Zo'n drie jaar geleden was er groot nieuws in de natuurwetenschap: de theoretisch fysicus Erik Verlinde denkt een oplossing gevonden te hebben voor het probleem zwaartekracht. De precieze uitwerking moet nog volgen, maar er is een gerede kans dat een nieuwe wetenschappelijke revolutie op stapel staat.

Het begrip zwaartekracht is al vanaf het begin van de ontwikkeling van de moderne wetenschap omstreden geweest. Newton, die de mechanische basiswetten opstelde waar de hele natuurkunde op gebaseerd is en in het verlengde daarvan de formule voor de gravitatiekracht (= de veronderstelde aantrekking tussen twee massa's) opschreef, uitte zelf al zijn twijfels. Hoe kon er een wisselwerking tussen bijvoorbeeld de maan en de aarde plaatsvinden door het vacuüm tussen deze twee hemellichamen heen? Newton kon zich dat niet voorstellen. Hij had ook geen apparatuur om nauwkeurige metingen te verrichten.

Cavendish heeft begin 19e eeuw experimenten gedaan, waarin hij de gravitatieconstante redelijk exact kon bepalen. Hij deed dit tamelijk ingenieus, met experimenten die wij nu op de Radboud Universiteit bij de eerstejaars natuur- en sterrenkunde uitvoeren (een beetje te ingewikkeld om hier uit te leggen). Maar waar wij de beschikking hebben over programma's op de computer die de berekeningen voor ons uitvoeren, deed Cavendish dit met de hand en ook volstrekt alleen. Een geniale onderzoeker.
Zijn resultaten waren een belangrijke bevestiging van de formule voor de gravitatiekracht van Newton. Deze gold dus wel degelijk, alleen het hoe was een raadsel.

Einstein toonde met zijn Algemene Relativiteitstheorie aan dat zwaartekracht niet echt bestaat, ook al noemen wij die zo. Voor hem was het de ruimtetijd die gekromd was in de buurt van een hemellichaam. Toen zijn theorie in 1919 door Eddington tijdens een zonsverduistering bevestigd werd, was dat een sensatie. Het licht van een ster bleek in de buurt van de zon niet rechtdoor te gaan, zoals de oude natuurkunde zei, maar precies de kromming van de ruimte te volgen zoals door Einstein voorspeld. Het maakte Einstein in één klap wereldberoemd. 

Maar ook de verklaring van Einstein is slechts een model. De kromming van de ruimtetijd is maar moeilijk voor te stellen. Stephen Hawking in zijn A brief history of time en ook onze Robbert Dijkgraaf in de DWDD University op tv geven daar fraaie modellen voor waardoor het inzichtelijk wordt wat er in de buurt van een grote massa gebeurt, maar een duidelijke verklaring blijft ook hier achterwege.

De quantummechnica zit ook behoorlijk met de zwaartekracht in zijn maag. Men weet volstrekt niet hoe deze zou kunnen werken. Er zou sprake moeten zijn van een wisselwerkingsdeeltje, het graviton genoemd, maar het probleem is dat dit deeltje nog nooit ontdekt is. Waarschijnlijk bestaat het graviton ook niet. Wel denkt men met de ontdekking van het Higgs-deeltje, in 2012, een verklaring te hebben gevonden voor bepaalde eigenschappen van een zwaartekrachtsveld.

In de sterrenkunde, waar gravitatiekrachten een grote rol spelen, zijn de problemen nog groter. De hoeveelheid bekende materie aan sterren en zwarte gaten is bij lange na niet genoeg om de gemeten krachten en snelheden in het heelal te verklaren. Men maakte een noodsprong om de bestaande theorieën overeind te houden, men bedacht de zogenaamde donkere materie en donkere energie. Materie en energie die wij niet kunnen waarnemen, met eigenschappen die wij niet kennen. Het heelal zou dan voor zo'n 95 % uit donkere materie en donkere energie moeten bestaan. Echter, dit is puur hypothetisch. Alleen maar bedoeld om de bestaande zwaartekrachtswetten te redden.

