Op pi-dag zou ik het kunnen hebben over het verband
tussen de Hawking-straling van zwarte gaten en pi, maar dit jaar wil ik het wat
anekdotischer houden.
Dirk Huylebroeck, professor wiskunde aan de Katholieke
Universiteit van Leuven (België) is zo enthousiast over pi, dat hij door
sommigen Professor Pi wordt genoemd.
Zelfs zijn autokeuze wordt door pi bepaald. Hij reed
jarenlang met een Toyota Picnic, en schakelde daarna over naar een Kia Picanto.
Gelukkig voor hem rijden alle auto's op ronde wielen.
Sinds een Belg mits betaling een eigen nummerbord mag
kiezen, rijdt hij rond met PI314. Zijn favoriete snelweg is de E314, waarvan
hij hoopt er ooit eens 3 uur en 14 minuten in de file te staan. En hij probeert
altijd precies 31,4 liter te tanken.
Op reis vraagt hij altijd naar kamer 14 op de derde
verdieping. Inderdaad: kamer 314.
En sommige slagers jaagt hij op de kast door altijd 314
gram te vragen. Al vinden sommigen het ook wel amusant.
Voor de lezers onder ons heeft Professor Pi ook goed
nieuws: precies op 14 maart brengt hij een boek uit: Columns van Professor Pi.
Vanwaar die fascinatie voor pi? Het is een erg irritant
getal, omdat het onmogelijk precies te bepalen is. Maar het is tegelijk erg
machtig: het zit bijna overal in.
En kijk: daardoor beland ik toch weer bij zwarte gaten en
Hawking-straling, want straling wordt beschreven door golfvergelijkingen, en
daarin zit pi verborgen. Is de onberekenbaarheid van pi de oorzaak van de
Hawking-straling? Is de onmogelijk tot absoluut perfecte rondheid de oorzaak
van de instabiliteit van zwarte gaten?
Want de onoplosbaarheid van de kwadratuur van de cirkel,
namelijk onmogelijkheid van de verhouding tussen de cirkelomtrek en de straal
van de cirkel, lost de natuur op door geen perfecte cirkels toe te laten.
Stel je eens voor dat er wél perfecte cirkels bestonden.
Dan zouden er in de werkelijkheid vormen bestaan,
waartussen geen enkel correct verband is.
In een heelal waarin zowel perfecte vierkanten als
perfecte cirkels bestaan, ontstaan een paradoxale tegenstelling.
Je zou bijvoorbeeld een perfect vierkante pot kunnen
maken, en een perfect bolvormige pot. Als je dan de vierkante pot volgiet, kun
je nooit de inhoud ervan overgieten in de bolvormige pot zonder dat er iets te
veel of iets te weinig is.
Dat lijkt geen halszaak, maar in werkelijkheid is het dat
wel. Het betekent dat je een hele reeks bolvormige en cirkelvormige voorwerpen
kunt maken, waarvan de afmetingen perfect met elkaar kunnen worden vergeleken.
Zelfs als je moet stellen dat de ene cirkel even groot is als de andere maal
een getal met honderdduizenden, miljoenen of zelfs miljarden cijfers na de
komma, dan zijn ze nog altijd perfect vergelijkbaar. Als er maar een einde komt
aan die lange reeks cijfers. Hun afmetingen zijn dan in elkaar uitdrukbaar.
Hetzelfde geld voor alle voorwerpen die niets van een
cirkel in zich hebben: hun lengte, oppervlakken en inhouden kunnen ook perfect
in elkaar worden uitgedrukt, desnoods met een enorme lange reeks cijfers.
Maar die twee groepen voorwerpen kunnen niet in elkaar
worden uitgedrukt. Het zou zijn alsof er in ons heelal twee verschillende
werelden tegelijk bestaan.
Maar de oplossing is eenvoudig: in ons heelal bestaan
geen perfecte cirkels of bollen. Dus ook geen perfect ronde zwarte gaten.
Een zwart gat is dus fundamenteel onregelmatig.
Of, beter gezegd: de waarnemingshorizon van de
singulariteit is een onregelmatige bol. Hij is in heel hoge mate perfect rond,
maar hij is niet perfect perfect.
Betekent dat ook dat de singulariteit van een zwart gat
onregelmatig is? Is dit onze enige manier om iets waar te nemen van wat er
binnen een zwart gat is?
Met vriendelijke groeten,
Peter Motte
Abdijstraat 33
B-9500 Geraardsbergen
+32-(0)54-41.46.47
http://users.skynet.be/peter.motte/
http://vertaalbureamotte.wordpress.com
14-03-2020, 00:00 geschreven door Peter Motte 
|