Wetenschap: leven we in een ‘willekeurige matrix’?

Een simpele theorie die alles kan verklaren. En als we alles zeggen, dan bedoelen we ook alles. Van de eigenschappen van een atoom tot voorspellingen van de mate van inflatie binnen de economie van een heel land. Het klinkt natuurlijk ongeloofwaardig, maar NewScientist publiceert vandaag een artikel waaruit blijkt dat het misschien wel degelijk mogelijk is. Het idee dat er een fundamenteel principe aan alles in de natuur ten grondslag ligt komt uit de natuurkunde, en het heet de ‘random matrices theory’ (willekeurige matrix-theorie).
Deze matrix-theorie is meer dan 50 jaar geleden ontwikkeld door een natuurkundige die wilde begrijpen hoe een quantumdeeltje van het ene energieniveau naar het andere ‘springt’. Dit staat ook wel bekend als een quantumleap. Omdat de verschillende energieniveaus binnen in een atoom willekeurig en niet te voorspellen leken, begon hij gewoon te raden. Hij stelde een wiskundige matrix (simpel gezegd cijfers gerangschikt in een vierkant) met willekeurige waarden. 
Hoewel hij met willekeurige waarden voor de verschillende energieniveau’s was begonnen, wist hij de wiskunde van de matrix te gebruiken om voorspellingen te doen. Nog vreemder: hij wist de waarschijnlijkheid te bepalen dat een energieniveau andere in de buurt zou hebben, zonder dat hij enige kennis had van hoe en wanneer een quantumsprong plaats vond.
Dat was in 1956, en sindsdien hebben experimenten uitgewezen dat zijn willekeurige matrix inderdaad iets zegt over de energieniveau’s binnen in een atoom. Sterker nog, de laatste jaren blijkt dat het (relatief eenvoudige) matrix idee ook werkt voor hele andere problemen. REcentelijk, zo schrijft NewScientist, hebben wetenschappers de willekeurige matrix ook gebruikt om de energie van minuscule gouddeeltjes uit te rekenen. Wiskundigen zijn echter nu verder gaan kijken, en het blijkt steeds vaker dat de matrix toegepast kan worden op misschien wel heel andere systemen. Een spelletje patience bijvoorbeeld, of de manier waarop files ontstaan.
Waarom een matrix met willekeurige getallen zoveel uiterst complexe systemen kan verklaren, blijft nog altijd een mysterie. Het lijkt erop dat de willekeurige matrix diepe structuren in onze werkelijkheid herbergt. Een fundamenteel principe, gebaseerd op willekeurigheid, maar weermee wel voorspellingen te maken zijn.
Klik voor meer details op de link..
      

Bron(nen):   NewScientist