Als we naar de sterrenhemel kijken, lijkt het universum oneindig uitgestrekt. Toch weten cosmologen dat het universum eindig is. Het beste model van de kosmologie toont aan dat ruimte en tijd een beginpunt hadden, aangeduid als een “singulariteit”. Dit atomair kleine punt, met extreem hoge temperatuur en dichtheid, begon snel uit te dijen tijdens de Big Bang.
Bovendien is het waarneembare universum omgeven door een grens die de “evenementen-horizon” wordt genoemd. Aangezien het universum supersnel uitdeit, is wat daarachter ligt onzichtbaar en onbereikbaar, zelfs voor de beste telescopen.
De twee elementen, singulariteit en evenementen-horizon, zijn ook cruciale kenmerken van zwarte gaten. Deze zwaartekrachtmonsters verteren gas, stof en licht in het universum. Net als het universum heeft een zwart gat een evenementen-horizon waarbij daarachter niets te observeren valt, en wordt aangenomen dat er ook een singulariteit aanwezig is.
Recentelijk hebben enkele wetenschappelijke artikelen gesuggereerd dat het mogelijk is dat het hele universum zich binnenin een zwart gat bevindt. Deze theorie wijkt enigszins af van de gangbare kosmologische gedachten, maar volgens astrofysicus Niayesh Afshordi van het Perimeter Institute voor Theoretische Fysica is het zeker een “redelijk idee”. “Het probleem ligt in het verfijnen van de details,” voegt hij toe.
Een Korte Geschiedenis van Zwarte Gat Kosmologie
De wiskunde die ten grondslag ligt aan ons begrip van het universum is zeer vergelijkbaar met die welke gebruikt wordt om zwarte gaten te beschrijven. Beide zijn afgeleid van Albert Einstein’s algemene relativiteitstheorie, die stelt dat objecten in de ruimte de structuur van tijd en ruimte krommen, wat hun beweging bepaalt en de werking van zwaartekracht verklaart. Toevallig is de straal van ons waarneembare universum gelijk aan die van een zwart gat met dezelfde massa.
Sommige onderzoekers stellen daarom voor dat ons universum zich binnenin een zwart gat bevindt. In de jaren ’70 ontwikkelden theoretisch fysicus Raaj Kumar Pathria en zijn tijdgenoot, wiskundige I.J. Good, dit idee verder. Ongeveer 20 jaar later stelde natuurkundige Lee Smolin een geavanceerdere theorie voor: volgens hem creëert elk zwart gat dat zich in ons universum vormt een nieuw universum aan de binnenkant, dat net iets anders fysische wetten heeft dan het onze. Dit resulteert in een proces waarbij universa zich continu ontwikkelen en “evolueren”. Smolin noemde dit kosmologische natuurlijke selectie.
Ons Universum is Het Tegengestelde van een Zwart Gat
Hoewel deze theorieën niet mainstream zijn, erkennen veel natuurkundigen de conceptuele relatie tussen zwarte gaten en het universum. “Wiskundig gezien zijn ze nauw met elkaar verbonden,” zegt theoretisch fisicus Gazal Geshnizjani van het Perimeter Institute. “Ze zijn als het ware elkaars tegenpolen.”
Men denkt dat ons universum is begonnen vanuit een singulariteit, een punt met oneindige dichtheid, dat bestond vóór de Big Bang. In tegenstelling tot ons universum, dat begint vanuit een singulariteit, eindigt een zwart gat in een singulariteit, waar alles zo ver wordt samengedrukt dat het zijn betekenis verliest.
De evenementen-horizon van een zwart gat is een bolvormige grens die de singulariteit omringt en het punt van geen terugkeer markeert. In de populaire cultuur worden zwarte gaten vaak afgebeeld als stofzuigers van het universum, maar in werkelijkheid zijn ze relatief rustige objecten. Ruimteschepen kunnen stabiliseren en ontsnappen, maar eens de evenementen-horizon overschreden is er geen weg terug.
