4 | Raadsels van de kosmos

De volgende ochtend stond Stef op met een zwaar hoofd van de wijn. Hij had de fles helemaal opgedronken terwijl hij zich overgaf aan het hemelse vuurwerk van de vorige avond. Het was inderdaad spectaculair geweest en half dronken had hij over de hellingen gelopen. Joelend, aanmoedigend, ooh en aah roepend als een idioot, huilend met de honden, af en toe liggend op de klamme aarde met de sterren in zijn ogen en de tranen op zijn wangen. Het was een memorabel feestje geworden, maar zoals dat gaat bij zulke gelegenheden was er de volgende dag een prijs te betalen. Een goede aanleiding dus voor een frisse duik in de irrigatieplas. Roquet had niet veel aanmoediging nodig om ook het water in te springen en ploegde opgewekt hijgend achter hem aan. Speels spartelden ze een tijdje in het heldere water. Het was lang geleden dat Stef gezwommen had en na een paar rondjes liet hij zich met veel genoegen op zijn rug drijven en gaf zich over aan de baarmoederlijke sensatie van gewichtsloosheid terwijl Roquet op de kant zat en zijn vacht op orde bracht. De hemel was half bewolkt en het beloofde een rustige zomerse dag te worden.

Stef had de andere hond niet gezien toen hij wakker werd, maar die kwam nu aanhollen uit de richting van de boerderij op de heuvelrug. Het dier had vermoedelijk de nacht in zijn eigen mandje of hondenhok doorgebracht. De twee soortgenoten begonnen krijgertje te spelen op de akker en Stef liep terug naar zijn kleine kampement. Daar kookte hij een beetje water waar hij een pakje gedroogde soep bij deed. Met een paar crackers en wat gedroogd fruit vormde dat zijn ontbijt. De honden kwamen natuurlijk kijken of er voor hen ook iets te halen viel en Stef trakteerde ze ieder op een kuipje voer en een paar hondenkoekjes.

“Nou jongens, als het zo doorgaat in dit tempo, dat moet ik snel weer boodschappen doen voor jullie. Hoe zit het met jullie jachtinstinct? Kunnen jullie geen hazen vangen, of zo?” De dieren keken hem verwachtingsvol aan, alsof hìj degene was die een lekkere hazenbout tevoorschijn ging toveren. Stef had zijn opmerking schertsend gemaakt, maar gaf daarmee wel uiting aan een reëel puntje van zorg. Hij hoopte wel degelijk dat de honden ook in staat waren om zo af en toe zelf voor hun eten te zorgen, anders zou de voedselvoorziening nog een hele last worden.

Weer bepakt en bezakt, maar met aanmerkelijk minder voedsel om te dragen dan de vorige dag, begaf Stef zich een tijdje later weer op weg. Hij besloot de boerderij waar hun nieuwe vriend vandaan kwam en passant nog even te inspecteren. Hij hoopte dat er een moestuin was waar hij wat verse groenten kon oogsten. Het woonhuis was een aantrekkelijk gebouw met een brede veranda ervoor en gebleekte halfronde dakpannen. Met het versleten witte pleisterwerk op de muren en de rode bakstenen op de hoeken en rond de vensters deed het hem denken aan huizen die hij had gezien op het Spaanse platteland. Omdat het erf vanaf de weg schuin afliep naar het stuwmeertje had het huis aan de achterzijde een extra benedenverdieping, zoals een Hollands dijkhuis. Ondanks de gesloten luiken zag het er knus en degelijk uit. Her en der lag felgekleurd plastic kinderspeelgoed en naast een bijgebouwtje stond een heus hondenhok in de vorm van een miniatuurhuisje, zoals je dat wel zag in tekenfilms. Achter het huis trof Stef de resten van een kleine moestuin die zo te zien niet meer in gebruik was en niets te bieden had dat eetbaar was. Helaas. Gelukkig was er wel een waterkraan aan de buitenmuur. Er zat nog genoeg druk op de leiding om zijn flessen bij te vullen, maar Stef realiseerde zich dat er een moment zou komen dat hij moest gaan oppassen met de kwaliteit van het water dat uit de kranen kwam. Dan zou hij zijn drinkwater moeten koken of aangewezen zijn op flessen bronwater die hij moest zien te vinden in verlaten supermarkten en kruidenierswinkels.

De jonge zwarte hond had de verrichtingen belangstellend gadegeslagen, ogenschijnlijk nieuwsgierig naar wat de nieuwe dag met deze vreemdelingen zou brengen. Toen Stef met Roquet het erf afliep en de weg opging volgde het dier hen opgewekt met de staart in de lucht. Hij probeerde Roquet te verleiden tot een wedstrijdje rondhollen, maar die toonde daar weinig animo voor. Zijn reisgenoot snuffelde links en rechts wat in de berm, maar had duidelijk andere prioriteiten dan een zomaar beetje te gaan spelen en trippelde gestaag door op zijn witte voetjes. Bij de eerste bocht in de weg was blijkbaar de grens van het territorium bereikt en aarzelde het jonge dier om verder te gaan. Opgewonden blaffend ging hij zitten op het asfalt. Stef draaide zich om en begreep dat de hond op zijn post wilde blijven om de boerderij te bewaken. Hij liep terug en aaide het dappere dier over de kop.

“Nou jongen, ik weet niet hoe je heet, maar het ga je goed. Hopelijk lukt het je om iets eetbaars te vangen en aan water zal je geen gebrek hebben hier. Wie weet sluit je nog wel vriendschap met lotgenoten in de omgeving. Maar wij moeten nu verder…”

Kwispelend hoorde het dier de woorden van Stef aan, maar toen deze zich omdraaide en de weg weer begon af te lopen klonk er even een klaaglijk geblaf. Roquet keek vragend op naar Stef maar toen die omkeek was het dier verdwenen.

