Buitenaardse Beschavingen
Author: Isaac Asimov
Date: 1979-12-12 08:00:00+00:00
Keywords: Science; Science Fiction; Philosophy
Description: Zijn wij alleen? Zijn menselijke wezens de enige bezitters van ogen waarmee de diepten van het heelal kunnen worden gepeild? Zijn zij de enige vervaardigers van apparaten waarmee de reikwijdte der zintuigen kan worden verlengd of uitgebreid - de enige wezens die er op intelligente wijze naar streven om hetgeen dat wordt gezien te doorgronden? Op zijn speurtocht door het heelal naar leven en intelligentie gaat Isaac Asimov uit van recente wetenschappelijke gegevens. Hij onderzoekt aan welke voorwaarden moet zijn voldaan, zowel voor het ontstaan van leven als voor de ontwikkeling van beschavings
Publisher: Rostrum

Tekst blurb:

Zijn wij alleen? Zijn menselijke wezens de enige bezitters van ogen waarmee de diepten van het heelal kunnen worden gepeild? Zijn zij de enige vervaardigers van apparaten waarmee de reikwijdte der zintuigen kan worden verlengd of uitgebreid — de enige wezens die er op intelligente wijze naar streven om hetgeen dat wordt gezien te doorgronden?

Op zijn speurtocht door het heelal naar leven en intelligentie gaat Isaac Asimov uit van recente wetenschappelijke gegevens. Hij onderzoekt aan welke voorwaarden moet zijn voldaan, zowel voor het ontstaan van leven als voor de ontwikkeling van beschavingsvormen.

In zijn boeiend geschreven verslag geeft Isaac Asimov zijn verkenning weer van de plaatsen in het heelal waar geavanceerde, technologische beschavingen mogelijk zijn, en geeft hij oplossingen voor de problemen die zich zullen voordoen op het gebied van communicatie en interpretatie.

Een verrassend onderzoek door de meester van Science fiction

Verspreiding:

Uitgeverij Rostrum BV, postbus 594, 2003 RN Haarlem, tel. 023-31 55 07, telex 71178

Oorspronkelijke titel

Extraterrestrial civilizations

© 1979 by Isaac Asimov Uitgave

Crown Publishers, Inc., New York

Vertaling

Jack Kröner

© Nederlandse uitgave 1981 by ECI, Vianen

ISBN 90 328 0451 0

Ter herinnering aan Paul Nadan (1929 — 1978)

voor wie ik eerder aan dit boek had moeten beginnen.

Inhoud

1    De aarde

2    De maan

3    De binnenplaneten van het zonnestelsel

4    De buitenplaneten van het zonnestelsel

5    De sterren

6    Planetaire systemen

7    Heldere sterren

8    Aarde-achtige planeten

9    Leven

10   Buitenaardse beschavingen

11   De exploratie van de ruimte

12   Interstellaire vluchten

13   Boodschappen

Register

1 De aarde

De vraag waar het om gaat, is: Zijn wij alleen?

Zijn menselijke wezens de enige bezitters van ogen waarmee de diepten van het heelal kunnen worden gepeild? Zijn zij de enige vervaardigers van apparaten waarmee de reikwijdte der zintuigen kan worden verlengd of uitgebreid — de enige wezens die er op intelligente wijze naar streven om hetgeen dat wordt gezien te doorgronden?

Het antwoord luidt waarschijnlijk: Nee, wij zijn niet alleen! Er bestaan andere wezens die zoeken en zij doen dat waarschijnlijk met veel meer succes dan wij.

Veel astronomen zijn deze mening toegedaan en ik deel deze mening.

Wij weten niet waar deze andere intelligente wezens zich bevinden, maar ergens moeten zij bestaan. Wát zij doen weten wij niet, maar zij doen veel. Wij weten niet hoe zij eruitzien, maar zij beschikken ongetwijfeld over intelligentie.

En als zij zich ergens in de ruimte bevinden — zullen zij ons dan vinden? Of hebben zij dat reeds gedaan?

En als zij ons niet hebben gevonden, kunnen wij hen dan vinden? Of liever gezegd: moeten wij hen wel vinden? Zou dat niet eens gevaarlijk kunnen zijn?

Dit zijn de vragen die moeten worden gesteld zodra wij het erover eens zijn dat wij inderdaad niet alleen zijn en dat doen astronomen dan ook.

Het gehele probleem met betrekking tot het bestaan van buitenaardse intelligentie wordt thans zo algemeen aanvaard, dat men het heeft afgekort en bij astronomen staat het dan ook bekend als SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence).

De eerste wetenschappelijke discussie omtrent SETI die hoopgevend was wat betreft de positieve resultaten van dit onderzoek, vond plaats in 1959 en het is daarom begrijpelijk dat men zou veronderstellen dat het probleem van recente datum zou zijn, voortgevloeid uit de ontwikkeling van de astronomie gedurende de afgelopen decennia, en een voortbrengsel van de ontwikkelingen op het gebied van de bemande ruimtevaart.

Wellicht bent u van mening dat men vóór de afgelopen decennia voetstoots heeft aangenomen dat wij alleen zouden zijn en dat de nieuwe opvattingen omtrent andere intelligente wezens zo schokkend waren dat zij ons tegen onze wil zouden dwingen tot een innerlijke revolutie wat betreft onze opvattingen op dit gebied. Dat is allesbehalve het geval.

Vrijwel de hele geschiedenis door hebben namelijk vrijwel alle mensen voetstoots aangenomen dat wij niet alleen zijn. Het bestaan van andere intelligente wezens werd zelfs als vanzelfsprekend beschouwd.

Dit soort opvattingen waren niet het gevolg van de ontwikkeling der wetenschappen. Integendeel. Wat de wetenschap heeft gedaan, was het elimineren van vooroordelen en het scheppen van een nieuw wereldbeeld dat tegengesteld was aan de daarvoor bestaande normen.

Laten wij, alvorens ons bezig te houden met andere intelligenties, beginnen met een omschrijving van het begrip ‘alleen zijn’.

Geesten

Terugkerend tot het begin zullen wij moeten aanvaarden dat de uitdrukking buitenaardse intelligentie al een beetje misleidend is. Tenslotte verwijst zij naar het bestaan van intelligentie op andere werelden dan de planeet aarde en om haar zin te verlenen, dienen wij ervan uit te gaan dat er andere werelden dan onze planeet bestaan.

Het merendeel der mensen heeft bijna de gehele geschiedenis door gedacht dat er geen andere werelden bestonden. Onze aarde was dé wereld, het tehuis van alle levende wezens. De hemel was voor vroegere waarnemers precies wat zij leek te zijn — een soort koepel die overdag blauw was en werd verlicht door de gloed van de zon en die ’s nachts zwart was en bedekt met de heldere speldeprikken der flonkerende sterren.

Onder dergelijke omstandigheden heeft de uitdrukking buitenaardse intelligentie uiteraard geen betekenis. Laten wij het daarom eerst hebben over niet-menselijke intelligentie.

Zodra wij dit doen, wordt het onmiddellijk duidelijk dat de mens in het pre-wetenschappelijke tijdperk er altijd van uitging dat de mensheid niet alleen was en dat de enige wereld die zij kenden een grote verscheidenheid van niet-menselijke intelligenties omvatte. Voor hen was menselijke intelligentie slechts één onder vele intelligenties en bovendien naar alle waarschijnlijkheid de zwakste en de minst ontwikkelde.

De prehistorische mens beschouwde gebeurtenissen in de wereld als grillig en willekeurig. Niets gehoorzaamde aan onwrikbare wetten, omdat het begrip ‘wet’ niet werd beschouwd als zijnde inherent aan het heelal. Indien er zich iets onvoorspelbaars voordeed dan kwam dit niet omdat men onvoldoende wist om het gebeuren te hebben kunnen voorspellen, maar omdat ieder deel van het heelal existeerde uit vrije wil en werd gedreven door een onbegrepen motivatie — ja, misschien wel door een onbegrijpelijke motivatie.

Het begrip ‘vrije wil’ is onvermijdelijk verbonden met intelligentie. Om iets bewust te doen, dienen wij het bestaan van alternatieven te kennen om daaruit vervolgens een keuze te doen. Dat is een van de eigenschappen van intelligentie. Het leek daarom logisch intelligentie te beschouwen als een universeel aspect van de natuur.

Volgens de Grieken uit de oudheid — over wier mythen wij het best zijn ingelicht — omvat ieder aspect der natuur zijn eigen geesten. Iedere berg, rots, rivier, poel of boom, beschikte over zijn eigen nimf — een wezen dat niet alleen werd gekenmerkt door intelligentie, maar zelfs door een min of meer menselijke gedaante.

De oceaan was een godheid — evenals de hemel en de onderwereld. Aan deze godheden werden menselijke vermogens toegekend zoals geboorte en slaap en verschillende abstracties zoals gevoel voor kunst, schoonheid en het toeval.

Naarmate de tijd verstreek, verfijnde het denken der oude Grieken zich voldoende om al deze geesten, nymfen en godheden te beschouwen als symbolen die men trachtte los te maken van menselijke tradities.

Zo werd bijvoorbeeld aanvankelijk aangenomen dat Zeus en zijn medegoden op de berg Olympus in het noorden van Griekenland huisden, maar na verloop van tijd verhuisden zij naar een vage ‘hemel’ in de lucht. Hier hebben wij te maken met een voorbeeld van een andere ‘wereld’, maar een wereld die men nooit te zien kreeg of op een normale manier werd ervaren. Hetzelfde gold voor de god der Israëlieten die oorspronkelijk op de berg Sinaï of in de Ark des Verbonds huisde, maar die tenslotte ook in een hemel werd gedacht.

Op soortgelijke wijze ging men aanvankelijk uit van de gedachte dat de geesten der gestorvenen de wereld der levenden deelden. Zo bezoekt Odysseus de Hades, een vaag oord dat ergens in het verre Westen was gelegen en waar zich ook de zogenaamde Elyzeese Velden bevonden, het paradijs der oude Grieken. Na verloop van tijd werden de zielen der gestorvenen overgeplaatst naar een semi-mystieke, onderaardse hel.

Niettemin hebben wij hier te maken met een zuiver intellectueel verschijnsel, bedoeld om het denken te verlossen van in verlegenheid brengende, misleidende opvattingen, maar de ‘gewone’ man werd er nauwelijks door beroerd.

Wat de Griekse denkers ook gedacht mogen hebben over de oorzaak van het verschijnsel ‘regen’, de eenvoudige boer zal regen waarschijnlijk hebben beschouwd, zoals Aristophanes geestig opmerkt in een van zijn toneelstukken, als een gevolg van het feit dat ‘Zeus door een zeef piste’.

De hedendaagse meteorologie is een ingewikkelde wetenschap en veranderingen van het weer worden thans beschouwd als natuurverschijnselen die zich voltrekken volgens wetten die zo ingewikkeld zijn, dat wij ze nog niet volledig begrijpen en dat weersveranderingen nog slechts met een geringe mate van zekerheid kunnen worden voorspeld. Maar heel veel mensen beschouwen droogte als de wil van God en spoeden zich naar de kerk om daar om regen te bidden. Zij gaan blijkbaar uit van de gedachte dat de plannen van God zo onbelangrijk zijn, dat Hij ze zal wijzigen als daarom wordt gevraagd.

Wij zijn eraan gewend om alle goden en demonen uit de mythologie te beschouwen als ‘bovennatuurlijke’ wezens, maar dat is een verkeerde toepassing van dit begrip. Iedere cultuur die zich nog in het stadium van het mythologiseren bevindt, bezit nog geen conceptie omtrent de ‘wetten der natuur’ in de moderne betekenis daarvan. Als gevolg daarvan bestaat er voor hen niets ‘bovennatuurlijks’. De goden en demonen zijn alleen maar bovenmenselijk. Zij kunnen dingen doen waartoe de mens niet in staat is.

Eerst bij het ontstaan van de moderne wetenschap zou het begrip ‘natuurwet’ worden ingevoerd, een wet die onder geen omstandigheid kan worden verbroken. Bijvoorbeeld is dit het geval bij wetten betreffende het behoud van energie, de thermodynamica, de wetten van Maxwell, de quantumtheorie, de relativiteit, het principe der waarschijnlijkheid en de wetten van oorzaak en gevolg.

Het begrip ‘bovenmenselijk’ is volkomen gerechtvaardigd want er zijn voorbeelden van te over. Het paard beschikt over een bovenmenselijke snelheid; de olifant over een bovenmenselijke kracht; de schildpad over een bovenmenselijke levensduur. De kameel beschikt over een bovenmenselijk uithoudingsvermogen en de dolfijn is bovenmenselijk wat zijn vermogen tot zwemmen betreft. Het is zelfs denkbaar dat een of ander niet-menselijk wezen over een bovenmenselijke intelligentie beschikt.

Gezien vanuit een wetenschappelijk standpunt is het ontstijgen aan de natuurwetten — bovennatuurlijkheid dus — niet toegestaan. Het ‘wetenschappelijke universum’ is dan ook het enige universum waarmee wij ons in dit boek bezighouden.

Men zou gemakkelijk kunnen beweren dat de mens niet het recht heeft te zeggen of dit of dat niet is toegestaan, dat iets dat ‘bovennatuurlijk’ wordt genoemd deze benaming ontleent aan een willekeurige definitie die zijn bestaan dankt aan kennis die betrekkelijk en onvolledig is. Iedere wetenschappelijke onderzoeker zal moeten toegeven dat wij niet alle natuurwetten kennen die er misschien bestaan en dat wij niet alle implicaties begrijpen van de natuurwetten waarvan wij het bestaan veronderstellen. Achter het weinige dat wij weten, bestaat misschien veel dat ons, als gevolg van ons beperkt inzicht, als ‘bovennatuurlijk’ voorkomt, maar dat niettemin bestaat.

Indien wij uitgaan van onze onwetendheid dan kunnen wij tot geen enkele conclusie komen. Als wij zeggen: ‘Alles is mogelijk omdat wij zo weinig weten en daarom niet het recht hebben te beweren dat iets bestaat of niet bestaat’, dan betekent dit het einde van het denken. Er valt dan niets meer te elimineren, niets meer te erkennen. Het enige dat wij dan nog kunnen doen is het aaneenrijgen van woorden en gedachten op grond van intuïtie, geloof of openbaring, maar helaas schijnen er geen twee mensen te bestaan die dezelfde intuïtie, hetzelfde geloof of dezelfde openbaring delen.

Wat wij moeten doen is spelregels vaststellen, grenzen aangeven — hoe willekeurig zij ook mogen schijnen. Eerst dan wordt het mogelijk te bepalen wat wij binnen het kader van deze regels en beperkingen kunnen stellen.

Het wetenschappelijke wereldbeeld kiezen wil zeggen dat alleen die verschijnselen worden aanvaard, die op een of andere wijze kunnen worden waargenomen en wel op een wijze die voor iedereen toegankelijk is en vervolgens de generalisaties (die wij de natuurwetten noemen) te aanvaarden die uit deze waarnemingen kunnen worden afgeleid.

Zo bestaan er vier krachtvelden die alle wisselwerkingen tussen subatomaire deeltjes — en dus uiteindelijk van alle verschijnselen — bepalen. Deze zijn in volgorde van ontdekking: de zwaartekracht, de elektromagnetische kracht, de sterke en de zwakke nucleaire krachten. Geen enkel verschijnsel dat wordt waargenomen kan niet door een van deze krachten worden verklaard en geen enkel verschijnsel blijkt tot dusver zo raadselachtig te zijn dat de wetenschappelijke onderzoeker tot de conclusie is gekomen dat er, behalve de bovengenoemde vier krachtvelden, nog een vijfde krachtveld zou moeten bestaan.

Het is zeer wel mogelijk te beweren dat er een vijfde soort wisselwerking bestaat, of welk aantal dan ook, maar dat zij niet kan worden waargenomen. Indien zij niet kan worden waargenomen of zichzelf op welke wijze dan ook kenbaar kan maken, heeft het weinig of geen zin erover te praten — behalve misschien voor het plezier dat wij beleven door erover te fantaseren.[1]

Men kan bovendien beweren dat er een vijfde soort wisselwerking (of welk aantal dan ook) bestaat die inderdaad kan worden waargenomen, maar alleen door bepaalde mensen en onder bepaalde, onvoorspelbare omstandigheden.

Inderdaad, zoiets is denkbaar, maar het valt buiten het bereik van de wetenschap omdat onder deze voorwaarden letterlijk alles beweerd kan worden. Ik kan bijvoorbeeld zeggen dat er bergen zijn die louter uit smaragden bestaan die behept zijn met de eigenschap om door iedereen, behalve door mij, te worden gezien als louter rotsgesteente. U kunt het tegendeel niet bewijzen, maar wat heeft een dergelijke bewering voor zin? (Afgezien van de zin of de waarde ervan vinden de meeste mensen dergelijke beweringen zo irritant, dat iemand die zoiets hardnekkig blijft volhouden de kans loopt voor krankzinnig te worden versleten).

De wetenschap houdt zich alleen bezig met verschijnselen die gereproduceerd kunnen worden, met waarnemingen die onder bepaalde, vastgelegde omstandigheden door iedereen in het bezit van een normaal stel hersens kunnen worden gedaan en met waarnemingen waarover redelijke mensen het eens kunnen worden.

In feite zou men kunnen zeggen dat de wetenschap het enige terrein van het menselijke, intellectuele streven is waarop redelijke mensen het vaak eens kunnen worden, en soms van mening kunnen veranderen indien er nieuw bewijsmateriaal wordt gevonden. Op het terrein van de politiek, de kunst, de literatuur, de muziek, de wijsbegeerte, de godsdienst, de economie, de geschiedenis — de lijst kan eindeloos uitgebreid worden — kunnen anders redelijke mensen het niet alleen soms niet met elkaar eens zijn, maar is men het altijd oneens met elkaar en dan vaak hartstochtelijk.

Uiteraard is het wetenschappelijke wereldbeeld niet als één afgerond geheel sinds onheuglijke tijden van generatie op generatie tot ons gekomen. Het werd bij stukjes en beetjes ‘ontdekt’ en uitgewerkt. Het is dan ook niet compleet en zal dat waarschijnlijk nooit zijn. Nieuwe verfijningen, veranderingen en toevoegingen lijken aanvankelijk vaak ver gezocht — met de quantumtheorie en de relativiteitstheorie was dit zeker het geval — maar er bestaan bekende en erkende methoden om nieuwe theorieën te toetsen. Indien een theorie hierdoor wordt bevestigd, wordt zij erkend. De toetsmethode is niet altijd eenvoudig en gemakkelijk en daardoor kunnen er soms meningsverschillen ontstaan waardoor een dergelijke bevestiging onnodig wordt vertraagd.[2]

Uiteindelijk zal een bepaalde theorie toch worden aanvaard omdat het wetenschappelijke denken — zolang er sprake is van een redelijke vrijheid op het gebied van research en publiciteit — zichzelf pleegt te corrigeren. (Uiteraard is absolute vrijheid zonder onuitputtelijke financiële bronnen en onbegrensde ruimte moeilijk denkbaar.)

Dit is dan mijn rechtvaardiging voor het feit dat ik mij in dit boek, waar dat nodig blijkt, wel bezighoud met het supernormale, maar nooit met het bovennatuurlijke. Bij het behandelen van het onderwerp ‘niet-menselijke’ intelligentie waarmee wij ons in dit boek zullen bezighouden, zullen wij geen aandacht besteden aan engelen, demonen, goden of duivels of met wat voor zaken dan ook die niet-waarneembaar zijn en zich niet lenen tot experimentatie en die niet kunnen worden benaderd vanuit een redelijk standpunt.

Dieren

Tijdens onze speurtocht naar vormen van niet-menselijke intelligentie op aarde zullen wij ons dus, na alle wonderlijke zaken die de menselijke verbeeldingskracht uit het niets heeft geconstrueerd te hebben geëlimineerd, dienen te beperken tot de saaie zaken die wij kunnen voelen en waarnemen.

Wat de natuurlijke dingen op aarde betreft, kunnen wij dan beginnen met het elimineren van dode of niet-levende objecten.

Dit is zeer zeker geen onaanvechtbare beslissing, want het is niet onmogelijk dat bewustzijn en intelligentie inherent zijn aan alle materie — ja, het is zelfs denkbaar dat individuele atomen over een bepaalde microhoeveelheid bewustzijn en intelligentie beschikken.

Inderdaad, dat is niet uitgesloten, maar daar bewustzijn en intelligentie niet kunnen worden waargenomen of gemeten (althans nog niet) vallen deze zaken buiten het universum zoals ik dit opvat en daarom kunnen zij worden geëlimineerd.

Trouwens, als wij op zoek zijn naar niet-menselijke intelligentie kan voetstoots worden aangenomen dat wij zoeken naar een vorm van intelligentie die, hoewel aanwezig in iets anders dan een menselijk wezen, niettemin in grote trekken qua kwaliteit vergelijkbaar is met de intelligentie van een menselijk wezen. Dat betekent dat het een vorm van intelligentie dient te zijn die duidelijk als zodanig herkenbaar is. Wat er ook voor intelligentie aanwezig moge zijn, in een rotsblok zal niet een vorm van intelligentie zijn die wij als zodanig zullen kunnen herkennen.

Maar ja, dienen alle vormen van intelligentie dan aan elkaar gelijk te zijn of zelfs maar herkenbaar? Zal een rotsblok niet even intelligent of zelfs intelligenter kunnen zijn dan wij, maar op een voor ons onherkenbare wijze?

Indien dat het geval zou zijn, zal niets ons ervan kunnen weerhouden dat ieder individueel voorwerp in het universum even intelligent is als een menselijk wezen, maar dan zal de aard van de intelligentie van ieder voorwerp afzonderlijk zo zeer van de onze verschillen, dat zij onherkenbaar is.

Indien wij dit met succes kunnen handhaven, dan houdt hier iedere argumentatie op en is er geen plaats meer voor een verder onderzoek. Als wij verder willen gaan, dan zullen wij ons beperkingen moeten opleggen. Bij het zoeken naar niet-menselijke intelligentie kunnen wij ons redelijkerwijs beperken tot die vormen van intelligentie die als zodanig, zij het misschien vaag, herkenbaar zijn bij reproduceerbare waarnemingen, waarbij onze eigen vorm van intelligentie als uitgangspunt wordt genomen.

Het is mogelijk dat de waargenomen vorm van intelligentie zodanig van de onze verschilt, dat wij hem niet onmiddellijk, maar geleidelijk aan herkennen. Niettemin bestaat er, sinds wij ons bewust zijn van onze relatie met ‘dode’ voorwerpen, geen reden te veronderstellen dat deze voorwerpen enig teken van intelligentie (hoe zwak dan ook) hebben vertoond.[3] Het is daarom redelijk dat wij ook deze bij ons verdere onderzoek uitschakelen.

Indien wij overgaan op levende voorwerpen kunnen wij vervolgens de vraag opwerpen op welke wijze wij een onderscheid maken tussen levende en niet-levende dingen. Dit onderscheid is moeilijker te maken dan wij misschien geneigd zijn te denken, maar dat is irrelevant. Alle objecten die in dit opzicht aanleiding tot verwarring geven — zij het levend of niet-levend — kunnen redelijkerwijs worden beschouwd als niet in het bezit zijnde van niet-menselijke intelligentie.

Zo kunnen wij van de objecten waarvan zonder twijfel kan worden vastgesteld dat zij tot de ‘levende’ voorwerpen behoren, de gehele plantenwereld elimineren. Er is geen herkenbare intelligentie in de prachtigste eik, de zoetstgeurende roos of de meest vraatzuchtige vleesetende plant.[4]

Zodra wij ons evenwel gaan bezighouden met dieren liggen de zaken anders. Dieren bewegen zich voort zoals wij ons voortbewegen en bezitten, evenals wij, herkenbare behoeften en angsten. Zij eten, slapen, planten zich voort, vernietigen elkaar, zoeken beschutting en trachten gevaren te ontlopen. Als gevolg hiervan bestaat de neiging om in hun daden menselijke motiveringen en menselijke intelligentie te projecteren.

Zo konden bijvoorbeeld mieren en bijen, die een gedragspatroon volgen dat louter instinctief is en weinig ruimte biedt voor individuele variaties teneinde onverwachte situaties tegemoet te komen, worden beschouwd als zijnde doelgericht en vlijtig.

De slang die door het gras glijdt omdat dit als gevolg van zijn lichaamsvorm de enige wijze is om zich voort te bewegen en als gevolg waarvan hij vrijwel onopgemerkt blijft en ongezien tot de aanval kan overgaan, wordt als ‘listig’ beschouwd. (Deze karakterisering berust o.a. op het gezag van de Heilige Schrift. Zie Genesis 3; 1.)

Op soortgelijke wijze beschouwt men de ezel als dom, de adelaar als majestueus, de pauw als trots, de vos als slim enz.

Het is bijna onvermijdelijk dat het grootscheepse verlenen van menselijke eigenschappen aan dierlijke handelingen als gevolg heeft dat wij voetstoots aannemen dat wij — indien wij een communicatie tot stand zouden kunnen brengen met bepaalde dieren — menselijke intelligentie zouden kunnen constateren.

Dit wil niet zeggen dat bepaalde mensen — indien in het nauw gedreven — zullen toegeven dat zij dit inderdaad geloven. Niettemin kunnen wij naar Disneyfilms kijken waarin met menselijke redebegaafde dieren voorkomen, zonder ons bewust te zijn van het ongerijmde daarvan.

Uiteraard zijn dit soort films of tekeningen niet meer dan een aardig spelletje en het gretig uitschakelen van ongeloof is dan ook een typisch menselijke eigenschap. Maar de fabels van Aesopus en de middeleeuwse verhalen over Reintje de Vos zijn in feite niet meer dan een manier om waarheden te verkondigen over sociale misstanden, zonder zich het ongenoegen op de hals te halen van hen die aan de macht zijn als gevolg van het feit dat deze laatsten misschien niet intelligent genoeg waren om door te hebben dat zij op de hak werden genomen.

Niettemin toont de hardnekkige populariteit van dit soort verhalen een zekere bereidheid bij mensen aan om in dit opzicht het ‘ongeloof’ terzijde te schuiven. Ik vermoed dat men er onbewust van uit gaat dat, als dieren al niet zo intelligent zijn als wij, zij dit eigenlijk wel zouden moeten zijn.

Wij kunnen onszelf niet eens verschuilen achter de gedachte dat verhalen over sprekende dieren alleen voor kinderen zijn bestemd. De recente bestseller Waterschapsheuvel van Richard Adams is een voorbeeld van een boek over sprekende dieren voor volwassenen — een boek dat mij ten zeerste ontroert.

En toch — samen met dit oeroude, fundamentele gevoel van verwantschap met de dieren (ook al hebben wij hen afgeslacht of tot slaven verlaagd) bestaat er, althans in het Westen, het gevoel dat er een onoverbrugbare kloof bestaat tussen menselijke wezens en andere dieren.

In het bijbelse scheppingsverhaal wordt de mens geschapen op een wijze die verschilt van de schepping van andere wezens. Volgens dit verhaal zou de mens als Gods evenbeeld zijn geschapen en zou de rest van de schepping ondergeschikt aan hem zijn.

Dit verschil zou bestaan uit het feit dat de mens over een ziel beschikt en de rest niet, dat er een goddelijke vonk in de mens aanwezig zou zijn, iets onsterfelijks dat in de dieren ontbreekt, iets dat de mens de dood zal doen overleven, iets dat in dieren niet aanwezig is.

Dit alles valt buiten het gebied van de wetenschap en kan dus buiten beschouwing worden gelaten. De invloed van dit soort religieuze opvattingen maakt het evenwel gemakkelijker te geloven dat alleen de mens, in tegenstelling tot de dieren, een redelijk wezen is en dit laatste kan worden geobserveerd door middel van de gebruikelijke wetenschappelijke methoden.

Niettemin is de mens nooit zeker genoeg geweest van de ongeëvenaardheid van zijn soort om dit door de wetenschap te laten toetsen. Er bestond zelfs een soort zenuwachtige weerstand ten aanzien van biologen met een sterk ontwikkeld gevoel voor orde, die ernaar streefden levende wezens onder te brengen in soorten, geslachten, orden, families, enz.

Door het groeperen van dieren volgens grotere of kleinere overeenkomsten, verkrijgt men een soort levensboom waarvan de verschillende takken en twijgen de soorten vertegenwoordigen. Wat aanvankelijk een schijnbaar onontkoombare metafoor leek, verwijst evenwel duidelijk naar de mogelijkheid dat de boom is gegroeid, dat de takken zich hebben ontwikkeld.

Samengevat: het louter Massificeren van de soorten geeft onvermijdelijk aanleiding tot het vermoeden dat het leven zich ontwikkeld heeft; dat de meer intelligente soorten zich bijvoorbeeld hebben ontwikkeld uit de minder ontwikkelde soorten en dat, in het bijzonder menselijke wezens, zich hebben ontwikkeld uit primitieve soorten die niet de beschikking hadden over mogelijkheden die wij thans als specifiek menselijk beschouwen.

Toen Charles Darwin in 1859 zijn On the Origin of Species deed verschijnen, stak er — hoewel hij voorzichtig de menselijke evolutie had vermeden — een storm van verontwaardiging op. (Het zou nog een jaar of tien duren voordat hij het aandurfde de Descent of Man te publiceren).

Zelfs nu nog hebben veel mensen moeite met het aanvaarden van de evolutieleer. Men vindt het blijkbaar niet aanstootgevend dat dieren zoals muizen, menselijke karaktertrekken vertonen (wie is er aandoenlijker dan Mickey Mouse?), maar men vindt het wel aanstootgevend dat mensen zouden zijn ontstaan uit niet-menselijke voorouders.

De primaten

De Massificatie van dieren omvat een soort die primaten wordt genoemd, een soort die apen en aap-achtigen omvat. Qua uiterlijk vertonen de primaten meer gelijkenis met de mens dan welk ander dier dan ook en het is uiteraard vanzelfsprekend dat daaruit wordt afgeleid dat zij nauwer verwant zijn aan de mens dan aan andere dieren. Indien deze klassificatie überhaupt enige zin heeft, dan dient ook de mens onder de primaten te worden gerangschikt.

Indien de evolutieleer wordt aanvaard, dan volgt daaruit de onvermijdelijke conclusie dat de verschillende primaten, met inbegrip van de mens, zich hebben ontwikkeld uit één enkele stam en dat betekent dat wij bij wijze van spreken allemaal neven en nichten zijn.

De gelijkenis van andere primaten met de mens is zowel innemend als afstotend. Het apenhuis is in dierentuinen altijd de populairste afdeling en vooral naar de mensapen, die de grootste gelijkenis met de mens vertonen, wordt gefascineerd gekeken.

De Engelse dramaturg William Congreve schreef evenwel in 1695: ‘De aanschouwing van een aap heeft mij steeds tot een verootmoedigend nadenken gebracht’. Het valt gemakkelijk te raden wat deze verootmoedigende gevoelens geweest zijn en wel in die zin, dat de mens kan worden omschreven als een grote en ietwat intelligente aap.

Zij die gekant zijn tegen de evolutieleer nemen meestal een hardvochtig standpunt in ten aanzien van apen en overdrijven hun niet-menselijke eigenschappen teneinde enige verwantschap tussen deze apen en zichzelf minder waarschijnlijk te doen lijken.

Er is gezocht naar anatomische verschillen, naar kleine lichamelijke verschillen, naar fysieke eigenschappen die alleen bij de mens aanwezig zouden zijn, maar het bestaan ervan heeft men nooit kunnen aantonen.

In feite wordt de oppervlakkige gelijkenis tussen ons en de andere primaten, in het bijzonder tussen ons, de chimpansee en de gorilla, er alleen maar duidelijker door. Er zijn weliswaar verschillen, maar nooit van essentiële aard.

Als de anatomie faalt om een absolute kloof tussen ons en de mensapen aan te tonen, dan kan een bestudering van het gedragspatroon dat misschien wel.

Zo kan bijvoorbeeld een chimpansee niet spreken. Pogingen om hem te leren praten, met wat voor geduld en vaardigheid dan ook, hebben altijd gefaald en zonder een spraakvermogen blijft de chimpansee niet meer dan een dier. (De uitdrukking ‘Het stomme dier’ heeft geen betrekking op een gebrek aan intelligentie, maar op het feit dat het niet spreken kan).

Zou het evenwel niet mogelijk zijn dat wij daardoor communicatie en spraakvermogen door elkaar halen?

Het spraakvermogen — dat mogen wij wel aannemen — is de meest verfijnde vorm van communicatie, maar is het de enige vorm?

Het menselijke spraakvermogen is afhankelijk van het menselijke vermogen om snelle bewegingen met de keel, de tong, de mond en de lippen te maken en van alles dat onder controle staat van dat deel van de hersenen dat de ‘winding van Broca’ (naar de Franse chirurg Pierre Paul Broca 1824-1880) wordt genoemd. Indien deze winding wordt beschadigd door een tumor of een ongeval, dan heeft dit spraakverlies tot gevolg, maar ook tot het onvermogen om woorden te begrijpen. Het betreffende individu behoudt evenwel zijn intelligentie en is bijvoorbeeld in staat zich door middel van gebaren verstaanbaar te maken.

