Decennia lang heeft de natuurkunde moeite gehad om verder te gaan dan gevestigde theorieën, waarbij belangrijke voorspellingen ongrijpbaar bleven en het vertrouwen tanende. De zoektocht naar donkere materie gaat door zonder directe detectie, en de snaartheorie ontbeert nog steeds verifieerbare voorspellingen. Te midden van deze stagnatie stelt natuurkundige Antony Valentini in zijn boek Beyond the Quantum een radicaal idee voor, waarmee hij de fundamenten van de kwantummechanica zelf ter discussie stelt.
Het probleem met de kwantummechanica
De kwantummechanica, al een eeuw lang de basis van de moderne natuurkunde, is gebaseerd op het concept van de golffunctie. Dit wiskundige hulpmiddel beschrijft de toestand van elk systeem – van deeltjes tot mensen – als verspreid en probabilistisch in plaats van gelokaliseerd en definitief. Wanneer we een object observeren, wordt gezegd dat de golffunctie ‘instort’, wat een willekeurige uitkomst oplevert die wordt beheerst door de Born-regel.
Deze interpretatie roept echter fundamentele vragen op: Representeert de golffunctie werkelijk de werkelijkheid, wat impliceert dat alles tegelijkertijd in meerdere toestanden bestaat (de interpretatie van de vele werelden)? Of is de golffunctie onvolledig, waardoor diepere mechanismen verborgen blijven?
Pilot-Wave-theorie: een vergeten alternatief
Valentini is voorstander van een alternatief dat lange tijd buitenspel is gezet door de reguliere natuurkunde: de pilotgolftheorie, oorspronkelijk voorgesteld door Louis de Broglie en later verfijnd door David Bohm. Deze theorie stelt dat de golffunctie reëel is, maar fungeert als een gids voor deeltjes, net zoals golven drijvende objecten op zee richten. Deeltjes hebben altijd een bepaalde positie; hun golfachtige gedrag komt voort uit hun interactie met de pilootgolf.
De pilootgolftheorie reproduceert alle voorspellingen van de kwantummechanica zonder inherente willekeur, maar berust traditioneel op een aanname: dat deeltjes in evenwicht met de golf verdeeld zijn. Valentini stelt dat deze veronderstelling misschien niet altijd stand heeft gehouden.
Een kosmologische twist: kwantumwillekeur als historisch ongeval
Valentini stelt dat het vroege universum zich in een toestand van kwantumonevenwicht bevond, waarin de deeltjes niet gelijkmatig verdeeld waren. Terwijl het heelal afkoelde, ‘ontspanden’ de deeltjes in hun huidige toestand, wat resulteerde in de willekeur die we vandaag de dag waarnemen. Dit betekent dat de Born-regel, en dus de kwantumwillekeur zelf, misschien geen fundamentele natuurwet is, maar eerder een gevolg van de kosmologie.
“Als de Born-regel in het vroege universum niet van kracht was geweest, zou onmiddellijke communicatie over grote afstanden mogelijk zijn geweest…”
Dit idee heeft opvallende implicaties. Als er in het vroege heelal geen kwantumwillekeur bestond, zou communicatie sneller dan het licht mogelijk zijn geweest, waardoor mogelijk detecteerbare sporen in de kosmische microgolfachtergrond achterbleven.
Waarom dit belangrijk is
Valentini’s werk is belangrijk omdat het de kernaannames van de moderne natuurkunde ter discussie stelt en een concreet alternatief biedt voor algemeen aanvaarde interpretaties. Het laat ook zien hoe historische vooroordelen en theoretische traagheid het vakgebied hebben gevormd. Hoewel de pilot-wave-theorie geen volledig toegankelijke verklaring kent, onderstreept Valentini’s nauwgezette analyse een cruciaal punt: in een veld waar het ontbreekt aan gedurfde ideeën, laat zijn werk zien hoe een werkelijk ambitieuze theorie eruit ziet.
Dit boek gaat niet alleen over de kwantummechanica; het gaat over de geschiedenis van de natuurkunde en hoe deze in haar huidige impasse terecht is gekomen. Of de pilot-wave-theorie nu wel of niet juist blijkt te zijn, Valentini’s benadering herinnert ons er op krachtige wijze aan dat fundamentele doorbraken het in twijfel trekken van gevestigde dogma’s vereisen.