Ze passeerden een paar boerderijen die uitkeken op het waterreservoir en al snel wandelden ze weer tussen de zonnebloemen. Stef liep nog een beetje na te genieten van het kosmische vuurwerkspektakel van de voorafgaande nacht. Hij wist dat het altijd een paar dagen duurde voordat de Aarde door de wolk van meteorietenstof heen was en met een beetje geluk zou hij die avond nog meer vallende sterren kunnen zien. Wat zouden de mensen in de oertijd gedacht hebben van die sterrenregen? Ze moeten begrepen hebben dat het een jaarlijks terugkerend fenomeen was, mijmerde Stef. Onze prehistorische voorouders leefden nu eenmaal heel dicht bij de natuur en waren altijd blootgesteld aan de elementen. Ze moeten wel vertrouwd geweest zijn met de uiteenlopende fenomenen aan de nachtelijke hemel. Zouden ze de lichtflitsen in verband gebracht hebben met andere cyclische verschijnselen zoals de dagelijkse opkomst van de zon, de merkwaardige terugkerende schijngestalten van de maan, de jaarlijkse omwenteling van de seizoenen? Het was haast vanzelfsprekend dat men concludeerde dat de hemellichamen te maken hadden met de natuurkrachten die regeerden over leven en dood. En eigenlijk was dat in de moderne wetenschappelijke betekenis nog altijd waar. Het leven op Aarde had niet kunnen opbloeien zonder de energie die de zon uitstootte. Planten gebruikten die energie voor de fotosynthese die als bijproduct het zuurstof produceerde dat we inademden. De zwaartekracht van de maan veroorzaakte getijdenstromen waarvan het leven in de oceanen afhankelijk was, maar hielp ook het beschermende magnetische veld rond onze planeet in stand te houden. Daarmee werd het grootste deel van de dodelijke kosmische straling die het leven op de Aarde bedreigde tegengehouden. En ook de planeten speelden een rol omdat ze met de aantrekkingskracht van hun massa grote meteorieten vingen die anders weleens op de Aarde konden inslaan en een einde maken aan het leven zoals we dat kenden – het lot van de dinosaurussen illustreerde dat gevaar. En tenslotte waren op waterstof na alle bouwstenen van het leven, de atomen waaruit alle materie was opgebouwd, ontstaan in sterren die al lang niet meer bestonden. Inderdaad, bijna alle atomen in onze lichamen waren ooit ontstaan in de sterren. En alle miljarden sterren die aan de hemel stonden waren in principe zulke kosmische fabrieken, die protonen en neutronen aaneensmeedden tot de zwaardere atomen die zich onder de juiste omstandigheden konden verbinden tot de complexe moleculen die het leven mogelijk maakten.

Ook zonder al die moderne wetenschappelijke kennis moet de invloed van de hemellichamen op het dagelijkse leven van jagers en verzamelaars en vroege landbouwers duidelijk waarneembaar geweest zijn in het gedrag van de dieren en de groei van de gewassen. Alleen konden onze voorouders die invloed slechts verklaren in termen van de kennis waarover zìj beschikten. En hun inzicht reikte niet verder dan de horizon van de verzamelde kennis van hun cultuur. De verklaringen die ze hadden voor natuurverschijnselen waren gebaseerd op magische of goddelijke krachten omdat ze niets wisten van Darwin’s evolutie of Newton’s zwaartekracht. Zoals iemand ooit geschreven had: alles wat de mens niet kan verklaren met zijn rationele kennis lijkt het resultaat te zijn van magie. Dat zou net zozeer gelden voor een modern individu dat geconfronteerd wordt met onbekende technologie uit de verre toekomst, als voor een middeleeuwer die elektrisch licht of een televisietoestel zou zien. En hoewel een geleerde middeleeuwer alles in de natuur zou kunnen verklaren door naar zijn christelijke Schepper te verwijzen, zou hij ook weet kunnen hebben van de wiskundige formules waarin de bewegingen van de hemellichamen gevangen waren.

Die bewegingen hadden de mensheid al gefascineerd vanaf het moment dat ze omhoogkeek naar het nachtelijke uitspansel en vragen begon te stellen over het hoe en waarom van de dingen. Sommigen van die eerste filosofen meenden verbanden te zien tussen de gebeurtenissen op Aarde en de positie van die mysterieuze dwalende sterren die de Grieken planeten zouden gaan noemen. Die loslopende hemellichamen bleken voorspel- bare paden te bewandelen en dat bood volgens die oude sterrenwichelaars de gelegenheid om te orakelen over de toekomst. En met dat onweerstaanbare vooruitzicht begon men fanatiek te observeren, te registreren en te berekenen. In Babylon en Egypte bloeide duizenden jaren geleden de astrologie op en nog altijd waren er hele volksstammen die geloofden dat de gebeurtenissen in hun persoonlijke leven bepaald werden door de actuele stand van de sterren en planeten. Geen roddelblad kon zonder een horoscooprubriek, terwijl de scepsis over dat verband bijna net zo oud was als de astrologie zelf. De Romeinse filosoof Cicero stelde spottend de vraag of alle mannen die door het leger van Hannibal waren afgeslacht tijdens de slag bij Cannae geboren waren onder hetzelfde sterrenbeeld omdat ze onder dezelfde omstandigheden aan hun einde waren gekomen. Maar met de interpreterende astrologie werd de beschrijvende astronomie geboren en met die laatste ontstond de wiskunde om de wetmatigheden waaraan de hemellichamen onderhevig waren te beschrijven.