Het deel van het brein van een chimpansee dat overeenstemt met de winding van Broca is niet groot genoeg en onvoldoende ingewikkeld om spraak in de menselijke betekenis van het woord mogelijk te maken, maar hoe staat het met zijn vermogen om gebaren te maken? Chimpansees maken — als zij in het wild leven — gebruik van allerlei gebaren. Zou dit vermogen te ontwikkelen zijn?

In juni 1966 adopteerden Beatrice en Allen Gardner, werkzaam aan de universiteit van Nevada, een vrouwtjeschimpansee van 1½ jaar. Zij noemden haar Washoe en besloten haar de doofstommentaal te leren. De resultaten waren opzienbarend.

Washoe leerde met gemak tientallen gebaren, die zij in overeenstemming met haar verlangens leerde verrichten. Zij verzon bovendien nieuwe variaties en trachtte deze aan andere chimpansees bij te brengen. Het was duidelijk dat zij het erg leuk vond om te communiceren.

Ook andere chimpansees kregen een soortgelijke opleiding. Sommigen van hen leerden op een bord aangebrachte, magnetische fiches te ordenen en te herordenen. Het bleek dat zij ook in staat waren een soort grammatica te gebruiken en zij lieten zich niet voor de gek houden als er opzettelijk onzin stond ‘geschreven’.

Ook jonge gorilla’s zijn op deze wijze getraind en zij vertoonden zelfs een grotere aanleg dan de chimpansees. Het ging hier niet om geconditioneerde reflexen. Alles wees erop dat de chimpansees en de gorilla’s heel goed wisten wat zij deden.

Uiteraard is de apentaal erg eenvoudig vergeleken met de taal der mensen. De mens is veel en veel intelligenter, maar ook hier gaat het eerder om een kwantitatief dan om een kwalitatief verschil.

Hersenen

Voor ieder die zich bezighoudt met het vergelijken van de intelligentie van dieren, is het duidelijk dat de belangrijkste factor daarbij de hersenen zijn. Primaten hebben over het algemeen grotere hersenen dan de niet-primaten. Het menselijke brein is vrijwel het grootste brein onder de primaten.

De hersenen van een volwassen chimpansee wegen 380 gram, die van een volwassen gorilla 540 gram. Vergeleken daarmee wegen de hersenen van een volwassen man gemiddeld 1450 gram.

Het menselijk brein is evenwel niet het grootste brein dat zich heeft ontwikkeld. De grootste olifanten beschikken over hersenen die 6000 gram wegen en de grootste walvissen hebben hersenen die zelfs 9000 gram halen.

Er bestaat geen twijfel over het feit dat de olifant tot de intelligentere diersoorten behoort. In feite ligt hun intelligentie zo voor de hand, dat veel mensen de neiging vertonen deze te overdrijven. (Meer nog dan met apen het geval is. Misschien vindt dit zijn oorzaak in het feit dat olifanten uiterlijk zoveel van ons verschillen en daardoor een minder grote bedreiging voor onze ongeëvenaardheid vormen).

Wij zijn minder in de gelegenheid het gedrag van walvissen te bestuderen dan dat van olifanten, maar wij nemen aan dat de eerstgenoemden eveneens tot de intelligentere dieren behoren.

Niettemin kunnen wij gevoeglijk aannemen dat olifanten en walvissen aanmerkelijk minder intelligent zijn dan chimpansees en gorilla’s. Hoe valt dit te rijmen met de bovenmenselijke afmetingen van hun hersenen?

Het brein is niet alleen het orgaan waarin de intelligentie zetelt, maar bovendien het medium waardoor de fysieke mogelijkheden van de mens worden georganiseerd en gecoördineerd. Indien de omvang van het lichaam groot is, wordt er van het brein zoveel gevergd dat er weinig voor het zuiver intellectuele overblijft.

Zo is bijvoorbeeld iedere gram van de hersenen van een chimpansee belast met 150 gram van zijn lichaam, dat wil zeggen de verhouding brein: lichaam = 1 : 150. Bij de gorilla is de verhouding slechts 1 : 1500. Bij de mens daarentegen is de verhouding 1 : 50.

Laten we dit eens vergelijken met de olifant, waarbij de verhouding brein/lichaam slechts 1 : 1000 bedraagt, en met grote walvissen met een verhouding van 1 : 10.000.

Toch zijn er nog dieren bij wie de hersen-lichaamsverhouding gunstiger uitvalt dan bij de mens. Dat geldt voor enkele kleine apesoorten en voor een aantal kolibries. Sommige apen hebben een verhouding van 1 : 17,5. Het totale hersengewicht is echter veel te klein om iets voor de intelligentie te kunnen betekenen.

Het menselijke brein haalt dus een gunstig gemiddelde. Het is omvangrijk genoeg voor een hoge graad van intelligentie, terwijl het menselijke lichaam klein genoeg is om intellectuele inspanning mogelijk te maken.

Hoewel — ook hier staat de mens niet alleen.

Gezien de intelligentie van walvissen is het misschien niet helemaal eerlijk om ons alleen met de grootste exemplaren bezig te houden. Men zou evengoed de intelligentie van de primaten kunnen bepalen door middel van het grootste exemplaar, de gorilla, en het kleinere, de mens, over het hoofd zien.

En hoe staat het met dolfijnen en bruinvissen, die pigmee-achtige familieleden van de gigantische walvissen? Sommige van hen zijn qua omvang niet groter dan de mens en beschikken over hersenen die groter van omvang zijn dan het menselijk brein dat 1700 gram weegt en dat veel meer windingen omvat.

Het zou onjuist of onvolledig zijn om hiervan uitgaande te beweren dat dolfijnen intelligenter zijn dan mensen. Misschien is het brein van een dolfijn wel in hoofdzaak georganiseerd voor niet-intellectuele doeleinden. De enige manier om hier achter te komen is het bestuderen van het gedrag van dolfijnen, maar ook hier worden wij helaas geconfronteerd met een ernstige handicap. Zij schijnen met elkaar te communiceren door middel van gemoduleerde geluiden, door middel van een ‘taal’ die nog gecompliceerder is dan de taal der mensen, maar wij slagen er nog steeds niet in enige vooruitgang te boeken bij het ontraadselen ervan. Zij lijken tekenen van intelligent gedrag te vertonen, ja zelfs van vriendelijk en menselijk gedrag, maar aan de andere kant verschilt hun omgeving dusdanig van de onze dat het ons moeite kost ons met hen te identificeren en hun gedachten en motiveringen te doorgronden.

Het antwoord op de vraag wat precies het intelligentiepeil van dolfijnen is, laat vooralsnog op zich wachten.

Vuur

Verwijzend naar de voorgaande delen van dit hoofdstuk dient de vraag: ‘Bestaat er zoiets als niet-menselijke intelligentie op aarde?’ beantwoord te worden met ‘ja’.

Er bestaat een groot aantal dieren met een verbazingwekkend hoog intelligentiegehalte en dat zijn niet alleen de olifanten, de mensapen en de dolfijnen. Kraaien zijn bijvoorbeeld, vergeleken met andere vogels, bijzonder intelligent en inktvissen getuigen van een intelligentiepeil dat dat van andere weekdieren verre overtreft.

En toch bestaan er absolute verschillen, onoverbrugbare afgronden. De essentie van het probleem is niet zozeer de aanwezigheid van intelligentie als zodanig, maar wat ermee wordt gedaan.

De mens wordt wel eens omschreven als een dier dat gebruik maakt van gereedschap, door hem zelf vervaardigd, en inderdaad maakten onze verre voorouders, de hominiden, miljoenen jaren geleden reeds gebruik van gepunte stenen. Dit is niet zo verwonderlijk want zelfs de hominiden beschikten al over hersens die beter waren dan die van de hedendaagse apen.

Niettemin maken andere dieren, zelfs dieren die erg onintelligent zijn, gebruik van stenen en twijgen op een wijze die alleen maar als het ‘gebruik van gereedschap’ gezien kan worden.

Het gebruik van gereedschap is daarom, op zichzelf gezien, de kloof die menselijke wezens en andere intelligente dieren scheidt.

En toch — misschien bestaat er alsnog een stuk gereedschap dat duidelijk de grens aangeeft tussen de intelligente soorten en alle andere vormen van leven.

Welnu, daar hoeven wij niet lang naar te zoeken. De oplossing van dit probleem ligt in het ‘temmen’ en gebruiken van vuur. Er bestaan onweerlegbare bewijzen voor het feit dat er zo’n half miljoen jaar geleden door de Homo erectus die in grotten in China leefde, vuur is gebruikt.

Thans bestaat er op aarde geen enkele menselijke gemeenschap die niet in staat is om vuur te maken, maar voor zover bekend is er door de niet-menselijke soorten ooit enige vooruitgang op dit gebied geboekt.

Laten we ‘menselijke intelligentie’ definiëren als: een intelligentiepeil dat hoog genoeg is om methodes te ontwikkelen voor het maken en gebruiken van vuur.

In dat geval is het antwoord op de vraag of er op aarde bij de niet-menselijke soorten iets bestaat dat gelijk geacht kan worden aan menselijke intelligentie: nee! Hier staat de mens inderdaad alleen.

Misschien lijkt dit niet helemaal eerlijk en is het een willekeurige definitie die ondergeschikt is aan onze eigen doeleinden. Misschien kunnen wij dit nagaan door mensen en dolfijnen met elkaar te vergelijken.

De dolfijn brengt zijn leven door in het water en de mens in de lucht. Water is een viskeus medium en wel in een veel hogere mate dan lucht. Het vergt veel meer inspanning om zich met een bepaalde snelheid door het water voort te bewegen dan door de lucht. (Iedereen die wel eens getracht heeft zich gedeeltelijk ondergedompeld door het water voort te bewegen, zal dit kunnen bevestigen.)

Om in het water snelheid te ontwikkelen, heeft zich bij de dolfijnen een gestroomlijnde vorm ontwikkeld die minder weerstand aan dit medium biedt. De mens die zich door de lucht voortbeweegt, heeft een dergelijke gestroomlijnde gestalte niet nodig.

Ondanks zijn onregelmatige gestalte is hij in staat zich snel voort te bewegen.

De mens kan gecompliceerde aanhangsels bezitten, de dolfijn niet. De gestroomlijnde vorm van een dolfijn staat als besturingsapparaten slechts twee korte zijvinnen en een staartvin toe.

Kort gezegd: mensen kunnen, omdat zij in de lucht leven, handen ontwikkelen waarmee zij hun omgeving kunnen manipuleren, maar dolfijnen kunnen dat, omdat zij in het water leven, niet.

En verder — het vuur waarmee de mens heeft geleerd om te gaan is een uitstraling van warmte en licht die het gevolg is van een snelle, energieproducerende, chemische reactie. De meest-bekende chemische reacties die in dit verband bruikbaar zijn, zijn het gevolg van een combinatie van stoffen die koolstofatomen, waterstofatomen of een combinatie van deze twee met de zuurstof in de lucht vormen. Dit proces wordt verbranding genoemd. Vuur kan onder water niet bestaan omdat daar geen vrije zuurstof aanwezig is en als gevolg daarvan het verbrandingsproces niet kan plaatsvinden.

Daarom zouden dolfijnen, zelfs indien zij over voldoende intelligentie beschikten om zich vuur voor te stellen, met inbegrip van het maken en gebruiken ervan, dit inzicht niet in praktijk kunnen brengen.

Wij begrijpen nu dat het gebruik van vuur door de mens niet meer is dan een toevallig bijproduct van het feit dat hij in de lucht leeft en daardoor is het op zichzelf gezien geen goede maatstaf voor zijn intelligentie.

Het is dan ook niet uitgesloten dat dolfijnen — zelfs al kunnen zij hun omgeving niet manipuleren of een vuur kunnen ontsteken — op de hun eigen manier een subtiele levensfilosofie hebben ontwikkeld en dat zij op een meer adequate wijze het leven hebben gerationaliseerd dan wij. Misschien zijn zij beter dan wij in staat om gevoelens van vreugde en goede wil uit te wisselen en begrijpen zij gewoon meer dan wij. Het feit dat wij hun filosofie en hun wijze van denken niet kunnen bevatten, is geen bewijs voor het feit dat zij minder intelligent dan wij zouden zijn. Misschien is het omgekeerde wel het geval.

Nou ja — misschien!

Het is evenwel een feit dat wij geen bewijzen bezitten voor het bestaan van een levensfilosofie van dolfijnen. Misschien ligt dat aan ons, maar daar kunnen wij nu eenmaal niets aan doen. Zonder bewijzen kan daar niet op een zinnige wijze over worden nagedacht. Wij kunnen naar deze bewijzen zoeken en ze op een zekere dag vinden, maar zolang dat niet het geval is, kunnen wij geen menselijke intelligentie aan dolfijnen toekennen.

Trouwens — zelfs al zou onze definitie van menselijke intelligentie, gebaseerd op het maken en gebruiken van vuur, niet helemaal eerlijk zijn, dan zal dit toch nuttig blijken voor het doel dat in dit boek wordt nagestreefd. Vuur brengt ons op het pad dat uiteindelijk leidt naar de speurtocht naar buitenaardse intelligentie. Zonder vuur zouden wij daar nooit in zijn geslaagd.

De buitenaardse intelligenties waar wij naar zoeken, moeten dus ook, op een of ander moment van hun geschiedenis, het gebruik van vuur (of, om eerlijk te zijn, het equivalent daarvan) hebben ontwikkeld omdat zij zonder vuur niet in staat zouden zijn geweest die attributen te ontwikkelen die het mogelijk zouden maken dat zij zouden worden ontdekt.

Beschaving

De gehele geschiedenis van het leven door hebben bepaalde soorten gebruik gemaakt van chemische energie door de langzaam verlopende combinatie van bepaalde scheikundige stoffen met zuurstof in de cellen waaruit zij waren opgebouwd. Dit proces is in wezen gelijk aan verbranding, maar het voltrekt zich langzamer en op een veel verfijndere manier. Soms wordt er ook gebruik gemaakt van de energie die aanwezig is in de lichamen van sterkere soorten, zoals bijvoorbeeld het geval is als een zuigvis zich vasthecht aan het lichaam van een haai of wanneer een menselijk wezen een os voor zijn ploeg spant.

Niet-levende bronnen van energie worden soms gebruikt als de desbetreffende soort zich laat dragen of voortbewegen door stromingen in het water of door de wind, maar in dat geval moet de energiebron op dat moment ter plaatse aanwezig zijn of zich voordoen. Ook de mate waarop de energie aanwezig is, speelt hierbij een belangrijke rol.

Het gebruik van vuur vereiste een niet-levende bron van energie die draagbaar was en kon worden gebruikt waar dat gewenst was.

Het gebruik van vuur maakte het voor menselijke wezens die evolutionair slechts waren uitgerust om in de gematigde zones te leven, mogelijk om door te dringen in koudere streken. Bovendien konden zij daarmee de koude nachten en de lange winters overleven en zich beveiligen tegen vuur-ontwijkende aasdieren. Bovendien werd het mogelijk om vlees en granen te roosteren als gevolg waarvan hun dieet werd uitgebreid en infecties door bacteriën en parasieten werden tegengegaan.

De mens nam toe in aantal en dat had tot gevolg dat er meer hersenen ontstonden om toekomstige ontwikkelingen te bedenken. Door het vuur was het niet meer nodig van de hand in de tand te leven en ontstond er meer tijd om deze hersenen te gebruiken voor iets anders dan voor de eisen van het moment.

Kort gezegd: het gebruik van vuur bracht in toenemende mate een aantal technologische vernieuwingen in beweging.

Ongeveer tienduizend jaar geleden werd in het Midden-Oosten een aantal belangrijke vooruitgangen geboekt. Deze omvatten ontwikkelingen op het gebied van de landbouw, de veeteelt, stedenbouw, pottenbakkerskunst, metallurgie en de kunst van het schrijven. Dit laatste gebied bereikte in het Midden-Oosten ongeveer 5000 jaar geleden een hoogtepunt.

Dit geheel van veranderingen dat zich uitstrekte over een periode van 5000 jaar introduceerde iets dat wij ‘beschaving’ noemen, nl. een samengestelde samenleving waarin mensen zijn gespecialiseerd in het verrichten van een groot aantal taken.

Uiteraard vormen ook andere dieren samengestelde gemeenschappen waarin bepaalde individuen zijn gespecialiseerd in het verrichten van bepaalde taken. Dit komt het duidelijkst tot uiting bij de zgn. ‘sociale’ insecten zoals bijen, mieren en termieten waarvan sommige individuen zozeer zijn gespecialiseerd dat zij niet zelf kunnen eten en door andere gevoed moeten worden. Sommige miersoorten beoefenen een soort tuinbouw en verbouwen paddestoelen, terwijl andere soorten er bladluizen op na houden. Weer andere soorten voeren oorlog en maken kleinere soorten tot slaven. Uiteraard vertonen zowel de bijenkorf als het mierennest veel overeenkomsten met de steden van de mens.

De meest-complexe, niet-menselijke gemeenschappen, die der insecten, zijn evenwel het resultaat van instinctief gedrag. De richtlijnen ervoor zijn opgesloten in de genen en de zenuwstelsels. Afgezien daarvan maakt geen dezer niet-menselijke gemeenschappen gebruik van vuur. Onbelangrijke uitzonderingen daargelaten, draaien insectenkolonies op energie die wordt voortgebracht door de lichamen der insecten.

Het is daarom redelijk om te stellen dat menselijke gemeenschappen essentieel verschillen van andere gemeenschappen en daarom kan het begrip ‘beschaving’ alleen worden toegepast op menselijke gemeenschappen.

De derde groep veranderingen voltrok zich ongeveer tweehonderd jaar geleden bij het verschijnen van de stoommachine — een verandering die zou leiden tot de industriële revolutie en ongeveer twintig jaar geleden begon men gebruik te maken van soorten energie die in aanmerkelijke hoeveelheden in de ruimte begonnen uit te lekken. Eerst toen werd het mogelijk dat eventuele buitenaardse beschavingen ons zouden op merken.

Kort gezegd — wij zoeken niet alleen naar buitenaards leven.

Wij zoeken zelfs niet alleen naar het bestaan van buitenaardse intelligentie. Nee, wij zoeken naar buitenaardse beschavingen die over voldoende energie van een verfijnde soort beschikken om te kunnen worden opgemerkt over interstellaire afstanden. Tenslotte zullen wij — indien het niveau van leven/intelligentie/beschaving van dien aard is dat het zijn aanwezigheid niet verraadt, deze beschaving nooit kunnen ontdekken.

Wij zijn nu op een punt beland waarop het redelijk is te zeggen dat er op aarde maar een beschaving is die beantwoordt aan de soort waar wij naar zoeken — nl. de onze. Voor zover ons bekend is er nooit eerder een beschaving als de onze op aarde geweest en deze beschaving werd eerste enkele jaren geleden waarneembaar.

Het feit dat ik heb aangetoond dat wij als ‘beschavingmakers’ op aarde alleen staan is uiteindelijk niet zo erg tragisch. De aarde is niet langer de enige wereld die de mens zich kan voorstellen. Wij kunnen nu naar andere beschavingen op andere werelden gaan zoeken en misschien blijkt dan dat wij helemaal niet alleen zijn.

[1]

Ik wil mij niet denigrerend uitlaten over Science fiction. Het is een nobele kunst die veel kennis vereist. Ik weet waar ik over spreek, want jarenlang heb ik mijn brood ermee verdiend. Maar het verzinnen van een boeiend verhaal dient men natuurlijk niet te verwarren met de realiteit.

[2]

Dit soort meningsverschillen is vaak vervelend en polemisch, want wetenschappelijke onderzoekers zijn tenslotte ook maar mensen en kunnen daarom soms kleinzielig, wraakzuchtig of gewoonweg stom reageren.

[3]

Ik maak hier een uitzondering voor die levenloze voorwerpen die computers worden genoemd en die gedurende de afgelopen vijfentwintig jaar in gebruik genomen zijn. Zij geven soms blijk van eigenschappen die gemakkelijk verward kunnen worden met intelligentie. Het zijn evenwel voortbrengselen van de menselijke geest en kunnen daarom beschouwd worden als verlengstukken van de menselijke intelligentie, niet als niet-menselijke intelligenties.

[4]

Er zijn boeken waarin wordt beschreven hoe planten reageren op de menselijke stem. Volgens biologen bestaan hiervoor evenwel geen steekhoudende bewijzen.

2 De maan

Fasen

Stel dat wij onze omgeving in de ruimte zouden bekijken zonder er iets van te weten — zou het ons dan niet te vergeven zijn als wij dan zouden denken dat onze wereld de enige wereld was? Wat was het dan dat de mens op het idee bracht dat er andere ‘werelden’ bestonden?

Het was de maan.

De meest karakteristieke eigenschap van de voorwerpen in het hemelruim is de lichtgloed die zij uitstralen. De sterren zijn kleine, fonkelende lichtpuntjes. De planeten zijn iets grotere lichtpuntjes en de zon is een oogverblindend licht. Af en toe verschijnt er een meteoor die gedurende korte tijd een lichtspoor achterlaat en verder, zij het zeldzamer, een komeet die zich voordoet als een vage, onregelmatig gevormde lichtvlek.

Het is het licht dat de hemellichamen zo geheel verschillend van de aarde doet lijken — van de aarde die op zichzelf duister is en geen licht uitstraalt.

Uiteraard kan op aarde licht worden geproduceerd in de vorm van vuur, maar dat is geheel verschillend van het licht dat de hemellichamen uitstralen. Aardse vuren dienen onafgebroken gevoed te worden, maar de lichten aan de hemel blijven onafgebroken stralen.

In feite beweerde de Griekse filosoof Aristoteles (384-322 v.C.) reeds dat alle objecten aan de hemel uit aether bestonden — een substantie die verschilde van de elementen waaruit de aarde bestond. Het woord aether betekent in het Grieks ‘laaien’. De hemellichamen laaiden. De aarde deed dit niet en zolang men dit als waar beschouwde, bestond er slechts een wereld; een compact, donker voorwerp waarop leven mogelijk was en verder nog een groot aantal ‘laaiende’ objecten waarop geen leven mogelijk was.

Met uitzondering van de maan. De maan is het enige hemellichaam dat regelmatig van vorm verandert en wel op een wijze die duidelijk met het blote oog kan worden waargenomen. Deze verschillende vormen van de maan, de zgn. schijngestalten, trekken duidelijk de aandacht. Het waren, afgezien van de opeenvolging van dag en nacht, waarschijnlijk de eerste astronomische verschijnselen die door onze primitieve voorouders werden opgemerkt.

De maan voltooit haar volledige cyclus van schijngestalten in iets meer dan 29 dagen, een zeer bruikbare tijdseenheid. Voor de prehistorische jager of boer was de cyclus der seizoenen (het jaar) van het allergrootste belang, maar het was moeilijk vast te stellen wanneer de seizoenen zich na 365 of 366 dagen begonnen te herhalen. Het aantal dagen was te groot om bij te houden. Door 29 of 30 dagen van de ene nieuwe maan naar de andere te tellen, om vervolgens 12 of 13 nieuwe manen per jaar vast te stellen, was veel eenvoudiger en veel praktischer. Het samenstellen van een kalender waarmee op deze wijze het verloop der seizoenen kon worden bepaald, was het natuurlijke gevolg van zeer vroege astronomische waarnemingen.

De auteur Alexander Marshak levert in zijn werk Roots of Civilisation, verschenen in 1972, overtuigende bewijzen voor het feit dat, lang voor de geschreven geschiedenis, menselijke wezens stenen markeerden volgens een code die was bedoeld om de nieuwe manen bij te houden. Gerald Hawkins toont in zijn Stonehenge Decoded op even overtuigende wijze aan dat Stonehenge een prehistorisch observatorium was dat o.a. werd gebruikt om het verschijnen van de nieuwe manen bij te houden en om maansverduisteringen mee te kunnen voorspellen die zich soms bij nieuwe maan voordeden. Een maansverduistering was voor onze voorouders een angstaanjagende ‘dood’ van de maan die de mensen nodig hadden om de seizoenen bij te kunnen houden. Het feit dat deze dood kon worden voorspeld, verminderde de angst.

Waarschijnlijk was het de allesoverheersende, praktische noodzaak om een kalender samen te stellen die was gebaseerd op de schijngestalten van de maan die de mens de astronomische wetenschap opdrong en vandaar uit, via een nauwlettende observatie van natuurverschijnselen in het algemeen, tot de ontwikkeling van de wetenschap kwam.

Het feit dat de schijngestalten zo nuttig waren, kon volgens mij alleen maar de opvatting versterken omtrent het bestaan van een goedertieren godheid, die uit liefde voor de mensheid de hemelen tot een kalender had gemaakt, een kalender die de mens tot gids diende bij het verzekeren van de voedselvoorziening.

Iedere nieuwe maan was in menige vroege cultuur een godsdienstig feest en het bijhouden van de kalender was een taak die meestal door priesters werd vervuld. Het woord ‘kalender’ is afgeleid van het Latijnse woord dat ‘verkondigen’ betekent. Iedere maand begon pas nadat de priester de komst van de nieuwe maan had ‘verkondigd’. Wij mogen hieruit concluderen dat een groot deel van het geloof van de mens waarin God eerder als liefhebbende vader, dan als een wispelturige tiran wordt gezien, kan worden herleid tot het veranderende aangezicht van de maan.

Afgezien daarvan was het nauwkeurig bestuderen van de schijngestalten van de maan zo belangrijk voor het dagelijkse bestaan, dat onwillekeurig de opvatting ontstond dat ook andere hemellichamen in dit opzicht misschien belangrijk waren. De schijngestalten van de maan kunnen daarom hebben bijgedragen tot het ontstaan van de astrologie en daarmee tot allerlei vormen van mystiek.

Afgezien van dit alles was de maan aanleiding tot het ontstaan van de conceptie van de pluraliteit der werelden, nl. de opvatting dat de aarde een onder vele werelden zou zijn.

Toen de mens voor het eerst, nacht na nacht, de hemelen begon te bestuderen en wel in het bijzonder de maan om de schijngestalten daarvan te volgen, dacht men uiteraard dat de maan letterlijk van gestalte veranderde. Zij werd geboren als een kleine sikkel, groeide vervolgens uit tot een lichtende schijf om vervolgens te sterven. Iedere nieuwe maan was letterlijk een ‘nieuwe’ maan, een nieuwe schepping.

Reeds vrij snel werd het evenwel duidelijk dat de punten van de sikkel zich altijd van de zon afwendden. Dat alleen al was voldoende om te veronderstellen dat er een bepaald verband moest bestaan tussen de fasen van de zon en de maan. De maan was ‘vol’ als zij en de zon zich precies tegenover elkaar bevonden. Als de maan halfvol was, stonden zij en de zon ten opzichte van elkaar volgens een hoek van 90 graden. De maan was sikkelvormig als zij zich dicht bij de zon bevond, enz.

Het werd duidelijk dat indien de maan een bol was, even donker als de aarde, en de maan alleen maar zichtbaar was, als gevolg van het feit dat zij het licht van de zon weerkaatste, zij alle schijngestalten zou doormaken die men als letterlijke gestalten had waargenomen. Tenslotte raakte men er steeds meer van overtuigd dat de maan, evenals de aarde, een donker hemellichaam was en daarom evenmin bestond uit ‘laaiende ether’.

Een andere wereld

Indien de maan, evenals de aarde, donker was, zou zij dan niet nog andere overeenkomsten met de aarde vertonen? Zou zij niet een tweede wereld kunnen zijn?

Reeds gedurende de vijfde eeuw v.C. was de Griekse filosoof Anaxagoras (500-428 v.C.) van mening dat de maan een soort aarde was.

De opvatting dat het universum zou bestaat uit één wereld plus lichtpuntjes, is intellectueel aanvaardbaar, maar dat het slechts uit twee werelden plus een aantal lichtplekjes zou bestaan, is moeilijker te aanvaarden. Als een object aan de hemel een wereld is, waarom zou de rest dan niet uit werelden bestaan? De overtuiging dat er sprake was van een pluraliteit van werelden groeide. Meer en meer mensen begonnen te geloven dat het universum vele werelden omvatte — maar geen onbevolkte werelden. Deze laatste gedachte schijnt veel mensen met afschuw te hebben vervuld.

De enige wereld die wij kennen — de aarde — is vol van leven en het is alleen maar een logische gevolgtrekking om aan te nemen dat ‘leven’ een even onvermijdelijke, karakteristieke eigenschap van werelden is als de ‘vastheid’ ervan. En voorts — indien men ervan uitgaat dat de aarde zou zijn geschapen door een godheid of goden — zou het dan niet logisch zijn om aan te nemen dat die andere werelden op dezelfde wijze zouden zijn geschapen? Zou het dan geen onzin zijn te veronderstellen dat er een geschapen wereld zou bestaan die geen leven zou herbergen? Dat zou alleen maar zonde zijn!

En daarom verklaarde Anaxagoras dat de maan een aardeachtige wereld was en dat zij best wel eens bewoond zou kunnen zijn. Andere denkers uit de oudheid zoals de Griekse biograaf Plutarchus (A.D. 46 — 120) waren ook deze mening toegedaan.

En verder — indien een wereld bewoond is, dan lijkt het vanzelfsprekend dat zij wordt bewoond door intelligente wezens — wezens die meestal worden geacht gelijkenis te vertonen met de mens op aarde. De gedachte dat een wereld alleen bewoond zou zijn door niet redelijke planten en diersoorten leek een onverdraaglijke verspilling.

Merkwaardig genoeg werd er reeds over leven op de maan gesproken voordat de maan als een wereld werd erkend. Dit vloeide voort uit het feit dat de maan — in tegenstelling tot de andere hemellichamen — geen constant stralingspatroon vertoonde. Zij vertoont hier en daar donkere vlekken die het duidelijkst zichtbaar zijn bij volle maan.

De verleiding voor een eenvoudige waarnemer om daar plaatjes in te projecteren was bijzonder groot. (Dat geldt trouwens ook voor de ontwikkelde, hedendaagse waarnemer.)

Gezien de aangeboren antropocentriciteit van de mens was het dan ook onvermijdelijk dat deze vlekken werden gezien als een afbeelding van een menselijk wezen en zo ontstond het zgn. ‘mannetje in de maan’.

Deze projectie is ongetwijfeld van prehistorische oorsprong, maar in de middeleeuwen werden vaak pogingen ondernomen om oeroude opvattingen met bijbels fatsoen te omkleden. Het mannetje in de maan werd toen in verband gebracht met de man uit de tekst Numeri 15 : 32 — 36.

In het bijbelse verhaal komt de maan niet ter sprake, maar het kostte geen moeite er een verhaal aan toe te voegen. Toen deze man geen ‘zondag’ op aarde wilde vieren (hoewel volgens de joden de ‘sabbat’ op een zaterdag valt), zeiden de rechters: ‘En daarom zal het voor u in de hemelen eeuwig maandag zijn!’

Het mannetje in de maan werd in de middeleeuwen afgebeeld met een doornenstruik bestaande uit de takken die hij gesprokkeld had. Hij droeg bovendien een lantaarn, want men nam aan dat hij ’s nachts sprokkelde in de hoop dat niemand hem zou zien. Bovendien had hij om een of andere reden een hond bij zich. Het mannetje in de maan komt, voorzien van deze attributen, ook voor in A Midsummer-Night’s Dream van William Shakespeare en wordt gespeeld door ‘Bottom’ en nog een paar landelijk uitgedoste boerenlummels.

De Griekse astronoom Hipparchus (190 — 120 v.C.) was de eerste die de afmetingen van de maan in verhouding tot de aarde berekende volgens nog steeds geldende mathematische principes. De uitkomst was in grote trekken juist. Volgens Hipparchus was de maan een object met een doorsnede die een kwart van die van de aarde bedroeg. Geen ‘mannetje in de maan’ dus, maar een wereld, een hemellichaam, ook qua afmetingen.

Trouwens, Hipparchus berekende ook de afstand tussen de maan en de aarde. Volgens hem bedroeg deze zestig maal de afstand tussen de oppervlakte van de aarde en het middelpunt ervan.

In hedendaagse termen uitgedrukt bedraagt de afstand van de maan tot de aarde 381000 km en is de doorsnede van de maan 3470 km.

De Grieken wisten bovendien dat de maan het meest nabije hemellichaam is en dat alle andere hemellichamen zich op een veel grotere afstand bevinden. Volgens hen moesten de laatsten, omdat zij zich op een zo’n grote afstand bevinden en toch zichtbaar zijn, allemaal qua omvang gelijk aan de aarde zijn, en dus groter dan de maan.

