Lucas Ellerbroek - 'Planetenjagers'

NPO Nieuws, 3 februari 2015
Lucas Ellerbroek - 'Planetenjagers' (Uitgeverij Prometheus)
Boekbespreking door: Arnout Jaspers

Ons op maat gemaakte heelal - het 'antropisch principe': de verhouding van de twintig natuurconstantes wijst erop, dat de evolutie van het heelal een doel heeft: het laten ontstaan van leven.

Onze Melkweg wemelt van de exoplaneten, waarvan vele ongetwijfeld op de aarde lijken. De natuurwetten lijken samen te zweren om een heelal te maken waarin leven kan gedijen. Is ons heelal een computersimulatie?
Met de nieuwste telescopen worden aan de lopende band exoplaneten gevonden, planeten die rond andere sterren draaien. De eerste is pas in 1995 ontdekt door de Zwitsers Michel Mayor en Didier Queloz, maar daarna was het hek van de dam. De teller staat nu op ruim 1700. Het opsporen van exoplaneten is inmiddels een respectabel specialisme binnen de astronomie.
Lucas Ellerbroek, tot voor kort zelf astronoom en zondag te gast in Boeken, schreef er afgelopen jaar het boek Planetenjagers over. Echte plaatjes maken van exoplaneten kunnen we niet, daarvoor staan zelfs de meest nabije te ver weg. Gek genoeg is het wel mogelijk om iets te weten te komen over de samenstelling van de atmosfeer van een exoplaneet. Als in die atmosfeer veel zuurstof zou voorkomen, heeft dat invloed op het infrarode licht dat een planeet uitzendt, het gas laat een soort vingerafdruk achter in de infrarode 'kleur' van die planeet.
Dat is leuk voor specialisten, maar wat we natuurlijk eigenlijk willen weten is of er al een exoplaneet gevonden is waar leven voorkomt. Zuurstof in de atmosfeer zou daarvoor een zeer sterke aanwijzing zijn, omdat het gretig chemische reacties aangaat met allerlei andere stoffen, waardoor het op een dode planeet snel uit de atmosfeer verdwijnt. Voor zover wij weten, kunnen alleen planten die aan fotosynthese doen zuurstof terug in de atmosfeer brengen. Een dergelijke planeet is nog niet gevonden, maar planetenjagers en het brede publiek schijnen er het volste vertouwen in te hebben dat die binnen afzienbare tijd gevonden wordt. Wat hier kan, moet elders toch ook kunnen?

Gods vrije keus
Maar zelfs dat er één planeet in het heelal is waarop leven mogelijk is, kun je in groter perspectief zien als een buitengewoon onwaarschijnlijke samenloop van omstandigheden. Als de natuurwetten maar een heel klein beetje anders waren geweest, was de evolutie van het heelal heel anders verlopen.
In de nu bekende natuurwetten komen een stuk of twintig constantes voor, zoals de massa van het elektron of de sterkte van de zwaartekracht. De natuurwetten zeggen zelf niets over de grootte van die getallen; bij de oerknal had God bij wijze van spreken de vrije keus. Maar hij vulde precies de waardes in die leiden tot een 'interessant' heelal, dat niet al snel weer in elkaar klapt, maar ook niet te snel uit elkaar vliegt. Zodat zich sterrenstelsels kunnen vormen en langlevende sterren met planeten daar omheen, voorzien van het juiste materiaal om levende wezens te vormen.

Hoe nauw dat luistert, blijkt uit het beroemde voorbeeld van de koolstofproductie in sterren.
1. Het is letterlijk waar, dat wij gemaakt zijn van sterrenstof; de atomen in uw en mijn lichaam zijn ongeveer vijf miljard jaar geleden ontstaan uit kernreacties in het centrum van een ster (alleen waterstof en helium zijn al vlak na de oerknal ontstaan). Maar om een ster elementen als zuurstof, stikstof en fosfor te laten produceren, moet die eerst koolstof maken uit 3 atomen helium - wat met de kennis van toen een onmogelijke kernreactie leek.
2. In de jaren vijftig poneerde de fameuze astronoom Fred Hoyle daarom dat de atoomkern van koolstof een heel specifieke eigenschap moest hebben die dit toch mogelijk maakte, en die eigenschap is toen in een laboratorium inderdaad gevonden.
3. Nu heb je een ster die de benodigde stof voor een levend wezen maakt, maar hoe krijg je dat eruit? Door de ster te laten exploderen. Maar zo'n supernova-explosie is slechts mogelijk, doordat een zeker type deeltjes, de neutrino's, bij die explosie de juiste kracht op de overige materie uitoefent. Was die kracht zwakker, dan explodeerde de ster niet, was die sterker, dan verdween het centrum van de ster in een zwart gat.

Antropisch principe
Door dit soort finetuning van de natuurwettten gingen kosmologen zich serieus afvragen of het heelal voldoet aan een antropisch principe: het is op maat gemaakt voor de mens, of beter gezegd, voor het ontstaan van intelligent leven. De 'bijbel' op dit gebied, die in 1986 het begrip echt op de kaart zette, is het 600 pagina's dikke The Anthropic Cosmological Principle van fysici John Barrow en Frank Tippler, met tientallen voorbeelden van finetuning.

Veel wetenschappers zijn allergisch voor het antropisch principe, omdat het in zijn sterkste vorm impliceert dat de evolutie van het heelal een doel heeft en dan komt het bestaan van God aan de orde.
In zijn zwakkere vorm zegt het dat ons heelal afgestemd lijkt te zijn op onze behoeftes, omdat er talloze andere heelallen bestaan waarin de natuurwetten telkens een beetje anders zijn; maar uiteraard zien wij alleen het exemplaar waarin intelligent leven mogelijk is.

Het antropisch principe verleidt tot wilde speculaties: mogelijk is ons heelal, inclusief u en ik, slechts een gigantische computersimulatie in een ander heelal. In zijn boek The Goldilocks Enigma uit 2006 betoogt fysicus Paul Davies dat als je accepteert dat dit in principe mogelijk is, het vrijwel zeker is dat wij slechts virtueel bestaan. John Barrow is verder heel nuchter gebleven, maar Tippler publiceerde in 1994 De fysica van de onsterfelijkheid, een boek dat in een koortsdroom geschreven lijkt, waarin hij stelt dat uit de natuurwetten de wederopstanding van de doden en het eeuwige leven volgt, geheel volgens de katholieke leer.

De planetenjagers zullen de komende jaren duizenden nieuwe exoplaneten ontdekken, waarvan sommige waarschijnlijk sterk op de aarde zullen lijken, en misschien hebben er een of twee een atmosfeer die de vingerafdruk van het leven vertoont. Op zijn minst zullen we dan weten, dat die finetuning niet alleen voor de mens bedoeld is.


terug naar het antropisch principe

terug naar de woordenlijst

terug naar het weblog







^