Stef had altijd zo zijn eigen fascinatie gehad voor het universum. De schijnbare oneindigheid van tijd en ruimte riep allerlei meeslepende vragen op en opende de mogelijkheid voor de meest fantastische speculaties. Het was als het ware een onbegrensd speelterrein voor de creatieve geest. Hij was natuurlijk een kind van de space age, de opwindende zestiger jaren waarin om de haverklap een nieuwe opwindende stap gezet werd in het ruimtevaartprogramma dat de mens naar de maan zou brengen. En dat leek in die tijd geen einddoel, maar een opstapje naar de sterren. Helaas maakte de oliecrisis in de jaren zeventig een einde aan die ambities. Maar hij was door zijn afkomst en scholing een echte bèta geworden, met hoge verwachtingen van de onvermijdelijke technologische ontwikkelingen die voor de deur stonden. En hij was dus ook gefascineerd door de wetenschappelijke onderzoekingen naar de verste uithoeken van de natuur, het oneindig grote van het heelal en het oneindig kleine van de elementaire deeltjes. En aan de uiterste grenzen van wetenschap en fantasie ontdekte Stef de wondere wereld van de sciencefiction.

Hij herinnerde zich dat hij als jonge tiener het afstandsbegrip ‘lichtjaar’ leerde kennen. Het sterrenstelsel Andromeda, zo las hij ergens, was de meest nabijgelegen buur van ons eigen melkwegstelsel en lag op bijna tweeëneenhalf miljoen lichtjaren van onze Melkweg verwijderd. Het bleek een klein kunstje om die afstand om te rekenen naar kilometers, als je de lichtsnelheid maar kende. En van de natuurkundelessen op school wist hij dat die ongeveer 300.000 kilometer per seconde was. Bereken het aantal seconden in een jaar en vermenigvuldig dat met die snelheid en je komt uit op een duizelingwekkend getal in de orde van bijna 1012, oftewel een getal van dertien cijfers voor de komma. Dat was dus de afstand van één lichtjaar. Andromeda was tweeëneenhalf miljoen – oftewel 2,5 x 106 – keer verder: in totaal een afstand in kilometers met een getal van negentien cijfers: afgerond kwam dat neer op bijna 24.000.000.000.000.000.000 kilometer, vierentwintig triljoen oftewel vierentwintig keer miljoen tot de derde macht. Alles wat we op dat moment konden waarnemen van Andromeda had zich tweeëneenhalf miljoen jaar geleden afgespeeld. Dat was in dezelfde tijd dat op Aarde Homo habilis uitvond hoe hij stukken ruwe steen als primitief gereedschap kon gebruiken. Met dergelijke duizelingwekkende getallen vervaagden de grenzen tussen de dimensies van ruimte en tijd en ontwikkelde de jonge Stef een intuïtief gevoel voor het begrip ruimtetijd waar Einstein het over had in zijn relativiteitstheorieën.

Het Melkwegstelsel, waar onze eigen zon als een weinig opmerkelijke Gele Dwerg deel van uitmaakte, omvatte ruim 100.000 lichtjaar in diameter. Op basis van waarnemingen en massaberekeningen schatte men dat onze Melkweg zo’n 109 tot 1012 sterren bevatte, afhankelijk van de gemiddelde levensduur en massa van de individuele sterren die men hanteerde voor de berekeningen. Voor het gemak was Stef geneigd dat aantal af te ronden op 1011 oftewel honderd miljard, omdat die hoeveelheid in de buurt kwam van zowel het aantal melkwegstelsels in het zichtbare universum als het aantal zenuwcellen in de hersenen van een volwassen mens. Handig om één getal te kunnen onthouden voor zulke uiteenlopende maar even fascinerende fenomenen. De komeet die de vallende sterren veroorzaakte die hij die nacht gezien had was trouwens afkomstig uit de zogenaamde Oort-wolk van ruimtepuin rond ons eigen zonnestelsel, die zich uitstrekte tot een bescheiden anderhalf lichtjaar rond de zon.

Er waren dus zo om en nabij net zoveel melkwegstelsels, oftewel sterrenstelsels of galactische stelsels – dat waren verschillende aanduidingen voor hetzelfde soort conglomeraat van zonnen – als er sterren in onze Melkweg waren. En als ieder stelsel gemiddeld net zoveel sterren bevatte als het onze, dan zou dat betekenen dat het zichtbare universum zo’n 1022 tot 1024 sterren bevatte – aantallen die in de wereld van bits en bytes zouden vallen in de getalscategorieën zetta tot yotta. Een quadriljoen, of een miljoen tot de vierde macht, dat was werkelijk een astronomisch getal. Een biljoen maal een biljoen! En alsof dat nog niet opwindend genoeg was bleek het dat, naarmate we betere technieken ontwikkelden om verafgelegen sterren te bekijken, het steeds waarschijnlijker werd dat rond de meeste van die sterren ook planeten draaiden. Wat natuurlijk voedsel gaf aan allerlei speculaties over buitenaards leven.

Er was trouwens wel iets vreemds aan de hand met die andere sterrenstelsels, met name de spiraalvormige systemen waarvan men meende dat ze ruim zestig procent van alle stelsels uitmaken. De snelheid waarmee de armen van de spiraal draaiden kwam niet overeen met de waargenomen massa ervan. Die armen draaiden veel te snel. Dat kon alleen maar verklaard worden als er zich in die armen een heleboel massa bevond die we niet konden zien. Daarom sprak men van Donkere Materie. Ook andere onverklaarde waarnemingen aan ondermeer sterrenstelsels en clusters van stelsels wezen in de richting van zulke onzichtbare materie. Maar het wonderlijke was dat de afwijkingen zich in ellipsvormige sterrenstelsels niet voordeden en dat die stelsels dus geen Donkere Materie leken te bevatten. Tegenwoordig dacht men dat zo’n 85% van de massa van het universum bestond uit Donkere Materie. Dat vond Stef nogal schokkend: het overgrote deel van het spul in het heelal konden we dus niet zien en we wisten ook niet welke eigenschappen het had, behalve dat het een massa moest hebben. Een lesje nederigheid leek hier wel op zijn plaats.