De opvattingen over de pluraliteit der werelden daalde neer uit de ijle hoogten der filosofie tot het niveau der literatuur en wel in een verhaal dat kan worden gelezen als Science fiction en dat als onderwerp een ruimtereis heeft:

Ongeveer in 165 n.C. schreef Lucianus van Samosata Een ware geschiedenis waarin een reis naar de maan wordt beschreven. De held van het verhaal wordt door een wervelwind naar de maan geblazen. Hij ervaart dat de maan lichtgevend en stralend is. In de verte ziet hij andere werelden. Beneden hem ziet hij een hemellichaam dat duidelijk zijn eigen wereld is: de aarde.

Het universum van Lucianus loopt achter op de wetenschappelijke inzichten van zijn tijd, omdat hij de maan als ‘lichtgevend’ beschrijft, en alle andere hemellichamen zich dicht bij elkaar bevinden. Bovendien was hij van mening dat de gehele ruimte met lucht was gevuld en dat ‘boven’ en ‘beneden’ overal hetzelfde waren. Er bestond toen nog geen reden om aan te nemen dat dit niet het geval was.

Alle werelden van het universum van Lucianus waren bewoond en volgens hem bestond er overal buitenaardse intelligentie. De koning van de maan heette Endymion. Hij was in oorlog met de koning van de zon, Phaeton. Deze namen waren afkomstig uit de Griekse mythen. Endymion is daarin een jongeling die wordt bemind door de godin van de maan en Phaeton was de zoon van de zonnegod. De maanbewoners en de zonnewezens waren wat hun uiterlijk, hun intelligentie, ja, zelfs hun dwaasheden betreft, zeer menselijk. Endymion en Phaeton waren met elkaar in oorlog over de kolonisatie van Jupiter!

Het zou bijna 1300 jaar duren voordat een belangrijke schrijver zich opnieuw met de maan zou bezighouden. In 1532 schreef Ludovico Ariosto (1474 — 1533) het epische gedicht Orlando Furioso. In dit gedicht reist een van de personen in de zegekar waarmee eens de profeet Elia, gedreven door een wervelwind, naar de hemel voer, naar de maan. De maan blijkt dan bevolkt te zijn door beschaafde wezens.

Wij zien dat de pluraliteit der werelden opnieuw te berde wordt gebracht toen de telescoop werd uitgevonden. In 1609 construeerde Galileo Galilei (1564 — 1642) een telescoop die hij op de maan richtte. Voor het eerst in de geschiedenis werd de maan vergroot gezien en werden er meer details waargenomen dan met het blote oog zichtbaar was.

Galilei zag bergen, samen met gaten die aan kraters deden denken. Bovendien zag hij vlakke, donkere plekken die op oceanen leken. Kort gezegd, hij zag een andere ‘wereld’.

Dit alles stimuleerde de productie van fictieve verhalen over maanreizen. Het eerste van een dergelijke reeks verhalen werd geschreven door Johannes Keppler (1571 — 1630), een beroemd astronoom.[1] Het werd na zijn dood, in 1633 gepubliceerd en heette Somnium, omdat de held van het verhaal in een droom naar de maan reist.

Dit boek was in zoverre belangrijk, omdat er voor het eerst ware feiten in worden verwerkt over de maan. Keppler wist dat op de maan de dagen en nachten veertien maal zo lang waren als op aarde. Niettemin waren er volgens hem water, lucht en leven op de maan, maar de wetenschap was in die tijd nog niet zo ver dat dit kon worden bestreden.

In 1638 werd het eerste Science fictionverhaal in de Engelse taal geschreven. Het droeg als titel: The Man in the Moone. De auteur was de Engelse bisschop Francis Godwin (1562 — 1633). Ook dit verhaal verscheen posthuum.

Het boek van Godwin was een van de invloedrijkste verhalen van zijn soort, want het inspireerde tot een reeks imitaties. De held van het verhaal reisde naar de maan in een zegekar die werd voortgetrokken door een vlucht ganzen. Zoals gewoonlijk werd de maan bewoond door op mensen gelijkende, intelligente wezens.

In hetzelfde jaar waarin het boek van Godwin verscheen, deed een andere bisschop en zwager van Oliver Cromwell, John Wilkins (1614 — 1672) een soortgelijk, maar non-fiction werk verschijnen. In dit boek The Discovery of a World in the Moone, houdt hij bespiegelingen over de bewoonbaarheid van dit hemellichaam. Terwijl de held van Godwins verhaal een Spanjaard was (de Spanjaarden waren gedurende de eeuw die aan de zijne vooraf ging de grote ontdekkingsreizigers) is Wilkins ervan overtuigd dat het een Engelsman zal zijn die voor het eerst de maan bereikt. In zekere zin had hij gelijk, want de eerste man die op de maan landde was van Engelse afkomst.

Ook Wilkins was van mening dat de dampkring zich uitstrekte tot de maan, ja, het gehele universum vulde. Men begreep zelfs in 1638 nog niet dat dit het bestaan van afzonderlijke hemellichamen onmogelijk zou maken. Indien de maan om de aarde zou cirkelen door een oneindige oceaan van lucht, dan zou de weerstand daarvan de beweging ervan langzaam vertragen om haar ten slotte in stukken en brokken op aarde te doen neerstorten. Op haar beurt zou de aarde in de zon storten, enz. enz.

Het ontbreken van water

Het denkbeeld omtrent de alomtegenwoordigheid van lucht zou evenwel geen lang leven beschoren zijn. In 1643 slaagde Evangelista Toricelli (1608 — 1647), een leerling van Galilei, erin het gewicht van de atmosfeer af te wegen ten aanzien van een kolom kwikzilver en werd daardoor de uitvinder van de barometer. Hij ontdekte aan de hand van een kolom kwikzilver, die in evenwicht was met de benedenwaartse druk van de atmosfeer, dat deze slechts 8 km hoog zou kunnen zijn indien zij van gelijke dichtheid zou zijn. Indien de dichtheid ervan zou blijken af te nemen met de hoogte, wat in feite het geval is, zou zij zich slechts iets verder kunnen uitstrekken voordat zij te ijl zou worden om leven mogelijk te maken.

Het werd voor het eerst duidelijk dat het universum niet was gevuld met lucht, en dat er sprake was van een zuiver plaatselijk, aards verschijnsel. De ruimte tussen de hemellichamen was leeg, een vacuum dus en dit betekende in zekere zin de ontdekking van de buitenaardse ruimte.

Zonder lucht kan de mens zich niet door middel van waterstralen, door ganzen, of door wat voor middelen dan ook waarmee een met lucht gevulde ruimte zou kunnen worden overbrugd, naar de maan begeven.

In feite was de enige manier om de ruimte tussen de aarde en de maan te overbruggen het gebruik van raketten en dit werd reeds in 1657 voor het eerst naar voren gebracht door niemand minder dan de Franse schrijver en duellist Cyrano de Bergerac (1619 — 1655). In zijn boek l’Autre Monde staan zeven verschillende manieren beschreven om van de aarde naar de maan te reizen. Een daarvan was door gebruik te maken van raketten. Zijn held volbracht de reis door gebruik te maken van (een helaas onbruikbaar) ander middel.

Naarmate de zeventiende eeuw vorderde en de maan werd bestudeerd met steeds betere telescopen, werden astronomen zich meer en meer bewust van bepaalde eigenaardigheden van onze natuurlijke satelliet.

Het bleek dat het oppervlak van de maan altijd duidelijk zichtbaar bleef en een onveranderlijke aanblik bood. Er werd nooit mist of wolken waargenomen. De zgn. terminator, dat wil zeggen de scheidingslijn tussen het lichte en het donkere halfrond, bleef altijd scherp. Hij was nooit vaag zoals het geval zou zijn als het licht zou worden gebroken door een atmosfeer zodat er op de maan iets soortgelijks zou ontstaan als de schemering op aarde. En wat meer zei — als de maan een ster naderde, bleef deze ster helder schijnen totdat de rand van de maan haar had bereikt om vervolgens plotseling te verdwijnen. De ster doofde dus niet langzaam uit zoals het geval zou zijn indien er, evenals op aarde, een atmosfeer zou zijn die haar zou bereiken voordat de maanschijf dit zou doen.

Kortom, het werd duidelijk dat de maan gespeend was van lucht, van een dampkring. Trouwens, water bleek er evenmin te zijn, want een nadere observatie van de donkere zeeën van Galilei toonde aan dat deze zeeën bezaaid zijn met grotere en kleinere kraters. Het konden hoogstens zandzeeën zijn, maar uit water bestonden zij in geen geval.

Zonder water en lucht kon er op de maan nauwelijks sprake zijn van leven. Voor het eerst begon de mens in te zien dat er ‘dode’ werelden zouden kunnen bestaan — werelden die gespeend waren van iedere vorm van leven.

Laten we evenwel geen voorbarige conclusies trekken. Kunnen wij er wel zeker van zijn dat er op een wereld zonder lucht en water geen leven kan bestaan?

Laten we beginnen met een beschouwing van het leven op aarde — een verschijnsel van grote verscheidenheid. Er bestaat leven in de diepten der oceanen en aan de oppervlakte, in zoet water en op het land, onder de aarde en in de lucht — ja zelfs in woestijnen en bevroren woestenijen.

Er bestaan zelfs microscopische vormen van leven die geen zuurstof gebruiken, ja, waar zuurstof zelfs dodelijk voor is. Voor hen betekent het ontbreken van lucht geen probleem. Als gevolg daarvan dient voedsel dat vacuüm verpakt is goed opgewarmd te worden. Sommige, zeer gevaarlijke bacteriën die botulisme verwekken, gedijen zonder enige moeite in een vacuüm.

Waarom zouden sommige bacteriën het dan niet zonder water kunnen stellen?

Welnu, dat is zeer onwaarschijnlijk. Geen enkele vorm van aards leven kan zonder water bestaan. Het leven ontwikkelde zich in de zee en het vocht in de cellen van alle organismen, zelfs van organismen die thans in zoet water of op het land leven en die zouden sterven in zout water, is in essentie een vorm van zeewater.

Zelfs de vormen van leven in de droogste woestijnen zijn niet onafhankelijk van water geworden. Sommige soorten drinken nooit, maar bemachtigen water op een andere manier — vocht uit voedsel dat zij eten bijvoorbeeld en dat zij zorgvuldig bewaren.

Sommige bacteriën overleven uitdroging en kunnen in de vorm van sporen voor onbepaalde tijd voortleven. De wand van de sporen beschermt het vocht in de cel. Volstrekte uitdroging zou hen even snel doden als wij.

Virussen kunnen potentieel het leven conserveren, zelfs als zij kristalliseren en indien er geen water aanwezig is, maar zij kunnen zich niet vermenigvuldigen totdat zij zich in een cel bevinden en veranderingen ondergaan in het vocht van de cel.

Aha, maar dat heeft allemaal betrekking op het leven op aarde dat in de oceaan is ontstaan. Zou er op een wereld zonder water niet een fundamenteel andere vorm van leven kunnen ontstaan die onafhankelijk van water is? Laat ons daar eens dieper op ingaan.

Aan het oppervlak van planetaire werelden, op een waarvan de enige vorm van leven zich heeft ontwikkeld die wij kennen, kan de materie bestaan in de volgende drie toestanden: vast, vloeibaar of gas.

In gassen zijn de samenstellende moleculen van elkaar gescheiden op relatief grote afstanden en zij bewegen zich op een volstrekt willekeurige wijze. Als gevolg daarvan zijn gasmengsels altijd homogeen, dat wil zeggen alle samenstellende delen zijn goed vermengd. Iedere chemische reactie die in een bepaald deel ervan ontstaat, kan zich ook in andere delen voltrekken en verplaatst zich met een explosieve snelheid. Het is moeilijk zich voor te stellen hoe de nauwkeurig geregelde reacties, die van essentieel belang lijken voor iets dat zo gecompliceerd en uitgebalanceerd is als een levend organisme, in een gasachtige omgeving zouden kunnen bestaan.

Bovendien zijn de moleculen waaruit gassen bestaan in de regel zeer simpel van opbouw. De gecompliceerde moleculen waarvan wij kunnen aannemen dat zij voor het leven nodig zijn, bevinden zich onder normale omstandigheden in de vaste toestand.

Sommige vaste stoffen kunnen, wanneer voldoende verhit, overgaan in een gasachtige toestand. Dit is ook mogelijk wanneer zij onder een zeer lage druk worden geplaatst. De gecompliceerde moleculen die karakteristiek zijn voor alle vormen van leven zouden uit elkaar vallen wanneer zij worden verhit en voor het leven van geen enkele waarde meer blijken. Onder een druk die gelijk is aan nul zullen deze gecompliceerde moleculen slechts een zeer geringe hoeveelheid damp voortbrengen.

De conclusie is dus dat leven in een gasachtige toestand onmogelijk is.

In vaste stoffen zullen de samenstellende moleculen praktisch met elkaar in verbinding staan en iedere graad van gecompliceerdheid bereiken. Bovendien zijn vaste stoffen meestal heterogeen — dat wil zeggen de scheikundige samenstelling van een deel ervan kan geheel verschillen van een ander deel, zowel wat de verhouding betreft en onder verschillende omstandigheden.

Goed dan, maar het bezwaar is dat de moleculen in vaste stoffen min of meer aan een bepaalde plaats gebonden zijn en chemische reacties zullen zich te langzaam voltrekken om de veranderlijkheid die wij associëren met leven, mogelijk te maken. Wij concluderen daaruit dat leven in een vaste aggregatie-toestand niet mogelijk is.

In vloeistoffen staan de samenstellende moleculen praktisch met elkaar in verbinding en bestaat er ook de mogelijkheid van homogeniteit, evenals bij vaste stoffen, maar de samenstellende moleculen kunnen zich vrijelijk bewegen en de scheikundige processen kunnen zich er even snel voltrekken als in een gasachtige toestand. En, wat meer is, zowel vaste stoffen als gassen kunnen zich in vloeistoffen oplossen en daar buitengewone gecompliceerde systemen doen ontstaan waarin geen grenzen bestaan wat de verscheidenheid van reacties betreft.

Kortom, de soort scheikunde die wij verbinden met leven schijnt slechts mogelijk te zijn in vloeistoffen. Wat de aarde betreft, is dat water. Later in dit boek zullen wij nagaan of er mogelijke substituten bestaan.

Een wereld zonder water en zonder een andere, vervangende vloeistof, zal dus onmogelijk leven kunnen herbergen.

Of ben ik daaromtrent misschien toch te beperkt?

Waarom zou leven met scheikundige en fysieke eigenschappen die geheel verschillen van het leven op aarde, zich niet desondanks ontwikkelen en zelfs intelligentie voortbrengen? Waarom zou er geen trage, vaste vorm van leven bestaan, misschien té traag om door ons als levend herkend te worden, bijvoorbeeld op de maan of, wat ons betreft, op deze aarde? Waarom niet een zeer snelle, vluchtige gasachtige vorm van leven, die letterlijk explodeert van gedachten en die in onderdelen van seconden complete levenstijden ervaren, zoals bijvoorbeeld op de zon het geval zou kunnen zijn.

Er zijn in dit opzicht bespiegelingen gehouden. Er zijn Science fiction verhalen geschreven waarin over gigantische, vreemde levensvormen wordt gesproken. De aarde zelf werd als een levend wezen voorgesteld, evenals de sterrenbeelden en stofwolken in de interstellaire ruimte. Er zijn verhalen geschreven over leven dat uit zuivere straling bestond en ook over leven buiten ons universum — vormen van leven waarover uiteraard niets te zeggen valt en die niets wetenschappelijks hebben.

Het aantal bespiegelingen op dit gebied is niet aan grenzen gebonden, maar gezien het ontbreken van bewijzen blijft het bij bespiegelingen. In dit boek zal ik mij beperken tot zaken waar tenminste enig bewijsmateriaal voorhanden is om mij te leiden. Hoe fragmentarisch en vaag dat bewijsmateriaal ook moge zijn en hoe wankel de conclusies die eruit kunnen worden getrokken, nooit zal ik een gebied betreden waarover geen bestaansbewijzen bestaan.

Als gevolg daarvan moet ik daaruit concluderen dat — totdat het tegendeel wordt bewezen — op grond van hetgeen wij over het leven weten, en dat is weinig, dat een wereld zonder water een wereld zonder leven moet zijn. En voorzover de maan een wereld zonder water lijkt te zijn, dient de maan dus een wereld zonder leven te zijn.

Misschien zouden wij ons voorzichtiger moeten uitdrukken en zeggen dat een wereld zonder vloeistof een wereld is zonder leven zoals wij dat kennen. Het zou evenwel vervelend worden dit steeds te blijven herhalen en ik zal het slechts sporadisch ter sprake brengen om mij ervan te verzekeren dat u begrijpt wat ik bedoel. Neem dus van mij aan dat ik, wanneer ik schrijf over leven dat ik het ‘leven zoals wij dat kennen’ bedoel. En denk eraan, dat er geen enkel bewijs bestaat, hoe vaag en indirect dan ook, dat zou doen vermoeden dat leven zou bestaan in vormen die wij niet kennen.

Misschien is zelfs dit een overhaaste conclusie. De astronomen die door de eerste telescopen tuurden, konden duidelijk zien dat er op de maan geen water aanwezig was, althans in de vorm van zeeën, grote meren of rivieren. Naarmate de kwaliteit van deze telescopen verbeterde, werden er evenmin tekenen van water ontdekt.

Niettemin is er misschien toch water aanwezig, bijvoorbeeld in de schaduw van kraterwanden, in onderaardse rivieren of spelonken of in een losse, chemische combinatie met de moleculen waaruit het oppervlak van de maan is samengesteld.

Dit water zou uiteraard niet zichtbaar zijn door een telescoop, maar misschien is er voldoende aanwezig om leven mogelijk te maken.

Inderdaad, dat zou kunnen, maar als het leven is ontstaan door willekeurige chemische reacties, en daar zullen wij het in een volgend hoofdstuk over hebben, dan houdt dit in dat hoe groter hoeveelheid water aanwezig is, hoe groter de kans zal zijn dat deze reacties tenslotte zouden leiden tot iets dat zo gecompliceerd is als leven. Bovendien, hoe groter de hoeveelheid water waarin deze processen zich voltrokken, hoe groter en kwistiger de afwisseling van dood en leven zou zijn die het willekeurige evolutieproces heeft mogelijk gemaakt.

Daar waar alleen kleine hoeveelheden water aanwezig zijn, wordt het ontstaan van leven onwaarschijnlijker en als het zou ontstaan, zou de evolutie er zich veel en veel langzamer voltrekken. Het feit dat er ingewikkelde vormen van leven zouden ontstaan die zich overvloedig zouden vermenigvuldigen, overschrijdt de grenzen der waarschijnlijkheid, althans in die zin, dat daaruit intelligentie en een technologische beschaving zouden kunnen ontstaan.

Als gevolg hiervan mogen wij hieruit concluderen dat er in hoeveelheden water die niet met de telescoop zichtbaar zijn eventueel slechts zeer eenvoudige vormen van leven zouden kunnen ontstaan. Aangenomen dat de maan altijd is geweest zoals zij nu is, lijkt het ons onmogelijk dat er op de maan zoiets als buitenaardse intelligentie zou bestaan.

Grapjes over de maan

Ik wil opnieuw herhalen dat het niet de conceptie wat betreft buitenaardse intelligentie is die zo moeilijk te begrijpen zou zijn. Nee, het tegendeel schijnt moeite te kosten. Ondanks de telescopische bewijzen (zoals bijvoorbeeld het geval is met de maan) schijnt men moeite te hebben om zich ‘dode’ werelden voor te stellen.

In 1688 schreef de Franse schrijver Bernard le Bovier de Fontenelle (1657 — 1757) Entretiens sur la pluralité des mondes (Bespiegelingen omtrent de pluraliteit der werelden), een boek waarin hij op charmante wijze zijn gedachten laat gaan over het leven op de toenmalig bekende planeten van Mercurius tot Saturnus.

Hoewel men in zijn tijd reeds zijn bedenkingen had over leven op de maan, bleek het nog steeds mogelijk het publiek voor de gek te houden met verhalen over intelligent leven aldaar. Dit bleek zelfs mogelijk in 1835, het jaar van de Moon Hoax, grapjes over de maan. Dit verhaal verscheen in een nieuw opgerichte krant, de New York Sun, die hiermee aandacht wilde trekken en abonnees trachtte te werven. Een zekere Richard Adams Locke (1800 — 1871) een auteur die zich drie jaar eerder in de Verenigde Staten had gevestigd, werd uitgenodigd voor deze krant een aantal essays te schrijven.

Locke was geïnteresseerd in de mogelijkheid van leven op andere werelden en had zelfs verhalen over dit onderwerp geschreven. Hij nam zich voor om wat Science fiction te schrijven zonder erbij te vermelden dat zij tot deze categorie behoorden.

Als onderwerp koos hij de expeditie van de Engelse astronoom John Herschel (1792 — 1871). Herschel was toen naar Kaapstad gereist om aldaar de zuidelijke sterrenhemel te bestuderen.

Herschel had goede telescopen meegenomen. Niettemin waren het niet de beste telescopen die er toen bestonden. De waarde ervan lag niet zozeer in de kwaliteit van de apparaten zelf, maar in het feit dat alle astronomen en alle observatoria in die tijd op het noordelijk halfrond waren. De hemel in de nabijheid van de zuidpool was vrijwel nooit bestudeerd. Vrijwel iedere telescoop was daar van waarde.

Locke maakte daar handig gebruik van. In het nummer van de Sun van 25 augustus 1835 begon hij met een serie waarin hij allerlei fantastische ontdekkingen die Herschel had gedaan met een telescoop die in staat was, althans volgens Locke, om voorwerpen op de maan waar te nemen die een doorsnede hadden van slechts 45 cm.

In de tweede aflevering werd het oppervlak van de maan beschreven. Herschel zou bloemen hebben gezien die op papavers leken en bomen die deden denken aan sparren en taxusbomen, Bovendien gaf Locke een beschrijving van een groot meer met blauwe, schuimende golven, evenals grote dieren die op bisons en eenhoorns leken.

Een van Lockes vondsten was de beschrijving van een soort vleesklep op het voorhoofd van de bisons die kon worden opgetrokken en neergelaten om deze dieren te beschermen tegen al te fel licht en het hen mogelijk te maken in extreme duisternis hun weg te vinden — iets waar ‘alle wezens die de voor ons zichtbare kant van de maan bewoonden aan onderhevig waren’.

Tenslotte waren er ook wezens die afgezien van hun vleugels gelijkenis met mensen vertoonden. Zij schenen vaak met elkaar in gesprek gewikkeld te zijn. ‘De wijze waarop zij gesticuleerden deed hem (Herschel) vermoeden dat de conversatie met veel hartstocht en nadruk gevoerd werd. Hieruit hebben wij geconcludeerd dat het rationele wezens waren’.

De astronomen begrepen uiteraard dat het een nonsensverhaal was, want geen enkele telescoop uit die tijd (trouwens thans evenmin) kon vanaf de aarde dergelijke details waarnemen en wat er in het verhaal over het oppervlak van de maan werd beschreven, was volkomen in tegenstelling met hetgeen daar toen over bekend was.

De vervalsing werd spoedig ontmaskerd, maar intussen was de oplage van de Sun dusdanig toegenomen, dat het voor korte tijd het bestverkochte blad ter wereld was. Vele duizenden mensen twijfelden geen ogenblik aan het verhaal en verlangden naar meer. Hieruit blijkt hoe graag de mensen wilden geloven in het bestaan van buitenaardse intelligentie — trouwens ook in iedere dramatische ontdekking (al dan niet op feiten gebaseerd) die niet in overeenstemming is met de ondramatische inzichten van de realistische wetenschap.

Naarmate het gebrek aan leven op de maan steeds duidelijker werd, bleef men geloven dat het hier om een ongewoon en geïsoleerd geval ging en dat andere werelden van ons zonnestelsel wellicht wel bewoond zouden zijn.

Toen de Engelse mathematicus William Whewell (1794 — 1866) in zijn boek Plurality of Worlds (De pluraliteit der werelden), dat verscheen in 1835, als zijn mening naar voren bracht dat op sommige planeten waarschijnlijk geen leven bestond, was dat in die tijd beslist de mening van een kleine minderheid. In 1862 schreef de jonge, Franse astronoom Camille Flammarion (1842 — 1925) La pluralité des Mondes habités (Over de pluraliteit van bewoonbare werelden), een werk waarin hij de opvattingen van Whewell bestreed en dit boek genoot dan ook grotere populariteit.

Vrij spoedig na het verschijnen van het boek van Flammarion werden er wetenschappelijke vorderingen gemaakt die sterk pleitten voor de ideeën van Whewell.

Luchtledigheid

In de jaren zestig van de vorige eeuw ontwikkelden (onafhankelijk van elkaar) de Schotse mathematicus James Clerk Maxwell (1831 — 1879) en de Oostenrijkse natuurkundige Ludwig Edward Bolzmann (1844 — 1906) de zgn. kinetische theorie omtrent gassen.

Volgens deze theorie zijn gassen een verzameling van wijdverspreide moleculen die zich willekeurig in alle richtingen bewegen met een uitgebreid scala van snelheden. Uit deze theorie werd duidelijk hoe het gedrag van gassen onder verschillende omstandigheden, zoals verschillen van temperatuur en druk, kon worden afgeleid.

Een van de consequenties van deze theorie was dat de gemiddelde snelheid der moleculen varieerde in overeenstemming met de absolute temperatuur en omgekeerd evenredig was met de wortel van de massa der moleculen.

Een bepaald deel van de moleculen van een gas bewoog zich sneller dan het gemiddelde van die temperatuur en kon de ontsnappingssnelheid van de planeet, waarvan de zwaartekracht het gas vasthield, te boven gaan. Alles wat zich sneller voortbeweegt dan de ontsnappingssnelheid of het nu een ruimteschip of een molecuul is, kan zich, indien het niet met iets anders in botsing komt, voor altijd van de betreffende planeet verwijderen.

Onder normale omstandigheden kan een uiterst klein deel van de moleculen van een atmosfeer de ontsnappingssnelheid bereiken en deze snelheid behouden tot het een hoogte bereikt waarop de moleculen zich zonder botsingen kunnen blijven verwijderen — wat inhoudt dat deze atmosfeer onnoemelijk traag zal weglekken. Zo zal onze aarde, waarop de ontsnappingssnelheid 11,3 km per seconde bedraagt, met succes haar atmosfeer kunnen vasthouden en over een periode van miljarden jaren geen noemenswaardige hoeveelheid ervan verliezen.

Indien evenwel de gemiddelde temperatuur aanzienlijk zou verhogen, zou de gemiddelde snelheid van de moleculen van de atmosfeer eveneens toenemen en de ontsnappingssnelheid overschrijden. Als gevolg daarvan zou de atmosfeer sneller weglekken en als de temperatuur hoog genoeg zou worden, zou onze aarde een planeet zonder lucht worden.

Laten wij ons nu bezighouden met waterstof en helium-gassen waarvan de deeltjes veel minder massief zijn dan die van zuurstof en stikstof in onze atmosfeer. Een zuurstofmolecuul, die is samengesteld uit twee zuurstofatomen, heeft een massa van 32 atoom-eenheden en de stikstofmolecuul, bestaande uit 2 stikstofatomen, heeft een massa van 2 en heliumatomen, die slechts afzonderlijk voorkomen hebben een massa van 4.

Bij een gegeven temperatuur bewegen de lichte deeltjes sneller dan de meer massieve deeltjes. Een heliumatoom zal zich ongeveer driemaal zo snel bewegen dan een massievere en daarom tragere moleculen van onze atmosfeer. Een waterstof-molecuul zal zich viermaal zo snel voortbewegen. Het percentage heliumatomen en waterstofmoleculen dat zich sneller zou voortbewegen dan de ontsnappingssnelheid, zou veel groter zijn dan bij stikstof en zuurstof het geval is.

Het gevolg daarvan is, dat de zwaartekracht van de aarde, die voldoende groot is om de zuurstof- en de stikstofmoleculen van zijn atmosfeer voor altijd vast te houden, snel zijn waterstof en helium zou verliezen. Indien de aarde zich zou hebben gevormd onder de thans heersende temperatuur en omringd zou zijn door kosmische wolken waterstof en helium, dan zou de zwaartekracht onvoldoende zijn om deze kleine, lichtvoetige moleculen en atomen vast te houden.

Daardoor bevat de atmosfeer van de aarde niet meer dan enkele sporen waterstof en helium, ondanks het feit dat deze twee gassen het grootste deel uitmaakten van de oorspronkelijke gasmassa waaruit het zonnestelsel is ontstaan.

De massa van de maan bedraagt slechts 1/81 van die van de aarde en dat geldt dus ook het zwaartekrachtveld. Daar de maan kleiner is dan de aarde, bevindt het oppervlak ervan zich dichter bij het middelpunt dan bij ons. Als gevolg daarvan is haar kleine zwaartekrachtveld aan het oppervlak iets sterker dan men aan de hand van de totale massa zou vermoeden. Aan het oppervlak is de zwaartekracht van de maan meer dan 1/6 van de zwaartekracht aan het aardoppervlak.

Dit laatste weerspiegelt zich ook in de ontsnappingssnelheid.

Deze bedraagt slechts 2,37 km per seconde. Op aarde zal een te verwaarlozen klein percentage moleculen van een bepaald gas de ontsnappingssnelheid overschrijden. Op de maan is dit met een veel groter percentage van dezelfde soort gas het geval.

Bovendien stijgt de temperatuur er, ook doordat de maan zo traag om haar as wentelt, ‘overdag’ veel sneller dan op aarde het geval is. Ook dit verhoogt het percentage moleculen met snelheden die de ontsnappingssnelheid overschrijden.

Het gevolg van dit alles is dat de maan geen atmosfeer bezit.

Natuurlijk, zelfs de lage zwaartekracht van de maan zou bepaalde gassen, wier atomen of moleculen voldoende massief zijn, vast kunnen houden. Zo hebben bijvoorbeeld de atomen van krypton een massa van 83,8 en de atomen van xenon een massa van 131,3. De zwaartekracht van de maan zou ze met gemak kunnen vasthouden, maar zij komen, in het algemeen gesproken, in het heelal zo zeldzaam voor dat zelfs al zouden zij op de maan voorkomen en daar de ‘atmosfeer’ zouden vormen, deze atmosfeer slechts een miljardste van die van de aarde zou bedragen en het best zou kunnen worden omschreven als een ‘spoor van een atmosfeer’.

Een dergelijke atmosfeer is, althans ten opzichte van buitenaards leven, van geen enkel belang en op de maan heerst daarom een luchtledig.

Dit alles heeft eveneens betrekking op een vloeistof zoals water. Water is vluchtig, het heeft de neiging te verdampen en dus een gas te worden. Bij een bepaalde temperatuur gebeurt het tegenovergestelde. Het condenseert en gaat opnieuw in vloeistof over. Bij een gegeven temperatuur zal vloeibaar water in evenwicht zijn met een zekere waterdampdruk, onder voorwaarde dat de waterdamp niet verplaatst wordt door bijvoorbeeld wind.

Als de waterdamp wordt verplaatst raakt het evenwicht verstoord en zal er steeds meer water verdampen, totdat er tenslotte geen water meer over is. Wij kennen allemaal het verschijnsel dat na een fikse regenbui al het achtergebleven water langzaam verdampt. Hoe hoger de temperatuur hoe sneller dit gebeurt.

Uiteraard verdwijnt waterdamp niet van de aarde. Indien het niet op de ene plaats verdampt, dan gebeurt dit wel ergens anders in de vorm van sneeuw, dauw, mist, regen en zo houdt de aarde het water vast.

Als er vloeibaar water op de maan zou bestaan, zou het in dampvorm in de ruimte ontsnappen, want de massa van de watermolecuul bedraagt slechts 18 en daar zou de zwaartekracht geen vat op hebben. Het vloeibare water zou blijven verdampen tot er op de maan letterlijk geen water meer zou zijn. Het feit dat er geen lucht op de maan is, betekent dat er geen luchtdruk bestaat om het verdampingsproces van water te vertragen en water, ware het aanwezig, zou als gevolg hiervan alleen maar des te sneller verloren gaan.

Als gevolg hiervan moet er op de maan behalve geen lucht ook geen water zijn. Wat meer zij, een wereld waar geen lucht is moet een levenloze wereld zijn, niet omdat lucht van essentieel belang voor leven is, maar omdat een wereld zonder lucht een wereld zonder water moet zijn en water is voor leven van essentieel belang.

Zelfs het net van de kinetische theorie omtrent gassen vertoont evenwel mazen. De mogelijkheid blijft bestaan dat er ondergronds op de maan uiterst geringe hoeveelheden water en zelfs lucht bestaan of in chemische verbinding zijn met de bodem. In dat geval zouden de kleine moleculen door andere krachten dan de zwaartekracht — door fysieke barrières of chemische verbindingen, worden verhinderd de maan te verlaten.

Misschien heeft de maan eens een atmosfeer en oceanen bezeten voordat zij beide in de ruimte kwijtraakte. Misschien is er toen een vorm van leven geweest, ja zelfs van intelligent leven, die zich langzaam heeft aangepast aan het geleidelijke verlies van water en lucht. In dat geval zou het in holen gevuld met ingekapseld water en lucht zijn blijven voortbestaan.

