dinsdag 1 mei 2007

Overzicht der Overzichten

Je kent die grote filosofische vragen: Waar komen wij vandaan? Waarom zijn wij hier? Waarom is er iets, en niet veeleer niets? Waarom ontstond ons universum? En hoe? En zovoort?

Dat zijn vragen waarop filosofen soms zeer interessante dingen hebben geantwoord. En toch verzinken die, puur inhoudelijk bezien, in het niets vergeleken met de wetenschappelijke inzichten van de jongste eeuw, en waar vandaag de dag iedereen zomaar kennis van kan nemen. Zo hebben we het hier wel al gehad over “natuurlijke selectie” en “het onststaan van het leven”, en vele andere. En het punt is, we kunnen die vragen, voor zover we ze hebben met de antwoorden erbij, op een rijtje zetten, en dat alleen al geeft een interessant effect.

Beginnend bij het begin, we hebben redenen om aan te nemen dat er een Big Bang was. Dat is in het huidig stadium van de menselijke kennis de Vraag Naar Het Ontstaan Van Alles. Bij mijn weten is niet bekend waarom er een Big Bang was, of hoe de condities daarvoor ontstonden (laat staan welke condities dat zijn). Maar we kunnen, in zekere zin, terugkijken in de tijd, en extrapoleren. We hebben hier al eens gezien dat dat een beeld geeft waarbij “alles” op “één punt” verzameld zat, dat sindsdien alleen maar uitbreidde. We hebben ook gezien dat dat in eerste instantie alleen maar een zeer woest verhaal was, maar dat er minstens twee zeer verschillende controles aan vastzaten. Twee dingen die zouden volgen uit de woeste theorie, indien die tenminste waar was, bleken ook werkelijk, en zeer nauwkeurig, waar te zijn: waardoor de theorie erg geloofwaardig werd (1).

Eén van die consequenties was dat er in de uitdijende ruimte een grote hoeveelheid gas terechtkwam, voornamelijk (ca. 75%) bestaand uit waterstof (noem het protonen, om strikt te zijn, en de rest “heliumkernen”), die individueel bezien een heel klein beetje zwaartekracht uitoefenen.

Ik weet niet of de mensheid weet waarom protonen zwaartekracht uitoefenen, en waarom juist zoveel of zo weinig. Ik weet ook niet of we er enig idee van hebben waarom dat zeer zwak (vanuit zwaartekrachtstandpunt) waterstof in die uitdijende ruimte niet doodeenvoudig willekeurig verspreid raakte, zodat we gewoon eindigen met een heelal met niets anders dan gelijk verdeeld waterstofgas. Dat is de Vraag Waarom Het Universum “Interessant” Is (in tegenstelling tot “een dode wolk zeer dun gas, verspreid door de gigantische doos die het universum is). Misschien hebben we geen flauw idee, misschien hebben we enkele woeste verhalen, misschien weten we dat zeer nauwkeurig – maar ikzelf weet het niet.

Maar op basis van wat we kunnen zien (iets heel anders dan “wat we kunnen begrijpen”) lijkt het er op dat er in die verdeling van dat waterstof zekere oneffenheden zaten. Die waren groot genoeg om de zelfs zeer lichte zwaartekracht van (een deel van) de protonen effect te geven. Dat effect leidde in die uitdijende ruimte tot een tegengesteld resultaat: de protonen verspreidden zich niet verder doorheen die zeer grote ruimte, maar verzamelden zich integendeel in meer geconcentreerde gaswolken.

Als gevolg daarvan werd hun gravitationele (“zwaartekracht”) invloed op de rest van het universum sterker, zodat ze nog meer protonen gingen aantrekken, wat de gravitatie nog versterkte, wat nog meer protonen aantrok, enzovoort. Nogmaals, ik weet niet waarom die initiële verdeling zo was dat dit het resultaat was, en of de hedendaagse natuurkunde het wel weet, maar zoals het er naar uitziet, is dat wat er gebeurd is.

