De natuurkundige die wetenschap en fictie in A Wrinkle in Time samenbracht

De nieuwe Disney-verfilming van Madeleine L’Engle’s boek A Wrinkle in Time uit 1962 volgt de onhandige tiener Meg Murry (Storm Reid) terwijl ze door het heelal hopt op zoek naar haar vader, NASA-wetenschapper Dr. Alex Murry. Dr. Murry (Chris Pine), die jaren eerder verdween. Meg spoort hem op met een combinatie van wetenschap en het bovennatuurlijke – een combinatie die de Brown University natuurkundige Stephon Alexander hielp vormgeven.

Regisseur Ava DuVernay vond Alexander via de National Academy of Science’s Science and Entertainment Exchange, een netwerk dat mensen in de entertainmentindustrie koppelt aan wetenschappers. Alexander, een theoretisch kosmoloog, is ook een saxofonist die in zijn boek The Jazz of Physics heeft geschreven over de verbanden tussen het heelal en muziek. Deze achtergrond heeft bijgedragen aan het bindweefsel dat de wetenschap van de filmversie van A Wrinkle in Time verbindt met de science fiction en fantasy.

In de allereerste scène zien Dr. Murry en de jonge Meg zand stuiteren op een trillende metalen plaat in Dr. Murry’s garagelaboratorium. Wanneer de plaat op precies de juiste frequentie trilt, schudt het zand in krullen en golven, bekend als Chladni patronen. “Wat je eigenlijk ziet is een visuele manifestatie van een geluidspatroon,” vertelt Alexander aan The Verge. “Vanuit wanorde heb je deze prachtige patronen, en deze patronen dragen de juiste frequenties en de juiste harmonie.”

Dr. Murry ontdekt dat bepaalde frequenties hem ook in staat stellen het weefsel van de ruimtetijd te scheuren en naar verre werelden te reizen. Het fictieve fenomeen wordt “tessering” genoemd, van het woord “tesseract”. In de echte wereld is een tesseract een vier-dimensionale kubus. In de filmversie van A Wrinkle in Time is een tesseract een interdimensionaal portaal dat mensen in staat stelt om de trillingsfrequentie van de liefde aan te boren om ogenblikkelijk miljarden lichtjaren te reizen.

“Misschien zouden veel mensen kritiek hebben en zeggen: ‘Oh dat is geen echte wetenschap,’ of, ‘Dat is een beetje vreemd om te denken dat liefde ons in staat stelt om te vlakten,'” zegt Alexander. Maar het punt is, zegt hij, om jonge mensen aan te moedigen om groots te dromen. En hij hoopt dat het spoor van wetenschappelijke broodkruimels dat door de film is gestrooid, jonge mensen ertoe brengt om deze concepten zelf te gaan onderzoeken. “Je bent nooit te jong om na te denken over echt geavanceerde ideeën.”

The Verge sprak met Alexander over het werkwoord ‘vlakvulling’, het heelal als een orkest en de trillingsfrequentie van de liefde.

Dit interview is bewerkt voor de duidelijkheid en beknoptheid.

Toen u werd geïnterviewd voor de baan van wetenschappelijk adviseur, hoe hebt u toen natuurkunde en fictie in de film gepresenteerd?

Ik ben theoretisch kosmoloog, dus ik werk aan de fysica van het vroege heelal. En de natuurkunde die we tevoorschijn toveren om die rare dingen in het vroege heelal te verklaren, heeft al veel fantasie-elementen in zich. Dus ik vertelde hen dat er gevestigde natuurkunde is en dat er natuurkunde is waar we aan werken en waar we goede redenen voor hebben om te geloven – maar het is vreemd spul; het is vreemd spul – en dat we in staat zouden zijn om een beroep te doen op een deel van die natuurkunde in de film.

Er zijn mensen die meer naar de magische en fantasy-kant van het boek wilden neigen, en er waren er die meer riepen: “We moeten dit echt gronden in wat hardcore natuurkunde.” En ik denk dat de zaak die ik maakte was dat we beide kunnen hebben. We kunnen beide doen.

De film doet een beroep op frequenties op een manier die het boek niet doet. Dr. Alex Murry’s openbaring over hoe te “tesser” komt wanneer hij zijn collega en vrouw, Dr. Kate Murry, hoort zingen voor hun pas geadopteerde zoon. De gizmos en gadgets in zijn garagelab beginnen op hol te slaan, en hij zegt: “Liefde! Dat is de frequentie!” Vertel eens hoe dit idee zo’n integraal onderdeel van de film is geworden?