Zelfs nog in 1901 kon de Engelse schrijver H.G. Wells (1866 — 1946) The first Men on the Moon publiceren, een verhaal waarin hij zijn helden intelligente, tamelijk insectachtig zeer gespecialiseerde wezens laat ontdekken die onder de grond leven.

Zelfs dat lijkt onwaarschijnlijk want berekeningen hebben aangetoond dat de maan, voor zover aanwezig, reeds in een vroeg stadium haar lucht en water zou hebben verloren, maar toch zou deze lucht en dit water deze wezens een aantal menselijke generaties in leven hebben kunnen houden. Toch zouden de atmosfeer en de oceaan niet lang genoeg hebben kunnen bestaan om intelligent leven te laten ontstaan vanaf de nullijn — in de verste verte niet.

Wij schijnen nu aan het laatste antwoord toe te zijn. Op 20 juli 1969 landden de eerste astronauten op de maan. Op de terugreis werden er bodemmonsters meegenomen. Al deze monsters schijnen er op te wijzen dat het op de maan kurkdroog is, dat er geen spoor van water aanwezig is, ook niet uit het verleden.

Het schijnt boven alle twijfel verheven te zijn dat de maan een dode wereld is.

[1]

Het was het eerste Science fictionverhaal dat werd geschreven door een beroepswetenschapper, maar zeker niet het laatste.

3 De binnenplaneten van het zonnestelsel

Nabije werelden

Vanaf het ogenblik dat Galilei met zijn telescoop de hemel begon te bestuderen, zag hij dat de verschillende planeten kleine bolletjes waren. Het feit dat zij aanvankelijk als lichtpuntjes werden gezien, was het gevolg van de grote afstanden waarop zij zich bevonden.

Bovendien bleek Venus, die zich dichter bij de zon bevindt dan de aarde, evenals de maan schijngestalten te vertonen, zoals het geval is als een donker lichaam licht weerkaatst. Dat leek voldoende bewijs voor het feit dat de planeten ook werelden waren en mogelijk min of meer gelijkenis met de aarde vertoonden.

Toen dit eenmaal was vastgesteld, nam men voor lief aan dat op alle planeten leven bestond en bovendien dat zij werden bewoond door intelligente wezens. Zoals reeds in een vorig hoofdstuk werd vermeld, hield Flammarion dit zelfs tot 1862 vol.

De kinetische theorie der gassen schakelde evenwel niet alleen de maan uit als bewoond, maar alle werelden kleiner dan de maan. Iedere wereld die kleiner was dan de maan, kon nauwelijks lucht of water bevatten. Er was gewoonweg onvoldoende zwaartekracht aanwezig om deze substanties vast te houden. Nemen we bijvoorbeeld de planetoïden, waarvan de eerste in 1801 werd ontdekt. Zij cirkelen, even buiten de baan van Mars, om de zon heen en de grootste ervan heeft een doorsnede van slechts 1000 km. Er zijn zo’n veertig- tot honderdduizend planetoïden met doorsneden van minstens 1 à 2 km. Het ontbreekt ze stuk voor stuk aan lucht en water[1] en als gevolg daarvan zijn zij gespeend van leven.

Hetzelfde geldt voor de twee kleine satellieten van Mars die in 1877 werden ontdekt. Naar alle waarschijnlijkheid zijn het gevangen planetoïden en ook zij bevatten geen lucht of water.

Binnen de banen der planetoïden zijn de binnenplaneten te vinden en daar treffen wij vier hemellichamen aan die groter zijn dan de maan. Afgezien van de aarde zelf hebben wij hier te maken met Mercurius, Venus en Mars.

Van deze laatste is Mars het kleinst, maar de massa van deze planeet is 4,4 maal zo groot als die van de maan. De doorsnede ervan bedraagt 4860 km dat wil zeggen 1,4 maal die van de maan. De oppervlaktezwaartekracht van Mercurius bedraagt 2,3 maal die van de maan en bijna 2/5 van die van de aarde. Zou deze planeet niet een ijle atmosfeer kunnen vasthouden?

Nee. Mercurius bevindt zich van alle planeten het dichtst bij de zon. Wanneer zij, haar baan volgend, het dichtst bij de zon is, dan ligt dit punt slechts op 3/10 van de afstand van de aarde tot de zon onder dezelfde omstandigheid. Aanwezige lucht zou veel sterker worden verhit dan op aarde. De snelheid van de gasmoleculen op Mercurius zou daarmee evenredig toenemen en moeilijker zijn vast te houden. Men neemt dan ook aan dat Mercurius, evenals de maan, gespeend is van leven, lucht en water.

In 1974 en 1975 passeerde de ruimtesonde Mariner 10 driemaal het oppervlak van Mercurius. De derde maal gebeurde dit op een afstand van slechts 327 km. Mercurius werd nauwkeurig in kaart gebracht en bleek, evenals de maan, bezaaid te zijn met kraters. De afwezigheid van lucht en water werd bevestigd en er bestaat geen twijfel over de afwezigheid van leven.

Wat Venus betreft lijken de zaken er positiever voor te staan. De diameter ervan bedraagt 12 400 km, die van de aarde 12 750 km. De massa van Venus is ongeveer 0,81 maal die van de aarde en de oppervlaktezwaartekracht bedraagt 0,90 maal die van de aarde.

Zelfs als wij rekening houden met het feit dat Venus zich dichter bij de zon bevindt dan de aarde en het er daarom warmer moet zijn, lijkt het erop dat Venus wel eens een atmosfeer zou kunnen hebben, want de zwaartekracht is er sterk genoeg voor.

Inderdaad, Venus bezit een atmosfeer die veel bewolkter is dan de onze. Zij is verhuld in een eeuwigdurend wolkendek, dat eens werd beschouwd als het bewijs voor de aanwezigheid van water op deze planeet.

Niettemin maakt dit wolkendek helaas waarnemingen van het oppervlak van Venus onmogelijk en daardoor ook het opsporen van tekenen van leven. Hoe goed de telescopen die zij gebruikten ook waren, nooit hebben astronomen een glimp van het oppervlak kunnen opvangen. Als gevolg daarvan kon men ook de snelheid waarmee deze planeet om haar as wentelt niet vaststellen, of de hoek van de as ten aanzien van de ecliptica of de aanwezigheid van water. Zonder meer bewijs dan louter en alleen de aanwezigheid van een atmosfeer en wolken, werd het moeilijk om redelijke gevolgtrekkingen te maken over het al dan niet bestaan van leven op Venus.

De verwachtingen wat Mars betreft zijn daarentegen zowel meer als minder hoopgevend. Minder hoopgevend omdat deze planeet veel kleiner dan de aarde is. De doorsnede ervan bedraagt slechts 6790 km. De massa bedraagt slechts 0,107 van die van de aarde. Gezien de massa die slechts 1/10 van die van de aarde bedraagt, is hier niet bepaald sprake van een ‘grote’ wereld. Aan de andere kant is deze planeet 8,6 maal zo massief als de maan en daarom ook niet bepaald een kleine planeet. In feite is Mars twee maal zo massief als Mercurius.

De oppervlaktezwaartekracht is 2,27 maal zo groot als die van de maan en ongeveer gelijk aan die van Mercurius. Mars daarentegen is viermaal zover verwijderd van de zon als Mercurius, als gevolg waarvan het aldaar aanmerkelijk koeler is. Het zwaartekrachtveld zal daarom te maken hebben met aanmerkelijk tragere moleculen.

Hieruit volgt dat Mars, in tegenstelling tot Mercurius, wel eens een atmosfeer zou kunnen hebben en dan blijkt dat ook het geval te zijn. De atmosfeer van Mars is weliswaar ijl, maar duidelijk aanwezig. Mars is waarschijnlijk droger dan de aarde, want hij is niet zo bewolkt. Soms worden er wolken waargenomen. Dit laatste geldt ook voor stofstormen en dat betekent dat het er hard kan waaien.

Het meer hoopgevende aspect van Mars is dat de atmosfeer er voldoende ijl en wolkenvrij is om het oppervlak te kunnen waarnemen.

Al eeuwen lang hebben astronomen hun best gedaan om in kaart te brengen wat zij op deze verafgelegen planeet zagen. De kortste afstand die Mars ten opzichte van onze aarde bereikt, bedraagt 56 miljoen km, een afstand die 146 keer de afstand aarde-maan bedraagt.

De eerste die tekens waarnam die ook door anderen konden worden gezien, was Christiaan Huygens (1629 — 1695). In 1659 volgde hij deze merktekens terwijl zij met de planeet meewentelden en stelde vast dat de omwentelingssnelheid van Mars slechts iets groter was dan die van de aarde. Thans weten wij dat deze planeet, vergeleken met de aarde, een omwentelingssnelheid heeft van 24,66 uur.

In 1781 constateerde de Duits-Engelse astronoom William Herschel (1783 — 1822)[2] dat de as van Mars afweek van het verticale evenals die van de aarde en vrijwel volgens dezelfde hoek. De hellingshoek van Mars is, vergeleken met die van de aarde die 23,45 graden bedraagt, 25,17 graden.

Dit betekent niet alleen dat Mars een dag en nacht afwisseling kent die vrijwel gelijk is aan die van de aarde, maar dat er ook seizoenen heersen. De afstand Mars-zon is de helft van de afstand aarde-zon en daarom zijn de jaargetijden er kouder. Bovendien doet deze planeet er langer over om zijn baan om de zon te voltooien, nl. 687 dagen vergeleken met de 365,25 dagen die onze planeet daarvoor nodig heeft. Als gevolg daarvan duren de jaargetijden op Mars bijna tweemaal zo lang als de onze.

In 1784 nam Herschel ijskappen aan de polen waar. Er was nog een punt van overeenkomst met de aardse polen: de ijskappen van Mars werden beschouwd als bestaande uit bevroren water en dat werd als bewijs aangevoerd voor de aanwezigheid ervan.

Mars en Venus boden dus hoopvolle aspecten wat betreft de mogelijkheid van leven aldaar — hoopvoller dan de planetoïden, de maan of Mercurius.

Venus

In 1796 hield de Franse astronoom Pierre Simon de Laplace (1749 — 1827) bespiegelingen over de oorsprong van het zonnestelsel.

Gezien vanaf een punt gelegen hoog boven de noordpool van de zon schijnt deze zich tegen de klok in om zijn as te draaien. Vanuit datzelfde punt draaiden alle planeten die Laplace bekend waren tegen de klok in om de zon, en alle planeten wier banen bekend waren wentelden tegen de klok in om hun assen. Bovendien, voegde hij er aan toe, wentelen ook de manen van de satellieten tegen de klok in om hun planeten heen.

En tenslotte, alle planeten bewogen zich in banen die bijna in hetzelfde vlak lagen van de equator van de zon en alle satellieten bewogen zich volgens banen die bijna in het vlak lagen van de equator van hun planeten.

Als verklaring daarvoor bracht Laplace naar voren dat het zonnestelsel oorspronkelijk een gigantische wolk van stof en gas was geweest, die een nevel (afgeleid van het Latijnse woord nebula voor wolk) wordt genoemd. Deze nevel draaide langzaam, tegen de klok in, om zijn as, en trok zich als gevolg van zijn eigen zwaartekrachtveld langzaam samen. Naarmate de nevel zich samentrok begon hij steeds sneller om zijn as te wentelen, om zich tenslotte samen te trekken tot de ‘zon’.

Naarmate de gaswolk zich samentrok tot ‘zon’ en de snelheid waarmee hij om zijn as wentelde toenam, veroorzaakte de middelpuntvliedende kracht aan de equator een soort uitstulping. Dit is ook het geval met de aarde die aan de evenaar 21 kilometer verder van haar middelpunt verwijderd is dan de polen.

De uitstulping van de zich samentrekkende nevel werd steeds duidelijker, totdat zij van de totale massa werd afgeworpen in de vorm van dunne ringen. Naarmate de nevel bleef inkrimpen, werden er nog meer ringen materie afgestoten.

Volgens Laplace concentreerde iedere ring zich geleidelijk tot een planeet, waarbij de oorspronkelijke linker ‘spin’ behouden bleef, maar in snelheid toenam naarmate de samentrekking vorderde. Terwijl de planeten zich aldus vormden, bestond de kans dat ook zij ringen zouden gaan afstoten, die vervolgens satellieten of manen zouden worden. De ringen rondom Saturnus vormen voorbeelden van dit soort vrijgekomen materie, die zich nog niet heeft gecondenseerd tot een satelliet.

De nebulaire hypothese verklaart waarom alle omwentelingen en rotaties in het zonnestelsel zich in eenzelfde richting bewegen.[3]

Dit zou als oorzaak hebben dat zij allen deel hebben aan de oorspronkelijke draaiing van de zon.

Het verklaart bovendien waarom alle planeten zich voortbewegen in het vlak van de zon-equator, omdat zij oorspronkelijk aan deze equator werden gevormd en omdat de satellieten werden gevormd aan de equators der planeten.

Deze nebulaire hypothese werd gedurende de negentiende eeuw door vrijwel alle astronomen aanvaard en droeg bij tot de vorming van de voorstelling die men zich van Mars en Venus vormde.

Terwijl, volgens deze theorie, de nevel zich samentrok, zouden de planeten zich in volgorde van buiten naar binnen zijn gaan vormen. Met andere woorden, nadat de nevel was gecondenseerd tot op het moment waarop de doorsnede ervan slechts 500 000 000 km bedroeg stootte hij de ring af waaruit Mars zou ontstaan. Na een zeer lange periode van contractie stootte hij de materie af waaruit de aarde en de maan zouden ontstaan en vervolgens, na een lange periode, werd de materie afgestoten die Venus heeft gevormd.

Volgens de hypothese van Laplace zou Mars dus aanmerkelijk ouder dan de aarde zijn en de aarde weer ouder dan Venus.

Hieruit leidde men af dat Mars evolutionair gezien, ouder was dan de aarde, niet alleen wat zijn planetaire eigenschappen betreft, maar ook ten aanzien van het ‘leven’ aldaar, en dat gold ook voor Venus, maar dan in omgekeerde zin. Als gevolg daarvan gaf de Zweedse scheikundige Svante August Arrhenius in 1918 een boeiende beschrijving van Venus als zijnde een groot regenwoud.

Deze wijze van denken komt tot uiting in Science fiction verhalen waarin Mars vaak wordt beschreven als een planeet bewoond door een intelligent ras, waarvan de lange geschiedenis die van het menselijke ras in het niets deed verzinken. Technologisch waren de Marsbewoners ons ver vooruit, maar vaak zijn zij, als gevolg van hun lange geschiedenis, ook decadent en levensmoe.

Aan de andere kant werden er veel verhalen geschreven over een oerwoudachtige planeet Venus, bewoond door primitieve levensvormen. In 1954 verscheen er een roman door mij geschreven, Lucky Starr and the Oceans of Venus, waarin ik deze planeet een oceaan toeken, maar slechts twee jaar later kwam er een geheel nieuw inzicht omtrent Venus.

Na de Tweede Wereldoorlog kregen de astronomen de beschikking over buitengewoon nuttige instrumenten voor het onderzoek van de planeten van ons zonnestelsel. Het werd toen mogelijk microgolven naar het oppervlak van verre planeten te zenden en deze teruggekaatst weer op te vangen, om vervolgens aan de hand daarvan de aard van deze oppervlakten vast te stellen, zelfs al waren zij optisch niet waarneembaar. Ook kon men nu radiogolven die door de planeten zelf werden uitgezonden, opgevangen. Ook door ruimtesondes kunnen de oppervlakten van planeten in kaart worden gebracht, zoals bijvoorbeeld dat van Mercurius door de Mariner 10.

In 1956 analyseerde de Amerikaanse astronoom Robert S. Richardson radargolven die werden teruggekaatst van het oppervlak van Venus onder het compacte wolkendek en ontdekte dat deze planeet langzaam, in de verkeerde richting, met de klok mee dus, om haar as wentelt.

In datzelfde jaar registreerde een team astronomen onder leiding van Cornell H. Mayer radiogolven, afkomstig van Venus en constateerde tot zijn verbazing dat de intensiviteit van deze golven gelijk was aan golven afkomstig van een voorwerp dat veel warmer dan Venus zou zijn. Indien dit het geval was, dan zou er op Venus geen planetaire oceaan kunnen zijn, trouwens, geen vloeibaar water van welke soort dan ook, en daar ging mijn arme boek dan, nog geen twee jaar nadat het verschenen was!

Op 14 december 1962 passeerde de Amerikaanse sonde Mariner 2 op korte afstand Venus, registreerde genoemde radiogolven en bevestigde genoemd rapport. Op 12 juni 1967 drong een Russisch onbemand ruimteschip de atmosfeer van Venus binnen en zond eveneens boodschappen terug die het bestaan van een oceaan loochenden.

Op 16 en 17 mei 1969 landden de Venera 5 en 6 op Venus om dit verschijnsel voor altijd te bevestigen.

Venus heeft een buitengewoon dichte atmosfeer, 95 maal zo dicht als die van de aarde. Zij bestaat voor 95% uit CO_2 (koolstofdioxyde) waarvan de moleculen een massa van 44 hebben. Dit gas werd op Venus al in 1932 met gewone middelen ontdekt).

Het is voor een planeet niet ongebruikelijk om een atmosfeer te hebben waarin koolstofdioxyde (koolzuurgas) voorkomt. Ook in onze atmosfeer komt het voor, 0,03%, een hoeveelheid die onontbeerlijk is voor plantengroei.

De fotosynthese van groene planten gebruikt zonne-energie om CO_2-moleculen te verbinden met watermoleculen, om daaruit de samenstellende stoffen van plantenweefsel te vormen: suiker, koolhydraten, cellulose, vetten, eiwitten enz. Tijdens dit proces wordt er in overvloed vrije zuurstof gevormd, die in de dampkring terecht komt.

Over het algemeen wordt aangenomen dat in het verre verleden de atmosfeer van de aarde veel meer CO_2 bevatte dan thans het geval is en dat er geen vrije zuurstof was. Wij komen daar later op terug. De aanvankelijke atmosfeer van de aarde was dus ongeveer gelijk aan de huidige atmosfeer van Venus, maar minder dicht. Door de fotosynthese werd kooldioxyde geleidelijk verwijderd en vervangen door zuurstof.

Het feit dat er op Venus zoveel kooldioxyde is en zo weinig zuurstof (hiervan werd niets aangetroffen), mogen wij afleiden dat er geen fotosynthese plaatsvindt of het zou moeten zijn dat dit proces pas sinds kort op gang is gekomen.

Dit schijnt erop te wijzen dat er geen plantengroei van enige betekenis op deze planeet is en daarom ook geen dierlijk leven, dat uiteindelijk afhankelijk is van planten, en dus evenmin intelligentie.

Men zou natuurlijk kunnen beweren dat fotosynthese voor het leven niet van essentieel belang is, en dat is het ook niet. Op aarde bestaan levensvormen die geen gebruik maken van fotosynthese of afhankelijk zijn van andere levensvormen die daar wel van gebruik maken, maar die bevinden zich op het niveau der micro-organismen. Tot dusver bestaan er geen aanwijzingen dat er ooit andere vormen van leven op aarde hebben bestaan die niet direct of indirect waren aangewezen op fotosynthese.

Men zou eveneens kunnen beweren dat de aarde in dit opzicht een uitzondering kan vormen. Laten we eens aannemen dat een of andere levensvorm haar energie aan de zon ontleent en daarbij gebruik maakt van kooldioxyde, maar de zuurstof opslaat in plaats van deze in de atmosfeer los te laten. Na verloop van tijd zal deze levensvorm de zuurstof weer gebruiken met het doel haar te verbinden met koolstofatomen en kooldioxyde aan de atmosfeer terug te geven. Op deze manier zou er fotosynthese kunnen plaatsvinden met behoud van een kooldioxyde-atmosfeer.

Inderdaad, dit is niet uitgesloten, maar…

Kooldioxyde heeft als eigenschap dat het infrarood licht absorbeert. Het laat het energierijke, zichtbare licht van de zon het aardoppervlak bereiken, maar absorbeert vervolgens de energiearme (en onzichtbare) infrarode stralen die de planeet gedurende de nacht aan de ruimte terugschenkt. Dit wordt het zogenaamde broeikaseffect genoemd, omdat het glas van een broeikas hetzelfde doet.

Door het vasthouden van de infrarode straling verhoogt het koolzuurgas de temperatuur in de atmosfeer van de planeet. Als gevolg van het zeer hoge gehalte aan CO_2 in de atmosfeer van Venus is de oppervlaktetemperatuur daar aanmerkelijk hoger dan wij, gezien de afstand tot de zon, zouden verwachten; vooral ook omdat het permanente wolkendek dat oppervlak tegen de zon zou beschermen. Venus is het slachtoffer van een uit-de-hand-gelopen broeikaseffect.

Het gevolg hiervan is dat de oppervlaktetemperatuur van Venus ongeveer 480° bedraagt, aanmerkelijk hoger dus dan op Mercurius het geval is. Mercurius mag zich dan dichter bij de zon bevinden, maar bezit geen warmteconserverende atmosfeer.

De oppervlaktetemperatuur van Venus ligt ver boven het kookpunt van water, ja, is zelfs hoog genoeg om lood te doen smelten. Water in vloeibare vorm kan er nergens voorkomen. Wat er aan water aanwezig is, moet zich als waterdamp in de wolken bevinden en er bestaan aanwijzingen dat de vloeibare druppeltjes in de wolken voor een groot deel uit het zeer corrosieve zwavelzuur bestaan.

Het eist wel veel verbeeldingskracht om op een dergelijke planeet de aanwezigheid van leven voor te stellen en Venus kan dan ook afgeschreven worden als de mogelijke verblijfplaats van buitenaardse intelligentie.

Marskanalen

Op Mars scheen vanaf het begin een betere kans op de aanwezigheid van leven te bestaan. De omwentelingssnelheid, de hoek van de as ten aanzien van het baanvlak, de ijskappen, alles scheen dit laatste mogelijk te maken.

Omstreeks 1830 begonnen astronomen ernstige pogingen te ondernemen om Mars in kaart te brengen. De eerste kaart was afkomstig van de Duitse astronoom Wilhelm Beer (1797 — 1850).

Anderen zouden zijn voorbeeld volgen, maar de resultaten waren niet opzienbarend. Het bleek moeilijk door twee atmosferen, die van de aarde en van Mars, details waar te nemen over een afstand van honderden miljoenen kilometers. Iedere astronoom die Mars in kaart trachtte te brengen, kwam met een resultaat aandragen dat geheel verschillend was van alle anderen vóór hem.

Zij waren het er evenwel allemaal over eens dat er lichte en donkere gebieden schenen te zijn en langzamerhand groeide de overtuiging dat de lichte gebieden vasteland voorstelden en de donkere gebieden wateroppervlakten.

Een bijzonder gunstige gelegenheid tot observatie deed zich voor in 1877, toen Mars en de aarde zich dichter bij elkaar bevonden dan ooit eerder het geval was geweest en bovendien hadden astronomen de beschikking over betere telescopen dan ooit tevoren.

Een van de astronomen die over een voortreffelijke telescoop beschikte was de Italiaan Giovanni Virginio Schiaparelli (1835 — 1910). Gedurende zijn waarnemingen in 1877 tekende hij een kaart van Mars die op haar beurt volkomen verschilde van die van zijn voorgangers.

Tegen deze tijd ontstond er evenwel een zekere rust. Tenslotte had hij, althans zo dacht men, gezien wat er te zien was.

Maar toen brachten Maxwell en Bolzmann hun kinetische theorie omtrent gassen naar voren en aan de hand daarvan leek het niet waarschijnlijk dat een lichaam met de massa en een zwaartekrachtveld zoals Mars, grote, open zeeën kon bezitten. Ondanks de lage temperatuur op Mars zou eventuele waterdamp gemakkelijk kunnen ontsnappen als de atmosfeer er ijler was dan op aarde. Men begon te geloven dat op Mars het water zeer schaars was. Er waren weliswaar ijskappen en misschien waren er moerasachtige gebieden, maar de aanwezigheid van open zeeën en oceanen leek toch wel onwaarschijnlijk.

Wat waren die donkere gebieden dan wel?

Misschien waren het moerasachtige gebieden waar vegetatie groeide en waren de lichte gebieden woestijnen. Interessant was het feit dat, wanneer het zomer was op een bepaald halfrond en de ijskap waarschijnlijk inkromp omdat hij begon te smelten, de donkere gebieden zich uitbreidden mogelijk als gevolg van het feit dat het smeltende ijs de bodem bevloeide en de vegetatie zich begon te verspreiden.

Veel mensen begonnen het als iets vanzelfsprekends aan te nemen dat er leven op Mars bestond.

Tijdens zijn waarnemingen van Mars in 1877 had Schiaparelli bovendien opgemerkt dat er tamelijk dunne donkere lijnen op deze planeet te zien waren, lijnen die ieder voor zich twee donkere gebieden verbonden. Deze lijnen waren in 1869 reeds waargenomen door een andere Italiaanse astronoom, Pietro Angelo Secchi (1818 — 1878). Secchi noemde ze ‘kanalen’, lange, smalle watergeulen die twee grotere wateroppervlakten verbinden. Schiaparelli gebruikte hetzelfde woord (canali).

De canali van Schiaparelli waren smaller en langer dan die van Secchi en ook groter in aantal. Schiaparelli zag er ongeveer veertig en bracht hen in kaart. De namen die hij er aan gaf, ontleende hij aan de namen van rivieren uit de oudheid en uit de mythologie.

Schiaparelli’s kaart en zijn canali werd met groot enthousiasme ontvangen. Niemand, behalve Schiaparelli, had tijdens de observaties van 1877 kanalen waargenomen, maar sindsdien begonnen astronomen er naar te zoeken en soms kondigde men aan er een gevonden te hebben.

Wat belangrijker is, het woord canali werd in het Engels vertaald als canals en dat bleek belangrijk te zijn. Een channel is meestal een min of meer smalle, op natuurlijke wijze ontstane vaargeul. Een canal (kanaal) is een door mensen uitgegraven vaargeul. Zodra de Engelsen en Amerikanen de canali canals begonnen te noemen, nam men automatisch aan dat zij kunstmatig van oorsprong waren en waren uitgegraven door intelligente wezens.

Plotseling ontstond er een enorme belangstelling voor Mars. Er waren voor het eerst, althans zo leek het, wetenschappelijke bewijzen gevonden van de aanwezigheid van buitenaardse intelligentie.

Het beeld dat ontstond was dat van een planeet die ouder was dan de aarde en die langzaam water verloor als gevolg van de zwakke zwaartekracht. De intelligente Marsbewoners, die een langere geschiedenis achter de rug hadden dan wij en technologisch verder ontwikkeld waren, stond als gevolg van uitdroging het einde te wachten.

Op heroïsche wijze trachten zij de planeet in leven te houden. Zij groeven gigantische kanalen om het water van de laatste waterreservoirs, de ijskappen, naar de uitdrogende gebieden te leiden. Het was een zeer dramatisch beeld van een oeroud ras, misschien wel een uitstervende soort, dat weigerde het op te geven en dat zijn wereld levend trachtte te houden door wilskracht en hard werken. Bijna een eeuw lang bleef dit bij veel mensen de meest populaire gedachtengang, ja, zelfs van enkele astronomen.

Er waren astronomen die Schiaparelli’s ‘ontdekkingen’ aanvulden. De Amerikaanse astronoom William Henry Pickering (1858 — 1938) meldde de aanwezigheid van ronde, donkere plekken op punten waar de kanalen elkaar kruisten en noemde deze ‘oasen’. Flammarion, die een enthousiast aanhanger was van het bestaan van buitenaards leven, zoals reeds werd opgemerkt, was vooral enthousiast wat de kanalen betreft. In 1892 publiceerde hij een tweedelig boek La planète Mars et ses conditions waarin hij een vurig betoog houdt ten gunste van een kanalengravende beschaving.

De invloedrijkste astronoom die de theorie omtrent beschaving op Mars ondersteunde was de Amerikaan Percival Lowell (1855 — 1916). Hij kwam uit een aristocratische familie uit Boston en gebruikte zijn rijkdom om een privé-observatorium te bouwen in Arizona. De droge woestijnlucht en de afwezigheid van stadsverlichting zorgden ervoor dat het zicht op de hemel uitstekend was. Het Lowellobservatorium werd in 1894 geopend.

Ijverig bestudeerde Lowell vijftien jaar lang de planeet Mars en maakte duizenden foto’s. Hij zag meer kanalen dan Schiaparelli ooit had gedaan en tekende gedetailleerde kaarten die tenslotte vijfhonderd kanalen toonden. Bovendien bracht hij de oasen in kaart, noteerde de wijze waarop de individuele lijnen van bepaalde kanalen zich soms schenen te verdubbelen, bestudeerde de jaargetijden en veranderingen van licht en donker tijdens de jaargetijden, wat verband leek te houden met enige vorm van vegetatie. Hij was dan ook volkomen overtuigd van het bestaan van een hoog ontwikkelde beschaving op Mars.

Lowell stoorde zich evenmin aan het feit dat andere astronomen de kanalen minder duidelijk hadden waargenomen dan hij. Hij weet dit aan het feit dat, klimatologisch gezien, geen enkele plaats zo geschikt was voor het doen van waarnemingen als Arizona, maar ook aan het feit dat zijn telescopen van uitstekende kwaliteit waren en dat gold ook voor zijn gezichtsvermogen.

In 1894 publiceerde hij zijn eerste boek, Mars. Het was goed geschreven en begrijpelijk voor het grote publiek. Hij ondersteunde daarin de opvatting als zou Mars een oeroude, stervende planeet zijn, bewoond door een ras van vergevorderde ingenieurs en technici die hun planeet levend hielden door het uitvoeren van gigantische irrigatieprojecten in de vorm van kanalen, die op aarde zichtbaar waren als gevolg van de stroken groen aan de oevers ervan.

Lowells opvattingen bleken in de latere boeken die hij publiceerde waaronder Mars and its Canals (1906) en Mars and the Abode of Life (1908) zelfs nog extremer te zijn. Het grote publiek werd er ten zeerste door opgwonden, want de gedachte dat er een nabije planeet zou bestaan die was bewoond door wezens met een hogere intelligentie dan zij, werd als iets zeer dramatisch ervaren.

Lowells rol bij het populariseren van het bestaan van een hoge beschaving op Mars werd evenwel voorbijgestreefd door de Engelse Science fictionauteur H.G. Wells.

In 1897 publiceerde deze een serie verhalen, War of the Worlds genaamd en wel in de vorm van een feuilleton in een tijdschrift. Het jaar daarop verschenen deze verhalen in boekvorm. Hierin werden de opvattingen van Lowell gecombineerd met de situatie op aarde gedurende de afgelopen twintig jaar.

Gedurende deze tijd hadden de Europese naties, in het bijzonder Groot-Brittannië en Frankrijk, maar ook Spanje, Portugal, Duitsland, Italië en België, het werelddeel Afrika in stukken gesneden en onder elkaar verdeeld. Ieder land afzonderlijk vestigde er koloniën, zonder rekening te houden met de mensen die er woonden. Daar de Afrikanen een donkere huid hadden en culturen bezaten die niet-Europees waren, werden zij door de Europeanen als inferieur en barbaars beschouwd en hadden zij dus geen recht op een eigen territorium.

De gedachte kwam bij Wells op dat, indien de Marsbewoners wetenschappelijk gezien ten aanzien van de Europeanen minstens even ver gevorderd waren als de Europeanen ten opzichte van de Afrikanen, zij de aardbewoners wel eens op dezelfde manier zouden kunnen behandelen. De ‘oorlog der werelden’ was dan ook het eerste verhaal over een interplanetaire oorlog waarbij de aarde was betrokken.

Tot dusver waren bezoekers uit de ruimte altijd voorgesteld als vredelievende waarnemers. In het verhaal van Wells zijn de bezoekers gewapend. Wegvluchtend van Mars, waarop zij zich nauwelijks in leven konden houden, landden zij op de vruchtbare, waterrijke aarde en bereidden zich erop voor deze planeet te veroveren om er een tehuis van te maken. Voor hen waren de aardbewoners niet meer dan dieren, wezens die zij konden vernietigen of opvreten. De aardbewoners konden de Marsmannen niet vernietigen of terugdringen, evenmin als de Afrikanen dat konden ten aanzien van de Europeanen. Hoewel aan het eind de Marsbewoners toch worden verslagen, gebeurde dit niet door menselijke wezens, maar door aardse bacteriën waartegen zij niet over afweerstoffen beschikten.

Het boek werd enorm populair en had een reeks imitaties tot gevolg. Meer dan een halve eeuw lang nam men voetstoots aan dat welke buitenaardse invasie dan ook zou leiden tot het uitroeien van de mensheid.

Op 30 oktober 1938 bijvoorbeeld, bijna veertig jaar nadat de ‘Oorlog der werelden’ werd gepubliceerd, maakte Orson Welles, die toen pas drieëntwintig jaar oud was, een gedramatiseerd hoorspel van het boek. Hij liet het verhaal in zijn eigen tijd spelen en liet de Marsmannen landen in New Jersey inplaats van in Engeland. Hij bracht de gebeurtenissen zo realistisch mogelijk met authentiek klinkende nieuwsberichten en ooggetuigenverslagen.

