Geschiedenis en toekomst van de kosmos

13,7 miljard jaar

Geen betere manier om een gezellig avondje af te sluiten dan nog even kort de geschiedenis en toekomst van de kosmos door te nemen. Big bang, big crunch, parallelle universa, de Vedische scheppingsverhalen — ze doen het allemaal uitstekend aan de stamtafel. Veredelde borrelpraat, dat was inderdaad lang de karakterisering van de kosmologie, een vakgebied dat gemakkelijk bezwijkt onder het gewicht van de vragen die het stelt. «Ergens tussen de economie en de parapsychologie» plaatste Nobelprijswinnaar Martinus Veltman het niet lang geleden.

Maar er is een revolutie aan de gang. In snel tempo wordt een aantal van die grote vragen — waar komen we vandaan, hoe lang zijn we hier al, waar gaan we naartoe — met snel groeiende precisie beantwoord. In een paar jaar zal de kosmologie een even solide reputatie kennen als Veltmans elementaire-deeltjesfysica.

Wel een stille revolutie, want het volledige gebrek aan belangstelling in de media is opvallend. Hoe vaak zijn dit soort vragen niet al gesteld? En hoeveel mensen zijn niet op zondagsscholen, madrasa’s en Maharishi-universiteiten geplaagd met de meest onwaarschijnlijke scheppingsverhalen? Maar nu de feitelijke antwoorden gegeven worden, blijkt een oorverdovende stilte het enig gepaste antwoord.

Nu is historisch gesproken gebrek aan precisie in de kosmologie nooit het grootste probleem geweest. Zo kon in de zeventiende eeuw de Ierse aartsbisschop James Usscher van Armagh nog zonder blikken of blozen beweren dat de schepping plaatsgevonden heeft bij dageraad op 23 oktober in het jaar 4004 voor Christus. Hij telde gewoon, te beginnen bij Adam, nauwkeurig alle generaties van het Oude Testament bij elkaar op. Er was wel wat discussie hoe laat op de dag de schepping had plaatsgevonden, maar blijkbaar was God een vroege vogel.

Een dergelijke akelige precisie zal waarschijnlijk niet meer te behalen zijn, maar de allerlaatste metingen van de Amerikaanse WMAP-satelliet zijn minstens even spectaculair. Zo weten we nu dat «wij», dat wil zeggen alle materie en straling in het heelal, ja, zelfs de tijd zelf, 13.700 miljoen jaar oud zijn. Dit getal is bepaald met een nauwkeurigheid van tweehonderd miljoen jaar, zeg maar plus of minus de dinosauriërs.

Natuurlijk was de leeftijd van het universum al langer bij grove benadering bekend, maar onderschat niet de kracht van de extra decimaal. Die 13,7 miljard jaar zal een culturele icoon worden, net als de 4,5 miljard jaar die onze aarde bestaat, een getal dat met dezelfde één procent nauwkeurigheid is bepaald.

Wat heeft die WMAP-satelliet nu zo precies gemeten? Aan de hemel staat een levensgroot fossiel, een soort vingerafdruk van de big bang. Dat is de kosmische achtergrondstraling, toevallig ontdekt in 1965 als een stoorsignaal in een antenne dat eerst nog werd verward met duivenpoep. Het is een zee van lichtdeeltjes die 380.000 jaar na de oerknal zijn ontstaan en sindsdien ongehinderd door de kosmos vliegen.

Die straling ziet er trouwens niet erg spectaculair uit, eerder als een gigantisch televisiescherm gevuld met ruis. Maar die ruis is wel verantwoordelijk voor alle structuur in het heelal: sterrenstelsels, sterren, planeten, en uiteindelijk ook het leven op aarde. En deze tekst.

De bron van die minuscule weeffoutjes in het heel vroege heelal is Heisenbergs onzekerheidsprincipe. Normaal gesproken speelt dit slechts een rol in de wereld van atomen en elementaire deeltjes, maar door de enorme uitdijing van het heelal zijn die microscopische onzekerheden uitvergroot tot kosmische proporties. Zonder dit kwantummechanische gedoogbeleid van de natuur zou het heelal gewoon helemaal leeg zijn. Wij zijn eigenlijk het resultaat van een kosmische afrondingsfout.

De WMAP-satelliet vertelde ons nog ander fascinerend nieuws, dat evenzeer in dovemansoren viel. Zo blijkt maar vier procent van de totale energie in het heelal te bestaan uit de ons bekende materie. De resterende 96 procent is gewoon zoek! Eén kwart daarvan bestaat uit een nieuw soort materie. Driekwart wordt gevormd door een mysterieuze vorm van «donkere energie» die in de lege ruimte ligt opgesloten en met zijn veerkracht het heelal als een soort ineengedrukte spons doet exploderen.

Daarmee is direct ook de afloop van de film beslecht. Het heelal zal alleen maar sneller en sneller gaan uitdijen. Uiteindelijk verdwijnen alle andere sterrenstelsels uit beeld en blijven we helemaal alleen over. De zon is dan allang als een nachtkaars uit gegaan. Ons wacht in bittere eenzaamheid de ultieme koudedood. De enige manier om te overleven zal zijn steeds langere collectieve winterslapen in te stellen, om zo de laatste druppels energie te sparen.

Toch een geweldig verhaal voor de avondsluiting!