Wat we wel weten is dat, in ons heelal, alles lijkt te bestaan uit velden, zoals elektromagnetische velden. En deze velden kunnen vibreren. Denk aan een veld als aan een gitaarsnaar. Als je op een gitaarsnaar tokkelt, maakt hij verschillende geluiden, en die verschillende geluiden komen overeen met verschillende trillingspatronen. En frequentie: hoe snel deze trilling gebeurt, versus hoe langzaam ze trilt.

Eén ding dat we in de 20e eeuwse natuurkunde hebben geleerd, is dat we over ons heelal kunnen denken als een orkest, en al deze trillingen creëren verschillende harmonieën. Deze harmonieën manifesteren zich als verschillende vormen van materie en energie in ons Universum: sterren en melkwegstelsels komen allemaal voort uit trillingen. Het is dus duidelijk dat als je iets wilt bereiken in het Universum, je de juiste frequentie zou kunnen vinden.

Hoe tesser je? En wat is gebaseerd op de wetenschap, en wat is meer fantasie of science fiction?

Ik zou zeggen dat 70 procent gebaseerd is op de natuurkunde, en 30 procent op de fantasie. Het is een vaststaand feit dat de ruimte krom kan trekken, en het feit dat de aarde om de zon draait is een voorbeeld van kromming van de ruimte. We hebben zwarte gaten gevonden in het centrum van veel sterrenstelsels. Dat is een voorbeeld van kromming van de ruimte. We hebben onlangs gravitatiegolven ontdekt, daar is een Nobelprijs voor gegeven. Dat is een voorbeeld van ruimte die rimpelingen creëert, net als golven op het strand. Dus we gebruiken dit idee van extreme vervorming van de ruimte, zodat je zeer grote afstanden kunt afleggen.

Het idee is dat als we de juiste frequentie kunnen vinden, zodat je een scheur kunt maken in het weefsel van ruimte en tijd, je ruimte en tijd kunt vervormen. Dit is het sci-fi element ervan. Dr. Murry vindt een apparaat uit dat geluidsenergie kan omzetten in lichtenergie, en die lichtenergie raakt de juiste frequentie. Dat activeert deze machine om wat wij noemen een instabiliteit te creëren om uiteindelijk de ruimte rond Dr. Murry te vervormen en creëert een poort voor hem om daadwerkelijk naar deze andere planeten te tessereren.

Dus we zijn echt een aantal van de moderne natuurkundige ideeën van Einsteins theorie aan het combineren met de natuurkunde van geluid en hoe geluid in licht kan veranderen. Dat heet sonoluminescentie. Je gebruikt als het ware de ingrediënten van liefde en natuurkunde in één keer om deze magie te laten gebeuren.

Gebruikt iemand eigenlijk het werkwoord “tesser”?

Het is uniek voor A Wrinkle in Time.

Heeft de wetenschap de frequentie van liefde vastgesteld?

Ik zou zeggen dat we er nog niet zijn, maar ik denk dat sommige mensen wel geïnteresseerd zijn in dat soort vragen. Het mooie van sciencefiction is dat het een ruimte is die ons in staat stelt op die manier te fantaseren, en te zeggen: “Wat als de wetenschap dat wel zou doen? Wat als de wetenschap de frequentie van liefde vond?” Dan zou je misschien in staat zijn om deze enorme prestaties te volbrengen. Dus dat was een huwelijk tussen, zeg maar, de fantasie-elementen en de sciencefiction.

Wat hoop je dat jonge kijkers zullen meenemen uit de behandeling van de wetenschap in de film?

Toen natuurkundigen quantumfysica bedachten, ging die vent Schrödinger op vakantie, en hij kwam terug met het idee dat een elektron een golf kan zijn. Als je over dat idee nadenkt, zou het sciencefiction lijken. Het zou 100 jaar geleden absurd lijken. Maar het kwam voort uit zijn verlangen om te begrijpen hoe de natuur werkt op het meest fundamentele niveau. Dat is de reden waarom we mobiele telefoons en computers hebben. Al die technologie komt voort uit dat vreemde idee dat een elektron, of materie, golven zou kunnen zijn en op twee plaatsen tegelijk zou kunnen zijn. Het klonk toen als sciencefiction.

Dus het idee van het combineren van ideeën over liefde en één zijn met het heelal en het kromtrekken van ruimte en tijd en geluid en trilling en frequentie – al deze ideeën die gek lijken, en sciencefiction is echt een uitnodiging voor jonge mensen om moedig te zijn en groot te dromen. Een grote verbeelding hebben is, voor mij, het belangrijkste van wetenschapper zijn, moedig zijn tegenover mensen die je ideeën gek vinden.