Iedereen die vanaf het begin de radio had aanstaan, zou uiteraard hebben gehoord dat het hier om fiction ging, maar sommige mensen hadden niet goed geluisterd of de radio pas later aangezet en luisterden met verbijstering naar de gebeurtenissen, vooral zij die in de buurt van de fictieve landingsplaatsen woonden.

Een verbazingwekkend groot aantal mensen nam voetstoots aan dat de Marsbewoners bestonden en met de invasie van de aarde bezig waren en daarin bovendien nog slaagden ook. Honderden stapten in hun auto’s en vluchtten in paniek weg.

Evenals het geval was bij de zogenaamde Moon Hoax van een eeuw eerder, zien wij hier een opzienbarend voorbeeld van het feit dat mensen bereid waren het bestaan van buitenaardse intelligentie te aanvaarden.

Hoewel Lowell en zijn theorieën omtrent Mars en de kanalen door het grote publiek werden aanvaard, waren beroepsastronomen, althans de meesten, daarvan allerminst overtuigd.

Een aantal van hen bleef volhouden dat zij nooit enig kanaal op Mars hadden waargenomen en zij lieten zich niet van hun standpunt afbrengen door Lowells hooghartige verklaringen dat hun telescopen en ogen niet aan de eisen voldeden. De Amerikaanse astronoom Edward Emerson Barnard (1857 — 1923) was een bijzonder scherpzinnig waarnemer. In feite wordt hij vaak beschreven als de meest scherpziende astronoom die ooit had bestaan. In 1892 ontdekte hij een kleine, vijfde maan van Jupiter, een satelliet die zo klein was en zo dicht in de nabijheid van de lichtende moederplaneet, dat het ontdekken ervan een bovenmenselijk gezichtsvermogen eiste. Maar Barnard bleef volhouden dat, hoe nauwkeurig hij Mars ook observeerde, hij er nooit enig spoor van een kanaal had waargenomen. Hij beweerde botweg dat zij alleen maar in de verbeelding bestonden en dat zij het gevolg waren van een optische illusie dat kleine, onregelmatige, donkere vlekken door de ogen tot rechte lijnen werden omgevormd.

Deze gedachtengang werd door anderen overgenomen. Een Engelse astronoom, Edward Walter Maunder (1851 — 1928), trachtte het in 1913 zelfs te bewijzen. Hij zette borden neer met cirkels waarin hij een aantal vage, onregelmatige vlekken aanbracht en liet een aantal schoolkinderen vanaf een afstand van waaruit deze vlekken nauwelijks zichtbaar waren er naar kijken. Vervolgens vroeg hij hen te tekenen wat zij meenden gezien te hebben. Zij tekenden rechte lijnen die veel gelijkenis vertoonden met de tekeningen die Schiaparelli van de Marskanalen had gemaakt.

Intussen gingen astronomen door met het bestuderen van de bewoonbaarheid van Mars. Naarmate de twintigste eeuw vorderde, werden er verfijnde instrumenten ontworpen waarmee kleine hoeveelheden warmte konden worden opgespoord en gemeten. Indien deze warmtedetectors in het brandpunt van een telescoop werden geplaatst en werden gericht op Mars, kon de temperatuur op deze planeet worden gemeten.

Dit werd in 1926 voor het eerst gedaan door twee Amerikaanse astronomen, William Weber Coblentz (1873 — 1962) en Carl Otto Lampland (1873 — 1951). Uit hun metingen bleek dat de temperatuur bij de evenaar van Mars soms boven het smeltpunt van ijs steeg, ja, het kwam zelfs voor, zij het zelden, dat er een temperatuur van 25°C werd geregistreerd.

Gedurende de nacht vond er evenwel een sterke daling van de temperatuur plaats, maar het volgen daarvan was ’s nachts niet mogelijk omdat de nachtzijde van Mars altijd van de aarde is afgekeerd. Niettemin wist men de temperatuur in de vroege ochtend bij de westerse rand van de planeet op te meten en wel als het oppervlak van Mars zich van de nacht in de dageraad verplaatste. Na twaalf uur en een kwartier duisternis was de temperatuur daar -100°C.

Kort gezegd, het zag ernaar uit dat de temperatuur op Mars te laag was om water, behalve in de vorm van ijs, te bevatten, met uitzondering van een smalle strook en gedurende korte tijd bij de evenaar tegen het middaguur. Overal elders was het klimaat op Mars kouder dan in het Zuidpoolgebied.

Erger nog, de grote verschillen tussen de dageraadtemperaturen en die van de middag, betekenden dat de atmosfeer van Mars waarschijnlijk ijler was dan men tot dusver had gedacht. Een atmosfeer functioneert als een soort deken die de warmte absorbeert en verplaatst. Hoe ijler de atmosfeer is, hoe sneller de temperatuur zich van hoog naar laag verplaatst.

Nog erger is het feit dat de ijle atmosfeer slechts een kleine hoeveelheid van de energiestraling van de zon absorbeert. Op aarde functioneert de relatief dichte atmosfeer als een deken die de stralingsenergie van de zon en uit andere plaatsen in het heelal absorbeert.

Al deze stralingsenergie zou fataal zijn voor het leven op aarde als zij niet voor een groot deel door deze deken zou worden tegengehouden. Mars bevindt zich op een grotere afstand van de zon dan wij en is bijvoorbeeld aan een kleinere hoeveelheid ultraviolet licht blootgesteld dan wij. Niettemin schijnt deze kleinere concentratie het oppervlak van Mars in veel grotere hoeveelheden te bereiken dan de aarde.

In de jaren veertig werd het zelfs mogelijk de infrarode straling van Mars te analyseren en daardoor de samenstelling van de atmosfeer vast te stellen. Dit werd in 1947 gedaan door de Nederlands-Amerikaanse astronoom Gerard Peter Kuiper (1905 — 1973). Hij stelde vast dat de uiterst ijle atmosfeer van deze planeet bijna geheel uit kooldioxyde bestond. Er was slechts heel weinig waterdamp en blijkbaar in het geheel geen zuurstof aanwezig.

Met het oog op de uiterst lage temperaturen op Mars, begonnen astronomen zich af te vragen of er überhaupt water op Mars was. Misschien bestonden de ‘ijskappen’ helemaal niet uit bevroren water, maar uit bevroren kooldioxyde.

Al deze zaken in aanmerking nemend, een ijle atmosfeer bestaande uit kooldioxyde, het onophoudelijke bombardement van ultraviolet licht en de buitengewoon lage temperaturen, leek het zeer onwaarschijnlijk dat Mars ingewikkelde levensvormen met intelligentie zou hebben voortgebracht.

De opvatting dat de kanalen op Mars natuurverschijnselen waren, voor zover zij bestonden, en niet het product waren van een ras van ingenieurs, werd door steeds meer astronomen gedeeld, maar als er geen ‘intelligent’ leven was, hoe stond het dan met de meer primitieve levensvormen?

Op aarde bestaan bacteriën die kunnen leven in chemische stoffen die dodelijk zijn voor andere levensvormen. Er bestaan mossen die kunnen gedijen op kale rotsen en op hoogten waar de atmosfeer zo ijl is en de temperatuur zo laag, dat men zich op Mars zou wanen.

Vanaf 1957 werden er experimenten gedaan om na te gaan of eenvoudige levensvormen die zich hadden aangepast aan barre omstandigheden op aarde wellicht een omgeving zouden overleven die zoveel mogelijk gelijkenis vertoonde met de omstandigheden op Mars. Keer op keer bleek dat bepaalde vormen van leven daartoe in staat waren.

In dat geval zouden wij misschien niet alle hoop moeten opgeven wat betreft het bestaan van gecompliceerdere levensvormen op Mars. Tenslotte heeft het leven op aarde zich aangepast aan zijn omgeving. Als gevolg daarvan lijken de omstandigheden op aarde aangenaam, en omstandigheden die veel van de onzen verschillen onaangenaam. Op Mars zouden de levensvormen zich hebben moeten aanpassen aan omstandigheden die dan voor hen ‘aangenaam’ zouden zijn.

Dit laatste bleef tot in de jaren zestig een open vraag.

Ruimtesondes naar Mars

In de jaren zestig werden er ruimtesondes gelanceerd die waren ontworpen om de planeet Mars zo dicht mogelijk te passeren om vervolgens informatie naar de aarde te sturen. Evenals de sondes die ik reeds ter sprake bracht in verband met Mercurius en Mars.

Op 28 november 1964 werd de eerste succesvolle Marssonde, de Mariner 4, gelanceerd. Terwijl deze Mars passeerde werd er een serie van twintig foto’s genomen die in de vorm van radiosignalen naar de aarde werden gezonden om daar opnieuw in foto’s te worden getransformeerd.

Wat gaven deze foto’s te zien? Kanalen? Enig teken van een hoge beschaving, of op zijn minst van leven?

Wat deze foto’s te zien gaven, had niemand verwacht: duidelijk kraters die veel overeenkomst vertoonden met die op de maan.

Deze kraters, althans zoals zij te zien waren op de foto’s van de Mariner 4, waren zo groot in aantal en zo scherp tegen hun omgeving afgetekend dat men daaruit moest concluderen dat er sprake was van zeer geringe erosie. Dit betekende niet alleen een ijle atmosfeer, maar bovendien een zeer geringe levensactiviteit. De kraters op de foto’s van de Mariner 4 schenen te duiden op een levenloze wereld.

De Mariner 4 was bovendien ontworpen om de achterkant van Mars te onderzoeken. Uit de veranderingen van de signalen zouden de astronomen vervolgens de dichtheid van de atmosfeer kunnen afleiden.

Het bleek dat de atmosfeer van Mars ijler was dan de allerlaagste schattingen. De dichtheid was 1/100 van die van de aarde. De luchtdruk aan het oppervlak is ongeveer gelijk aan die van de aarde op een hoogte van 32 km. Ook dit was een klap voor de aanwezigheid van vergevorderd leven op Mars.

In 1969 werden er twee sondes, de Mariner 6 en de Mariner 7 naar Mars gezonden. Zij waren voorzien van betere camera’s en instrumenten. De nieuwe en qua kwaliteit veel betere foto’s toonden aan dat men zich wat de kraters betreft niet vergist had. De bodem van Mars was er letterlijk mee bezaaid, evenals die van de maan.

De nieuwe sondes toonden evenwel aan dat Mars niet helemaal gelijk was aan de maan. Er waren gebieden die vlak en oninteressant leken en andere delen die een schotse en scheve aanblik boden, op een wijze die noch op aarde, noch op de maan voorkomt.

Evenmin was er enig teken van kanalen te bespeuren.

Op 30 mei 1971 werd de Mariner 9 gelanceerd. Deze sonde was niet ontworpen om Mars te passeren, maar om in een baan om deze planeet gebracht te worden. Op 13 november 1971 gebeurde dit en kwam de sonde in zijn omloopbaan. Mars was op dat moment midden in een stofstorm verwikkeld en er was niets te zien, maar de Mariner 9 wachtte af tot de storm was gaan liggen. Dat was in december 1971. Daarna konden er foto’s genomen worden en kon de planeet in detail in kaart gebracht worden.

Het eerste dat voor eens en altijd werd vastgesteld, was dat er op Mars geen kanalen waren. Lowell bleek dus achteraf ongelijk gehad te hebben. Wat hij had gezien bleek niet meer dan een optische illusie geweest te zijn.

Ook bleek dat de donkere gebieden water noch vegetatie voorstelden, maar hier en daar werden donkere strepen gesignaleerd die in de regel begonnen aan de rand van een krater of een andere verhoging van het terrein. Zij schenen te zijn samengesteld uit stofdeeltjes die door de wind op een hoop waren gedreven en zich meestal ophoopten achter een verhoging waar de wind het stof niet meer kon bereiken.

Hier en daar waren ook lichte strepen of stroken te zien. Misschien zou het verschil tussen licht en donker kunnen worden verklaard door het verschil in afmetingen van de deeltjes. De mogelijkheid dat de lichte en donkere gebieden daarvan het gevolg waren en dat de donkere gebieden zich in de lente uitbreidden als gevolg van veranderingen van windrichtingen, was enkele jaren daarvoor door de Amerikaanse astronoom Carl Sagan (1935) reeds naar voren gebracht. De Mariner 9 bevestigde zijn theorie.

Slechts een van de halfronden van Mars vertoonde kraters en leek op de maan. De andere kant onderscheidde zich door gigantische vulkanen en ravijnen en scheen geologisch actief te zijn.

Een van de aspecten van het oppervlak van Mars gaf aanleiding tot veel nieuwsgierigheid. Het waren stroken die als rivieren over de bodem kronkelden en die vertakkingen bezaten die in alle opzichten op zijrivieren leken. Bovendien bleken de ijskappen aan de polen uit lagen te bestaan. Bij de rand, waar zij smolten, leken zij sprekend op een stapeltje omgevallen dunne fiches.

Het is mogelijk dat de geschiedenis van Mars er een is van klimatologische kringlopen. Misschien is Mars nu in een koude cyclus gevangen en bevindt het meeste water zich in de vorm van ijs aan de poolkappen of in de bodem. In het verleden kan de planeet een warme cyclus hebben doorgemaakt, iets dat zich in de toekomst mogelijk zal herhalen, toen de ijskappen smolten en zowel water als kooldioxyde vrijkwam. Als gevolg hiervan werd de atmosfeer minder ijl en stroomde het water in de rivierbeddingen.

Indien dit het geval was, dan is er mogelijk in het verleden leven op Mars geweest en zal er in de toekomst misschien opnieuw sprake van leven zijn. Wat het heden betreft, het is niet uitgesloten dat bepaalde levensvormen in de vorm van sporen in de bevroren bodem een soort winterslaap doormaken.

In 1975 werden opnieuw twee sondes gelanceerd, de Viking 1 en de Viking 2, de eerstgenoemde op 20 augustus en de laatstgenoemde op 9 september. Het was de bedoeling dat zij op de planeet Mars zouden landen en daar waarnemingen zouden doen. Het hoofddoel was evenwel het speuren naar tekenen van leven.

In de zomer van 1976 maakten zij een geslaagde landing op twee ver uit elkaar gelegen punten. Toen de bodem werd onderzocht, bleek dat deze niet veel verschilde van die van de aarde, maar ook bleek dat zij meer ijzer en minder aluminium bevatte.

Met het oog op de mogelijke aanwezigheid van leven werden er drie experimenten uitgevoerd. De resultaten ervan schenen in overeenstemming te zijn met resultaten die men verwacht zou hebben indien er inderdaad leven aanwezig zou zijn.

Een vierde experiment riep evenwel twijfel op wat de resultaten van de eerste drie betreft. Om dat te kunnen begrijpen dienen wij ons eerst bezig te houden met de aard van de moleculen die karakteristiek zijn voor levende organismen zoals wij die kennen.

Gezien tegen een achtergrond van water vindt er in levende organismen een nooit-eindigende uitwisseling plaats van samengestelde moleculen die uit een aantal atomen bestaan dat varieert van een dozijn tot een miljoen. In de natuur worden zij slechts aangetroffen bij levende organismen of in de dode overblijfselen daarvan.[4] In verband daarmee worden zij ‘organische verbindingen’ genoemd.

Organische verbindingen hebben een ding gemeen, te weten het element koolstof. Koolstofatomen bezitten de unieke eigenschap dat zij zich met andere atomen verbinden tot samengestelde ketenen die zowel recht als vertakt zijn, of in de vorm van ringen of een verzameling daarvan waaraan de atoomketenen (recht of vertakt) zich kunnen hechten. Bovendien bevinden zich aan de buitenzijden van de koolstofringen en -ketenen, atomen en combinaties van atomen van andere elementen, in hoofdzaak waterstof, zuurstof en stikstofatomen en zo nu en dan zwavel-, fosfor- en andere atomen. Soms wordt een van deze atomen zelfs opgenomen in de koolstofketen of -ring.

Alleen koolstofatomen kunnen met zoveel gemak ringen en ketenen vormen.

Bovendien is het moeilijk voorstelbaar dat zulk een ingewikkeld en veelzijdig verschijnsel als ‘leven’ mogelijk zou zijn met minder ingewikkelde moleculen dan de moleculen die in levende organismen op aarde aanwezig zijn.

Dit legt geen ernstige beperkingen op aan de oneindige verscheidenheid van levensvormen. Op aarde is deze verscheidenheid enorm, zowel wat vorm, structuur, gedrag als aanpassingsvermogen betreft. Niettemin zijn al deze levensvormen gebaseerd op organische verbindingen, die op hun beurt zijn gebaseerd op ketenen of ringen van koolstofatomen.

Bovendien is het aantal voorstelbare variaties van organische verbindingen zo enorm groot, dat het iedere begrijpelijke formulering of samenvatting te boven gaat. Het aantal organische verbindingen waarvan het leven op aarde gebruik maakt is, vergeleken met alle denkbare organische verbindingen, veel kleiner dan de omvang van een atoom vergeleken met de omvang van het gehele universum.

Samengevat, het aantal samengestelde verbindingen dat is gebaseerd op koolstofatomen is zo goed als oneindig en, vergeleken met het aantal samengestelde verbindingen dat het koolstof-atoom niet bevat, praktisch nihil. Wij mogen dus aannemen dat een wereld zonder samengestelde verbindingen een wereld zonder leven is.

Toch dienen wij niet te snel conclusies te trekken. Kunnen wij er wel zeker van zijn dat onder bepaalde omstandigheden een bepaalde soort die wij niet kennen, elementen of een combinatie van elementen die geen koolstofatomen bevatten, geen gecompliceerde verbindingen zouden kunnen voortbrengen? Kunnen wij er wel zeker van zijn dat het niet mogelijk is dat er onder bepaalde omstandigheden ‘leven’ ontstaat uit betrekkelijk eenvoudige verbindingen?

Nee, dat kunnen wij niet. Gezien de weinige details die wij kennen van andere werelden, kunnen wij nergens zeker van zijn.

Wat wij wel kunnen is vragen naar bewijzen. Er bestaat geen enkel bewijs van het bestaan van moleculen die zo ingewikkeld en veelzijdig zijn als de organische verbindingen die bestaan uit een ander element dan koolstof, noch van een combinatie van elementen zonder koolstof. Bovendien bestaan er geen bewijzen dat iets dat zo samengesteld is als ‘leven’ zou kunnen ontstaan uit betrekkelijk eenvoudige verbindingen.

Zolang er geen bewijs van het tegendeel voorhanden is, kunnen wij alleen maar aannemen dat er geen leven aanwezig is als er geen sprake is van organische verbindingen.

Nu wil het geval dat de analyse van de bodem van Mars door de Viking 1 en 2 de afwezigheid van organische verbindingen aldaar aanduidde.

Als gevolg hiervan blijft het antwoord op de vraag of er al dan niet leven op Mars is onzeker. Wij moeten wachten op de uitslag van verdere en betere experimenten. Indien er sprake is van leven, dan bestaat er weinig kans dat het iets meer is dan leven in een zeer primitieve vorm, zoals bijvoorbeeld de microben op aarde.

Dergelijke eenvoudige levensvormen zullen misschien een opwindende ontdekking zijn voor biologen en astronomen, maar met betrekking tot de speurtocht naar buitenaardse intelligenties zijn zij voor ons vrijwel van nul en generlei waarde.

Nee, wij zullen elders moeten zoeken.

[1]

Misschien zijn er kleine hoeveelheden water in vaste vorm (ijs) chemisch aan planetoïden en andere kleine hemellichamen gebonden. Ijs is evenwel niet geschikt voor leven en zelfs op aarde is er geen leven op eeuwige ijsvelden.

[2]

Hij was de vader van John Herschel die een halve eeuw later het slachtoffer zou worden van de zgn. Moon Hoax.

[3]

Thans kennen wij enkele uitzonderingen.

[4]

Men kan ze ook laten ontstaan in laboratoria. Bovendien zijn er ontelbare vormen van dit soort verbindingen op synthetische wijze samengesteld, die afwijken van verbindingen die in levende organismen of in overblijfselen daarvan worden gevonden. Maar omdat scheikundigen tenslotte ook mensen zijn, kunnen synthetische moleculen die ‘niet in de natuur voorkomen’ worden beschouwd als producten van levende organismen.

4 De buitenplaneten van het zonnestelsel

De chemische samenstelling der planeten

De planeten tot en met de baan van Mars vormen een relatief klein geheel. Voorbij Mars bevinden zich de buitenplaneten, een systeem dat aanmerkelijk groter is en dat gigantische planeten omvat. Er bevinden zich daar vier van dergelijke reuzen: Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. Daarmee vergeleken is de aarde slechts een dwerg, vooral vergeleken met Jupiter, waarvan het volume duizend maal groter is dan van de aarde. De massa van Jupiter is driehonderd maal die van de aarde.

Waarom bestaan de binnenplaneten uit pygmeeën en zijn de buitenplaneten reuzen?

De gaswolk waaruit het zonnestelsel ontstond, bestond uiteraard uit dezelfde stoffen als waaruit het heelal als geheel is samengesteld. Door middel van spectroscoopanalyses hebben astronomen de chemische structuur van de zon en andere sterren, maar ook van de stof- en gaswolken tússen de sterren kunnen vaststellen. Hieruit hebben zij enkele conclusies kunnen trekken omtrent de elementaire samenstelling van het universum. De tabel (zie hieronder) geeft daarvan een overzicht.

Het heelal bestaat in hoofdzaak uit waterstof en helium, twee elementen met de eenvoudigste atomen. Waterstof en helium vormen samen 99,9% van alle atomen in het universum. Vergeleken met de rest zijn het inderdaad zeer lichte atomen, maar zij vormen gezamenlijk 98% van de totale massa van het heelal.

Uit de veertien meest voorkomende elementen van de tabel is vrijwel het gehele universum opgebouwd. Slechts één op de

Element

Aantal atomen in verhouding tot 10 000 000 waterstofatomen

waterstof

10 000 000

helium

1 400 000

zuurstof

6 800

koolstof

3 000

neon

2 800

stikstof

910

magnesium

290

silicium

250

zwavel

95

ijzer

80

argon

42

aluminium

19

natrium

17

calcium

17

alle andere elementen samen

50

kwart miljoen atomen vertegenwoordigt een ander element.

Van deze veertien gaan helium-, neon- en argonatomen geen verbinding met elkaar aan, noch een verbinding met atomen van andere elementen.

Waterstofatomen verbinden zich met andere atomen na met ze in botsing te zijn gekomen. Met het oog op de samenstelling van het heelal zullen waterstofatomen altijd wel met iets in botsing komen, meestal met andere waterstofatomen. Het gevolg daarvan is de vorming van waterstofmoleculen die ieder uit twee waterstofatomen bestaan.

Zuurstof, stikstof, koolstof en zwavel bestaan uit atomen die zich hoogstwaarschijnlijk met waterstofatomen zullen verbinden indien laatstgenoemde in zeer grote hoeveelheden aanwezig zijn. Elke zuurstofatoom verbindt zich dan met drie waterstofatomen tot ammoniakmoleculen. Elke koolstofatoom verbindt zich met vier waterstofatomen om methaanmoleculen te vormen. Elk zwavelatoom verbindt zich met twee waterstofatomen tot zwavelwaterstof.

Deze acht substanties: waterstof, helium, neon, argon, water, ammoniak, methaan en zwavelwaterstof zijn bij aardse temperaturen een gas of, zoals bijvoorbeeld met water het geval is, een gemakkelijk verdampbare vloeistof. Zij worden dan ook vluchtige stoffen genoemd.

Silicium verbindt zich gemakkelijker met zuurstof dan met waterstof. Magnesium, aluminium, natrium en calcium verbinden zich gemakkelijk met de silicium/zuurstof combinatie en deze zes elementen samen vormen het grootste deel van de gebergten (silicaten of kiezelzuren) die wij kennen.

Wat ijzer betreft, dit element is vaak in rotsen aanwezig, maar in zulke hoeveelheden dat veel ervan in metaalachtige vorm blijft bestaan. Behalve ijzer zijn er dan ook nog gelijksoortige, maar zeldzame metalen zoals nikkel en kobalt.

De atomen en moleculen van rotsen en metalen verbinden zich met elkaar door middel van sterke chemische reacties en blijven daarom zelfs bij zeer hoge temperaturen ‘vast’. Zij behoeven geen zwaartekrachten om ze bijeen te houden. Het gevolg hiervan is dat atomen van kleine deeltjes kiezelzuur of metaal, waarin de gravitatieve krachten te verwaarlozen zijn, een vaste eenheid vormen.

Van het oorspronkelijke materiaal waaruit de vroegste gaswolk was samengesteld en waaruit het zonnestelsel ontstond, was ongeveer 99,8% vluchtig. Slechts 0,2% ervan bestond uit vaste stoffen. De binnenplaneten werden hemellichamen bestaande uit silicaten en metalen die geen gravitatieve krachten nodig hadden om bij elkaar gehouden te worden, maar die slechts een klein gedeelte vormden van het oorspronkelijke nebulaire materiaal. Dat is dan ook de reden waarom de binnenplaneten zo klein zijn.

In feite bevat de kleinste planeet in het geheel geen vluchtige stoffen. Mercurius bestaat uit een vrij grote kern van metaal, omgeven door een rotsmantel. De maan bestaat uitsluitend uit gesteente. De dichtheid ervan is te klein om een metalen kern van enige betekenis te veronderstellen. Zowel op Mercurius als op de maan ontbreken vluchtige stoffen.

Mars bestaat evenals de maan uitsluitend uit gesteente. De aarde, Venus en Mercurius bestaan uit gesteente met een metalen kern. Deze drie planeten zijn evenwel groot genoeg om door middel van de zwaartekracht vluchtige stoffen vast te houden.

Voorbij de omloopbaan van Mars wordt bij een bepaalde zwaartekracht het accumuleren van vluchtige stoffen gemakkelijker. Om te beginnen bewegen alle moleculen langzamer bij lagere temperaturen en krijgen daardoor minder kans aan de zwaartekracht te ontsnappen. Een ander punt is dat de vluchtige stoffen één voor één vast worden naarmate de temperatuur lager wordt en ‘vaste’ vluchtige stoffen zullen zich als gevolg van chemische aantrekking aan elkaar vasthechten en niet langer afhankelijk zijn van zwaartekrachten.

De vriespunten — op aarde — zijn als volgt:

Stof | Vriespunt
| °Celsius | °Kelvin
water | 0,00 | 273,10
ammoniak | -77,70 | 195,40
zwavelwaterstof | -85,80 | 187,60
methaan | -182,50 | 90,60
argon | -189,20 | 83,11
neon | -248,70 | 24,401
waterstof | -259,10 | 14,00
helium (onder druk) | -272,20 | 0,11

Dit houdt in dat overal voorbij de baan van Mars zelfs zeer kleine hemellichamen niet alleen metalen en rotsen kunnen vasthouden, maar ook vluchtige stoffen zoals water, ammoniak en zwavelwaterstof in vaste vorm. Indien deze kleine hemellichamen zich ver genoeg van de zon bevinden om er lage temperaturen te doen heersen, dan kunnen er bovendien methaan en argon in vaste vorm worden aangetroffen. Neon, waterstof en helium bevriezen pas bij zulke lage temperaturen dat een klein hemellichaam, zelfs buiten de begrenzingen van het zonnestelsel, deze substanties niet kan vasthouden.

Bevroren water is uiteraard ijs. Andere vluchtige stoffen lijken op ijs en worden daarom ook met deze term aangeduid. Gewoon ijs, bevroren water dus, kunnen we dus ‘waterijs’ noemen.

Titan

Laten we nu eens kijken hoe wij, ondanks het weinige dat wij weten van de werelden van het buitenzonnestelsel, onmiddellijk kunnen vaststellen dat aldaar geen leven zoals wij het kennen kan bestaan.

Wij hebben reeds vastgesteld dat organische verbindingen voor het bestaan van leven onontbeerlijk zijn. Organische verbindingen bestaan uit moleculen in de vorm van ketenen of ringen van koolstofatomen, die zich altijd met waterstofatomen verbinden, maar soms ook met toevoegingen in de vorm van stikstof-, zuurstof- en zwavelatomen. Deze vijf soorten atomen vormen 99% of meer van alle atomen in organische verbindingen. De atomen van de andere drie, argon, neon en helium, gaan geen combinaties aan en spelen bij het verschijnsel leven geen rol.

Het is daarom duidelijk dat leven zoals wij het kennen een functie is van vluchtige substanties en op geen enkele wereld kan sprake zijn van leven indien er niet op zijn minst kleine hoeveelheden vluchtige stoffen aanwezig zijn.

Zo nu en dan stort er een meteoriet op aarde neer die water, koolwaterstof[1] en andere vluchtige stoffen bevat. Niet veel weliswaar, zoiets als 5%, maar zij zijn erin aanwezig.

Dergelijke meteorieten die koolhoudende chondrieten worden genoemd, zijn, vergeleken met gewone meteorieten die uit metalen, gesteente of een combinatie daarvan bestaan, uiterst zeldzaam. Slechts ongeveer twintig koolhoudende chondrieten heeft men tot dusver kunnen lokaliseren.

Dit betekent evenwel niet dat zij zeldzaam zouden zijn. Misschien komen ze wel veelvuldig voor, maar ze zijn vaak, structureel gezien, zwakker dan steen- of metaalachtige meteorieten.

De koolhoudende chondrieten vallen tijdens hun tocht door onze atmosfeer, als gevolg van de wrijvingshitte, gemakkelijker uiteen zodat maar enkele fragmenten ervan het aardoppervlak bereiken.

Gedurende de afgelopen jaren is gebleken dat de meeste planetoïden, vooral die welke zich het verst van de zon af bevinden, dezelfde eigenschappen (donkere kleur en geringe dichtheid) hebben als de koolhoudende chondrieten. Als gevolg daarvan moet er dus vluchtig materiaal in aanwezig zijn. De twee kleine satellieten van Mars zijn veel donkerder van kleur dan Mars zelf en van een geringere dichtheid. Ook zij moeten dus wat vluchtige substanties bevatten.

Bovendien zijn er dan de kometen die, ver van de zon, hun baan beschrijven in de vorm van kleine, vaste lichamen. Zij bezitten een doorsnede van slechts enkele kilometers en bestaan voor een groot deel, zij het niet geheel, uit ijsachtige substanties.

Indien zij gedurende hun omloopbaan in de buurt van de zon komen, verdampen sommige ijsachtige substanties en komen er korreltjes steen of metaal vrij die in het ijs waren gevangen. Het geheel vormt dan een nevelmassa om de nog steeds bevroren kern. De zon zendt onafgebroken en in alle richtingen snelle, subatomaire deeltjes uit, de ‘zonnewind’ en deze ‘wind’ doet de nevelmassa van de zon af uitwaaieren als gevolg waarvan er een lange, sliertachtige staart ontstaat.

Wij zouden kunnen stellen dat alle voorwerpen in het gebied van de buitenplaneten die groter zijn dan planetoïden en kometen vluchtig materiaal bevatten.

Hoewel het ontbreken van vluchtig materiaal een onmiskenbaar teken is dat er op een hemellichaam geen leven aanwezig is, althans niet zoals wij dat kennen, behoeft het tegengestelde beslist niet het geval te zijn. Venus vormt daarvan een voorbeeld. Indien dit wel zo was zouden wij daaruit de conclusie kunnen trekken dat zowat alle planeten voorbij Mars ‘leven’ zouden kunnen herbergen.

Misschien zijn er wel vluchtige stoffen te vinden, maar hebben er zich geen organische verbindingen gevormd die voldoende complex zijn om ‘leven’ mogelijk te maken.

Zelfs vanuit onze gunstige positie op aarde is het evenwel niet gemakkelijk vast te stellen of een klein lichaam voorbij Mars al dan niet complexe organische verbindingen bevat. Bestaat er dan wel een mogelijkheid om te bepalen of er leven bestaat op veraf gelegen werelden?

Wij kunnen beginnen met er nogmaals op te wijzen dat een vloeibaar medium, zoals bijvoorbeeld water, essentieel voor het bestaan van leven is.

Indien het oppervlak van een wereld evenwel voldoende vloeibare stoffen bevat om leven mogelijk te maken, niet alleen in de vorm van sporadisch voorkomende micro-organismen, en voldoende gecompliceerd van opbouw is om zoiets als intelligentie te benaderen, dan zouden deze vloeibare stoffen, althans voor een deel, zijn blootgesteld aan verdamping.

Als een hemellichaam niet in staat is door middel van zijn zwaartekracht damp vast te houden, dan zal deze vloeibare stof blijven verdampen en in het heelal ontsnappen tot er niets meer van over is. Indien het wel in staat is damp vast te houden, dan zou het een atmosfeer moeten bezitten die behalve damp ook andere gassen bevat.

Hieruit volgt dat een wereld zonder atmosfeer geen leven (zoals wij het kennen) boven het niveau van micro-organismen kan herbergen. Niet omdat deze atmosfeer op zichzelf essentieel voor het bestaan van leven zou zijn, maar omdat er hoeveelheden vloeistof van enige omvang aan het oppervlak aanwezig dienen te zijn om hogere vormen van leven mogelijk te maken.

