Een nieuw boek vertelt de geschiedenis van George Gamow, Fred Hoyle en de oorsprong van het universum
De kosmische microgolfachtergrond, te zien op deze all-sky 2013-kaart van de Planck-satelliet, is het oudste licht in het universum. De ontdekking ervan in 1964 betekende een keerpunt in de wijdverbreide acceptatie van de oerknaltheorie.
Flitsen van de schepping
Paul Halpern
Basisboeken, $ 30
De oerknal was niet altijd een zekere gok. Gedurende enkele decennia in de 20e eeuw worstelden onderzoekers met het interpreteren van de kosmische oorsprong, of als er zelfs maar een begin was. In de voorhoede van dat debat stonden natuurkundigen George Gamow en Fred Hoyle: Eén pleitte voor een uitdijend heelal dat ontsproten was uit een hete, dichte staat; de andere voor een kosmos die eeuwig en onveranderlijk is. Beiden waren pioniers in de hedendaagse kosmologie, legden de basis voor ons begrip van waar atomen vandaan komen en brachten wetenschap naar de massa.
In Flitsen van de schepping, vertelt natuurkundige Paul Halpern de met elkaar verweven verhalen van Gamow en Hoyle. Het boek noemt zichzelf een ‘gezamenlijke biografie’, maar dat is een slechte dienst. Terwijl Gamow en Hoyle de hoofdpersonen zijn, is het boek een minutieus onderzochte geschiedenis van de oerknal als een idee: van theoretische voorspellingen in de jaren 1920 tot de ontdekking van de microgolf-nagloed in 1964, en daarna tot de realisatie in de late jaren 1990. dat de uitdijing van het heelal versnelt.
Hoewel de ontwikkeling van de kosmologie het werk was van veel meer dan slechts twee wetenschappers, zou Halpern het moeilijk hebben om twee betere mascottes te kiezen. George Gamow was een liefhebber van woordspelingen en grappen en had een scherp gevoel voor het uitleggen van wetenschap met charme en eigenzinnigheid (SN: 28/8/18). De fel koppige Fred Hoyle had een donkerdere, meer cynische humor, met een artistieke kant die tot uiting kwam in sciencefictionromans en zelfs het libretto van een opera. Beiden schreven populair-wetenschappelijke boeken – Gamow’s Meneer Tompkins serie, die de moderne fysica verkent via de dromen van het titulaire personage, is een mijlpaal in het genre – en ging naar de ether om het nieuwste wetenschappelijke denken bij mensen thuis uit te zenden.
“Gamow en Hoyle waren avontuurlijke eenlingen die veel meer gaven om kosmische mysteries dan om sociale conventies”, schrijft Halpern. “Ieder, op zijn eigen manier, was een polymath, een rebel en een meester in wetenschappelijke communicatie.”
Hoewel de oerknal nu verankerd is in de moderne tijdgeest, was dat niet altijd zo. Het idee is terug te voeren op Georges Lemaître, een natuurkundige en priester die in 1927 voorstelde dat het universum uitdijt. Een paar jaar later suggereerde hij dat de kosmos misschien met al zijn materie in één enkel punt begon – het ‘oeratoom’, noemde hij het. In de jaren veertig hield Gamow vast aan het idee als een manier om uit te leggen hoe alle atomaire elementen tot stand kwamen, gesmeed in de ‘vuurbal’ die de kosmos in de vroegste momenten zou hebben gevuld. Hoyle verzette zich bij het idee van een scheppingsmoment, ervan overtuigd dat het universum altijd heeft bestaan ​​- en altijd zal blijven bestaan ​​- in vrijwel dezelfde staat waarin we het vandaag de dag aantreffen. Hij bedacht zelfs de term “Big Bang” als een minachting tijdens een BBC-radio-uitzending in 1949. De elementen, betoogde Hoyle, waren in sterren gesmeed.
Wat de elementen betreft, hadden beide gelijk. “De een schreef het begin van het verhaal van de schepping van elementen”, schrijft Halpern, “en de ander schreef het einde.” We weten nu dat waterstof- en heliumkernen in de eerste paar minuten na de oerknal in overweldigende overvloed verschenen. Stars zorgde voor de rest.
Halpern behandelt Gamow en Hoyle met eerbied en mededogen. Opnieuw gecreëerde scènes geven inzicht in hoe beide wetenschap en het leven benaderden. We leren hoe Gamow, ooit de wetenschapper, de natuurkundige Niels Bohr inschakelde om ideeën te testen over waarom filmhelden hun geweer altijd sneller trokken dan schurken – een test waarbij een schijnaanval met speelgoedpistolen werd uitgevoerd. We zitten bij Hoyle en collega’s terwijl ze een horrorfilm bespreken, Dood van de nacht, wiens ronde tijdlijn hun ideeën over een eeuwig universum inspireerde.
En Halpern schuwt donkere momenten niet en nodigt lezers uit om deze wetenschappers te leren kennen als gebrekkige menselijke wezens. Gamow’s duivelse houding droeg bij zijn collega’s, en zijn overmatig drinken eiste zijn tol. In zijn afnemende decennia omarmde Hoyle bizarre ideeën, wat suggereert dat epidemieën uit de ruimte komen en dat er met een dinosaurusfossiel was geknoeid om een ​​evolutionair verband met vogels aan te tonen. En hij ging zijn graf in 2001 nog steeds tekeer tegen de oerknal.
Het vastleggen van de geschiedenis van de oerknaltheorie is geen gemakkelijke taak, maar Halpern slaagt erin. Het grootste nadeel van het boek is misschien wel de reikwijdte ervan. Om alle andere personages en nevenplots die de kosmologie van de 20e eeuw voortbrachten erbij te betrekken, worden Gamow en Hoyle soms lange tijd vergeten. Een beetje meer redactie had de focus van het boek kunnen verscherpen.
Maar voor iedereen die geïnteresseerd is in hoe het idee van de oerknal groeide – of hoe een wetenschappelijk paradigma verandert – Flitsen van de schepping is een traktatie en een waardig eerbetoon aan twee wetenschappelijke buitenbeentjes.
Kopen Flitsen van de schepping van Bookshop.org. Wetenschapsnieuws is een aangesloten bij Bookshop.org en verdient een commissie op aankopen die via links in dit artikel worden gedaan.