Toen Stef naar de middelbare school ging was de theorie van de Oerknal algemeen geaccepteerd. Astronomen hadden ontdekt dat de melkwegstelsels aan alle kanten met een ongelooflijke snelheid van ons af bewogen. En hoe verder ze van ons af stonden, hoe sneller ze gingen. Het heelal bleek uit te dijen. Men had daarop uitgerekend dat wanneer we de film van de geschiedenis van de kosmos helemaal terugdraaiden alles 13,7 miljard jaar geleden moest zijn begonnen in één oorspronkelijk startpunt – een getal dat volgens latere berekeningen eerder rond de 14 miljard leek te liggen. Het was natuurlijk niet te bevatten dat alle materie van al die sterren en hun planeten en wat zich daar verder nog tussen bevond aan kosmische materie was voortgekomen uit één enkel punt. Die zogenaamde singulariteit moest een oneindige dichtheid hebben gehad en een onwaarschijnlijk hoge temperatuur. Dat vormde het begin van de Big Bang, oftewel de Oerknal, waarin de ruimte zelf en alles wat zich daarin bevond ontstaan was. Waarom en hoe dat kwam bleef een groot raadsel. Het was onduidelijk wat er in de eerste fractie van een seconde gebeurde omdat een wiskundige beschrijving van die omstandigheden onmogelijk is. In de eerste flits van het bestaan van ons universum knalde de singulariteit met exponentiële snelheid uit elkaar – vele malen sneller dan de lichtsnelheid – en ontstonden ruimte, tijd en een amorfe substantie van energie en materie. Deze snelle expansie van het vroege universum werd de Kosmische Inflatie genoemd. Pas na 380.000 jaar was het heelal voldoende gegroeid en afgekoeld om de vorming van waterstofatomen uit het oerplasma mogelijk te maken, een proces dat gepaard ging met het uitstralen van de warmte die nog altijd overal in de ruimte werd waargenomen in de vorm van microgolven, de zogenaamde Kosmische Achtergrondstraling. Tegen die tijd nam de inflatie van het zichtbare universum af en ging de expansie van ons heelal een paar miljard jaar verder in een wat rustiger tempo.

Maar als ons heelal met de Oerknal een duidelijk begin kende, was er dan ook een einde? Dat was de vraag. Het leek een beetje af te hangen van het model dat je hanteerde om de uitkomst te berekenen. Toen Stef nog naar school ging dachten de meeste geleerden dat het heelal zou uitdijen tot een bepaald punt, om daarna onder invloed van de zwaartekracht weer samen te trekken tot alles weer verdween in het tegenovergestelde van de Oerknal, de zogenaamde Big Crunch, of in krampachtig Nederlands: de Eindkrak. Maar sindsdien had men vastgesteld dat de snelheid waarmee het heelal uitdijde waarschijnlijk te groot was om te worden afgeremd door de zwaartekracht en ging men ervanuit dat het heelal langzaam zou uitdoven. De materie zou op den duur gewoon te ver verspreid zijn om nog te kunnen samenklonteren en nieuwe sterren te vormen. Dat model werd de Big Rip genoemd. Als alle sterren uiteindelijk waren opgebrand zouden er geen nieuwe meer bijkomen. Dat was een kil en donker toekomstbeeld voor ons heelal.

De snelheid waarmee het heelal uitdijde werd sinds ongeveer negen miljard jaar geleden zelfs steeds groter. Dat was een van de grote mysteries van de moderne kosmologie. Er was een onzichtbare kracht werkzaam die het tegenovergestelde leek te doen van de zwaartekracht, namelijk de materie uit elkaar duwen in plaats van haar naar elkaar toe te trekken. Men sprak van een veld dat een negatieve druk uitoefende. De onbekende energie die deze druk veroorzaakte werd Donkere Energie genoemd. Men had berekend dat zo’n 70% van alle energie in het zichtbare heelal moest bestaan uit deze onbekende vorm van energie. Maar wat het was en waar het vandaan kwam was vooralsnog een mysterie.

De wetenschap brak zich dus het hoofd over zowel een enorme hoeveelheid materie als een enorme hoeveelheid energie die ze niet kon waarnemen. Deze zaken werden over het algemeen in een adem genoemd, namelijk wanneer men sprak over de totale massa-energie van het zichtbare heelal. Volgens Einstein’s beroemde vergelijking E=mc2 mocht massa opgevat worden als, zeg maar, een gestolde vorm van energie. De totale hoeveelheid energie van het heelal bestond dan voor ongeveer 70% uit Donkere Energie en 25% Donkere Materie. De resterende 5% was de gewone waarneembare materie zoals wij die kenden en die we in de ruimte zagen als sterren en planeten en gaswolken. Die getallen varieerden naar gelang de methode die gebruikt werd om te meten of te rekenen, maar het leek er op dat het heelal voor zo’n 95% bestond uit iets dat we niet konden zien en waarvan we zelfs niet wisten wat het was. Dat vond Stef behoorlijk ontluisterend en leek hem in ieder geval een gegronde reden voor enige bescheidenheid over het menselijk vermogen om de kosmos te doorgronden. En tegelijkertijd vormde het natuurlijk een enorme uitdaging, want er viel nog heel veel te ontdekken over de natuur en de aard van de werkelijkheid om ons heen. Stef herinnerde zich dat ook van slechts 5% van ons DNA bekend was waarvoor het diende – in de vorm van genen en de bijbehorende segmenten die hun werking controleerden – terwijl we de overige 95% afdeden als junk DNA .

Wat we wisten over het heelal en wat we niet wisten, Stef vond het allemaal duizelingwekkend. Ons heelal kende dus blijkbaar een begin, namelijk de fameuze Oerknal. Maar dat riep de vraag op wat er daarvòòr dan was geweest. Het viel voor de menselijke intuïtie nu eenmaal moeilijk te bevatten dat er ooit geen tijd had bestaan. Stef had dit voor zichzelf opgelost door te stellen dat als er geen ruimte was, er ook geen tijd kon bestaan. Want tijd was nu eenmaal de dimensie waarin het lineaire, causale verloop van gebeurtenissen zich afspeelde. Oorzaak en gevolg kwamen in die volgorde na elkaar op de meetlat van de tijd. Maar als er geen ruimte was, dan was er ook geen toneel waarop de gebeurtenissen zich konden afspelen. Zonder ruimte dus geen gebeurtenissen. En zonder gebeurtenissen geen tijd, zo redeneerde hij.