Laten wij, hiervan uitgaande, eens de hemellichamen aan een beschouwing onderwerpen die zich voorbij de baan van Mars bevinden en die een doorsnede bezitten van minder dan 2 900 km.

Er bestaat in de ruimte een ongekend aantal van deze voorwerpen: biljoenen en biljoenen stofdeeltjes, miljarden kometen, tienduizenden planetoïden en een paar dozijn kleine satellieten. Al deze voorwerpen kunnen, wat de aanwezigheid van ‘leven’ betreft, worden afgeschreven.

Hoewel een groot deel ervan, misschien wel alle deeltjes die groter zijn dan stofdeeltjes, vluchtig materiaal bevatten, bezit geen ervan een permanente atmosfeer of vloeistof in vrije vorm.

De kometen die de zon naderen, bezitten een tijdelijke atmosfeer, maar het valt ten zeerste te betwijfelen of zij over vrije vloeistoffen beschikken. Bovendien bestrijkt de periode dat zij over een atmosfeer beschikken slechts een fractie van hun omlooptijd.

Hoe staat het nu met voorwerpen voorbij de baan van Mars, voorwerpen die een doorsnede bezitten van tussen de 2900 en de 6500 km?

Daarvan bestaan er precies zes, de vier satellieten Io, Europa, Ganymedes en Callisto cirkelen om Jupiter en bevinden zich het dichtst bij de zon. Geen ervan bevat meer dan een spoortje van een atmosfeer.

Io, die zich het dichtst bij Jupiter bevindt, moet tijdens de planetaire formatieperiode aan veel hitte zijn blootgesteld omdat Jupiter zelf tijdens zijn ontstaan enorme hoeveelheden warmte heeft uitgestraald. Hoe dan ook lijkt Io, als gevolg van zijn dichtheid, zeer veel op onze maan en bevat dan ook weinig of geen vluchtige stoffen.

De verder afgelegen satellieten bezitten successievelijk kleinere dichtheden en zullen daarom meer en meer vluchtige substanties herbergen. Deze vluchtige stoffen moeten in hoofdzaak water zijn, samen met kleinere hoeveelheden ammoniak en zwavelwaterstof. Methaan is een gas, zelfs bij de lage temperaturen in de omgeving van Jupiter en de moleculen ervan zijn té beweeglijk om te kunnen worden vastgehouden door de geringe aantrekkingskracht der satellieten.

Europa is op een na de grootste der satellieten en bezit waarschijnlijk aan het oppervlak een dunne laag waterijs. De derde en de vierde der grote satellieten, Ganymedes en Callisto, bestaan uit een steenachtige kern en bezitten veel dikkere lagen vluchtig materiaal. Misschien zijn deze lagen wel honderden kilometers dik. Aan het oppervlak bevindt zich een laag waterijs, maar daaronder, verwarmd door de interne hitte, bevindt zich wellicht een laag vloeibaar water. Is het mogelijk dat op deze beide satellieten in een gebied dat in eeuwige duisternis is gehuld en die zijn afgegrendeld van de rest van het heelal door een kilometersdikke ijslaag, zich ‘leven’ heeft ontwikkeld? Tot op heden kan dit niet worden ontkend of bevestigd.

Indien de satellieten van Jupiter de meest nabijgelegen hemellichamen zijn van de planeten waarover wij onze gedachten hebben laten gaan, dan bevindt Pluto zich ver voorbij deze zes. Pluto bevindt zich zover van de zon en heeft zulk een lage temperatuur dat zelfs methaan er bevriest. Recente waarnemingen van het licht dat door Pluto wordt teruggekaatst, tonen in feite aan dat deze planeet is bedekt met een laag bevroren methaan. Het is zelfs voorstelbaar dat Pluto een dunne atmosfeer van waterstof, helium en neon bezit, maar tot dusver zijn daaromtrent geen aanwijzingen. Zelfs al zou dit het geval zijn, dan kan dit niet bijdragen tot het bestaan van enige vrije vloeistof aan het oppervlak en wel omdat bij de temperatuur op Pluto waterstof en neon gassen zijn en alle andere substanties ‘vaste’ stoffen. Bovendien werd in 1978 ontdekt dat Pluto niet uit één, maar uit twee hemellichamen bestaat. Deze planeet bezit een satelliet, Charon genaamd. Zowel de satelliet als de planeet zelf zijn kleiner dan onze maan en herbergen geen leven.

De op één na verstverwijderde wereld is Triton, een satelliet van de planeet Neptunus. Men neemt aan dat Triton, net als Pluto bedekt is met een dunne laag methaan en dat hij een zeer ijle atmosfeer van waterstof, neon en helium bezit. Maar dat is tot dusver slechts een veronderstelling.

Het overblijvende hemellichaam van deze afmetingen, Titan, is de grootste satelliet van Saturnus. Hij is verder van de zon verwijderd en kouder dan de vier satellieten van Jupiter. Hij is dichter bij de zon en warmer dan Triton, Charon en Pluto.

De temperatuur op Titan bedraagt ongeveer -150°C, 15 graden lager dan de temperatuur op de satellieten van Jupiter. Bij de heersende temperatuur aldaar, bevindt methaan zich nog in een gasvormige toestand, maar dicht bij het punt om vloeibaar te worden (-161°C) en als gevolg daarvan zijn de moleculen ervan zeer traag. Zij zouden gemakkelijk vastgehouden kunnen worden door de zwaartekracht, zelfs al bedraagt deze slechts 2/3 van die van de maan.

Hieruit volgt dat Titan mogelijk een methaanatmosfeer bezit en inderdaad ontdekte Gerard Kuiper in 1944 een dergelijke atmosfeer en wat meer is, deze atmosfeer bleek omvangrijker en aanmerkelijk dichter te zijn dan die van Mars.

Titan is de enige satelliet van het zonnestelsel waarvan men weet dat hij een echte atmosfeer bezit. Bovendien is Titan het kleinste hemellichaam van het zonnestelsel met een ‘echte’ atmosfeer die in hoofdzaak uit methaan bestaat.

Methaan bestaat uit moleculen die zijn samengesteld uit een koolstofatoom en vier waterstofatomen en vormt de kleinste organische verbinding. Dankzij de merkwaardige eigenschappen van het koolstofatoom en de gretigheid waarmee het zich met andere koolstofatomen verbindt, is het voor methaanmoleculen gemakkelijk grotere moleculen te vormen die bestaan uit twee, drie of vier koolstofatomen met het juiste aantal waterstofatomen.

De zon, hoewel ver verwijderd van Titan, straalt voldoende energie uit om deze verbindingen tot stand te brengen.

Het is daarom mogelijk dat zal blijken dat de atmosfeer van Titan bestaat uit een gering, maar gecompliceerd mengsel van hogere koolwaterstoffen en misschien is dat wel de reden waarom Titan, gezien door de telescoop, een uitgesproken oranje kleur heeft.

Hoe gecompliceerder de koolwaterstofmoleculen zijn, hoe hoger de temperatuur is waarop zij vloeibaar worden. Hoewel de hogere koolwaterstoffen als damp in de atmosfeer aanwezig kunnen zijn, zal het grootste deel ervan zich in vloeibare vorm aan het oppervlak bevinden. Daar ‘het gas van sigareaanstekers’ bestaat uit koolwaterstofatomen met vijf à zes koolstofatomen, zouden wij ons Titan kunnen voorstellen als een planeet met meren en zeeën van vloeibaar aanstekergas waarin nog meer gecompliceerde moleculen zijn opgelost of slikbanken vormen aan de oevers.

Titan zou dus over grote hoeveelheden vrije vloeistof en organische verbindingen kunnen beschikken.

Dit alles voldoet aan de minimumvoorwaarden voor het bestaan van leven, maar het blijft ten zeerste de vraag of koolwaterstof water kan vervangen als essentiële vloeistof waarin het levenspatroon zich kan ontwikkelen.

Water is een ‘polaire vloeistof’, dat betekent dat de moleculen ervan asymmetrisch zijn en de uiteinden ervan een elektrische lading bezitten. Deze elektrische ladingen veroorzaken aantrekking en afstoting, een proces dat een belangrijke rol speelt bij de chemische veranderingen die kenmerkend zijn voor ‘leven’. Koolwaterstofmoleculen zijn evenwel ‘a-polair’ en ‘symmetrisch’ en bezitten geen elektrische ladingen. Zij kunnen daarom niet als een adequate achtergrond weer leven functioneren.

Kan behalve water dan enige andere vloeistof als achtergrond voor het verschijnsel leven functioneren? De enige vloeistoffen die daartoe een redelijke kans bieden zijn die welke in grote hoeveelheden in het heelal voorkomen en dat zijn inderdaad vloeistoffen bij planetaire temperaturen. Afgezien van water en koolwaterstoffen bestaan er maar twee andere kandidaten: ammoniak en zwavelwaterstof. Ammoniak is een polaire vloeistof, maar minder dan water. Zwavelwaterstof is nog minder polair.

Indien wij voldoende vindingrijk zouden zijn, zouden wij scheikundige stoffen kunnen uitwerken die deze vloeistoffen als achtergrond en het leven op de voorgrond ervan zouden hebben, maar dat zijn niet meer dan veronderstellingen. Er bestaan hoegenaamd geen bewijsgronden dat een andere vloeistof in dit opzicht water zou kunnen vervangen.

Totdat bewijzen van het tegendeel zijn gevonden, of althans aanleidingen daartoe, dienen wij ons conservatief op te stellen en alleen ‘waterleven’ voor mogelijk te houden. Dat is dan ook de reden, afgezien van het feit dat Titan, chemisch gezien, een fascinerende wereld blijkt te zijn (vooral indien wij deze planeet ooit uitvoeriger zullen kunnen bestuderen) biedt hij niet veel kansen voor het bestaan van leven.

Jupiter

In de koude regionen voorbij Mars zal mogelijk een wereld-in-wording voldoende ijsachtige stoffen kunnen verzamelen, samen met het aanwezige metaal en gesteente, om een zwaartekrachtveld te ontwikkelen dat sterk genoeg is om helium en neon vast te houden. Alles dat aan de massa wordt toegevoegd zal dat zwaartekrachtveld versterken en misschien wordt het dan ook mogelijk om waterstof, dat in het heelal in grotere hoeveelheden aanwezig is dan welke andere substantie dan ook, vast te houden.

Iedere waterstofatoom die aan de reeds aanwezige atomen wordt toegevoegd vergemakkelijkt het verzamelen van nog meer waterstof, zodat er een sneeuwbaleffect ontstaat dat het in de ruimte aanwezige materiaal daaraan snel onttrekt. Als gevolg daarvan ontstaat er dan een gigantische planeet. Uit het overblijvende materiaal ontstaan dan kleinere lichamen, zoals satellieten en planetoïden.

Er zijn vier planeten in het buitenzonnestelsel die op deze wijze zijn gevormd: Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.

De grootste ervan is Jupiter met een doorsnede van 143 200 km, dat is 11,23 maal de doorsnede van de aarde. De kleinste is Neptunus met een diameter van 49 500 km, dat is 3,80 maal die van de aarde. De volumes variëren van 1 415 maal het volume van de aarde wat Jupiter en tot 58 maal wat Neptunus betreft.

Als gevolg van het feit dat de buitenste reuzen voor een groot deel uit vluchtige stoffen met een zeer geringe dichtheid bestaan, is hun totale dichtheid aanzienlijk geringer dan die van de aarde. Neptunus met een gemiddelde dichtheid die 1,67 maal die van water bedraagt, bezit de grootste dichtheid. Saturnus met een gemiddelde dichtheid van 0,71 maal die van water bezit de geringste dichtheid. Saturnus zou op het water blijven drijven als er een oceaan bestond die groot genoeg was.

Vergeleken daarmee is de dichtheid van de aarde 5,5 maal die van water.

Daar de buitenste reuzen zo’n geringe dichtheid bezitten, is de massa ervan, ruwweg de hoeveelheid materie waaruit zij bestaan, geringer dan men, gezien hun omvang, zou vermoeden. Het meest massief is Jupiter, die een massa bezit die ongeveer 318 maal groter is dan die van de aarde. Het minst massief is Uranus waarvan de massa 14,5 maal die van de aarde bedraagt.

Alleen al aan de hand daarvan is het duidelijk dat de eigenschappen van deze buitenste reuzen enorm verschillen van die van de aarde. Is het bestaan van leven er denkbaar?

Op 2 maart 1972 werd de sonde Pioneer 10 gelanceerd voor een rendez-vous met Jupiter. Op 3 december 1973 passeerde de sonde deze planeet op een afstand van slechts 135 000 km.

Gedurende de vier dagen die Pioneer 10 nodig had om langs Jupiter te gaan, registreerden de instrumenten straling, telden deeltjes, stelden de omvang van het magnetische veld en de temperatuur vast en analyseerden het zonlicht in de atmosfeer.

Nadat Pioneer 10 deze missie met succes had volbracht, naderde een tweede sonde, de Pioneer 11, de planeet. Deze sonde werd gelanceerd op 5 april 1973 en passeerde Jupiter op een afstand van slechts 42 000 km op 2 december 1974. Pioneer 11 vloog bovendien over de noordpoolgebieden van deze planeet, gebieden die vanaf de aarde niet te zien zijn.

Beide sondes stuurden foto’s en andere nuttige gegevens terug naar de aarde. Astronomen maakten daaruit op dat gesteenten en metalen slechts een zeer klein deel van de totale structuur van Jupiter uitmaken. Jupiter bleek in hoofdzaak uit waterstof te bestaan, plus een geringe hoeveelheid helium en slechts enkele sporen van andere vluchtige stoffen. Evenals de aarde in hoofdzaak een rondwentelende bol van steen en metaal is, is Jupiter een hete, rondwentelende bol vloeibare waterstof. Gewoonlijk kookt waterstof bij extreem lage temperaturen, maar als gevolg van de gigantische druk binnenin Jupiter, bereikt deze substantie deze toestand bij veel hogere temperaturen.

De buitenste laag van deze vloeibare bol is koud, maar in de diepere lagen stijgt de temperatuur snel. Op een diepte van 950 km onder het zichtbare wolkendek bedraagt de temperatuur reeds 3600°.

In de bovenste, koelere laag van de planeet bevinden zich water, ammoniak, methaan en andere vluchtige stoffen met inbegrip van kleine hoeveelheden koolwaterstoffen waarvan de moleculen twee à drie koolstofatomen bevatten.

Uiteraard bestaan er waarschijnlijk, evenals op aarde, stromingen in de planetaire vloeistof van Jupiter. Misschien bestaan deze stromingen uit gigantische kolommen vloeistof die dalen en heter worden, terwijl andere kolommen stijgen en afkoelen.

De al dan niet aanwezigheid van leven op deze planeet vormt een boeiend onderwerp. Water is in de vloeistof ongetwijfeld aanwezig. Hoewel vergeleken met de geweldige omvang van Jupiter de hoeveelheid ervan, in absolute zin, gering genoemd kan worden, zou er wel eens veel meer water aanwezig kunnen zijn dan op aarde.

Bovendien zijn er, behalve water, ook nog methaan en ammoniak, en deze drie substanties zouden zich hebben kunnen combineren om een soort organische molecule te vormen die wij met het begrip ‘leven’ in verband zouden kunnen brengen. Hoewel daar energie voor nodig is, zal dit, gezien de enorme interne hitte, geen probleem vormen.

Wij zouden ons dan ook kunnen voorstellen dat er op deze planeet ‘levende’ cellen aanwezig zijn, die rondzwemmen in de oceaan van Jupiter, cellen die zich in stand houden bij voor hen comfortabele temperaturen, naar boven zwemmend in een dalende of omlaag in een opstijgende kolom, of misschien, wanneer nodig, de ene kolom met de andere verwisselend.

Het lijkt niet moeilijk te geloven dat er leven (zoals wij het kennen) bestaat, maar wij zullen dat eerst zeker weten als wij iets kunnen bedenken om de ‘oceaan’ van Jupiter te onderzoeken.

En, gezien de huidige stand van de wetenschap, geldt dit ook voor de andere reuzeplaneten.

Er bestaan dus vier planeten in het gebied van de buitenplaneten die vele malen meer leven zouden kunnen herbergen dan de aarde.

Toch zal dit ‘leven’, leven-in-de-oceaan zijn, want planeten die grotendeels uit vluchtige stoffen bestaan met een overwicht aan waterstof, zullen in hoofdzaak uit vloeistoffen moeten bestaan. Continenten of zelfs maar eilanden mogen wij er niet verwachten aan te treffen.

De levensvormen op de buitenplaneten zullen daarom naar alle waarschijnlijkheid gestroomlijnd zijn om zich snel te kunnen voortbewegen in een medium dat taaier is dan de lucht op aarde en zij zullen als gevolg daarvan waarschijnlijk organen of ledematen missen waarmee zij zouden kunnen manipuleren.

En zelfs als zij hun omgeving zouden kunnen manipuleren, zouden zij dan een hanteerbare vorm van niet-levende energie hebben kunnen ontwikkelen die vergelijkbaar zou zijn met ons vuur? Op Jupiter is geen vrije zuurstof aanwezig, maar wel vrijwel waterstof en zuurstofrijke verbindingen zullen wellicht verbranden in een waterstofrijke omgeving.

Op een of andere manier lijkt het tamelijk waarschijnlijk dat indien er zich leven op de reuzenplaneten heeft ontwikkeld tot ‘intelligent’ leven, het eer de intelligentie van dolfijnen zal bezitten dan die van menselijke wezens. Het is mogelijk dat deze vorm van intelligentie heeft geleid tot een betere wijze van leven, maar zij kan niet hebben geleid tot de ontwikkeling van een technologie die is gebaseerd op ingewikkelde en verfijnde gereedschappen waarmee de omgeving gemanipuleerd kan worden.

Dit laatste geldt ook voor de ontwikkeling van ‘leven’ in mogelijke waterlagen onder het oppervlak van Ganymedes of Callisto.

Met andere woorden, misschien bestaat er leven op Jupiter en op de andere reuzenplaneten, misschien zelfs intelligent leven, maar het lijkt niet waarschijnlijk dat aldaar, in onze betekenis van het begrip, technologische beschavingen zullen bestaan.

1

Stoffen waarvan de moleculen slechts zijn opgebouwd uit koolstof en waterstofatomen. Methaan is er een voorbeeld van.

5 De sterren

Substerren

Na ons tamelijk uitvoerig met het zonnestelsel te hebben beziggehouden, lijkt de kans dat er op verschillende andere werelden leven bestaat niet bijzonder groot. Bovendien is de kans dat elders in het zonnestelsel een technologische beschaving bestaat of zou kunnen bestaan, vrijwel nihil.

Niettemin is het zonnestelsel niet het gehele universum. Laat ons het daarom verderop zoeken.

Wij zouden ons een leven in de ruimte kunnen voorstellen in de vorm van geconcentreerde energievelden of als bezielde gassen stofwolken, maar tot dusver bestaat er geen enkele aanwijzing dat zoiets mogelijk zou zijn. Tot dit wel het geval is (en uiteraard sluit het wetenschappelijke denken dit niet uit) dienen we aan te nemen dat ‘leven’ alleen mogelijk is op ‘vaste’ hemellichamen waar temperaturen heersen die lager zijn dan die van de sterren.

De enige koele, vaste werelden die wij kennen zijn de planetaire of subplanetaire hemellichamen die om onze zon cirkelen, maar wij mogen daaruit niet afleiden dat alle soortgelijke hemellichamen in het heelal geassocieerd zijn met sterren.[1]

Het is mogelijk dat er wolken stof of gas bestaan die een aanmerkelijk kleinere massa bezitten dan die waaruit het zonnestelsel is ontstaan en deze wolken zijn misschien gecondenseerd tot lichamen die veel kleiner zijn dan de zon, laten we zeggen 1/50 of minder dan de massa ervan. Als dat het geval is, zal er geen nucleaire ontbranding ontstaan. Het oppervlak van deze lichamen zal koel blijven en daarom qua eigenschappen gelijkenis met planeten vertonen, behalve dan dat zij niet om een ster cirkelen en zich onafhankelijk door de ruimte bewegen.

Onze ervaringen leren ons dat van ieder gegeven type hemellichaam de afmetingen kleiner worden naarmate het aantal ervan groter wordt. Er bestaan meer kleine dan grote sterren, meer kleine dan grote planeten, meer kleine dan grote satellieten, enz. Mogen we daaruit afleiden dat de ‘substerren’ die te klein zijn voor nucleaire verbranding, groter in aantal zijn dan soortgelijke lichamen die massief genoeg zijn voor een dergelijk verbrandingsproces? Minstens een belangrijk astronoom, de Amerikaan Harlow Shapley (1885 — 1972) heeft met nadruk gewezen op het mogelijk bestaan van dergelijke lichamen.

Daar zij geen licht uitstralen, blijven zij uiteraard onzichtbaar, maar indien zij bestaan, mogen wij aannemen dat er in de ruimte substerren bestaan van allerlei afmetingen, van super-Jupiters tot kleine planetoïden. Wij mogen zelfs veronderstellen dat de grotere omgeven zijn door satellieten die veel kleiner zijn dan zijzelf, evenals dat het geval is met Jupiter en de andere reuzenplaneten van ons zonnestelsel.

De vraag is evenwel: Zou er leven kunnen ontstaan op dergelijke substerren?

Tot dusver heb ik naar voren gebracht dat de essentiële voorwaarden voor leven (zoals wij het kennen) vrije vloeistof (bij voorkeur water) en organische verbindingen zijn. Een derde voorwaarde die wij meestal als vanzelfsprekend aannemen, is energie. Deze energie is noodzakelijk om organische verbindingen op te bouwen uit kleinere moleculen, zoals van water, ammoniak en methaan.

Waar zou deze energie vandaan kunnen komen bij de substerren?

Tijdens het condenseren van een gas- of stofwolk tot een lichaam van enige omvang, vertegenwoordigt de binnenwaartse beweging van de deeltjes kinetische energie, ontleend aan het zwaartekrachtveld. Als de beweging ophoudt als gevolg van botsingen en samensmeltingen, wordt de kinetische energie omgezet in warmte. Het binnenste van elk lichaam van enige omvang is als gevolg daarvan warm. De temperatuur bij het middelpunt der aarde wordt daarom geschat op 5000°C.

Hoe groter het lichaam, hoe intenser het zwaartekrachtveld zal zijn waaruit het werd gevormd en hoe groter de kinetische energie, de warmte en de interne temperatuur zullen zijn. De temperatuur bij het middelpunt van Jupiter wordt geschat op 54 000°C.

Men zou kunnen verwachten dat deze interne hitte een tijdelijk verschijnsel is en dat elke planeet langzaam maar zeker zal afkoelen. En dat zal dan ook gebeuren als er geen interne energiebron bestaat om de warmte die in de ruimte ontsnapt, te vervangen. Zo verliest bijvoorbeeld de aarde slechts zeer langzaam haar interne hitte en wel dank zij de voortreffelijk isolerende functie van de steenlagen die de aardkorst vormen, maar deze buitenste lagen bevatten bovendien kleine hoeveelheden radioactieve elementen zoals uranium en thorium, die tijdens hun halveringsperiode voldoende warmte produceren om de verloren gegane warmte aan te vullen. Als gevolg daarvan is de afkoeling van de aarde niet waarneembaar. Hoewel de aarde reeds 4 600 000 000 jaar in vaste vorm bestaat is de interne warmte nog steeds aanwezig.

Ook in het inwendige van Jupiter schijnen nucleaire reacties plaats te vinden, processen die gelijk zijn aan het gedrag der sterren en als gevolg daarvan straalt Jupiter driemaal de hoeveelheid hitte uit als deze planeet van de zon ontvangt.

Deze langdurige inwendige hitte zou meer dan voldoende zijn om het leven in stand te houden als levende wezens in staat zouden zijn haar af te tappen.

Wij zouden ons het leven kunnen voorstellen als bestaande in het inwendige van een planeet, waar dichtbijgelegen hittehaarden als energiebron zouden kunnen functioneren om het in stand te houden. Er zijn evenwel geen bewijsgronden aanwezig dat ‘leven’ aanwezig is dicht onder of op het oppervlak van een hemellichaam en zolang het tegendeel niet bewezen is, dienen wij ons slechts met oppervlakten bezig te houden.

Stel dat wij ons bezighouden met een subster die minder massief is dan de aarde of met een lichaam dat iets massiever is dan Jupiter, maar dat geen zichtbaar licht uitstraalt.

Een dergelijk aardeachtig lichaam kan zich vrij door de ruimte bewegen of rondcirkelen om een subster en veel gelijkenis vertonen met Ganymedes of Callisto. Het zal over interne hitte beschikken als gevolg van de isolerende werking van de buitenste lagen en er zal maar heel weinig warmte kunnen ontsnappen; indien de interne hitte van de aarde iets groter zou zijn zou de sneeuw bij de polen smelten en zou het klimaat hier milder worden.

Uiteraard bestaan er op aarde plaatselijke lekken van niet geringe omvang, zoals hete bronnen, geisers en vulkanen. Wij zouden ons kunnen voorstellen dat deze lekken ook op substerren met een omvang gelijk aan die van de aarde, aanwezig zijn. Bovendien zou er energie aanwezig kunnen zijn afkomstig van bliksem en onweersbuien. Niettemin blijft het de vraag of dergelijke, sporadisch voorkomende energiebronnen wel voldoende zouden zijn voor het ontstaan en in stand houden van leven. Bovendien zal een wereld zonder een krachtige lichtbron in de vorm van een nabije ster wellicht ongeschikt blijken voor de ontwikkeling van de intelligentie, iets waarop ik later zal terugkomen.

Genoemde substerren zullen bovendien zijn samengesteld uit een groter percentage vluchtige substanties dan op aarde het geval is, daar er geen nabije hete ster aanwezig is om de temperatuur van de omringende ruimte te verhogen, waardoor het verzamelen van vluchtige stoffen onmogelijk zou worden. Evenals bij Ganymedes en Callisto kan er sprake zijn van een wereldomvattende oceaan, waarschijnlijk bestaande uit water dat vloeibaar wordt gehouden door de interne hitte, maar dat is bedekt door een dikke ijskorst.

Substerren die kleiner zijn dan de aarde zullen over minder hitte beschikken. Als gevolg daarvan zal er meer ijs aanwezig zijn en kleinere, of in het geheel geen, oceanen.

Indien een lichaam klein genoeg is om weinig of geen vluchtige substanties aan te trekken, zelfs bij de lage temperaturen die het gevolg zullen zijn van het ontbreken van een nabije ster, zal het een planetoïde-achtig lichaam zijn, bestaande uit steen en metaal of een samenstelling daarvan.

Hoe staat het nu met substerren die groter zijn dan de aarde en als gevolg daarvan over grotere en intensere hittereserves beschikken? Zo’n groot hemellichaam zal Jupiterachtige trekken vertonen. Een grote subster is ongetwijfeld in hoofdzaak samengesteld uit vluchtige substanties, in het bijzonder waterstof en helium en de hogere temperatuur zal tot gevolg hebben dat deze stoffen volkomen vloeibaar zijn.

Hitte kan door middel van convectie gemakkelijker door een vloeistof circuleren dan door een vaste stof die een lager geleidend vermogen bezit. Bij of in de nabijheid van het oppervlak van zulke substerren zal dan ook ruimschoots hitte aanwezig zijn en dat zal miljarden jaren zo blijven. Maar nogmaals, het leven dat wij er mogen verwachten zal, qua intelligentie, dolfijnachtig van aard zijn en daarom geen technologische beschaving kunnen voortbrengen.

Kort gezegd, de vorming van substerren zal in grote trekken gelijkenis vertonen met het ontstaan van hemellichamen in het buitenzonnestelsel en daarom zal hun aantal niet groter zijn dan laatstgenoemde.

Voor een technologische beschaving is een vaste planeet nodig met oceanen en vastelanden zodat ‘leven’ zoals wij dat kennen, in het water zal kunnen zijn ontstaan om zich vervolgens op het droge verder te ontwikkelen. Bovendien dient er een nabije ster aanwezig te zijn, die door zijn hitte de meeste, maar niet alle vluchtige stoffen zal verdrijven. Deze nabije ster zal dan voldoende energie opleveren voor het ontstaan en het instandhouden van leven in de meest uitgebreide zin.

Indien dat het geval is, dienen wij ons te concentreren op de sterren. Sterren kunnen wij tenminste zien. Wij weten dat zij bestaan en behoeven dit niet alleen maar aan te nemen zoals het geval is bij de substerren.

Het Melkwegstelsel

Indien wij ons tot de sterren wenden en ze beschouwen als energiebronnen in de nabijheid waarvan wij leven, mogelijk intelligent leven, zullen aantreffen, dan is de eerste indruk bemoedigend want zij zijn in grote aantallen aanwezig.

In feite zullen de vroegere, meer primitieve waarnemers van de nachtelijke hemel het aantal sterren als oneindig in aantal hebben beschouwd. Zoals in de bijbel wordt verhaald hoe de Heer aartsvader Abraham, ondanks het feit dat deze kinderloos was, geruststelde over zijn nakomelingschap en sprak: ‘Zie toch op naar de hemelen en tel de sterren indien gij dat kunt.’ En Hij vervolgde: ‘Zo zal uw nageslacht zijn.’

Niettemin is het aantal zichtbare sterren kleiner dan er in werkelijkheid zijn.

Latere generaties hebben de sterren geteld en hun aantal maakte op de toenmalige astronomen minder indruk. Het bleek namelijk dat het aantal sterren dat met het blote oog kan worden waargenomen — verondersteld dat het gezichtsvermogen voortreffelijk is — in totaal ongeveer 6000 bedraagt.

Op ieder gegeven tijdstip bevindt de helft van de sterren zich achter de horizon, terwijl de andere helft, zij het boven de horizon, overdag onzichtbaar is door de buitengewone dichtheid van de meest heldere atmosfeer. Hieruit volgt dat tijdens een wolkenloze, maanloze nacht, ver verwijderd van door mensen onstoken lichten, zelfs mensen met voortreffelijke ogen niet meer dan ongeveer 2 500 sterren kunnen zien.

In de tijd dat filosofen aannamen dat alle werelden bewoond waren en er, wat dit betreft, algemene verklaringen werden afgelegd, schijnt geen van hen op de hoogte geweest te zijn van de ware aard der sterren.

Misschien was het Nicolaas Cusanus (1401 — 1464), een kardinaal die er uitzonderlijke opvattingen op na hield, de eerste die een duidelijk ‘modern’ standpunt innam. Hij verklaarde dat de hemel (of de ruimte) oneindig was en geen middelpunt bezat. Bovendien was hij van mening dat alle dingen, met inbegrip van de aarde, bewegen en dat sterren veraf gelegen zonnen waren, die evenals onze zon door planeten waren omgeven die bewoond waren.

Inderdaad een interessant standpunt, maar wij, in onze tijd, zijn minder optimistisch wat de ‘bewoonbaarheid’ betreft. Evenmin kunnen wij zomaar de gedachte aanvaarden dat ‘leven’ overal aanwezig zou zijn. Wij weten dat er ‘dode’ werelden bestaan en bovendien dat er andere werelden zijn die, hoewel misschien niet dood, waarschijnlijk alleen maar bacteriën kunnen herbergen. Waarom zouden er dan geen sterren bestaan waaromheen alleen maar dode werelden cirkelen? Of sterren waaromheen helemaal niets cirkelt?

Indien zou blijken dat ‘bewoonbaarheid’ slechts voor een klein percentage van de sterren geldt (evenals slechts voor een klein percentage van ons zonnestelsel), wordt het belangrijk om vast te stellen of er, behalve de sterren die wij kunnen zien, andere sterren bestaan en hoeveel.

Tenslotte is het zo dat hoe groter het aantal, hoe meer kans er bestaat dat er in het heelal vele vormen van leven bestaan, zelfs als de kansen daartoe voor welke ster dan ook erg klein lijken.

De gebruikelijke veronderstelling is dat de sterren die kunnen worden gezien, de enige sterren zijn, en inderdaad bestaan er sterren die zo weinig licht uitstralen dat zij alleen met een voortreffelijk gezichtsvermogen kunnen worden waargenomen.

Deze gedachte schijnt slechts bij zeer weinigen op te komen. Misschien ging men er vanuit dat God niets kon hebben geschapen dat niet kon worden gezien. Wat zou de zin daarvan zijn? De veronderstelling dat alles aan de hemel alleen maar bestond omdat het invloed op de mens uitoefende (het uitgangspunt van de astrologie), scheen het bestaan van onzichtbare sterren uit te sluiten.

De Engelse mathematicus Thomas Digges (1543 — 1595) verkondigde soortgelijke opvattingen als Nicolaas Cusanus. In 1543 verklaarde hij niet alleen dat de ruimte oneindig was, maar bovendien dat er een oneindig aantal sterren bestond die regelmatig door de ruimte waren verdeeld. De Italiaanse filosoof Giordano Bruno (1548 — 1600) verkondigde hetzelfde, maar deed dit op zo’n ondiplomatieke manier, dat hij te Rome wegens ketterij tot de brandstapel werd veroordeeld.

