Ons raadselachtige heelal
HET is nog maar een paar jaar geleden dat astronomen of sterrenkundigen in de mening verkeerden een behoorlijk grondig inzicht te hebben verkregen in de bouw en werking van het heelal. De natuurkundige wetten die men op aarde had ontdekt, leken ook in de hemelruimte hun geldigheid niet te verliezen en kloppende verklaringen te kunnen leveren voor verre hemelverschijnselen. Tegenwoordig is dat zelfvertrouwen echter sterk geslonken. Er wordt meer en meer gesproken over ’nieuwe natuurkundige wetten’. Waarom?
Er hebben zich nieuwe, verbijsterende mysteries aangekondigd. De moeilijkheden bij het oplossen ervan, zijn niet geheel en al te wijten aan gebrek aan informatie. Integendeel, er zijn letterlijk „astronomische” hoeveelheden astronomische gegevens verzameld. Men is echter onzeker omtrent de betekenis die eraan moet worden gehecht. Bevreemding hoeft dit natuurlijk niet te wekken als men de enorme uitgestrektheid van het universum in acht neemt.
De zon, het centrale lichaam van ons zonnestelsel, is bijna 150 miljoen kilometer van de aarde verwijderd. Toch is het zonnestelsel zelf slechts een minuscuul onderdeeltje van het melkwegstelsel, met een middellijn van een kleine 100.000 lichtjaren. (Eén lichtjaar is ca. 9 1/2 biljoen kilometer!) Dit gehele melkwegstelsel bevat behalve de zon naar schatting nog zo’n 100 miljard andere zonnen. En dan te bedenken dat het aantal melkwegstelsels in het universum wellicht in dezelfde orde van grootte ligt! Ja, de „rand” van het universum ligt mogelijk op de verbijsterende afstand van twaalf miljard lichtjaren!
Voor sterrenkundigen wemelt het universum langzamerhand van vraagstukken. We treffen ze al aan als we in ons eigen hoekje van het universum, ons zonnestelsel, blijven.
Mysteries in ons zonnestelsel
Het zonnestelsel, waarvan onze aarde deel uitmaakt, heeft de mens altijd voor raadsels geplaatst. Hoewel volken in de oudheid al enige kennis hadden van de beweging der hemellichamen, hebben in de loop der tijd toch tal van theorieën het veld moeten ruimen voor nieuwere. Ptolemaeus leerde ongeveer 150 jaar na Jezus’ geboorte dat de aarde het bewegingloze middelpunt van het universum was. Zijn foutieve zienswijze ondervond nagenoeg geen tegenspraak tot de tijd van de Poolse astronoom Nicolaus Copernicus (1473-1543), die stelde dat niet de aarde, maar de zon, het centrum van het zonnestelsel vormt.
Maar er moest nog meer worden opgehelderd. Het werd pas in 1781, met de ontdekking van Uranus, duidelijk dat er meer dan zes planeten in ons zonnestelsel waren. En het duurde tot 1846 voordat Neptunus werd ontdekt, terwijl Pluto pas betrekkelijk recent, in 1930, zichtbaar blijk gaf van zijn bestaan. Maar heeft de mens thans werkelijk een goed begrip van ons zonnestelsel? Is het nu vrij van mysteries?
Sommige autoriteiten zijn stellig overtuigd van de mogelijkheid dat er nog een planeet, een tiende, in ons zonnestelsel rondcirkelt. Er is een sterrenkundige die het bestaan van deze planeet meent te moeten afleiden uit de baan van de komeet van Halley. Naar hij gelooft, oefent een onbekende planeet aantrekkingskracht uit op de komeet, waardoor deze een steeds wijdere baan om de zon gaat beschrijven en elke zesenzeventig jaar een paar dagen „later” terugkomt.
Een ander raadsel vormen de asteroïden, honderden kleine hemelobjecten, kleine planeten, die tussen Mars en Jupiter zwermen. Waar zijn die vandaan gekomen? Niemand kan daar iets met stelligheid over zeggen. De gangbare theorie is dat ze het materiaal zijn voor een planeet die nooit is gevormd. Asteroïden behoren tot de vele „geheimen van het heelal”.
Dus zelfs thans kleeft er nog veel onzekerheid aan onze kennis omtrent het zonnestelsel. Begrijpelijk wordt dan een uitspraak als van Zdenek Kopal in de publikatie The Solar System (1973): „Het merendeel van onze kennis van het zonnestelsel is zo recent verworven dat een boek over dit onderwerp van slechts tien jaar oud, voor ons Latijn of Grieks lijkt.”
Maar het universum herbergt nog veel grotere raadsels, raadsels waardoor langgekoesterde theorieën niet zo onaantastbaar bleken als ze leken.
Quasars, pulsars en „zwarte gaten”
Zo stond er in de publikatie Worlds Beyond Ours: „Van alle hemelobjecten zijn er volstrekt geen die zoveel hoofdbrekens en problemen hebben veroorzaakt als de mysterieuze energiebronnen met de naam quasars.” Wat zijn quasars?
„Quasar” is de afkorting voor: quasi-stellaire radiobron. (Quasi-stellair is een Latijnse afleiding die zoveel betekent als ’op een ster gelijkend’.) In 1960, het jaar waarin ze voor het eerst werden waargenomen, kregen ze deze naam omdat men ze voor verre sterren hield. Weldra werd echter duidelijk dat ze iets anders waren. Nu beschouwt men ze vaak als kleine sterrenstelsels. Veel boeken noemen ze slechts „objecten”. Wat maakt ze echter zo belangwekkend?
Hun belangwekkendheid is gelegen in de reusachtige hoeveelheid energie die ze in verhouding tot hun betrekkelijk geringe grootte produceren. Sommige stralen ca. 100.000 miljard maal zoveel licht en energie uit als onze zon. Dit zou overeenkomen met een zaklantaarn die net zoveel licht afgeeft als een wereldstad!
Even wonderlijk aan de quasars is hun snelheid. Alle sterrenstelsels worden verondersteld met fantastische snelheden van elkaar weg te vluchten. Bij bepaalde quasars meent men echter nog veel grotere snelheden te hebben vastgesteld. Ze worden over het algemeen beschouwd als de verst van de aarde verwijderde materiële voorwerpen, misschien wel twaalf miljard lichtjaren weg. Hoe men aan zulke schattingen komt?
Door berekeningen die zijn gebaseerd op de zogenaamde „roodverschuivingswet”. Licht vertoont bij de voortplanting een golfkarakter. Wanneer het door een prisma valt, nemen we de langere golven waar als donkerrood en de kortere als blauw (in diverse tinten). Het verschijnsel van de „roodverschuiving” zouden we kunnen illustreren aan de hand van wat men waarneemt bij een fluitende trein. Wanneer een fluitende trein u nadert (waardoor de geluidsgolven van de fluit die u bereiken als „samengedrongen”, verkort zijn) lijkt zijn fluittoon hoger. Is hij echter gepasseerd (zodat de geluidsgolven die u bereiken „uitgerekt”, verlengd zijn), dan klinkt plotseling de fluittoon lager. Lichtgolven gedragen zich dienovereenkomstig. De lichtgolven van een voorwerp dat zich van de aarde verwijdert, worden ten opzichte van de aarde langer, ofwel, als men dat zou mogen zeggen, „roder”; ze verschuiven in het spectrum naar de rode kant. De „roodverschuivingswet” zegt ons nu: hoe groter de roodverschuiving, hoe verder de afstand. Op basis hiervan worden quasars geacht de verst verwijderde voorwerpen in het universum te zijn. Het quasar-mysterie omvat echter nog meer.
Volgens sommige deskundigen vertonen quasars verschijnselen die strijdig zijn met de theorie van Einstein, waarop onze huidige opvattingen omtrent het heelal voornamelijk zijn gebaseerd. Volgens zijn theorie kan niets in het universum zich sneller voortbewegen dan het licht. Toch beweren sommige geleerden ontdekt te hebben dat van één quasar de onderdelen zich met tienmaal de snelheid van het licht van elkaar verwijderen!
In plaats van nu te zeggen dat Einstein ongelijk heeft gehad, houden velen het er liever op dat de roodverschuivingswet in dit geval niet opgaat. Volgens één geleerde zouden quasars in werkelijkheid veel dichterbij staan dan het lijkt en is hun roodverschuiving terug te voeren op ’spectrale eigenaardigheden’. Volgens weer een ander is de massa van de quasars in de loop van de miljoenen jaren van hun bestaan veranderd, waardoor een misleidende roodverschuiving is ontstaan. Nochtans zijn er enkele astronomen die het zeer wel voor mogelijk houden dat Einsteins theorie, zo al niet verkeerd, toch onvolledig is.
