Het is niets nieuws om te stellen dat het heelal wemelt van activiteit en dat slechts een zeer klein deel daarvan voor ons zichtbaar is.
Het grote verschil hier zal de manier zijn waarop we die activiteit inzichtelijk kunnen maken. In plaats van naar het zichtbare te kijken en te proberen het allemaal uit te werken, is er misschien een andere manier.
De mensheid heeft reeds een lange weg afgelegd om te begrijpen hoe het allemaal werkt. De gebieden van het omvangrijkste (kosmologie) en het kleinste (deeltjesfysica) staan aan de randen van het begrip. Het was logisch te concluderen dat bij het kijken naar het kleinste en het kijken naar het verste, er een punt zou komen waarop het allemaal onzichtbaar wordt, tenzij je een andere manier kunt bedenken om het allemaal te bekijken. We zullen waarschijnlijk nieuwe manieren vinden om ons gezichtsveld op die gebieden uit te breiden.
Maar misschien moeten we ook op een nieuwe manier naar alles kijken om nieuwe manieren te vinden om het uit te breiden. (ons gezichtsveld)
Ik denk dat we genoeg informatie hebben om het allemaal vanuit een andere richting te bekijken.
Het onzichtbare deel
De meeste activiteit vindt plaats met een resolutie die wij niet kunnen waarnemen (vooralsnog). Tijdens een fractie van deze activiteit wordt elke soort energie, van de lichtste tot de zeer zware, tijdelijk gecreëerd wanneer energie met zichzelf interageert. Een deel van deze energie wordt al materie- en antimateriedeeltjes. Een deel daarvan annihileert en wordt weer andere deeltjes of energie.
Maar sommige worden nog wat zwaarder, maar storten dan in elkaar op een soortgelijke manier als hoe een zon in elkaar kan storten. (de oneindigheden in de formules zijn echt)
Dit gebeurt allemaal in een oneindig kleine hoeveelheid ruimte en tijd.
Als er niet veel gebeurt in de omgeving, gaat dit bijna onopgemerkt.
Dat is wat de kwantumfluctuaties zijn.
Alle velden die we kennen (en misschien ook nog niet kennen) zijn een emergent effect van die kwantumfluctuaties.
Maar de kans dat er niets meer gebeurt in dit stukje activiteit is erg klein, want we hebben eerder gezien dat door wat annihilatie er weer wat energie ontstaat welke op dezelfde manier gaat interageren. Bijna hetzelfde gebeurt, maar nu krijgen enkele zware materie- en antimateriedeeltjes interactie met meerdere andere materie- en antimateriedeeltjes. Naarmate er grotere annihilaties plaatsvinden, vormen zich ook zwaardere deeltjes die weer kunnen instorten tot een superkleine ingestorte zon. (ik ga de populaire naam ervan hier nog niet gebruiken, voordat sommige mensen zonder reden in paniek raken)
Tegelijkertijd gaan sommige van de zwaardere deeltjes een interactie aan met andere en vormen zo nog zwaardere deeltjes. En de annihilaties in de omgeving zorgen ervoor dat ze versnellen, waardoor nieuwe effecten ontstaan.
Dit voortdurende proces zorgt ervoor dat sommige deeltjes en antideeltjes zeer tijdelijk zichtbaar worden.
Dat is wat virtuele deeltjes zijn.
Dit gebeurt allemaal voortdurend en overal (ja, overal als in overal). Als je naar je hand kijkt en je de ruimte tussen de atomen voorstelt, gebeurt het daar ook. En het gebeurt zelfs door de atomen heen en alles wat er bestaat of wat je je maar kunt voorstellen.
Het is universeel.
Dat is wat het onzichtbare universum is.
Het zichtbare deel
De opbouw van wat hierboven is gebeurd en de emergente effecten van energie die met zichzelf interageert, zijn niets vergeleken met wat er vervolgens gebeurt.
We zullen nu naar wat bekendere materie kijken. Het deel dat we het beste kennen, omdat we daarvan het meeste kunnen zien en aanraken, ontstaat op een complexere manier dan het deel dat we niet zien, maar het is zeer vergelijkbaar.
Wat we weten over materie is belangrijk om in gedachten te houden voor dit deel. Maar nu gaan we kijken wat er gebeurt in het 'onzichtbare' deel en voegen we ladingen toe aan de mix. Mensen die iets weten over spin kunnen dat en andere quantumzaken ook toevoegen, maar zonder dat is het al vrij ingewikkeld.
Terwijl het gehele kwantumfluctuatie en virtuele deeltjes gedoe zich voltrekt, zullen sommige regionen veel onstabiele deeltjes en veel stabiele deeltjes hebben. Wij zijn geneigd stabiliteit te zien als een grens waar aan de ene kant de deeltjes zijn die te kort bestaan om als materie te kunnen worden beschouwd.
Dit deel van de grens werd ontdekt toen we deeltjes heel hard tegen elkaar begonnen te slaan.
Dat is wat de 'partikel zoo' is.
En aan de andere kant, zijn de deeltjes die langer 'leven'. De voortdurende wisselwerking van energie met zichzelf creëert tegelijkertijd het onderlinge bestaan van de leptonen bijv. elektronen, quarks en krachten bijv. fotonen, gluonen en zwaartekracht.
(meer over leptonen, quarks en krachten in een ander hoofdstuk)
Dat is wat de elementaire deeltjes zijn.
Als het levende wezens waren, zouden we dat een symbiotische relatie noemen, maar wel één waar niemand uit mag stappen. Ze mogen gaan en staan waar ze willen, zolang ze het systeem maar niet verlaten.
Dat is waar het onderliggende mechanisme dat leidt tot de behoudswetten vandaan komt.
Al die deeltjes zijn echter zeer belangrijk. Er bestaan allerlei soorten deeltjes en combinaties van deeltjes, maar door de zeer beperkte opmerkzaamheid van onze zintuigen en zintuiglijke apparatuur, hebben we de neiging de meeste aandacht te besteden aan die deeltjes die het stabielst zijn.
De synergie van alle deeltjesinteracties worden uiteindelijk de elementen. En de chemische samenstellingen zijn, op hun beurt, weer de synergie van de elementen.
Dat is wat de elementen en hun chemische samenstellingen (de moleculen) zijn.
Dit kan gebeuren wanneer de accumulaties van deze deeltjes paren vormen en in stabielere combinaties worden samengevoegd.
De verzameling van alles wat er tot nu toe is gebeurd, zorgt ervoor dat er materie ontstaat waarvan een deel wordt vernietigd, waardoor een deel wordt versneld. Dat zorgt ervoor dat sommige materie zich ophoopt en zwaarder wordt voor een aantal grotere annihilaties die weer grotere versnellingen en grotere ophopingen van materie veroorzaken (en dat gebeurt allemaal gelijktijdig en omvat ook antimaterie). Materie is uiterst gecondenseerde energie.
Dat is wat materie is.
Sommige van deze zeer grote opeenhopingen van materie zullen onstabiel zijn en zich opsplitsen in kleinere delen, waardoor meer materie en energie actie ontstaat. Het proces gaat verder en nu zal de opeenhoping en splitsing van materie nog meer stabiele materie veroorzaken, maar ook weer sommige delen die annihileren, sommige die splitsen en sommige die ineenstorten.
Dat is wat het zichtbare universum is.
Er is veel meer aan de hand in het onzichtbare universum dan onze detectoren momenteel kunnen waarnemen. Daarover meer in het volgende hoofdstuk.