Kosmologen hielden tegenwoordig rekening met een scenario waarbij de Oerknal die de geboorte van ons heelal inluidde plaatsvond in een soort leegte die er al was, een inflatieveld. Als Stef het goed begreep was in dat veld de singulariteit ontstaan uit kwantumfluctuaties – het tegelijkertijd uit het niets verschijnen en direct daarop weer verdwijnen van deeltjes en hun antideeltjes. De singulariteit kon ontstaan zijn door een verstoring van het evenwicht tussen materie en antimaterie. Een dergelijke asymmetrie kon zich volgens Steven Hawking ook voordoen op de rand van een zwart gat, wanneer één deeltje van het materie-antimaterie-paar verdween in het gat en het andere niet. Zo’n enkel overtollig deeltje gewone materie kon volgens Stef als singulariteit de katalysator geweest zijn waarbij energie uit een onbekende dimensie in een kettingreactie condenseerde tot de materie die ontstond ten tijde van de Big Bang en de Kosmische Inflatie die erop volgde. Het bestaan van een onbekende dimensie van energie leek hem niet alleen op elegante wijze te kunnen verklaren hoe alle energie en materie van het heelal kon voortkomen uit een enkel punt, maar bood ook een aanwijzing voor de mysterieuze Donkere Materie en Donkere Energie waar geleerden zo naarstig naar op zoek waren.

Het waarneembare universum had een straal van 46,5 miljard lichtjaar. Dat was hoe ver we vanaf de Aarde naar alle kanten de ruimte in konden kijken met onze radiotelescopen. We zaten op Aarde natuurlijk precies in het centrum van de bol van het – voor ons – waarneembare universum, maar dat betekende volgens Stef logischerwijze dat het heelal een stuk groter moest zijn dan wat we ervan zagen. Het was tenslotte heel onwaarschijnlijk dat we ons precies op het punt bevonden waar het universum ontstaan was, als zo’n punt al te lokaliseren viel. Het was alleen zo dat we misschien nooit iets over de werkelijke afmetingen van het heelal te weten konden komen omdat informatie volgens de huidige wetenschap niet sneller kon reizen dan het licht, en de grens van het waarneembare universum werd nu eenmaal bepaald door de snelheid van het licht maal de snelheid van de expansie van de ruimte. Zodoende konden we 46,5 miljard lichtjaar ver kijken en niet slechts de 14 miljard lichtjaar die overeenkwam met de leeftijd van het heelal. Maar er werd volop gespeculeerd over wat zich voorbij de grenzen van het waarneembare afspeelde.

Het was onwaarschijnlijk dat de Kosmische Inflatie buiten ons waarneembare heelal was opgehouden toen 380.000 jaar na de Big Bang elektronen zich bonden aan protonen om waterstofatomen te vormen en de inflatie in het waarneembare deel van onze eigen kosmische bubbel ten einde kwam. Het was dus goed mogelijk, zelfs zeer waarschijnlijk, dat ons heelal nog een stuk groter was. En men theoretiseerde over de mogelijkheid dat we daarvan ooit nog eens sporen van zouden kunnen aantreffen in de Kosmische Achtergrondstraling die aan de grens van het waarneembare ontstond. Stef fantaseerde zelfs dat de waargenomen effecten die werden toegeschreven aan Donkere Energie het gevolg konden zijn van massa die zich buiten ons zichtbare universum of zelfs in het inflatieveld buiten ons heelal bevond.

En het kon nog veel gekker. Volgens sommige vooraanstaande geleerden was het niet ondenkbaar dat er in het oorspronkelijke inflatieveld andere singulariteiten ontstonden waaruit op hun beurt andere heelallen groeiden. Die theorie stond bekend als de Multiversum Hypothese. Misschien kon je daarvan een voorstelling maken door te denken aan een soort kosmisch schuim, waarin iedere zeepbubbel een universum was met een eigen levensduur en mogelijk zelfs eigen natuurwetten. In die andere universums konden volgens de hypothese andere elementaire deeltjes bestaan, andere natuurkrachten werkzaam zijn en andere dimensies voorkomen. De heelallen in die andere kosmische bubbels zouden er heel anders uit kunnen zien dan ons heelal, met andere natuurwetten, een andere levensduur en heel andere omstandigheden om al dan niet leven voort te brengen. Maar er konden ook universums zijn die veel overeenkomsten hadden met het onze. De mogelijkheden waren in principe bijna oneindig. Hij meende in dit verband een keer een getal van 10500 te hebben gezien. Dat was in de praktijk zo goed als oneindig: een getal met vijfhonderd nullen.

De veronderstelling dat in andere universums andere natuurwetten konden gelden was gebaseerd op de Snaartheorie. Die theorie was voortgekomen uit pogingen om de Relativiteitstheorie en de Kwantumtheorie met elkaar in overeenstemming te brengen. De technische en wiskundige details van het probleem gingen Stef boven de pet, maar hij wist wel dat de Relativiteitstheorie zich bezighield met de beschrijving van grote massa’s en hoge snelheden – zeg maar de natuur op kosmische schaal – terwijl de kwantummechanica zich uitsprak over de piepkleine wereld van de fundamentele deeltjes en elementaire natuurkrachten. Het was niet moeilijk om te begrijpen dat die twee onderzoeksterreinen elkaar raakten bij de singulariteiten die aan de oorsprong van de kosmos, ons heelal, stonden.

