De mensheid heeft nog vijftig jaar om het universum te doorgronden

David Gross stond onlangs op een podium om een cheque van 3 miljoen dollar in ontvangst te nemen voor een leven lang het ontcijferen van de fundamentele wetten van de werkelijkheid, maar hij besteedde zijn tijd niet aan het praten over de glorie van de kosmos. In plaats daarvan vertelde de man die hielp begrijpen hoe de binnenkant van een atoom werkt aan zijn publiek dat we waarschijnlijk niet lang genoeg zullen bestaan om te zien hoe het verhaal afloopt. Het is een verbijsterend staaltje pessimisme van een man wiens carrière is gedefinieerd door optimisme: het geloof dat de menselijke geest in staat is om het volledige blauwdruk van het bestaan te doorgronden.

Gross is een titan van de theoretische natuurkunde, een Nobelprijswinnaar en een van de architecten van ons moderne begrip van de subatomaire wereld. Toch besteedt hij nu een aanzienlijk deel van zijn tijd om iedereen die wil luisteren te waarschuwen dat de kans dat de mensheid nog eens 50 jaar overleeft, nagenoeg nihil is. Hij heeft het niet over een verre zon die explodeert of een zwervend zwart gat dat ons zonnestelsel binnenkomt. Hij heeft het over ons. Specifiek spreekt hij over de zeer reële mogelijkheid dat we onszelf binnen de komende drie decennia opblazen in een nucleair conflict.

De man die het quark temde

Om te begrijpen waarom Gross’ waarschuwing zoveel gewicht in de schaal legt, moet je begrijpen wat hij deed om die Breakthrough Prize van 3 miljoen dollar te verdienen. In de vroege jaren 70 was de natuurkunde een beetje een rommeltje. Wetenschappers wisten van het bestaan van quarks—de minuscule bouwstenen waaruit protonen en neutronen bestaan—maar ze konden niet begrijpen waarom ze aan elkaar vastgeplakt bleven zitten. Hoe hard je atomen ook op elkaar liet botsen, je kon nooit een enkel quark op zichzelf vinden. Het was alsof ze verbonden waren door onzichtbare, onbreekbare banden.

Gross ontdekte, samen met Frank Wilczek en David Politzer, een eigenschap genaamd "asymptotische vrijheid". Zie het als een kosmisch elastiekje. Wanneer twee quarks heel dicht bij elkaar zijn, verdwijnt de kracht tussen hen bijna volledig. Ze bewegen rond alsof ze vrij zijn. Maar zodra je ze probeert uit elkaar te trekken, wordt de kracht sterker en sterker. Hoe harder je trekt, hoe harder het universum terugtrekt. Deze ontdekking was het laatste puzzelstukje voor de Quantumchromodynamica, de theorie die de sterke kernkracht beschrijft.

Het was een moment van diepgaande helderheid. Het toonde aan dat het universum regels volgt die vaak contra-intuïtief maar wiskundig perfect zijn. Dit succes voedde de droom van unificatie: het idee dat als we de sterke kernkracht, de zwakke kernkracht en het elektromagnetisme zouden kunnen verklaren, we uiteindelijk de zwaartekracht aan de mix zouden kunnen toevoegen. Gross heeft de tweede helft van zijn carrière besteed aan het najagen van die witte walvis door de complexe, meerdimensionale wereld van de snaartheorie.

De ernst van onze situatie

Waarom 35 jaar het magische getal is voor een catastrofe

Gross’ voorspelling dat de beschaving over 35 jaar zou kunnen eindigen, is niet gebaseerd op een nieuwe natuurkundige vergelijking, maar op zijn observatie van menselijk gedrag en politieke volatiliteit. Hij is niet de enige die op de klok kijkt. Het Bulletin of the Atomic Scientists zet de Doomsday Clock momenteel op 90 seconden voor middernacht, de dichtste stand ooit. Voor een natuurkundige ziet de wereld eruit als een systeem dat zijn evenwicht heeft verloren.

De ironie is dat precies de natuurkunde waar Gross aan bijdroeg—het begrip van de kern—het gereedschap levert voor onze vernietiging. We hebben de krachten van het atoom beheerst, maar we hebben de impulsen van de mensen die ze controleren niet beheerst. Gross suggereert dat zijn tijd nu verdeeld is tussen het proberen op te lossen van de moeilijkste problemen in het universum en het proberen te overtuigen van mensen dat ze lang genoeg moeten overleven om de oplossing te horen.

Er zit een specifieke soort frustratie in zijn waarschuwing. Het is de stem van een man die heeft gezien hoe prachtig het universum is onder de motorkap, om vervolgens op te kijken en te zien dat de passagiers proberen de auto te crashen. Hij betoogt dat de grootste barrière voor een theorie van kwantumzwaartekracht geen gebrek aan slimme mensen of een gebrek aan wiskunde is—het is de klok. We komen letterlijk tijd tekort om slim te zijn.

De kosten van een onvoltooide symfonie

Wat gebeurt er als Gross gelijk heeft? Als de mensheid de horde van 50 jaar niet neemt, laten we een halfvoltooide kaart van de werkelijkheid achter. We hebben de deeltjes geïdentificeerd, we hebben de krachten in kaart gebracht en we hebben zelfs een glimp opgevangen van de eerste momenten na de oerknal. Maar de uiteindelijke unificatie—de enkele vergelijking die alles zou kunnen verklaren, van de geboorte van een sterrenstelsel tot het knipperen van een oog—zou een spookbeeld blijven.

Sommige critici stellen dat Gross overdreven dramatisch is. Ze wijzen erop dat de mensheid de Koude Oorlog, de Cubacrisis en talloze andere "eindtijd"-scenario's heeft overleefd. Ze suggereren dat de wetenschap een manier zal vinden om door te gaan, zelfs in een verscheurde wereld. Maar het punt van Gross is dat de *soort* wetenschap die we nu bedrijven—de miljardenprojecten met internationale samenwerking zoals CERN of de James Webb Space Telescope—niet kan overleven in een wereld die wordt gedefinieerd door nucleaire spanning en isolationisme.

Een oproep tot actie voor het intellect

De omslag van Gross van pure natuurkunde naar existentiële waarschuwing is een herinnering dat wetenschappers niet in een vacuüm leven. De prijs van 3 miljoen dollar die hij ontving is een bewijs van wat we kunnen bereiken als we op ons best zijn—nieuwsgierig, coöperatief en gefocust op het oneindige. Maar zijn toespraak was een herinnering aan wat er gebeurt als we op ons slechtst zijn.

De uitdaging die hij schetst is er niet alleen een voor zijn mede-natuurkundigen om sneller te werken. Het is een uitdaging voor de rest van ons om ervoor te zorgen dat er nog steeds een wereld is waarin die natuurkundigen kunnen werken. Wij zijn de eerste generatie mensen die het potentieel heeft om de volledige geschiedenis van de kosmos te begrijpen, van T-nul tot de dag van vandaag. Het zou een kosmische grap zijn als wij ook de generatie waren die besloot dat het experiment niet de moeite waard was om af te maken.

Gross heeft de wiskunde niet opgegeven. Hij werkt nog steeds aan de snaren, nog steeds in de poging om te zien hoe ruimtetijd zich gedraagt op de kleinst denkbare afstanden. Maar zijn blik is nu stevig op de horizon gericht. Hij weet dat de belangrijkste variabele in de vergelijking van onze toekomst niet de zwaartekracht of de sterke kernkracht is—dat zijn wij. Als we de geheimen van de goden willen kennen, moeten we eerst de impulsen van de primaten overleven.