Maar vanaf dat punt wordt het plaatje weer duidelijker. We weten vrij precies wat er gebeurt wanneer het beschreven sneeuwbaleffect inwerkt op enorme hoeveelheden protonen. Ze vlammen op in thermonucleaire reacties, waar ze (gedeeltelijk) met elkaar “fuseren” – een woord waarmee we bedoelen dat er zwaardere materie ontstaat, plus de straling die we kennen van de zon, zodat de bestanddelen van onze materiële wereld in de sterren tot stand komen (2). Dat is de Vraag Naar Waarom Er in Het Universum Licht En Warmte Is.

En in een spel van leven en dood van sterren, waar we een vrij goed beeld van hebben, weten we hoe dat materiaal - waterstof verrijkt met de andere atomen die intussen in de sterren zijn ontstaan – via explosies van sterren (“nova’s” en “supernova’s”) opnieuw in de gaswolken van de ruimte terechtkwam, en opnieuw door zwaartekracht in een tweede generatie van sterren terechtkwam, waarbij een deel van de (verrijkte) gaswolk niet tot sterren, maar wel tot planeten en manen condenseerde. We hebben er een vrij goed beeld van dat op die manier 4.6 miljard jaar geleden ons zonnestelsel ontstond, inclusief de Aarde, als derde planeet gerekend vanaf de zon. Dat is de Vraag Naar Waar De Wereld Vandaan Komt.

Het is ons vandaag, aan het begin van de 21ste eeuw, onbekend hoe of waarom het gebeurd is, maar het lijkt er op dat ongeveer één miljard jaar nadien leven is ontstaan. Dus: uit dezelfde materie die ooit in sterren van waterstof tot zwaardere atomen is omgezet, terug de ruimte is ingespuwd, en vervolgens op de planeet is terechtgekomen. Hoewel we niet weten hoe en waarom dat is kunnen gebeuren, kunnen we daar wel interessante ideeën over formuleren (3). Het is de Vraag Naar Het Ontstaan Van Het Leven.

Maar eenmaal we kunnen zien (in tegenstelling tot begrijpen) dat er leven is, weten we vrij precies wat er nu zal gebeuren. Leven zal zichzelf reproduceren, maar zal nooit perfecte copieën van zichzelf maken. Indien sommige kleine verschillen die daarbij ontstaan tegelijk erfelijk zijn, en een impact hebben op de reproductiekans, dan zal dat leven via een aanpassingsproces wijzigingen ondergaan. Het mechanisme van dat proces ("natuurlijke selectie") is nauwkeurig bekend (4). En een ander woord voor “wijzigingen ondergaan doorheen de tijd” is “evolutie”. Daarmee zijn we bij de Vraag Naar Waar Wij Vandaan Komen.

Ik weet overigens niet of wij, de mensheid anno 2,007, weten waarom geen twee individuen precies aan elkaar gelijk zijn; dus of dat bijvoorbeeld “toeval” is, of een nauwkeurig proces dat we alleen maar niet kennen, of whatever. Maar op het niveau van waarneming kunnen we zien dat het zo is.

Zo kunnen we nog een tijdje doorgaan. Het zal afhangen van persoonlijke voorkeuren, welke van die vragen werkelijk bij de meest fundamentele horen, en welke eerder “details” (nu, ja...) zijn. Hoe kon het eerste meercellig leven ontstaan? Hoe kon intelligentie ontstaan? Maar laten we we het er maar bij houden dat het in principe mogelijk is om al die vragen te formuleren, en netjes op een rijtje te zetten. Is het niet merkwaardig te zien hoe wij in een tijdperk leven, waarin we sinds het ontstaan van (wat wij) “het universum” (noemen) tot vandaag voor een deel van die vragen vrij goede antwoorden hebben, en er tegelijk nog veel werk aan de winkel is voor een hoop van de andere?

-------------------------------------------
(1) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2006/01/kosmologie-een-anecdote.html
EN: http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2006/07/kosmologie-weemoedig-wegdromend.html
(2) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/03/wij-zijn-sterrenstof.html
(3) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/03/het-ontstaan-van-het-leven.html
EN: http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/03/het-ontstaan-van-het-leven-vervolg.html
(4) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2006/03/dingen-die-iedereen-zou-moeten-weten-3.html

Geen opmerkingen: