De tijd is niet te vangen

Wat is tijd, vraagt wetenschapsredacteur Margriet van der Heijden zich af, op schrikkeldag en een week nadat duidelijk werd dat de theorie van Einstein nog altijd staat als een huis.

Nederland. Utrecht. 11 november 2010. Utrecht heeft een nieuw IND loket. Mensen zitten te wachten totdat ze aan de beurt zijn. The IND desk in Utrecht has been refurbished. In the waiting room people of all different nationalities are waiting for their appointment. Foto: Inge van Mill/Hollandse Hoogte Inge van Mill/Hollandse Hoogte>

„Ik verheug me op je verhaal”, zei de collega bemoedigend.

„Ik moet er nog aan beginnen”, waarschuwde ik.

„Ja, maar ik verheug me er toch op”, herhaalde de collega.

„Echt, ik moet nog beginnen”, waarschuwde ik.

„We zitten in een loop”, zei de collega.

Inderdaad. We draaiden in een cirkeltje. Dat krijg je ervan als je hoofd om loopt van alles wat er nog moet gebeuren.

Stress dus. Het was ook een beetje een breed onderwerp: ‘tijd’. Maar dat ik zo weinig tijd had voor een verhaal daarover, lag natuurlijk vooral aan mezelf. Het leven is een „voorstelling zonder repeteren”, zoals Wislawa Szymborska (1923-2012) dichtte. Maar ik had toch echt kunnen weten dat een stuk pas af is als je hebt nagedacht, zinnen hebt verzonnen en letters opgetikt. En dat smokkeluurtjes en schrikkeldagen zeldzaam zijn.

Vorig jaar, ja, toen leek grootschaliger tijdsmokkel nog even binnen bereik. Neutrino’s reizen sneller dan het licht, zeiden fysici van een experiment in de Italiaanse Apennijnen. En als dat waar was, dan waren de gevolgen bizar, zeiden andere fysici op radio, tv en in kranten.

Stel bijvoorbeeld dat niet zo’n minuscuul deeltje, maar een voetbal sneller dan het licht door de lucht vloog. Dan zou je hem in het doel zien verdwijnen voordat de strafschop genomen was. Of, vertaald naar een te drukke dag als vandaag: kon ik sneller tikken dan het licht, dan was dit stukje af vóórdat ik het had geschreven.

Niet dus. Er zat een kabeltje los onder de Apennijnse rotsen, zo bleek vorige week. En dus reizen neutrino’s gewoon weer een beetje langzamer dan het licht. Oorzaak komt als altijd vóór gevolg. Schrijven komt, dat is wel jammer vandaag, vóór afdrukken. En het ‘nu’ is niet alleen een schakel tussen heden en verleden, maar ook een grens: zomaar een beetje heen en weer springen gaat niet.

Wat zegt de natuurkunde over de tijd? „De absolute, ware, wiskundige tijd stroomt uit zichzelf, wegens zijn eigen natuur, geheel gelijkmatig zonder referentie aan iets uitwendigs”, schreef de beroemde Sir Isaac Newton (1643-1727). Alsof die wiskundige tijd ergens uit een grote perfecte zandloper stroomt.

De tijd die wij meten en gebruiken is een andere, schreef Newton verder. Die ‘tijd’, of beter die ‘tijdsperiode’, wordt gedefinieerd aan de hand van periodieke bewegingen. Zo noemen we de omlooptijd van de aarde rond de zon een jaar. De periode waarin de aarde om haar as wentelt noemen we een dag, en om ervoor te zorgen dat er steeds een heel aantal dagen in een jaar zit sprokkelen we er elke vier jaar een extra dagje bij.

De bouwsteen van dat systeem van uren, maanden, dagen, jaren is tegenwoordig de seconde, en die is sinds 1967 met atoomklokken ultraprecies te meten.

Albert Einstein (1879-1955) had intussen een andere opvatting over de tijd naar voren gebracht. Eerst liet hij zien dat klokken langzamer lopen in (denkbeeldige) raketten die met bijna de lichtsnelheid voort jakkeren. Daarna koppelde hij in zijn algemene relativiteitstheorie de tijd aan de drie ruimtelijke dimensies.

Samen vormen ze in zijn theorie de ruimtetijd, die onder invloed van de zwaartekracht kan buigen en krommen. Soms maar een beetje, maar toch: atoomklokken op het aardoppervlak lopen volgens Einsteins theorie langzamer dan atoomklokken hoog daarboven. En in de praktijk, zoals in GPS-systemen, doen ze dat trouwens ook.

Tijd is dus niet zomaar af te lezen aan periodieke bewegingen, zoals die van de straling in een atoomklok – het doet er ook nog toe wáár de klok staat. En of dat niet genoeg was, stelden daarna de grondleggers van de quantummechanica dat tijdspannes die korter zijn dan 5,4×10-44 seconde (dat is dus een 5 die 44 plaatsen achter de komma staat) per definitie niet te meten zijn. Vanaf die grenswaarde is de ruimtetijd een korrelig schuim geworden, waarover simpelweg geen uitspraken vallen te doen.

Al met al, en hoe precies tijdsperiodes ook te definiëren en te meten zijn: wat tijd is, is dus niet te zeggen. Maar ja, dat vermoedde een van de grootste denkers over de tijd, de latere kerkvader Aurelius Augustinus (354-430), 1.600 jaar geleden al: „Wat is de tijd?”, schreef hij. „Wie zou dat gemakkelijk en kort kunnen uitleggen? Wie zou het zo kunnen begrijpen, dat hij er in zijn denken zelfs maar een (innerlijk) woord over kon uitbrengen?”

En dichteres Szymborska vatte de ongrijpbaarheid van de tijd, die Augustinus na zijn vragen uitvoerig besprak, nog eens in twee regels samen: „Wanneer ik het woord toekomst uitspreek, vertrekt de eerste lettergreep al naar het verleden.”

Gelukkig hoef je daar in de praktijk zelden bij stil te staan. Daarin verstrijkt de tijd doordat bladeren vallen, sneeuwklokjes opkomen, kinderen groeien en rimpels verschijnen. En daarin blijkt trouwens nog iets anders: als je hard aan het werk bent en druk aan het tikken, dan vergeet je de tijd. Gek genoeg is juist dat haast altijd fijn.

Zelfs bij stress op een schrikkeldag.

Margriet van der Heijden