Wetenschappelijk gezien is dit tamelijk onbevredigend, de invoering van deze hypothetische donkere energie en donkere materie. Zo zag het er lang naar uit dat het fenomeen zwaartekracht waarmee de wetenschap begon (volgens het verhaal zag Newton een appel uit een boom vallen, waarop hij dit wiskundig, in formules dus, vast wilde leggen), tevens het einde van diezelfde wetenschap zou inhouden. 
Daar waar de theorie van het elektromagnetisme in de 19e eeuw prachtig en sluitend in formules is vervat door Maxwell (daar is geen speld tussen te krijgen), daar waar de thermodynamica eveneens een afgerond geheel lijkt te zijn, daar faalt de overgang van klassieke mechanica (die van Newton dus) naar enerzijds de relativiteitstheorie en anderzijds de quantummechanica, door het begrip zwaartekracht. 

De Nederlandse natuurkundige Erik Verlinde denkt daar een oplossing voor gevonden te hebben. Wat wij waarnemen als zwaartekracht zou te maken hebben met het intrinsieke verzet van de natuur tegen informatie-overdracht. Vergelijkbaar met de wet van Lenz bij elektromagnetisme (elke verandering wordt door de natuur als vanzelf met een even grote kracht of energie tegengewerkt). Voor hem is zwaartekracht een effect dat het gevolg is van iets wat veel fundamenteler is. Je kunt het vergelijken met temperatuur. Die kun je "voelen" en meten op thermometers, maar is in feite een illusie. Temperatuur wordt immers veroorzaakt door de beweging van moleculen. Je meet de mate van beweging. Maar daar hebben we geen instrumenten voor. Wel voor de mate van uitzetting van een vloeistof, hetgeen we via een ijkingssysteem temperatuur noemen.

Verlinde gaat uit van mogelijkheden in de natuur, een tamelijk vaag begrip ja, en zoekt het niet in nieuw te ontdekken deeltjes waar de kosmologie zich de laatste 30 jaar voornamelijk mee bezig heeft gehouden. Elke mogelijkheid is een bepaalde manier om de hoeveelheid informatie in het universum te verdelen. Volgens Verlinde moeten al die mogelijkheden in het universum behouden blijven. Dit zou in strijd zijn met de vergelijkingen van Einstein, die niet goed bijhouden hoeveel informatie waar aanwezig is.
In de buurt van een hemellichaam vindt er een grote verandering van de dichtheid plaats. Dit kun je zien als een verandering van de informatie van een systeem. Daar zou dan een reactie op plaatsvinden. Deze reactie noemen wij zwaartekracht. In die richting probeert Erik Verlinde het te vinden, beschreven in nieuw uitgewerkte wiskundige formules (het is nog wachten tot deze formules experimenteel bevestigd kunnen worden).

Ook het begrip entropie (= wanorde) uit de thermodynamica moet wat hem betreft herzien worden. Die zou volgens de theorie steeds meer moeten toenemen. Terugredenerend zou de entropie bij het ontstaan van het heelal dus heel klein moeten zijn. Dus ook het aantal mogelijkheden zou dan heel klein moeten zijn. Verlinde bestrijdt dit. Ook het model van de oerknal past niet in zijn denken over de natuur.

Wat dit laatste betreft, ook niet in mijn denken. Zeg ik heel voorzichtig en bescheiden. Net als zwaartekracht, dat volgens mij een illusie is. In het verleden heb ik daar vaker over geschreven. Ook de kromming van de ruimtetijd kan mij weinig bekoren. Het is een noodgreep, net als die donkere energie en donkere materie. Dat ik dit vind is intuïtief van mijn kant, ik kan dit wetenschappelijk niet aantonen. Daarvoor ben ik teveel een leek. 
Mijn visie op oerknal en zwaartekracht breng ik soms over op weetgierige leerlingen en studenten. Ze vinden dat boeiend. Twee leerlingen wezen mij zo'n 8 jaar geleden op iemand die hetzelfde beweerde als ik. Zijn naam: Erik Verlinde. Ik had nog nooit van hem gehoord en ben hem zodoende gaan lezen. Sindsdien volg ik hem. Daarbij aangetekend dat ik mijzelf niet met hem wil vergelijken. Hij is een groot natuurkundige, ikzelf slechts een geïnteresseerde. Maar boeiend is en blijft het wel.