zijn dus niet direct waar te nemen, maar de geleerden denken toch een manier gevonden te hebben om de theorie te testen. De blokjes hebben hun structuur gekregen door afkoeling en dat heeft waarschijnlijk gevolgen. "Als het universum afkoelt, zouden we mogen verwachten dat zich scheuren vormen: net zoals zich scheuren vormen wanneer water bevriest en ijs wordt", zegt Quach.

En die scheuren moeten te zien zijn, bijvoorbeeld doordat lichtdeeltjes erdoor afgebogen of gereflecteerd worden. De geleerden hebben nu berekend hoe die afgebogen lichtdeeltjes eruit zouden kunnen zien. Als die geobserveerd zouden worden door een telescoop zou dat de theorie ondersteunen. "Als de waarnemingen mijn voorspellingen bewijzen, is dat zeer goed bewijs voor het model van de gecondenseerde materie van de quantum graphity. In dat geval kan je al de andere pogingen weggooien."