Zoals hij het begreep werden die snaren voorgesteld als een soort multidimensionale pakketjes energie die uiteenlopende eigenschappen konden aannemen in de tien dimensies waarin ze verondersteld werden te bestaan. Men noemde ze snaren omdat wetenschappers de toestanden waarin ze konden verkeren vaak vergeleken met de trillingen van de verschillende boventonen van een vioolsnaar. In verschillende combinaties van hun uiteenlopende eigenschappen manifesteerden ze zich als de elementaire deeltjes en fundamentele krachten van het zogenaamde standaardmodel dat bestond uit quarks, leptonen en bosonen. Quarks waren de bestanddelen die de protonen en neutronen vormden die samen de kernen van atomen maakten. Leptonen waren de families van elektronen en neutrino’s. En bosonen waren de dragers van de vier fundamentele natuurkrachten die deze deeltjes op elkaar uitoefenden: de sterke kernkracht, de elektromagnetische kracht, de zwakke kernkracht en de zwaartekracht. Een apart geval was het beroemde Higgs-boson, dat verantwoordelijk zou zijn voor de massa van de elementaire deeltjes. Er werd verondersteld dat al deze elementaire deeltjes ook tegenhangers hadden die antimaterie vormden, maar die waren nog nooit waargenomen in de metingen.

Men theoretiseerde dat de eigenschappen van de snaren in hun verschillende dimensies op de een of andere manier werden vastgelegd gedurende de Kosmische Inflatie van de Oerknal – wanneer de pure energie van de singulariteit overging in datgene dat uiteindelijk het heelal zou gaan vullen, de materie en de krachten. Je zou kunnen zeggen dat het klankakkoord dat de snaar voortbracht, de combinatie van tonen die de verschillende dimensies produceerden, werd aangeslagen tijdens de inflatieperiode. Het stemmen van de snaren, zoals Stef het zelf noemde, kon verschillen per universum, wat de natuurweten en daarmee de levensvatbaarheid, samenstelling, levensduur en de mogelijkheid van het betreffende heelal om intelligent leven voort te brengen zou bepalen.

De snaartheorie was omstreden omdat ze in sommige opzichten meer problemen opleverde dan ze oploste. En uiteindelijk geen verklaring bood voor de Donkere Materie en Donkere Energie. Toch verschafte ze een amateur als Stef een voorstelling van zaken die hij kon bevatten. Misschien was het heelal in grotere zin inderdaad oneindig, we zouden het wel nooit weten. Maar met de afmetingen waarover we wel iets zinnigs konden zeggen was de kosmos voor ons ook zo goed als grenzeloos, evenals de ruimte die dat bood voor het creatieve voorstellingsvermogen van de mens.

Die menselijke fantasie werd bovenal geprikkeld door de vraag of er nog ander intelligent leven bestond in het heelal. En het waren niet alleen fanatieke gelovigen en UFO-logen die daarover fantaseerden. Ook serieuze onderzoekers werden gefascineerd door de mogelijkheid van buitenaards leven. Exobiologie was inmiddels een gerespecteerde tak van wetenschap. De mensheid had zelfs een tweetal ruimtevaartuigen – de Voyager 1 en Voyager 2 – de kosmos ingestuurd met een vredelievende boodschap die te ontcijferen zou moeten zijn voor een geavanceerde buitenaardse levensvorm. En er was de beroemde vergelijking van Drake waarmee gepoogd werd een schatting te maken van het aantal intelligente beschavingen in onze Melkweg dat met ons zou kunnen communiceren. Drake had in een wiskundige formule op een rijtje gezet welke factoren bepalend zijn voor dat aantal, te beginnen bij het gemiddelde aantal sterren dat per jaar gevormd werd in ons stelstel. Dat getal moest vermenigvuldigd worden met het percentage van die sterren waar planeten om draaiden, en achtereenvolgens ook met het deel van die planeten dat leven kon voortbrengen, het deel daarvan waar ook daadwerkelijk leven ontstond, de fractie daarvan die intelligentie voortbracht, het deel dat technologie ontwikkelde waarmee gecommuniceerd kon worden en een component voor de gemiddelde levensduur van die communicerende beschavingen. Omdat we geen idee hadden van de meeste van die factoren liepen de schattingen nogal uiteen, maar het was moeilijk voor te stellen dat er niet ergens in het schier oneindige heelal een andere intelligente levensvorm zou zijn ontstaan.

De hemel werd in ieder geval al sinds decennia afgezocht naar opvallende radiosignalen die vanwege hun signatuur niet van natuurlijke oorsprong konden zijn – en dus verondersteld werden van een buitenaardse beschaving te komen. Een belangrijk project dat zich bezighield met dat speurwerk heette SETI, een afkorting van Search for ExtraTerrestrial Intelligence. Met radiotelescopen had men zo’n enorme hoeveelheid gegevens verzameld dat de beschikbare computers ze niet konden verwerken. Daarom werd een zogenaamd distributed computing project gestart waarbij computerbezitters van over de hele wereld kleine pakketjes data konden downloaden en laten analyseren op hun personal computer wanneer die niet gebruikt werd. Ook Stef had ooit het SETI-programmaatje geïnstalleerd dat als screensaver vanzelf zijn werk begon te doen wanneer zijn PC in de ruststand ging. De gedachte om misschien wel de eerste te zijn die een intelligent buitenaards signaal herkende was natuurlijk heel opwindend, maar zijn betrokkenheid toonde tegelijkertijd dat die speurtocht een frustrerende bezigheid was. Ondanks de jarenlange inspanningen van professionals en amateurs was er nog altijd geen spoor van E.T. – de spreekwoordelijke Extra Terrestrial – gevonden.

En zo leidde Drake’s Vergelijking tot Fermi’s Paradox: als er zoveel intelligent leven moest zijn elders in het heelal, waar waren ze dan? Of beter: waarom konden we ze niet vinden? De verklaringen varieerden van de veronderstelling dat intelligent leven heel zeldzaam was en misschien buiten de Aarde helemaal niet bestond, tot de gedachte dat intelligente beschavingen maar een korte levensverwachting hadden, of in ieder geval maar gedurende een kleine periode in staat waren om signalen uit te zenden die wij konden opvangen. Een recente hypothese waarover Stef gelezen had was dat bepaalde chemische elementen, die onmisbaar waren voor levende organismen, schaars waren in het heelal. Men dacht bijvoorbeeld aan fosfor, dat op allerlei manieren betrokken was bij de energieoverdracht in biologische processen.