Dankzij Galilei en zijn telescoop kwam er in 1609 een eind aan al deze tegenstrijdige opvattingen. Toen deze zijn telescoop op de hemel richtte, ontdekte hij onmiddellijk dat er meer sterren te zien waren dan met het blote oog. In welke richting hij ook keek, hij zag sterren die voordien niet met het blote oog konden worden waargenomen.

Zonder telescoop kan men in de kleine groep sterren die de Plejaden worden genoemd slechts zes sterren waarnemen. Er bestonden legenden dat er een zevende ster had bestaan die evenwel was uitgedoofd en daardoor onzichtbaar was geworden. Galilei zag niet alleen deze zevende ster, maar bovendien nog dertig andere.

Nog belangrijker was wat er gebeurde toen hij zijn telescoop op de Melkweg richtte.

De Melkweg is geen vage, lichtgevende mist die een soort band of strook om de hemel vormt. In bepaalde mythen uit de oudheid wordt de Melkweg voorgesteld als een band die hemel en aarde verbindt. Volgens de Grieken was het verstoven melk die ontsproten was aan de goddelijke borsten van Hera. Een meer materialistische manier om de Melkweg te beschouwen, althans vóór de uitvinding van de telescoop, was de veronderstelling dat het een band van ongevormd sterremateriaal zou zijn.

Toen Galilei evenwel naar de Melkweg keek, zag hij dat deze was samengesteld uit miriaden uiterst vage sterren. Voor het eerst werd de mens zich ervan bewust hoe talrijk de sterren in feite waren.

De Melkweg weersprak door zijn samenstelling de opvatting van Digges dat een oneindig aantal sterren regelmatig door de ruimte was verspreid. Indien dit het geval zou zijn, dan zou men via de telescoop in alle richtingen ruwweg hetzelfde aantal sterren moeten zien. Het bleek evenwel dat dit niet het geval was en dat zij conglomeraties vormden met uitgesproken vormen.

Het sterrenstelsel voorgesteld in de vorm van een lens

De eerste die dit naar voren bracht, was de Engelse onderzoeker Thomas Wright (1711 — 1786). In 1750 stelde hij vast dat het Melkwegstelsel ongeveer de vorm van een bolvormige lens moest hebben. En dat ons zonnestelsel zich ergens in de nabijheid van het midden bevond. Toen men de platte kanten ervan bestudeerde, bleek dat, naarmate men de rand naderde, er steeds minder sterren aanwezig waren. Voorbij die rand waren geen sterren te zien. Indien men evenwel via de lange as keek, was de rand zo ver verwijderd dat het grote aantal sterren versmolt tot een melkachtig waas.

De vorm van de Melkweg was daarom het resultaat van waarnemingen via de lange as. In alle andere richtingen leek de rand betrekkelijk dichtbij.

Het stelsel als geheel kan de Melkweg worden genoemd, maar meestal wordt er verwezen naar de oorspronkelijke Griekse naam ‘galaxias kyklos’, de ‘melkcirkel’. In het Nederlands spreekt men van ‘de Melkweg’.

De Melkweg

De vorm van de Melkweg zou nauwkeurig zijn te bepalen indien men het aantal zichtbare sterren zou kunnen tellen. In 1784 nam William Herschel deze taak op zich.

Het tellen van alle sterren aan de hemel was uiteraard een onpraktische methode, maar Herschel besefte dat het nemen van ‘monsters’ voldoende zou zijn. Hij koos daartoe 683 goed verspreide regionen en begon met zijn telescoop alle sterren daarin te tellen. Hij ontdekte dat het aantal sterren per eenheid gestaag groter werd naarmate hij het Melkwegstelsel naderde. In het vlak van de Melkweg zelf bleken zich de meeste sterren te bevinden, terwijl het kleinste aantal te zien was in de richting die loodrecht op het vlak ervan zichtbaar was.

Uit het aantal sterren dat hij kon zien in verschillende richtingen, meende Herschel een ruwe schatting van het totaal aantal te kunnen geven. Hij kwam tot een totaal van 300 000 000 sterren, ruwweg 50 000 maal het aantal dat met het blote oog kon worden waargenomen. Hij kwam bovendien tot de conclusie dat het stelsel, in de lengte gezien vijfmaal breder was dan in de breedte.

Herschel beweerde dat de lengtedoorsnede 800 maal de afstand tussen de zon en de heldere ster Sirius bedroeg. Deze afstand was toen nog niet in cijfers bekend, maar nu weten we dat die afstand 8,63 lichtjaren bedraagt.[2]

Herschel veronderstelde daarom dat het Melkwegstelsel de vorm van een slijpsteen had met een langste doorsnede van 7000 lichtjaren en een korte doorsnede van 1300 lichtjaren. Daar de Melkweg in alle richtingen ongeveer even helder was, veronderstelde hij dat de zon zich in of in de nabijheid van het midden bevond.

Meer dan een eeuw later werd zijn taak overgenomen door de Nederlandse astronoom Jacobus Cornelius Kapteyn (1851 — 1922). Deze had de techniek van het fotograferen tot zijn beschikking en dat maakte het wat gemakkelijker voor hem. Ook hij kwam tot de slotsom dat de Melkweg de vorm van een slijpsteen had en dat de zon zich in de nabijheid van het middelpunt daarvan bevond. Volgens hem was de omvang ervan groter dan Herschel had geschat.

In 1906 schatte hij de langste doorsnede op 23 000 lichtjaren en de kortste doorsnede op 6000 lichtjaren. Tegen 1920 was hij van mening dat deze afstanden respectievelijk 55 000 en 11 000 lichtjaren bedroegen. Zijn laatste berekeningen betroffen een sterrestelsel met een inhoud die 520 maal groter was dan Herschel zich had voorgesteld.

Reeds toen Kapteyn nog met zijn berekeningen bezig was, had het astronomische denken een volkomen nieuwe wending genomen.

Men had namelijk ontdekt dat de Melkweg gigantische gassen stofwolken omvatte, evenals de interstellaire wolken binnen in het zonnestelsel en misschien ook in andere sterrestelsels die waren ontstaan, en dat deze wolken het zicht belemmerden. Als gevolg van deze wolken konden wij slechts onze onmiddellijke omgeving waarnemen, waarvan wij uiteraard het middelpunt vormden. Voorbij deze wolken zouden er wel eens enorme gebieden met sterren kunnen bestaan die wij niet konden waarnemen.

En inderdaad, naarmate er nieuwe methoden voor het bepalen van zeer ver verwijderde sterrengroepen waren ontwikkeld, bleek dat de zon zich helemaal niet in of in de nabijheid van het middelpunt bevindt, maar ergens in de nabijheid van de rand.

De eerste die dit aantoonde was Harlow Shapley, die in 1918 het bewijs leverde dat het middelpunt van het Melkwegstelsel zich zeer ver van ons vandaan bevond en wel in de richting van het sterrebeeld Boogschutter, waar het Melkwegstelsel zeer sterk bezaaid met sterren en bijzonder lichtgevend is. Het feitelijke middelpunt bleek evenwel verborgen te zijn door stofwolken en dat gold ook voor de gebieden voorbij dit middelpunt.

Tegen 1920 werden de opvattingen van Shapley onderzocht en bevestigd en in 1930 werden de afmetingen van de Melkweg definitief vastgesteld dankzij het werk van de Zwitsers-Amerikaanse astronoom Robert Julius Trumpler (1886 — 1956).

De vorm van het Melkwegstelsel bleek meer op die van een lens dan die van een slijpsteen te lijken, dat wil zeggen, deze is in het midden het dikst, om in de richting van de rand geleidelijk dunner te worden. De doorsnede bedraagt 100 000 lichtjaren en de zon bevindt zich op 27 000 lichtjaren van het middelpunt, dus ruwweg halverwege het middelpunt en de rand.

De dikte bedraagt bij het middelpunt ongeveer 16 000 lichtjaren en op de plaats waar de zon zich bevindt, 3000 lichtjaren. De zon bevindt zich ongeveer halverwege deze afstand en daarom lijkt de Melkweg de hemel in twee gelijke delen te snijden.

Het Melkwegstelsel zoals wij het kennen bezit viermaal de inhoud van de grootste schatting van Kapteyn.

In zekere zin lijkt de Melkweg op een enorm zonnestelsel. De rol van de zon wordt hier ingenomen door een bolvormige galactische kern met een doorsnede van 16 000 lichtjaren. Deze kern vormt slechts een klein gedeelte van de totale inhoud van het Melkwegstelsel, maar zij bevat de meeste sterren die, evenals de planeten van het zonnestelsel, omloopbanen volgen.

De Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort (1900) slaagde er in 1925 in aan te tonen dat de zon zich in een vrijwel cirkelvormige baan om de kern heen bewoog met een snelheid van 250 km/sec. Dit is ongeveer 8,4 maal de snelheid waarmee de aarde zich om de zon beweegt. De zon plus het zonnestelsel bewegen zich eenmaal in de 200 000 000 jaar om de kern, zodat tot dusver de zon tijdens zijn bestaan misschien 25 omwentelingen om de kern heeft gemaakt.

Uit de snelheid waarmee de zon zich om de galactische kern beweegt, kan de aantrekkingskracht die op hem wordt uitgeoefend, berekend worden. Hieruit en uit de afstand tot de galactische kern kan de massa van deze kern worden afgeleid en ruwweg van het galactische stelsel als geheel.

De massa van het Melkwegstelsel is zeker 100 miljard maal die van de zon. Sommige schattingen spreken van 200 miljard.

Wij zouden dus, om een getal te verkrijgen waarmee kan worden gewerkt, een gemiddelde kunnen aannemen (en dat staat, tot betere gegevens zijn verkregen altijd open voor correcties) dat 160 miljard maal de massa van de zon bedraagt.

Deze massa kan worden verdeeld in drie soorten voorwerpen: (1) sterren, (2) niet-lichtgevende planeten en (3) stof- en gaswolken.

Hoewel de niet-lichtgevende lichamen mogelijk veel groter in aantal zijn dan de sterren, is elk ervan in vergelijking daarmee zoveel kleiner dat de totale planetaire massa zeer klein moet zijn en hoewel de stof- en gaswolken een enorme massa vertegenwoordigen, zijn zij zo ijl dat de totale massa ervan in verhouding tot het geheel klein moet zijn.

Wij kunnen er zeker van zijn dat praktisch de gehele massa van het Melkwegstelsel uit sterren bestaat. Hoewel bijvoorbeeld ons eigen zonnestelsel slechts een ster bevat, plus een onmetelijk aantal planeten, satellieten, planetoïden, kometen, meteorieten en stofdeeltjes, omvat deze ene ster (de zon) ongeveer 99,86% van de totale massa van het zonnestelsel.

De sterren van het Melkwegstelsel vormen samen waarschijnlijk niet zo’n overweldigend percentage van de totale massa, maar wij kunnen er vrijwel zeker van zijn dat dit toch nog oploopt tot 94%. In dat geval is de massa van de sterren in het stelsel gelijk aan 150 miljard maal die van de zon.

Kan deze massa worden omgerekend in het aantal sterren?

Dat hangt ervan af hoe representatief de massa van de zon voor de sterren in het algemeen is.

De zon is, vergeleken met de aarde of zelfs met Jupiter, een reusachtig hemellichaam. De doorsnede ervan bedraagt 1 392 000 km of 110 maal de doorsnede van de aarde. De massa ervan bedraagt 2 miljard biljoen, biljoen kilogram of 334 000 maal de massa van de aarde. Niettemin is dat, vergeleken met andere sterren, niets bijzonders.

Er bestaan sterren die zeventig maal de massa van de zon bezitten en die een miljard maal zo helder zijn. Er bestaan ook sterren die slechts 1/20 van de massa van de zon bezitten (dus niet meer dan 50 maal de massa van Jupiter) en die slechts een miljardste van de helderheid van de zon bezitten.

In grote trekken kunnen wij zeggen dat de zon een ster van gemiddelde grootte is.

Indien de sterren gelijkmatig zouden zijn verdeeld volgens hun massa en als de zon werkelijk een gemiddelde zou vertegenwoordigen, dan zouden we daarvan kunnen afleiden dat het Melkwegstelsel 150 miljard sterren omvat.

Het blijkt evenwel dat de kleinere sterren groter in aantal zijn dan de grotere, en daaruit mogen we afleiden dat de gemiddelde ster een massa bezit die de helft bedraagt van die van de zon. Er bestaan kleine sterren waarvan de massa sterk is samengedrukt en die dus een hoge dichtheid bezitten, maar hun massa is niet uitzonderlijk hoog en daarom beïnvloeden zij het gemiddelde niet.

Indien dus de totale massa van het Melkwegstelsel 150 miljard maal de massa van de zon bedraagt en de gemiddelde ster 0,5 maal de massa van de zon bezit, dan volgt daaruit dat er ongeveer 300 miljard sterren in het Melkwegstelsel zijn. Dit betekent dat er voor iedere zichtbare ster aan de hemel die deel uitmaakt van het Melkwegstelsel, 50 miljoen andere sterren zijn die wij niet met het blote oog kunnen zien.

De andere sterrenstelsels

Zijn wij nu aan het einde gekomen? Zijn er niet meer dan 300 miljard sterren in het heelal? Anders gesteld, is het Melkwegstelsel het enige sterrenstelsel?

Laten wij de twee lichtende plekjes aan de hemel die er uitzien als geïsoleerde gebieden van het Melkwegstelsel, en die zo zuidelijk gelegen zijn dat we ze op het noordelijk halfrond niet kunnen zien, eens onze aandacht schenken. Zij werden voor het eerst in 1521 omschreven door de chronograaf aan boord van het schip waarmee Magalhães de wereld omvoer en zij worden de Grote en de Kleine Magalhãese Wolken genoemd.

Zij werden voor het eerst in 1834 in detail bestudeerd door John Herschel vanuit het astronomische observatorium bij Kaap de Goede Hoop (de expeditie die zou leiden tot het ontstaan van de zgn. Moon-Hoax). Evenals de Melkweg bleken de Magalhãese Wolken een opeenhoping te zijn van grote aantallen zeer zwakke sterren, ‘zwak’ als gevolg van de grote afstand.

In het begin van de twintigste eeuw bestudeerde de Amerikaanse astronome Henrietta Swan Leavitt (1868 — 1921) bepaalde periodieke sterren in de Magalhãese Wolken. Tegen 1912 maakten deze sterren, die Cepheïden werden genoemd omdat zij voor het eerst werden ontdekt in het sterrenbeeld Cepheus, het mogelijk enorme afstanden te bepalen die anders niet te schatten waren.

De Grote Magalhãese Wolken bleken 170 000 lichtjaren van ons verwijderd te zijn. De Kleine Magalhãese Wolken bleken zich op een afstand van 200 000 lichtjaren te bevinden. Beide stelsels liggen een eind buiten het Melkwegstelsel. Ieder stelsel vormt een afzonderlijk geheel.

Groot zijn de Magalhãese Wolken evenwel niet. De Grote Magalhãese Wolk omvat wellicht zo’n 10 miljard sterren. De Kleine Magalhãese Wolk slechts 2 miljard sterren. Ons sterrenstelsel, dat het Melkwegstelsel wordt genoemd om het te kunnen onderscheiden van andere stelsels, is 25 maal groter dan de beide Magalhãese stelsels te zamen. Wij kunnen laatstgenoemde beschouwen als satellietstelsels van het Melkwegstelsel.

Zijn dat nu alle sterren van het heelal?

Naar aanleiding van een vaag wolkje in het sterrenbeeld Andromeda ontstond het vermoeden dat dit niet zo was. Men noemde het de Andromedanevel. Zelfs met de beste telescopen kon men er geen constellatie van zwakke sterren in zien. De voor de hand liggende conclusie was dat het een wolk lichtend gas was.

Het bestaan van dergelijke wolken was bekend. Zij stralen zelf geen licht uit, maar doen dit door de sterren die zij omvatten. Niettemin kon er in de Andromedanevel geen ster worden waargenomen. Toen men het licht van de andere lichtgevende wolken analiseeerde bleek dit volkomen te verschillen van dat van sterrenlicht. Het licht van de Andromedanevel verschilde evenwel niet van sterrenlicht.

Een alternatieve oplossing was dus dat de Andromedanevel een sterrenhoop moest zijn, maar een sterrenhoop die zelfs nog verder van ons was verwijderd dan de Magalhãese Wolken en dit had tot gevolg dat de samenstellende sterren niet van elkaar konden worden onderscheiden.

Toen Thomas Wright in 1750 voor het eerst de gedachte opperde dat de zichtbare sterren te zamen een platte schijf vormden, ging hij theoretisch van de veronderstelling uit dat er op grote afstand van ons sterrenstelsel misschien nog meer platte sterrenschijven zouden zijn. Deze gedachte werd in 1755 overgenomen door de Duitse filosoof Immanuel Kant (1724 — 1804). Kant gebruikte de term ‘Eiland Universum’.

Het idee vond echter geen opgang. Toen Laplace zijn theorie ontvouwde dat het zonnestelsel zich had ontwikkeld uit een wervelende gaswolk, noemde hij de Andromedanevel als voorbeeld van een langzaam rondwentelende wolk gas en stof waaruit tenslotte een zon en een planetair stelsel ontstonden. Dat was dan ook de reden waarom deze theorie van toen af aan de ‘nevel hypothese’ zou worden genoemd.

Rond het begin van de twintigste eeuw werden de oude opvattingen van Wright en Kant opnieuw populair. Af en toe verschenen er in de Andromedanevel sterren die kennelijk ‘nova’s’ waren, sterren die plotseling tot zeer heldere sterren uitgroeiden om vervolgens weer snel te verzwakken. Het leek alsof er zich sterren in de Andromedanevel bevonden die te vaag waren om, gezien de afstand, te kunnen worden waargenomen, maar die, na plotseling met explosief geweld te zijn opgelicht, net helder genoeg werden om wel waargenomen te kunnen worden.

Er bestaan ook onder de sterren van ons stelsel dergelijke nova’s en door hun helderheidsgraad te vergelijken met de zeer zwakke nova’s in de Andromedanevel, kon de afstand tot laatstgenoemde nevel ten naaste bij worden berekend.

Tegen 1917 werden de meningsverschillen bijgelegd. Een nieuwe telescoop met een 100 inch lens op de Mount Wilson, even ten noorden van Pasadena in Californië, gaf de doorslag. Het was de grootste en beste telescoop die toen bestond. De Amerikaanse astronoom Edwin Powell Hubble (1889 — 1953) die er gebruik van maakte, slaagde erin de omtrekken van de Andromedanevel te bepalen en deze te ontleden in massa’s zeer zwakke sterren.

Vanaf dat moment werd er gesproken over het ‘Andromeda-stelsel’. Aan de hand van de beste methoden voor het vaststellen van afstanden bleek het Andromedastelsel zich op een afstand van 2 200 000 lichtjaren te bevinden, elf maal de afstand van de Magalhãese Wolken. Geen wonder dat het moeilijk was geweest er individuele sterren in te onderscheiden.

Het Andromedastelsel is evenwel allerminst een dwerg. Waarschijnlijk is het tweemaal zo groot als het Melkwegstelsel en omvat het 600 miljard sterren.

Het Melkwegstelsel, het Andromedastelsel en beide Magalhãese Wolken zijn gravitatief met elkaar verbonden. Samen vormen zij een galactische tros die men de ‘Lokale Groep’ noemt, maar er bestaan nog meer stelsels die er de samenstellende delen van vormen. In feite zijn het er ongeveer twintig. Een ervan, Maffei I, een stelsel dat zich op een afstand van ongeveer 3 200 000 lichtjaren bevindt, is ongeveer even groot als het Melkwegstelsel. De rest bestaat uit kleine stelsels waarvan sommige niet meer dan een miljoen sterren bevatten.

In totaal bestaat de Lokale Groep wellicht uit 1,5 biljoen (15 X 10^11) sterren, maar ook dat is nog niet alles.

Voorbij de Lokale Groep bevinden zich andere sterrenstelsels — soms alleenstaand, soms in kleine groepen, soms als eenheden van duizenden sterrenstelsels. Door middel van moderne telescopen kunnen ongeveer 1 miljard sterrenstelsels worden waargenomen over afstanden van ongeveer 1 miljard lichtjaren.

Maar zelfs dat is niet alles. Er bestaan redenen om aan te nemen dat, mits de instrumenten goed genoeg zijn, waarnemingen verricht zouden kunnen worden over afstanden van 12 miljard lichtjaren alvorens de absolute grens bereikt zou worden van ons waarnemingsvermogen. Het is mogelijk dat er 100 miljard sterrenstelsels in het waarneembare heelal zijn.

Evenals de zon een ster van gemiddelde grootte is, is het Melkwegstelsel een stelsel van gemiddelde omvang. Er bestaan stelsels waarvan de massa 100 maal groter is dan die van het Melkwegstelsel, en kleine stelsels met een massa van een honderdduizendste ervan.

Nogmaals, kleine lichamen van een bepaalde soort overtreffen in aantal de grotere lichamen. Volgens een ruwe schatting bestaat een stelsel gemiddeld uit 10 miljard sterren; een gemiddeld stelsel bezit dan ongeveer de omvang van de Grote Magalhãese Wolk.

Dit zou betekenen dat het waarneembare universum 1 000 000 000 000 000 000 000 (een miljard maal biljoen!) sterren omvat.

Alleen al deze overweging maakt het vrijwel zeker dat er zoiets als buitenaardse intelligentie bestaat. Tenslotte is het bestaan daarvan geen onwaarschijnlijkheid, omdat wij bestaan en indien er niet meer dan een ‘kleine waarschijnlijkheid’ bestaat met betrekking tot iedere miljard biljoen (10^21) sterren is het bijna zeker dat ergens intelligentie en zelfs een technologische beschaving bestaat.

Indien bijvoorbeeld de waarschijnlijkheidsgraad niet meer dan een op eenmiljard zou zijn dat er in de nabijheid van een gegeven ster een technologische beschaving zou bestaan, dan zou dit betekenen dat er in het heelal als geheel een biljoen van dergelijke beschavingen zouden bestaan.

Laten we evenwel verder gaan en nagaan of er een manier bestaat om schattingen door feitelijke cijfers te vervangen.

Laten wij ons daarbij concentreren op ons eigen sterrenstelsel. Indien er in het heelal buitenaardse beschavingen bestaan, zijn dit soort beschavingen in ons eigen Melkwegstelsel van het grootste belang omdat zij veel dichterbij zouden zijn dan welke buitenaardse beschaving dan ook.

Indien wij beginnen met een getal dat betrekking heeft op ons stelsel en dat delen door dertig, dan krijgen wij een overeenkomstig getal voor het gemiddelde sterrenstelsel. Indien wij een getal dat betrekking heeft op ons stelsel nemen, en dit vermenigvuldigen met 3,3 miljard, dan krijgen wij een uitkomst die geldt voor het universum als geheel.

Laten wij dus beginnen met een getal dat wij reeds hebben genoemd:

1. Het aantal sterren dat ons sterrenstelsel omvat, bedraagt 300 000 000 000 (driehonderd miljard).

[1]

Misschien onnodig te zeggen dat onze zon een ster is, die alleen maar schijnbaar van de andere verschilt omdat zij zich dichter bij ons bevindt.

[2]

Daar het licht zich voortbeweegt met een snelheid van 299 792 km per seconde is een lichtjaar 9,4 biljoen km lang. De afstand tot Sirius is 82 biljoen km of, omgerekend, 8,7 lichtjaar. Het is daarom eenvoudiger voor astronomische afstanden het lichtjaar als eenheid te gebruiken.

6 Planetaire systemen

De nevelhypothese

Het bestaan van de sterren zelf, hoe groot het aantal ook moge zijn, biedt op zichzelf geen garantie voor het bestaan van buitenaardse beschavingen, ook niet voor het bestaan van ‘leven’, indien er alleen maar sterren zouden bestaan. De sterren zorgen voor de nodige energie, maar leven kan zich alleen ontwikkelen bij temperaturen die verenigbaar zijn met het bestaan van complexe, organische verbindingen die er de chemische basis van vormen.

Dit betekent dat een planeet aanwezig moet zijn in de omgeving van de ster. Op deze planeet, die wordt verwarmd en in algemene termen van energie wordt voorzien door deze ster, is leven denkbaar.

Wij dienen ons dus niet met sterren bezig te houden, maar met planetaire systemen. Ons zonnestelsel is het enige voorbeeld daarvan dat wij in detail kennen.

Helaas kunnen wij de omgeving van andere sterren dan onze zon niet duidelijk genoeg waarnemen om de aanwezigheid van eventuele planeten die er omheen cirkelen vast te stellen.[1]

Maakt dit bij voorbaat al een eind aan het trekken van verdere conclusies wat betreft het bestaan van buitenaardse beschavingen?

Niet noodzakelijkerwijs. Indien wij kunnen vaststellen hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan, dan kunnen wij wellicht conclusies trekken omtrent de waarschijnlijkheid van het ontstaan van andere planetaire systemen.

Zo was bijvoorbeeld de eerste theorie over het ontstaan van ons zonnestelsel die veel astronomen aansprak de nevelhypothese van Laplace, een theorie die reeds eerder in dit boek ter sprake kwam. In feite had reeds Kant in 1755, veertig jaar vóór Laplace, iets dergelijks naar voren gebracht.

Indien de zon zich zou hebben ontwikkeld uit een rondwentelende zich condenserende wolk van gas en stof, en er zijn veel van dergelijke wolken, is het redelijk aan te nemen dat andere sterren zich op soortgelijke wijze hebben ontwikkeld.

Daar onze zon, terwijl hij condenseerde, kan worden voorgesteld als een gasbol die steeds sneller om zijn as begon te wentelen en tijdens dit proces aan zijn evenaar de ene ring materie na de andere verloor, ringen waaruit de planeten zouden zijn ontstaan, is het zeker niet uitgesloten dat zich bij andere sterren een soortgelijk proces heeft voltrokken.

Indien dat het geval is, zou iedere ster over een planetair systeem moeten beschikken.

Wij konden evenwel niet tot deze conclusie komen op grond van de nevelhypothese, behalve indien deze hypothese een nadere beschouwing had kunnen doorstaan, maar dat bleek niet het geval.

In 1857 begon Maxwell, die later de kinetische theorie omtrent gassen zou uitwerken, zich te interesseren voor de samenstelling van de ringen van Saturnus. Hij toonde aan dat, indien deze ringen vaste structuren waren, (en door de telescoop bezien leek dat ook zo), zij onder invloed van de aantrekkingskracht van de zon uiteen zouden vallen. Alles scheen erop te wijzen dat zij moesten bestaan uit grote aggregaten van relatief kleine deeltjes die in zulke grote hoeveelheden voorkwamen, dat zij er op grote afstand als bestaande uit een vaste substantie uitzagen.

De mathematische analyse van Maxwell bleek ook van toepassing te zijn op de hypothetische ring van stof en gas die zich zou hebben losgemaakt van de zich samentrekkende nevel waar uiteindelijk de zon zou ontstaan. Indien Maxwells berekeningen juist zouden blijken, dan was het moeilijk voorstelbaar hoe een dergelijke ring zich zou concentreren tot een planeet. Er zou hoogstens een soort ring bestaande uit planetoïden uit kunnen ontstaan.

Een nog groter bezwaar hield verband met het zgn. draaimoment, de maatstaf waarmee de rondwenteling wordt bepaald van een zelfstandig lichaam of van een systeem van lichamen.

Het draaimoment is afhankelijk van twee factoren: a. de snelheid waarmee ieder deeltje materie om zijn eigen as of om een ander lichaam wentelt (of een combinatie daarvan) en b. de afstand tussen de deeltjes afzonderlijk en tot het rotatiecentrum. Het totale draaimoment van een afzonderlijk lichaam blijft constant, wat voor veranderingen er ook in het systeem plaatsvinden. Dit wordt de wet van het behoud van het draaimoment genoemd. Volgens deze wet zal de snelheid van de draaibeweging toenemen om het kleiner worden van de afstand tot het rotatiecentrum te compenseren, en vice versa.

Wat er met een kunstschaatser gebeurd die een pirouette maakt en met uitgestrekte armen om zijn as begint te draaien om deze vervolgens in te trekken, is een demonstratie van dit principe. Bij deze ‘condensatie’ van het menselijk lichaam, neemt bij het intrekken van de armen de draaisnelheid snel toe. Indien de armen vervolgens opnieuw worden uitgestrekt, treedt er een snelle vertraging van de draaibeweging op.

Indien een rondwentelende nevel een ring materie afstoot, kan deze ring niet meer dan een klein deel van het totaal omvatten. Dit is duidelijk omdat deze ring zich tot een planeet condenseert die veel kleiner is dan haar zon.

Ieder deeltje materie waaruit de ring bestaat, heeft een groter draaimoment dan een gelijksoortig deeltje in het reeds gecondenseerde deel (de zon), daar de ring zich losmaakt bij de evenaar van de zon waar zowel de snelheid van de draaibeweging en de afstand tot de rotatieas het grootst zijn. Niettemin dient het totale draaimoment van de ring slechts een fractie te bedragen van het totale draaimoment van de rest van de enorme nevel.

Wij zouden daarom kunnen verwachten dat de zon thans, zelfs nadat hij de materie heeft losgelaten waaruit alle planeten zijn ontstaan, nog over een groot deel van het draaimoment van de oorspronkelijke nevel zou beschikken. Zijn draaibeweging zou dan zijn toegenomen naarmate hij condenseerde, met als gevolg dat de zon dan thans met een enorme snelheid om zijn as zou moeten wentelen.

Toch is dat niet het geval. Ieder punt aan de equator van de zon heeft niet minder dan 26 dagen nodig om zijn baan om de as te voltooien. Punten ten noorden en ten zuiden ervan doen er zelfs langer over. Dit betekent dat de zon over een verbazingwekkend laag draaimoment beschikt.

In feite bedraagt het draaimoment van de zon die 99,8% van de totale massa van het zonnestelsel omvat slechts 2% het totale draaimoment van het stelsel als geheel. De rest van het draaimoment wordt vertegenwoordigd door de diverse kleinere lichamen die om hun as en om de zon wentelen.

Meer dan 60% van het totale draaimoment van het zonnestelsel is overgedragen op Jupiter. Saturnus neemt 25% ervan voor zijn rekening. Deze twee planeten, die samen slechts 1/800 van de massa van de zon vertegenwoordigen, bezitten 40 maal het draaimoment van de zon.

Indien alle rondwentelende werelden van het zonnestelsel zich al spiralend met de zon zouden verenigen en hun draaimoment aan de zon zouden toevoegen (wat zij zouden moeten doen volgens de wet van het behoud van het draaimoment) dan zou de zon in een half etmaal om zijn as wentelen.

Er leek geen enkele verklaring te zijn voor het feit dat zoveel van het draaimoment was geconcentreerd in de kleine ringen die zich zouden hebben losgemaakt van de equatoriale zone van de zon. Toen dit probleem tegen het eind van de negentiende eeuw duidelijk werd onderkend, scheen de neveltheorie de genadeslag te hebben ontvangen.

Catastrofen

Bij het zoeken naar een verklaring van de oorsprong van het zonnestelsel die op haar beurt een verklaring zou geven van de merkwaardige distributie van het draaimoment, begonnen astronomen af te wijken van de theorieën over de oorsprong der planeten — dat wil zeggen, theorieën die waren gebaseerd op langzame, maar onverbiddelijke veranderingen. In plaats daarvan kwam nu de catastrofentheorie naar voren, volgens welke de planeten zouden zijn gevormd door plotselinge veranderingen die niet het gevolg waren van een ontwikkeling maar die zich geheel onverwachts voltrokken.

Volgens deze theorieën condenseerde de oorspronkelijke nevel zich rustig tot zon zonder dat er planeten werden gevormd. Zich voortbewegend door de hemelen in eenzame pracht overkwam de zon plotseling een catastrofe waaruit de planeten ontstonden en het draaimoment van de zon op hen werd overgebracht.

De eerste catastrofentheorie werd in feite reeds in 1745 naar voren gebracht, tien jaar voordat Kant de eerste versie van de neveltheorie had gelanceerd, door de Franse natuurkenner George Louis Leclerc de Buffon (1707 — 1788).

Buffon veronderstelde dat de planeten, met inbegrip van de aarde, 75 000 jaar geleden waren ontstaan als gevolg van een botsing tussen de zon en een ander hemellichaam, dat hij een komeet noemde. Dit gebeurde in een tijdperk waarin de ware aard der kometen nog niet bekend was. Wel wist men toen dat zij soms ongewoon dicht bij de zon kwamen. Volgens Buffon was het leven 35 000 jaar na de vorming van de aarde ontstaan. Dit alles in tegenstelling tot de algemeen aanvaarde godsdienstige opvatting dat God zowel de aarde als het leven 6000 jaar geleden zou hebben geschapen.