De meningen blijven verdeeld. Wat zijn het, deze mysterieuze quasars? Daarop zijn nog geen duidelijke antwoorden gegeven. Het mysterie heeft zich slechts verdiept. Maar er zijn nog meer fenomenen aan het hemelgewelf waarover geleerden hun hersens pijnigen.
Neem bijvoorbeeld de pulsars. Algemeen heerst de mening dat pulsars neutronensterren zijn die periodieke radiopulsen uitzenden. Zo onverwacht kwam hun ontdekking in 1968 dat zelfs ervaren, knappe astronomen bespiegelingen hielden over de mogelijkheid dat de pulsar-signalen best eens afkomstig zouden kunnen zijn van intelligente wezens van een andere wereld, die met ons contact zochten.
Vragen zijn er ook nog genoeg in verband met de mysterieuze bronnen van röntgenstraling en de zogenaamde „verdwijnende materie” in de ruimte. Misschien, zo wordt in de wandeling gespeculeerd, is er in de ruimte wel sprake van absorptie van materiewolken door „zwarte gaten”. Wat men daaronder verstaat?
Het vermoeden bestaat — en bedenk wel dat wat nu volgt inderdaad nog niet veel meer is dan een bespiegeling — dat wanneer een zeer grote ster is „opgebrand”, de inwendige atomen onder hun eigen gewicht in elkaar storten, zodat er een zeer compacte massa ontstaat, met een — aldus nog steeds de theorie — zo grote dichtheid en sterk zwaartekrachtveld dat er geen lichtstraal meer uit kan ontsnappen. Op dit stramien voortbordurend theoretiseert men dan dat materie van omliggende sterren in zo’n „zwart gat” wordt geabsorbeerd. Gaat die materie dan ’ergens anders’ heen, naar een systeem van antimaterie? is de vraag die geleerden zich stellen. De vraag op zichzelf roept al mysteries op. En een antwoord erop heeft de mens niet.
Zijn er werkelijk „nieuwe natuurkundige wetten” nodig om de vragen te beantwoorden die in de afgelopen paar jaar zijn gerezen? Volgens sommigen, ja. Maar niet volgens D. W. Sciama van Oxford, die opmerkte dat een nieuwe ontdekking meestal geen „nieuwe wet” noodzakelijk maakt, maar „in de regel aantoont dat we hebben nagelaten bepaalde gevolgtrekkingen die zijn te maken uit reeds bekende wetten, verder uit te werken. De onverwachte ontdekking van radio-melkwegstelsels en quasi-stellaire objecten . . . zijn vermoedelijk als voorbeelden van een dergelijke nalatigheid aan te wijzen. Als zodanig herinneren ze ons er krachtig aan dat ons begrip van het gedrag van massale hoeveelheden materie [in de vorm van sterren, melkwegstelsels en andere materiehopen in het heelal] nog grote hiaten vertoont.” — Modern Cosmology, 1971.
De bijbel en de sterrenkunde
Blijven we even bij deze opmerking stilstaan, nl. dat „ons begrip van het gedrag van massale hoeveelheden materie nog grote hiaten vertoont”, dan dringt zich toch stellig de vraag op hoe mensen het ooit kunnen bestaan de juistheid van bepaalde opmerkingen in de bijbel over hemelverschijnselen in twijfel te trekken. Toch zijn er velen die dit doen. Zo zijn er bijvoorbeeld mensen die de waarheid bestrijden van wat in de bijbel wordt gezegd over het stilstaan van de zon en de maan in de dagen van Jozua. Herinnert u zich die gebeurtenis nog? In de bijbel staat erover:
„Toen was het dat Jozua ertoe overging tot Jehovah te spreken, op de dag dat Jehovah de Amorieten aan de zonen van Israël overleverde, en hij zei vervolgens voor de ogen van Israël: ’Zon, sta onbeweeglijk boven Gibeon, en maan, boven de laagvlakte van Ajalon.’ Bijgevolg bleef de zon onbeweeglijk staan en de maan stond werkelijk stil, totdat de natie zich op haar vijanden kon wreken. Staat dit niet geschreven in het boek van Jasjar? En de zon bleef midden aan de hemel staan en haastte zich ongeveer een hele dag niet om onder te gaan. En geen dag is er als die gebleken, noch daarvóór, noch daarna, doordat Jehovah naar de stem van een mens luisterde, want Jehovah streed zelf voor Israël.” — Joz. 10:12-14.