De meest aannemelijke verklaring leek hem zelf dat we nog maar zo’n korte tijd aan het zoeken waren. Wat waren die enkele tientallen jaren dat we daarmee bezig waren tenslotte vergeleken met de tientallen miljoenen eeuwen dat de Melkweg al bestond en waarin intelligente beschavingen misschien al talloze malen tot bloei waren gekomen en weer ten onder gegaan? Hoe groot was de kans dat er uitgerekend in die afgelopen decennia dat we structureel ons kosmische oor te luisteren hadden gelegd een signaal uit de buurt van een andere ster zou worden opgevangen? Er was een pakkende passage aan het einde van het boek Rama Revealed van Arthur C. Clarke. In een kamergroot driedimensionaal schaalmodel van onze Melkweg werd de vrouwelijke hoofdpersoon door middel van oplichtende sterren de opkomst en ondergang van beschavingen die ruimtevaart ontwikkeld hadden getoond. In de lange geschiedenis van ons sterrenstelsel die in die scene als een film versneld werd afgedraaid flakkerde hier en daar incidenteel het licht van intelligentie op, om na verloop van tijd weer uit te doven. Een enkele keer sloeg het licht over naar naburige sterren, een teken dat die beschaving zich verspreidde. Maar ook aan die grote rijken kwam een einde en keerde de duisternis na enige tijd terug in dat deel van de kosmos. En waarom ook niet? Waarom zouden beschavingen niet onderhevig zijn aan de wetten van vergankelijkheid die golden voor alle levende dingen?

Dat gegeven werd prachtig uitgewerkt in de sciencefictionboeken van Jack McDevitt, die veelal draaiden om ruimtearcheologie of de handel in antiquiteiten uit de ruimte. De verhalen speelden zich af in een tijdperk waarin de menselijke beschaving zich had verspreid over de sterren, ruimteschepen sneller dan het licht konden reizen en sporen van buitenaardse beschavingen die verloren waren gegaan overal opdoken. Er werden ruïnes aangetroffen op afgelegen planeten en dode manen, verlaten ruimtestations in verre uithoeken van de Melkweg en op drift geraakte ruimteschepen van onbekende oorsprong in de eindeloze leegte van de ruimte. En er deden zich mysterieuze kosmologische fenomenen voor die misschien wel of misschien ook niet in verband gebracht konden worden met superbeschavingen die ten onder waren gegaan. Dat de hoofdrolspelers – net als in Clarke’s Rama-cyclus overigens – sterke en zelfstandige vrouwen waren, die soms worstelden met hun rol als moeder of echtgenote, gaf de verhalen een vanzelfsprekend feministische tintje. En was het toeval dat Clarke’s heldin Nicole des Jardins een groot bewonderaar was van Eleanor van Aquitanië?

Dat was het soort sciencefiction waarvan Stef opgewonden kon raken. Er werd gespeeld met toekomstscenario’s, buitenaardse beschavingen, ruimtereizen, kolonisatie en social engineering. En natuurlijk technieken die onze huidige wetenschap nog niet ontwikkeld had – het was tenslotte sciencefiction. Wat toch weer heel iets anders was dan de banale ruimte-soaps die je over het algemeen als zodanig voorgeschoteld kreeg op de televisie of in de bioscoop en eigenlijk meer tot het Fantasy-genre behoorden. Die werden steevast bevolkt door superhelden of andere wezens, uitgerust met rubberen maskers – of hun CGI-equivalenten – en die beschikten over buitengewone vermogens of magische krachten, maar nog altijd verstrikt zaten in allerlei banale menselijke emoties en onhebbelijkheden. En ze werden vaak opgetuigd met een heel beperkte voorstelling van de impact van toekomstige technologieën op het dagelijks leven van de mens. Hij was nooit een groot fan geweest van Star Trek – de iconische televisie-SF van zijn generatie – juist vanwege het hoge gehalte aan hilarische rubberen mombakkesen. Hoewel hij moest toegeven dat hij indertijd wel erg onder de indruk was van de special effects in de eerste Star Wars-films die hij in de bioscoop zag. Op het lijstje van zijn favoriete films stond het visionaire 2001 A Space Odyssee van Stanley Kubrick nog altijd bovenaan, maar voornamelijk vanwege de visuele effecten en de rol van een opstandige computer en minder om de semi-spirituele boodschap van Arthur Clarke over het ontstaan van de mens. Verder waren het vooral klassieke dystopische films zoals Silent RunningSoylent Green en Blade Runner die hem waren bijgebleven. Die gingen respectievelijk over het verval van de natuurlijke leefomgeving, de gevolgen van overbevolking en morele vraagstukken rond bio-engineering, synthetische biologie en kunstmatige levensvormen. Van de meer recente films had vooral Steven Spielberg’s aangrijpende film AI indruk gemaakt. Dat was een eigentijdse variatie op Mary Shelley’s Frankenstein over een robot-kind met gevoelens dat een ‘echt jongetje’ wilde zijn. Wat allerlei ethische vragen opriep over hoe wij ons moesten verhouden tot de kunstmatige en intelligente levensvormen die wij zelf zouden creëren in de toekomst. Kwesties die in de nabije toekomst ongetwijfeld actueel zouden worden, misschien wel sneller dan we dachten.

