Buigen: van bananen naar de vorm van het universum waarin we leven

Het live vastleggen van het fenomeen buigen op een wiskundig nauwkeurige manier is van groot belang – zelfs buiten de wereld van abstracte getallen. Dit gevoel heb ik bijvoorbeeld elke ochtend als ik mijn bril opzet. Alleen omdat de lenzen precies op de juiste manier gebogen zijn, kan ik de wereld duidelijk zien (hoewel mijn presbyopie zich nu heeft vermengd met normale bijziendheid, en ik waarschijnlijk binnenkort meer geavanceerde gebogen lenzen nodig zal hebben). Als ik een trein bestuur, volgen de rails een nauwkeurig berekende kromming in de bochten om te voorkomen dat de trein ontspoort door middelpuntvliedende kracht. Er zijn nog tal van andere voorbeelden: De moderne astronomie is afhankelijk van de spiegels en lenzen van telescopen die de juiste kromming hebben (dat wil zeggen, correct berekend). Kromming speelt ook een fundamentele rol in de theoretische natuurkunde.

Hoe buigt onze wereld?

De algemene relativiteitstheorie is, samen met de kwantummechanica, een van de hoekstenen van de moderne natuurkunde. De ingenieuze beschrijving van de zwaartekracht door Albert Einstein is gebaseerd op het idee dat de ruimte-tijd gekromd is door massa en energie. We herkennen de omvang van deze kromming als een zwaartekracht. Om dit te berekenen heb je veel complexere formules nodig dan degene die ik hierboven liet zien.

Als de ruimtetijd wordt vervormd door de aanwezigheid van massa, kan ons hele universum natuurlijk ook gekromd zijn. In tegenstelling tot een gebogen curve is een verwrongen universum echter niet langer gemakkelijk voor te stellen. Hier hebben we te maken met de geometrie van de vierdimensionale ruimte, die alleen kan worden begrepen met behulp van wiskundige formules. Als we de vorm van het universum ontdekken, zal dat alleen maar gebeuren omdat we begrijpen hoe het buigt.