Er zijn zelfs gelovige mensen die aan de betrouwbaarheid van dit verslag twijfelen. In de New Catholic Encyclopedia staat: „Uit modern wetenschappelijk en modern theologisch oogpunt beschouwd, is het voor God even onmogelijk een mens te gehoorzamen als voor de zon om stil te staan” (1967, deel XIII, blz. 795). Maar op welke grond kan een bepaald gedrag van de zon „onmogelijk” worden genoemd? Natuurlijk kan geen mens, zelfs niet iemand die in de bijbel gelooft, exact uitleggen hoe de zon stilstond. Moet iemands geloof in de bijbel daardoor echter aan het wankelen worden gebracht? Neen. Zoals wij hebben gezien, weet de mens momenteel ook niet het „hoe en waarom” van heel wat verschijnselen in het heelal die thans, op dit moment, plaatsvinden. Maar wie zou willen ontkennen dat ze plaatsvinden? Niemand.
God zou als Schepper naar believen ons gehele zonnestelsel kunnen stopzetten. Hij zou ook alleen de aarde kunnen stilhouden, zodat deze niet meer om zijn as zou roteren en de zon en de maan, vanaf de aarde bezien, op hun zelfde plaats zouden blijven. Daarentegen is het ook mogelijk dat de zon, de maan, de aarde en alle andere lichamen van ons zonnestelsel als normaal zijn blijven bewegen, maar er slechts een verandering is gekomen in de loop van het licht, zodat de zon en de maan onophoudelijk zijn blijven schijnen ten gevolge van een voor ons onbegrijpelijke lichtbreking. Hoe dan ook, de gebeurtenis was waarlijk uniek, want zoals in de bijbel staat, is er geen dag „als die gebleken, noch daarvóór, noch daarna, doordat Jehovah naar de stem van een mens luisterde”.
De eenvoudige redenering die Henry Cooke in de vorige eeuw opstelde, gaat ten aanzien van deze gebeurtenis nog steeds op:
„Wanneer . . . filosofen beter bekend zouden zijn met de oorzaken van de jaarlijkse en dagelijkse beweging der hemellichamen, zouden ze beter in staat zijn over dit wonder een oordeel te vellen. Hoewel voor de Almachtige elk wonder even gemakkelijk is, blijft het toch heel goed mogelijk dat een buitengewoon eenvoudige ingreep dit, in onze ogen, verbazende verschijnsel heeft teweeggebracht. Misschien iets wat eenvoudiger is dan het laten stoppen van de hartslag, . . . Was bezwijmen of flauwvallen nooit waargenomen behalve één keer, duizenden jaren geleden dan zou de mogelijkheid hiervan fysiologen even onwaarschijnlijk hebben toegeschenen als thans het stilstaan van de zon ongelovige filosofen.”
Iemand die nederig is, weet dat de vraag die Jehovah God aan Job stelde: „Zijt gij de inzettingen van de hemel te weten gekomen?” nog altijd met Neen! beantwoord moet worden (Job 38:33). Hoe overweldigend is het dan niet, te bedenken dat de Maker van het onmetelijke heelal zich verwaardigt zich met de mens te bemoeien. Van de bijbelschrijver David zijn de woorden: „Wanneer ik uw hemel zie, het werk van uw vingers, de maan en de sterren die gij hebt bereid, wat is dan de sterfelijke mens, dat gij aan hem denkt, en de zoon van de aardse mens, dat gij voor hem zorgt?” — Ps. 8:3, 4.
Nederige mensen zullen er tijd voor uittrekken om meer over deze wonderbare God te weten te komen. En in plaats van Hem en Zijn Woord te bekritiseren, zullen zij trachten hun eigen leven in harmonie te brengen met de onveranderlijke maatstaven van deze majestueuze Schepper.
[Illustratie op blz. 13]
Volgens astronomen zijn er negen planeten in ons zonnestelsel. Is er misschien nog een tiende?
[Illustratie op blz. 14]
Men neemt aan dat het universum 100 miljard melkwegstelsels telt. Gelden daar overal dezelfde natuurkundige wetten als hier op aarde?