Stef begreep wel dat films het vooral van visuele effecten moesten hebben en bij televisieseries ging het daarbij natuurlijk ook om de herkenbaarheid, van de karakters en hun emoties – en dan was het wel zo gemakkelijk als ook de aliens over herkenbare menselijke eigenschappen beschikten, zowel fysiek als emotioneel. Niemand zou zich kunnen identificeren met bijvoorbeeld een kwal-achtig wezen dat leeft in de zeeën van een verre planeet en communiceert met elektrische schokjes, of een hyper-rationele biot met de fysieke kenmerken van een spin die communiceert met kleuren. De televisie was ook geen medium om abstracte en complexe kwesties genuanceerd te behandelen, daarvoor was de kijkbeleving meestal te oppervlakkig – te weinig analytisch en te veel op gevoel gericht. Beelden kunnen meer zeggen dan duizend woorden, hoorde je weleens, maar Stef meende dat de beeldtaal in het algemeen niet veel meer deed dan een handvol elementaire gevoelens oproepen: medelijden, angst, walging, genot, verlangen en dergelijke. Die beleving was lichamelijk – men sprak in de politiek niet voor niets van onderbuikgevoelens – en per definitie subjectief, maar ook tamelijk beperkt in haar communicatieve diepgang. En daarom uitermate geschikt voor reclameverleidingen natuurlijk.

Boeken boden meer de ruimte aan de gedachten en inwendige dialogen van hun personages, reflecties op gevoelens die we als lezer herkenden en, als het goed was, deelden. En daarmee kregen we de mogelijkheid aangereikt om onze eigen gevoelens te duiden, te begrijpen en misschien zelfs wel enigszins te beheersen. Want Stef was er in de loop der tijd steeds meer van overtuigd geraakt dat de inspanning om onze impulsen te beheersen de cruciale voorwaarde was voor een vreedzame en harmonieuze samenleving. Maar dat terzijde. Natuurlijk was hij gefascineerd door de technologie van de toekomst, maar dat gold misschien nog wel meer voor de onvermijdelijke gevolgen van de onvoorstelbare technische mogelijkheden die de mens had ontketend. Hoewel hij niet kon overzien welke invloed de ramp waarvan hij op dat moment getuige was uiteindelijk zou hebben, had hij het gevoel dat de mensheid aan de vooravond had gestaan van onvoorstelbare ingrijpende en fundamentele veranderingen die het gevolg waren van ontwikkelingen in de biologie, nanotechnologie en informatica.

Een opwindend toekomstscenario had hij gevonden in de epische Mars-trilogie van Kim Stanley Robinson. Die bracht Stef voor het eerst in aanraking met het begrip terraforming – de grootschalige onderneming om een andere planeet van een Aarde-achtige biosfeer te voorzien zodat menselijke kolonisatie mogelijk werd. In het verhaal van Robinson speelde opmerkelijk genoeg de praktische toepassing van kunstmatige intelligentie geen rol van belang en lag de nadruk in het bijzonder op de technologische hoogstandjes en grootse infrastructurele projecten die de van oorsprong rode planeet eerst groen en vervolgens blauw deden kleuren, respectievelijk door plantengroei en de vorming van zeeën. Aan die ontwikkeling dankten de drie delen hun oorspronkelijke Engelse titels – Red MarsGreen Mars en Blue Mars – en werd het genre van de ecologische sciencefiction op de kaart gezet. Maar het overgrote deel van de drie dikke boeken werd in beslag genomen door de sociale en politieke verwikkelingen die het vestigen van de eerste buitenaardse kolonie met zich meebracht. Toen de nieuwe Marsbewoners de eerste obstakels om te kunnen overleven hadden geslecht kwam er een massa-immigratie op gang vanaf de overbevolkte, overstroomde en vervuilde Aarde en al snel veranderden de oorspronkelijke wetenschappelijke onderzoekstations en verspreide industriële complexen in overbevolkte steden met alle sociale problemen van dien. Opstanden en burgeroorlogen leidden tot grote conferenties waar allerlei partijen met uiteenlopende etnische en filosofische achtergronden trachtten een nieuwe samenleving in te richten en na een tweetal onafhankelijkheidsoorlogen maakte Mars zich in politieke zin los van de Aarde. Ondertussen werd het duidelijk dat de nieuwe generaties die op Mars geboren waren, vanwege de natuurlijke fysieke aanpassingen aan de lagere zwaartekracht en het minder heldere zonlicht, zonder hulpmiddelen niet konden overleven op Aarde. Een nieuwe mensensoort was geboren: ze waren langer, hadden grotere ogen en minder sterke spieren. En ze leefden langer, veel langer, want door herhaalde verjongingsbehandelingen konden mensen honderden jaren oud worden – hoewel dat niet zonder mentale problemen en ongemakken ging. Daarmee leek zelfs het eeuwige leven binnen het bereik van de mens te komen. En, zoals de onderzoekers in het verhaal vaststelden, dat veranderde alles.

Het kwam op Stef allemaal zeer geloofwaardig over, alsof hij een historische roman las vanuit het tegenovergestelde perspectief op de tijd. Want hoewel het proces van terraforming in de romans onwaarschijnlijk snel verliep – binnen een tijdsbestek van ongeveer honderd jaar – waren de gebruikte technologieën niet vreemd voor iemand de leefde rond het jaar 2000. Geautomatiseerde productiesystemen, kernenergie, lasertechnologie, ruimtevaart en zelfs de IVF-technieken voor kunstmatige bevruchting behoorden tot de alledaagse werkelijkheid van de wereld die Stef kende. Het was vooral de schaal waarop die technieken werden ingezet die er vooralsnog fiction van maakte. Stef was door deze boeken in ieder geval zo geïnspireerd geraakt dat hij zelfs een paar artikelen schreef voor het blad van de Nederlandse tak van de Mars Society waarin hij een overzicht gaf van de stand van zaken in het werkelijke astrobiologische onderzoek naar leven op de Rode Planeet.

De Mars-trilogie bood een vorm van sciencefiction waarin geen aliens en ruimtereizen sneller dan het licht voorkwamen. En ook geen kunstmatige intelligentie. Maar na verloop van tijd was Stef tot het inzicht gekomen dat het waarschijnlijk juist die kunstmatige intelligentie was die het leven van alle aardbewoners ingrijpend zou gaan veranderen in de toekomst.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.