De dood van het universum - Renée Hlozek

Bekijk de volledige les: http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek

De vorm, inhoud en toekomst van het heelal zijn nauw met elkaar verbonden. We weten dat het voor het grootste deel vlak is; we weten dat het uit baryonische materie bestaat (zoals sterren en planeten) maar voornamelijk uit donkere materie en donkere energie; en we weten dat het continu uitdijt, zodat alle sterren uiteindelijk opbranden in een koude leegte. Renée Hlozek wijdt uit over de schoonheid van dit donkere einde.

Les door Renée Hlozek, animatie door Giant Animation Studios.

Als we 's nachts omhoog kijken,

verbazen we ons erover
hoe oneindig de hemel lijkt,

maar hoe ziet de hemel
er over miljarden jaren uit?

Een bepaald soort wetenschapper,
een kosmoloog genaamd,

vraagt zich het antwoord daarop af.

Het einde van het heelal
is nauw verbonden aan wat het bevat.

Meer dan 100 jaar geleden
bedacht Einstein de relativiteitstheorie,

die bestond uit vergelijkingen
die ons helpen de relatie te begrijpen

tussen waar het universum
van gemaakt is en zijn vorm.

Het blijkt dat het heelal
gekromd zou kunnen zijn, als een bol.

Dit noemen we

een positieve kromming of gesloten.

Of het heeft een zadelvorm.

Dat noemen we

een negatieve kromming of open.

Of het is vlak.

Die vorm bepaalt hoe het universum
zal leven en sterven.

We weten nu dat het heelal bijna vlak is,

maar de componenten ervan

beïnvloeden nog steeds
het uiteindelijke lot.

We kunnen voorspellen
hoe het heelal verandert met de tijd

door de energiedichtheden te meten
van de verschillende componenten ervan.

Waar is het heelal dan van gemaakt?

Het heelal bevat alle dingen
die we kunnen zien,

zoals sterren, gas en planeten.

Deze dingen noemen we
gewone of baryonische materie.

Hoewel we dat
overal om ons heen zien,

is de totale energiedichtheid hiervan
eigenlijk heel erg klein:

ongeveer vijf procent
van de totale energie in het heelal.

Laten we het nu over de andere 95% hebben.

Iets minder dan 27% van de rest
van de energiedichtheid in het heelal

is gemaakt van zogenaamde donkere materie.

Donkere materie reageert
bijna niet op licht,

dus het schijnt niet
en het reflecteert geen licht,

zoals sterren en planeten doen.

Maar verder gedraagt het zich
als gewone materie:

het trekt dingen aan met zwaartekracht.

De enige manier waarop we
donkere materie kunnen zien,

is via gravitatieinteractie:

hoe dingen eromheen draaien

en hoe het licht afbuigt
doordat het de ruimte eromheen kromt.

We hebben nog geen
donkere-materiedeeltje ontdekt,

maar overal zijn wetenschappers op zoek
naar dit moeilijk te vinden deeltje

en de effecten van donkere materie

op het heelal.

Maar bij elkaar is dat
nog steeds geen 100%.

De overige 68% van de energiedichtheid
is gemaakt van donkere energie,

wat nog mysterieuzer is
dan donkere materie.

Donkere energie gedraagt zich
als geen enkele andere stof die we kennen

en werkt meer als negatieve zwaartekracht.

We zeggen dat het
een zwaartekrachtsdruk heeft;

gewone en donkere materie hebben dat niet.

Het heelal trekt niet in elkaar,
zoals je van zwaartekracht zou verwachten,

maar het lijkt juist uit te dijen
in een steeds hoger tempo.

Aangenomen wordt dat donkere energie
een kosmologische constante is.

Daarmee zou het
de vreemde eigenschap bezitten,

uit te dijen als het volume
van de ruimte toeneemt

om zo zijn energiedichtheid
gelijk te houden.

Als het heelal uitdijt, zoals het nu doet,
komt er steeds meer donkere energie.

Donkere en baryonische materie
dijen echter niet uit met het heelal

en raken steeds verder verspreid.

Door die eigenschap
van de kosmologische constante

zal het heelal in de toekomst
uit steeds meer donkere energie bestaan,

steeds kouder worden,
en steeds sneller uitdijen.

Uiteindelijk zal het heelal
geen gas meer hebben om sterren te maken

en de sterren zelf zullen geen brandstof
meer hebben en branden op

tot er slechts een heelal
met zwarte gaten overblijft.

Als het maar lang genoeg duurt,
verdampen zelfs deze zwarte gaten

en blijft een koud en leeg heelal over.

Dit noemen we de warmtedood
van het heelal.

Al klinkt het misschien deprimerend

om in een heelal te wonen dat zijn leven
koud en levenloos zal eindigen,

het lot van ons heelal
heeft eigenlijk een prachtige symmetrie

met zijn hete, vurige begin.

We noemen de versnellende eindtoestand
van het heelal een de Sitter-fase,

vernoemd naar de Nederlandse wiskundige

Willem de Sitter.

We geloven echter ook dat het heelal
al eerder een de Sitter-fase heeft gehad

in zijn vroegste begin.

We noemen deze vroege periode inflatie,

waarin kort na de Big Bang het heelal
voor korte tijd extreem snel uitdijde.

Het heelal eindigt dus
op dezelfde manier als het begon:

in een versnelling.

We leven in een buitengewone tijd
van het leven van het heelal

waarin we de ontwikkeling van het heelal
kunnen beginnen te begrijpen

en waarin we haar geschiedenis
zelf in de sterrenhemel kunnen bekijken.