Theoretisch natuurkundige David Gross is een man van dualiteiten. Als ontvanger van de Nobelprijs en de recente speciale doorbraakprijs van $ 3 miljoen in de fundamentele natuurkunde is hij een optimist als het gaat om de natuurwetten. Hij is er zeker van dat er een ‘definitieve theorie’ bestaat – één enkel wiskundig raamwerk dat alle fundamentele krachten verenigt.
Hij is echter een diep pessimist over de tijdlijn van de mensheid. Gross waarschuwt dat we momenteel in een race zijn tegen onze eigen technologie: de zoektocht om het universum te begrijpen kan worden afgebroken door een nucleaire catastrofe voordat we ooit de eindstreep bereiken.
De zoektocht naar een uniforme theorie
Decennia lang werd de natuurkunde gedefinieerd door een enorm schisma. We hebben het ‘Standaardmodel’ onder de knie, dat het elektromagnetisme en de sterke en zwakke kernkrachten verklaart. Gross zelf speelde hierin een cruciale rol door de ontdekking van asymptotische vrijheid, een fenomeen waarbij subatomaire deeltjes (quarks) zich verschillend gedragen afhankelijk van hun afstand tot elkaar. Dit werk leverde hem in 2004 de Nobelprijs op.
De “Heilige Graal” blijft de vereniging van deze krachten met zwaartekracht. Hoewel Gross aanzienlijk heeft bijgedragen aan de snaartheorie – een wiskundig raamwerk dat deze unificatie probeert – blijft de theorie speculatief en ontbeert het experimentele validatie.
De “logaritmische” barrière voor ontdekking
Waarom heeft de wetenschap deze kloof nog niet overbrugd? Gross wijst op een angstaanjagende wiskundige en economische realiteit. Om kleinere afstanden en hogere energieën te onderzoeken, hebben we krachtigere machines nodig, maar de vooruitgang die we boeken neemt af:
- Het natuurkundige probleem: Terwijl we kleinere schalen proberen te onderzoeken, vinden de fysieke veranderingen die we waarnemen alleen logaritmisch plaats. We moeten veel, veel verder gaan om zelfs maar kleine veranderingen te zien.
- Het economische probleem: De kosten voor het bereiken van deze hogere energieschalen stijgen exponentieel (tenminste met het kwadraat van de energie).
In wezen geldt dat hoe dieper we in de structuur van de werkelijkheid willen kijken, hoe ‘duurder’ elk nieuw inzicht wordt. Dit creëert een langetermijntijdlijn voor ontdekkingen – die zich voor een enkele sprong misschien wel 30 tot 60 jaar kan uitstrekken – waardoor de stabiliteit van onze beschaving een voorwaarde wordt voor wetenschappelijke vooruitgang.
De wiskunde van nucleaire vernietiging
De verschuiving van Gross van deeltjesfysica naar nucleaire belangenbehartiging leidt niet af; het is een kwestie van overleven. Hij gebruikt een huiveringwekkende wiskundige analogie om de dreiging uit te leggen: radioactief verval.
In de 20e eeuw schatten deskundigen een jaarlijkse kans van 1% op een kernoorlog. Hoewel dat laag klinkt, impliceert het een ‘gemiddelde levensduur’ (de gemiddelde tijd tot de gebeurtenis plaatsvindt) van slechts 67 jaar voor iedereen die toen geboren is.
Tegenwoordig, zo betoogt Gross, is de situatie aanzienlijk gevaarlijker vanwege:
1. De ineenstorting van internationale wapenbeheersingsverdragen.
2. Toegenomen nucleaire proliferatie.
3. Actieve conflicten waarbij kernmachten betrokken zijn.
Hij schat conservatief dat het jaarlijkse risico is gestegen naar 2%. In wiskundige termen verlaagt dit de verwachte ‘gemiddelde levensduur’ van een kind dat vandaag wordt geboren tot slechts 35 jaar.
“Het is net als het radioactieve verval van een atoom: het kan een extreme gebeurtenis met een lage waarschijnlijkheid zijn, maar hoe meer tijd verstrijkt, hoe waarschijnlijker het is dat dergelijke gebeurtenissen zullen plaatsvinden. De waarschijnlijkheid neemt toe.”
Een oproep tot actie
Gross roept niet op tot totaal pacifisme of de onmiddellijke afschaffing van alle wapens, maar eerder tot dringende, praktische risicovermindering. Hij werkt momenteel samen met de Nobelprijswinnaar Vergadering voor de Preventie van Nucleaire Oorlog om mondiale beleidsveranderingen te bewerkstelligen.
Zijn doel is om het jaarlijkse risico te verlagen van 2% naar 0,1%. Een dergelijke reductie zou niet alleen catastrofes voorkomen; het zou de mensheid de eeuwen van stabiliteit schenken die nodig zijn om de wetenschappelijke reis naar het begrijpen van de fundamentele aard van het bestaan voort te zetten.
Conclusie: Voor David Gross is het streven naar de ultieme wetenschappelijke waarheid onlosmakelijk verbonden met het streven naar mondiale veiligheid. Als we de existentiële risico’s die we hebben gecreëerd niet kunnen beheersen, zullen de geheimen van het universum onontdekt blijven en verloren gaan voor een beschaving die er niet in is geslaagd haar eigen vindingrijkheid te overleven.