Buffons theorie, waarover hij geen details verschafte, werd evenwel naar de achtergrond gedrongen als gevolg van de populariteit van de neveltheorie. Tegen 1880 kwam deze theorie evenwel in moeilijkheden in verband met het probleem van het draaimoment en werd de catastrofentheorie nieuw leven ingeblazen.

De Engelse astronoom Alexander William Bickerton (1842 — 1929) opperde de mogelijkheid dat de zon en een ander ster elkaar op korte afstand waren gepaseerd. De zwaartekracht die beide lichamen op elkaar uitoefenden, trok gigantische stromen materie naarbuiten. Nadat de sterren elkaar waren gepasseerd, werd de stroom materie scheef getrokken. Er werd, evenals bij het biljartspel, ‘effect’ gegeven, waarbij er veel draaimoment werd overgedragen ten koste van dat van beide hemellichamen. Uit de stroom materie die uit de nauwelijks voorkomen botsing was ontstaan, zouden zich vervolgens de planeten hebben gevormd. Uit de twee zelfstandige sterren ontstonden dus twee sterren met planetaire systemen. Een dramatisch gebeuren.

Tegen 1880 had men met behulp van de toenmalige telescopen een aantal melkwegstelsels ontdekt. Vele ervan beschikten over een lichtgevende kern met spiraalvormige armen. Dit werd in 1845 voor het eerst opgemerkt door de Ierse astronoom William Parsons graaf van Rosse (1800 — 1867).

Men begreep toen evenwel niet dat deze spiraalnevels enorme, zeer ver verwijderde sterrenstelsels waren en dat ons Melkwegstelsel er een van was. Men dacht dat het kleine formaties waren in ons eigen Melkwegstelsel en Bickerton was van mening dat het misschien planetaire systemen in wording zouden kunnen zijn en dat de spiraalarmen de stromen materie vertegenwoordigen die uit de centrale zon werden getrokken en dat hun strekgebogen vorm een rondwentelende beweging tot gevolg had.

Vijftig jaar lang bleef de catastrofentheorie populair. De Engelse astronoom James Hopwood Jeans (1877 — 1946) was van mening dat de materiestroom die uit de centrale zon werd getrokken sigaarvormig was en dat Jupiter en Saturnus waren ontstaan in het dichtste gedeelte ervan en dat dit de oorzaak van hun grote omvang was. Jeans was een voortreffelijk schrijver van populair-wetenschappelijke werken en de invloed daarvan droeg meer bij tot de aanvaarding van zijn theorie door het grote publiek dan welke wetenschappelijke theorie ook.

Bij een nadere analyse van de catastrofentheorie kwamen er evenwel moeilijkheden aan het licht. Was het wel mogelijk dat de stromen materie die naar buiten werden getrokken zich zo ver naar buiten uitstrekten dat de buitenplaneten eruit zouden ontstaan? Kon de aantrekkingskracht van de andere ster wel voldoende draaimoment overdragen op de planeten?

Als gevolg van deze problemen trachtte de ene astronoom na de andere de theorie te wijzigen om haar meer aannemelijk te maken. Sommigen opperden de mogelijkheid dat de twee zonnen elkaar rakelings waren gepasseerd. De Amerikaanse astronoom Henry Norris Russel (1877 — 1947) was van mening dat de zon deel uitgemaakt had van een dubbel stersysteem. De planeten zouden uit de andere ster zijn ontstaan en hadden er ook hun draaimoment aan ontleend.

Ondanks de moeilijkheden behield de catastrofentheorie zelfs tot in de jaren dertig van deze eeuw de overhand en dat was van essentieel belang met betrekking tot de these omtrent het bestaan van buitenaardse intelligentie.

Indien de neveltheorie of welke andere evolutionaire theorie dan ook omtrent het zonnestelsel juist was, dan zou het ontstaan van planeten een normaal onderdeel vormen van de ontwikkeling van een ster en zouden er in principe evenveel planetaire systemen als sterren bestaan. In dat geval was de kans dat er buitenaardse intelligentie bestond bijzonder groot.

Volgens de catastrofentheorie daarentegen was het ontstaan van planeten een zaak van louter toeval en dus geen onvermijdelijk gebeuren. Planeten zouden dan ontstaan als gevolg van een soort kosmische verkrachting na de toevallige ontmoeting van twee sterren.

Het blijkt evenwel dat de sterren zo wijd verspreid zijn en zich zo langzaam verplaatsen dat de kans op een dergelijke botsing of bijna-botsing buitengewoon klein zijn. Gedurende haar hele bestaan, bestaat er voor een ster zoals onze zon slechts een kans op de vijf miljard dat zij een andere ster zal naderen. Gedurende de totale duur van het Melkwegstelsel hebben zich waarschijnlijk maar vijftien van dit soort ontmoetingen buiten de galactische kern plaats gevonden.

Indien de catastrofentheorie in overeenstemming zou zijn met de realiteit dan zou dit betekenen dat er maar zeer weinig planetaire systemen zouden bestaan en de kans dat er in een van deze systemen een ‘beschaving’ zou zijn ontstaan, afgezien van de onze uiteraard, zou dan ook uitermate gering zijn.

Gelukkig voor het bestaan van buitenaardse beschavingen bleken de catastrofentheorieën steeds minder houdbaar.

Ondanks alle wijzigingen die naar voren werden gebracht, bleek het moeilijk om aan de planeten voldoende draaimoment toe te kennen.

Eindelijk, in de jaren twintig, berekende de Engelse astronoom Arthur Stanley Eddington (1882 — 1944) de inwendige temperatuur van de zon en van de sterren in het algemeen. Het enorme krachtveld van de zon doet de substantie ervan samendrukken. Niettemin bestaat de zon geheel uit gas en bezit hij een dichtheid die slechts 1/4 van die van de aarde bedraagt. Waarom wordt deze dichtheid onder de enorme druk van de zwaartekracht dan niet groter?

Volgens Eddington was het enige tegenwicht tot deze enorme inwaartse druk de naar buiten gerichte kracht van de inwendige hitte. Eddington berekende de temperatuur die daarvoor nodig zou zijn en toonde op overtuigende wijze aan dat er in en nabij de kern van de zon temperaturen zouden moeten heersen van miljoenen graden.

Indien dus als gevolg van een botsing of bijna-botsing hete gassen uit de zon, of welke andere ster dan ook, zouden worden getrokken, dan zouden deze gassen een veel hogere temperatuur moeten bezitten dan men tot dusver had gedacht. Zij zouden zo heet zijn dat er geen enkele kans zou bestaan dat zij zich tot planeten zouden kunnen condenseren, volgens de Amerikaanse astronoom Lyman Spitzer jr. (1914). Zij zouden onmiddellijk uitzetten en als een uiterst ijle substantie in de ruimte verdwijnen.

Terug naar de neveltheorie

In het begin van de jaren veertig toen de neveltheorie reeds lang was losgelaten en de catastrofentheorie zojuist de nek was omgedraaid, had men het onbehaaglijke gevoel dat geen enkele theorie het ontstaan van het zonnestelsel zou kunnen verklaren. Het leek alsof men uit pure wanhoop zou moeten aannemen dat het was ontstaan door het ingrijpen van een goddelijke macht of… dat het helemaal niet bestond.

In 1944 bracht de Duitse astronoom Carl Friedrich von Weizsäcker (1912) evenwel een nieuwe neveltheorie naar voren. Hij introduceerde een aantal verfijningen die intussen mogelijk waren geworden door de ontwikkeling van de wetenschap sinds het tijdperk van Laplace.[2]

Volgens de nieuwe versie had de zon geen gasringen afgestoten tijdens het condensatieproces. Nee, volgens hem had de oorspronkelijke nevel tijdens het condenseringsproces gas en stof achtergelaten. In dit gas en deze stof waren vervolgens ‘turbulenties’ onstaan, enorme draaikolken, die elkaar wel moesten ontmoeten.

Op de plaatsen waar deze turbulenties elkaar ontmoeten, kwamen de samenstellende deeltjes ervan met elkaar in botsing om zich te verenigen tot grotere conglomeraten. Bij de buitenste randen van de oorspronkelijke nevel kan dit hebben geleid tot de vorming van kleine, bevroren deeltjes waarvan een deel af en toe van baan veranderde als gevolg van de aanwezigheid van de nabijgelegen ster, om vervolgens het gebied van het binnenzonnestelsel binnen te dringen. Voor ons verschijnen zij in onze dampkring als kometen.

Dichter bij de zon, waar de gas en stofwolken massiever en dichter zijn, zouden dan vervolgens de grotere lichamen, de planeten, zijn gevormd.[3]

Het bepalen van het exacte mechanisme waardoor de planeten uit genoemde turbulenties zouden zijn ontstaan, was geen eenvoudige zaak. Astronomen zoals Kuiper en scheikundigen zoals de Amerikaan Harold Clayton Urey (1893) verbeterden Weizsäckers berekeningen en ontwikkelden theorieën aan de hand waarvan het ontstaan der planeten volgens deze neveltheorie aannemelijk werd.

Niettemin zitten we nog steeds met het probleem van het draaimoment. Waarom draait de zon zo langzaam om zijn as? Waarom zou vrijwel het gehele draaimoment aan de planeten zijn overgedragen. Wat was het dat de omwentelingssnelheid van de zon had vertraagd?

Laplace was ongetwijfeld op de hoogte van de werking van de zwaartekracht, meer dan wie dan ook in die tijd. In de tijd van Laplace bestond er evenwel weinig kennis omtrent de ware aard van elektromagnetische velden. Astronomen weten daar thans veel meer van en gebruiken hun kennis bij de beschrijving van het ontstaan van het zonnestelsel.

De Zweedse astronoom Hannes Olof Gösta Alfven (1908) gaf een gedetailleerde beschrijving van de wijze waarop de zon in de vroegste tijden materie had afgestoten, ongeveer op dezelfde wijze waarop thans de ‘zonnewind’ in de ruimte wordt ‘geblazen’, maar dan veel sterker, en hoe deze materie onder invloed van elektromagnetische velden van de zon draaimoment had verzameld. Het was dus het elektromagnetische veld dat het draaimoment van de zon naar het materiaal buiten de zon overbracht en het voor de planeten mogelijk maakte zich zover van de zon af te bevinden als zij thans zijn en de hoeveelheid draaimoment te bezitten waarover zij thans beschikken.

Deze theorie wordt thans, ruim dertig jaar na de terugkeer ervan, met vrij veel vertrouwen aanvaard.

In de nieuwe versie van de neveltheorie zijn de buitenplaneten niet ouder dan de binnenplaneten. Zowel de zon als de planeten zijn van min of meer dezelfde leeftijd.

Bovendien is het zeer waarschijnlijk dat, als de zon en de planeten zijn ontstaan uit dezelfde draaikolk van gas en stof en zij zich volgens eenzelfde proces hebben ontwikkeld, alle sterren op deze wijze zijn ontstaan. Dan moeten er in het heelal net zoveel planetaire stelsels bestaan als er sterren zijn.

Roterende sterren

Bestaat er een methode om de opvatting omtrent de algemeenheid van planetaire stelsels aan de werkelijkheid te toetsen? Er is op zichzelf niets tegen deze theorieën in te brengen, maar als er tastbare bewijzen voor kunnen worden gevonden, is dat natuurlijk altijd beter. Laten we er eens van uitgaan dat wij over bewijsmateriaal zouden beschikken dat er maar weinig planetaire stelsels bestaan. Dan moeten we aannemen dat Weiszàckers opvattingen onjuist zijn, of in ieder geval grote wijzigingen moeten ondergaan. Misschien ontstond de zon wel in eenzame glorie, om zich vervolgens een weg door een andere gas- en stofwolk te banen — er bestaan zeer veel van dergelijke wolken — en als gevolg van zijn zwaartekracht een deel daarvan om zich heen te verzamelen. In dat geval zouden turbulenties in deze wolk zich wel eens tot planeten hebben kunnen vormen die dan weer jonger zijn dan de zon, wellicht zeer veel jonger.

Dit zou evenwel een terugkeer betekenen van het catastrofisme, zelfs al is het doordringen van een zon in een andere gaswolk een veel minder ‘heftig’ gebeuren dan een botsing tussen twee sterren. Niettemin blijft het een accidenteel gebeuren, dat relatief weinig planetaire stelsels tot gevolg zou hebben.

Indien evenwel zou blijken dat zeer veel sterren planeten bezitten, dan kan dit met geen mogelijkheid gebeurd zijn als gevolg van catastrofes. Sommige versies van de nevelhypothese, waarin wordt gesproken over de automatische of bijna-automatische vorming van sterren zijn in dat geval juist.

Het probleem is evenwel dat wij niet kunnen zien of een bepaalde ster over een planeet beschikt. Zelfs over de afstand van de meest nabije ster, Alpha Centauri, die 4,3 lichtjaren van ons verwijderd is, kunnen wij een planeet in de orde van grootte van Jupiter, of groter, op geen enkele wijze waarnemen. Zo’n planeet zou te klein zijn om via het teruggekaatste licht van de ster te kunnen worden waargenomen. Zelfs als er een telescoop zou worden uitgevonden waarmee het vage licht wel kan worden waargenomen, zal dit volkomen worden overspoeld door het felle schijnsel van de nabije ster.

Wij kunnen dus, althans voorlopig, de hoop opgeven onmiddellijke waarnemingen van andere planetaire systemen te kunnen doen. Laten wij ons daarom gaan bezighouden met indirecte methodes.

Neem bijvoorbeeld onze zon, een ster waarvan uiteraard vaststaat dat zij over planeten beschikt. Het merkwaardige van de zon is dat zij zo langzaam om haar as wentelt dat 98% van het draaimoment van het planetaire systeem is vervat in de te verwaarlozen gezamenlijke massa der planeten.

Indien het draaimoment van de zon werd overgedragen op de planeten toen zij werden gevormd, door middel van welk mechanisme dan ook, dan is het redelijk te veronderstellen dat dit bij iedere ster mogelijk is. Indien een ster dus over een planetair systeem beschikt, dan mogen wij verwachten dat zij betrekkelijk langzaam om haar as wentelt en omgekeerd.

Op welke wijze is de snelheid waarmee een ster om haar as wentelt te meten wanneer zij zelfs met behulp van de beste telescopen niet meer dan een klein lichtpuntje is?

In feite kan er veel van sterrenlicht worden afgeleid, zelfs als het zich manifesteert als een klein lichtpuntje. Sterrenlicht is een mengsel van allerlei golflengten. In golflengten strekt het licht zich uit van korte golven van violet licht tot lange golven van rood licht. Het geheel van deze golflengten noemen wij het spectrum en het instrument dat het spectrum zichtbaar maakt, de prisma, heet spectroscoop.

Het spectrum werd in 1665 voor het eerst gedemonstreerd door Isaac Newton (1643 — 1727) en wel als het spectrum van het zonlicht. In 1814 toonde de Duitse natuurkundige Joseph von Fraunhofer (1787 — 1826) aan dat het zonnespectrum een groot aantal donkere lijnen vertoont die de ontbrekende golflengten vertegenwoordigen. Het waren de golflengten van het licht dat werd geabsorbeerd door atomen in de ‘atmosfeer’ van de zon alvorens de aarde te bereiken.

In 1859 toonde de Duitse natuurkundige Gustav Robert Kirchhoff (1824 — 1887) aan dat de donkere lijnen in het spectrum de ‘vingerafdrukken’ van de diverse elementen zijn, daar de atomen van elk element bepaalde golflengten absorberen of uitzenden. Spectroscopie kan daarom niet alleen worden gebruikt om mineralen op aarde, maar ook om de scheikundige samenstelling van de zon te analyseren.

Intussen had de kunst van de spectroscopie zich dusdanig verfijnd dat ook het licht van de sterren, hoewel veel zwakker dan het licht van de zon, er door kon worden geanalyseerd.

Uit de donkere lijnen van de sterrenspectra kon veel worden afgeleid. Indien bijvoorbeeld de donkere lijnen van het spectrum van een bepaalde ster een verschuiving naar rood vertoonden, dan moest de ster zich van ons verwijderen met een snelheid die kon worden afgeleid van de mate van verplaatsing. Indien daarentegen de donkere lijnen een verschuiving naar blauw vertoonden dan moest de ster zich naar ons toe bewegen.

De belangrijkheid van deze verschuivingen was gebleken aan de hand van onderzoekingen op het gebied van geluidsgolven door de Oostenrijkse natuurkundige Christian Johann Doppler (1803 — 1853). Deze onderzoekingen werden door de Franse natuurkundige Armand Hypolyte Louis Fizeau (1819 — 1896) op lichtgolven toegepast.

Laten we aannemen dat een ster om haar as wentelt en ten aanzien van ons een dusdanige positie in de ruimte inneemt dat geen der polen naar ons is toegekeerd. In dat geval komt het oppervlak aan de ene kant van de ster op ons af, terwijl de tegenovergestelde kant zich van ons af beweegt. Het licht van de ene kant doet de donkere lijnen iets naar blauw verschuiven, terwijl het licht van de andere kant een kleine verschuiving naar rood vertoont. De donkere lijnen verschuiven vervolgens uiteraard achtereenvolgens in beide richtingen en worden breder dan normaal. Hoe sneller de ster roteert, hoe breder de lijnen in het spectrum.

Dit laatste werd in 1877 voor het eerst aangetoond door de Engelse astronoom William de Wivelesslie Abney (1843 — 1920). De eerste, feitelijke ontdekking van de brede lijnen die door de rotatie worden veroorzaakt, geschiedde in 1909 als gevolg van de onderzoekingen van de Amerikaanse astronoom Frank Schlesinger (1871 — 1943). Het zou evenwel tot het midden der jaren twintig duren voordat het onderzoek naar roterende sterren op grote schaal werd toegepast. Vooral actief op dit gebied was de Russisch-Amerikaanse astronoom Otto Struve (1897 — 1963).

Men ontdekte dat sommige sterren inderdaad langzaam om hun as wentelen. Een punt op de equator van de zon verplaatst zich slechts met een snelheid van 2 km/sec en veel sterren roteren aan hun evenaar om hun as die daaraan gelijk is of iets hoger ligt. Daar staat tegenover dat sommige sterren zo snel rondwentelen dat zij equatoriale snelheden bereiken van 250 à 500 km/sec.

Dat langzaam roterende sterren over planetaire stelsels zouden beschikken waaraan zij hun draaimoment overdragen, terwijl de snelroterende sterren geen planeten zouden bezitten en al of bijna al hun draaimoment zouden behouden is een verleidelijke veronderstelling.

Dit is evenwel niet alles wat men ontdekte. Toen de sterrenspectra voor het eerst werden geanalyseerd, werd het duidelijk dat, hoewel sommige spectra bezaten die gelijk waren aan dat van de zon, dit met andere sterren niet het geval was. In feite vertoonden de diverse spectra grote onderlinge verschillen en reeds in 1867 was Secchi, de astronoom die Schiaparelli’s ontdekking van de ‘Marskanalen’ anticipeerde, van mening dat de spectra in verschillende klassen zouden kunnen worden onder gebracht.

Dit gebeurde dan ook en dat leidde er tenslotte toe dat de spectra als volgt worden aangeduid: O, B, A, F, G, K en M waarbij O de massiefste, de heetste en de helderste sterren vertegenwoordigt. Daarop volgen B en A en tenslotte M, de soort waarmee de minst massieve, de koelste en de zwakste sterren worden aangeduid. Onze zon behoort tot de spectraal-klasse G en bevindt zich dus onderin het midden van de reeks.

Naarmate de sterrespectra nauwkeuriger werden bestudeerd, kon iedere spectraalklasse worden onderverdeeld in 10 sub-klassen: B0, B1… B9. A0, A1… A9 enz. Onze zon behoort tot de spectraalklasse G2.

De Amerikaanse astronoom Christian Thomas Elvey (1899) die samenwerkte met Struve ontdekte in 1931 dat, naarmate een ster massiever was, er meer kans bestond dat zij een hoge omwentelingssnelheid bezat. De sterren van de spectraalklassen O, B en A samen met de grotere F-sterren (van F tot F2) waren hoogstwaarschijnlijk snel roterende sterren.

De sterren van de spectraalklassen F2 — F9, G, K en M waren bijna allemaal langzaam roterende sterren.

De ene helft van deze schaal bestaat dus uit snel roterende, de andere uit langzaam roterende sterren, maar dat betekent niet dat zij gelijk zouden zijn verdeeld. De kleinere sterren zijn groter in aantal dan de grotere. Dit betekent dat er veel meer sterren bestaan die tot de klasse G behoren, of tot een nog kleinere, dan tot de klasse F (of een grotere). In feite zullen wij ook de 7% snel roterende sterren niet mogen afschrijven. Daarbij zijn inbegrepen de bijzonder massieve sterren die naar alle waarschijnlijkheid een veel hoger draaimoment bezitten dan de kleinere. Het is niet uitgesloten dat zij over voldoende draaimoment beschikken, of hebben overgehouden, om snel om hun as te wentelen, zelfs nadat zij sommige van hun planeten hadden verloren.

Of, misschien neemt het verlies aan draaimoment tijd in beslag en, zoals wij zullen zien, zijn de echte massieve sterren zonder uitzondering ‘jonge’ sterren. Het kan zijn dat zij nog geen tijd hebben gehad om hun draaimoment door te geven.

Van de data wat de stellaire theorie betreft zou men wellicht mogen afleiden dat minstens 93%, mogelijk 100%, van de sterren over planetaire stelsels beschikt.

‘Tollende’ sterren

Alles goed en wel, maar wij zullen moeten toegeven dat het niet is uitgesloten dat er sterren bestaan die snel of langzaam roteren als gevolg van oorzaken die niets met de al of niet aanwezigheid van planeten te maken hebben. Sommige sterren zijn misschien ontstaan uit nevels die reeds over een draaimoment beschikten.

Zijn er nog andere bewijzen te vinden?

Ja, die bestaan inderdaad als wij even stilstaan bij het feit dat wanneer twee lichamen elkaar aantrekken deze aantrekking wederzijds is. De zon trekt Jupiter aan, maar Jupiter oefent ook aantrekkingskracht op de zon uit.

Indien twee hemellichamen die elkaar aantrekken over dezelfde massa zouden beschikken, dan zullen zij niet om elkaar heenwentelen. Daar zij in gelijke mate bijdragen aan de wederzijdse aantrekking, zullen zij om een gemeenschappelijk punt cirkelen dat precies op de helft is gelegen van hun onderlinge afstand. Dit punt wordt het gravitatieve middelpunt of het zwaartepunt genoemd.

Als twee lichamen geen gelijke massa bezitten, zal het massievere lichaam minder door de aantrekkingskracht van het minder massieve lichaam worden beïnvloed, maar ook minder bewegen. Als het massievere lichaam tweemaal de massa van het andere lichaam bezit, zal het gravitatiecentrum tweemaal dichter bij het middelpunt van het massievere lichaam gelegen zijn. Neem bijvoorbeeld de aarde en de maan. Meestal wordt aangenomen dat de maan om het middelpunt van de aarde draait, maar dat doet zij in feite niet. Zowel de maan als de aarde draaien om een zwaartepunt dat ergens tussen het middelpunt van de aarde en dat van de maan gelegen is.

Nu wil het geval dat de aarde ruim 81 maal massiever is dan de maan en daarom ligt het gravitatiecentrum 81 maal dichter bij het middelpunt van de aarde als dat van de maan. Het gravitatiecentrum van het aarde/maan-systeem ligt 4 750 km van het middelpunt van de aarde en 384 750 km van het middelpunt van de maan, 81 maal zo ver dus.

Het gravitatiecentrum van het aarde/maan-systeem ligt dicht bij het middelpunt van de aarde, nl. 1600 km onder het aardoppervlak. Gezien deze feiten is het dus niet onredelijk te zeggen dat de maan om de aarde draait. Tenslotte draait zij om een punt binnen de aarde.

Ook het middelpunt van de aarde draait om dit gravitatiecentrum en wel eens in de 27 1/3 dag. Indien de maan er niet zou zijn, zou de aarde zich volgens een regelmatige baan om de zon bewegen, maar als gevolg van de aanwezigheid van de maan, beschrijft zij om de 27 1/3 dagen een kleine golfbeweging. Het ‘tollen’ van de aarde zou, theoretisch althans, vanuit de ruimte kunnen worden gemeten en daaruit zou dan de aanwezigheid van de maan en wellicht de afstand en de omvang ervan kunnen worden afgeleid zonder dat zij, om een of andere reden, niet direct zichtbaar zou zijn.

Dit geldt ook voor Jupiter en de zon. De zon is 1050 maal massiever dan Jupiter en daarom ligt het gravitatiecentrum van het zon/Jupiter-systeem 1050 maal dichter bij het middelpunt van de zon dan bij het middelpunt van Jupiter. Daar de afstand tussen de twee middelpunten bekend is, weten we dat het gravitatiecentrum op 740 000 km van het centrum van de zon is gelegen. Dit betekent dat het gravitatiecentrum 45 000 km buiten het oppervlak van de zon ligt.

Het middelpunt van de zon cirkelt iedere twaalf jaar om dit punt heen. Ook de zon ‘tolt’ enigszins tijdens zijn reis om het middelpunt van het Melkwegstelsel, eens naar de ene kant, dan naar de andere kant van zijn baan.

Indien alleen de zon en Jupiter zouden bestaan, zou een waarnemer op een punt in de ruimte dat te verafgelegen zou zijn om Jupiter te kunnen waarnemen, de aanwezigheid van deze planeet kunnen afleiden van het‘tollen’ van de zon.

In feite bezit de zon nog drie andere planeten: Saturnus, Uranus en Neptunus. Deze bezitten een gezamenlijk gravitatie-centrum ten opzichte van de zon, maar geen van deze centra is zover van het middelpunt van de zon gelegen als dat van Jupiter. Als gevolg hiervan is het ‘tolpatroon’ van de zon tamelijk gecompliceerd en moeilijk te omschrijven.

Ook in dit geval zou voor een waarnemer in de ruimte, laten we zeggen op een afstand gelijk aan die van de meest nabije sterren, de ‘tol’ van de zon te klein zijn om te kunnen worden berekend, ja, misschien zelfs te gering om te worden waargenomen.

Zou het omgekeerde mogelijk zijn? Zouden we een andere ster kunnen waarnemen die een tolbeweging vertoonde en daar van afleiden dat zij over een planeet of planeten moest beschikken?

Ongetwijfeld, want dit gebeurde reeds in 1844.

In dat jaar ontdekte de Duitse astronoom Friedrich Wilhelm Bessel (1784 — 1846) een tolpatroon in de beweging van de heldere ster Sirius. Hieruit concludeerde hij de aanwezigheid van een onzichtbare metgezel die 2/5 van de massa van Sirius zelf moest bezitten.

Nu weten wij dat Sirius 2 1/2 maal zo massief is als de zon. Hij kan daarom geen planeet zijn, maar een complete ster die als gevolg van zijn grote dichtheid te zwak is om te worden waargenomen.[4]

Het vinden van een begeleidende ster is, vergeleken met het vinden van een begeleidende planeet, vrij gemakkelijk. Een planeet bezit, vergeleken met de ster waar zij omheen wentelt, zo’n kleine massa dat het gravitatiecentrum tussen de twee hemellichamen veel dichter bij het middelpunt van de ster ligt.

Als gevolg daarvan vertoont de ster een veel geringer tolpatroon.

Kan een dergelijk tolpatroon ooit worden gemeten? Dat is mogelijk, als de omstandigheden maar gunstig zijn.

Om te beginnen dient de ster zo dichtbij te zijn, dat het tolpatroon duidelijk zichtbaar is.

Voorts moet het een kleine ster zijn, in ieder geval kleiner dan onze zon, zodat de massa ervan zo min mogelijk overheerst.

Deze voorwaarden waar een kleine ster met een grote planeet aan moet voldoen, leggen het aantal mogelijkheden drastische beperkingen op. Indien de kansen wat een planetaire formatie betreft gering zijn, dan zou het te veel van het toeval eisen om te verwachten dat er zich zomaar een planetair stelsel om een kleine, nabije ster bevindt en dat er in dit systeem toevallig een planeet van de orde van grootte van Jupiter is.

Indien wij kleine nabije sterren zouden zoeken en bewijzen zouden vinden voor de aanwezigheid van een begeleidende planeet rondom minstens een van hen, moeten wij ervan uitgaan dat planetaire stelsels een algemeen, zo niet universeel verschijnsel zijn.

Pogingen om de aan- of afwezigheid van tolbewegingen in de bewegingen der sterren vast te stellen werden op Swarthmore College ondernomen onder leiding van de Nederlands-Amerikaanse astronoom Peter van de Kamp (1901).

De Deense astronoom Kaj Aage Gunnar Strand (1907) die onder Van de Kamp werkte, ontdekte een kleine tolbeweging bij een van de sterren uit het 61 Cygni dubbelsterrenstelsel en leidde daar de aanwezigheid van een begeleidend hemellichaam af, een lichaam dat veel te klein was om een ster te kunnen zijn. Het was evenwel voldoende massief om een grote planeet te kunnen zijn, nl. acht maal zo massief als Jupiter. Strand kondigde zijn ontdekking aan in 1943.

Sindsdien is er een soortgelijk toleffect ontdekt bij de ster van Barnard, een kleine ster die zich op slechts zes lichtjaar afstand bevindt. In dit geval was het mogelijk dat de ‘tol’ de aanwezigheid van twee planeten verraadde. Een ervan moet dan even massief als Jupiter zijn met een omlooptijd van 11,5 jaar. De andere, die even massief moet zijn als Saturnus, bezit een omlooptijd van tussen de 20 en 25 jaar. Andere nabije sterren zoals Ross 614 en Lalande 21185 vertonen ook tolbewegingen die op de aanwezigheid van grote planeten wijzen.

Kortom, we hebben niet slechts een, maar een half dozijn kleine nabije sterren ontdekt die wellicht planetaire stelsels bezitten. Onder de gegeven omstandigheden, en het moet worden toegegeven dat deze waarnemingen zo dicht bij de grens van ons waarnemingsvermogen liggen dat niet alle astronomen de resultaten ervan zonder reserves zullen aanvaarden, lijkt het erop dat planetaire stelsels een algemeen verschijnsel vormen en dat op zijn minst alle langzaam roterende sterren dergelijke systemen bezitten.

Laten we ons conservatief opstellen en de aanwezigheid van planetaire stelsels beperken tot de langzaam roterende sterren die 93% uitmaken van het totaal. In dat geval luidt onze tweede conclusie als volgt:

2. Het aantal planetaire stelsels in het Melkwegstelsel bedraagt 280 000 000 000 (280 miljard).

[1]

Er bestaan evenwel zwakke en indirecte bewijzen dat zij bestaan. Dit onderwerp zal later in het hoofdstuk worden behandeld.

[2]

Een sterk daarop lijkende theorie werd ongeveer tegelijkertijd onafhankelijk van deze naar voren gebracht door de Sovjetastronoom Otto Yulyevitsj Schmidt (1891 — 1956).

[3]

Het bestaan van een dergelijke veraf gelegen gordel kometen werd verondersteld door de Amerikaanse astronoom Fred Lawrence Whipple (1906) in 1963, lang nadat Weizsäcker zijn theorie naar voren had gebracht. Later zou Oort er de details aan toevoegen en situeerde hij de gordel nog verder van de zon af (1 à 2 lichtjaren).

[4]

Deze massieve kleine sterren en andere, die nog massiever en kleiner zijn, worden in dit boek niet behandeld. Wie zich ervoor interesseert, kan er in mijn boek The Collapsing Universe (Walker, 1977) een uitgebreide beschouwing over vinden.

7 Heldere sterren

Reuzen of giganten

Het feit dat er volgens onze conclusies uit het vorige hoofdstuk een enorm aantal planetaire stelsels in het zonnestelsel moet bestaan, betekent niet dat het leven overal welig zou tieren.

Verschillende sterren zijn wellicht niet geschikt als ‘broedmachines’ voor het doen ontstaan en onderhouden van leven op hun planeten en de volgende stap is daarom het bestuderen van de mogelijkheden en het vaststellen van het aantal sterren dat daartoe wel in staat is.

Indien blijkt dat de eisen voor een daartoe geschikte ster zeer groot en ingewikkeld is, dan blijkt misschien wel dat geen enkele ster daarvoor in aanmerking komt en dat al die planetaire stelsels ten aanzien van de aanwezigheid van leven er net zo goed niet hadden kunnen zijn en zeker niet wat het bestaan van buitenaardse intelligentie betreft.

Een dergelijke extreem pessimistische conclusie is evenwel overbodig en dat zal blijken uit twee feiten waarvan er een absoluut onweerlegbaar is.

Onweerlegbaar is het feit dat onze zon geschikt is als broedstoof voor leven en hieruit volgt dat het mogelijk is dat een zon aan de juiste voorwaarden voldoet. Het tweede feit is iets minder onweerlegbaar, zij het aan zekerheid grenzend, namelijk het feit dat de zon geen bijzonder uitzonderlijke ster is. Als de zon dus aan de voorwaarden voldoet, dan kan dit ook het geval zijn met talrijke andere sterren.

Laat ons beginnen met de vraag op welke wijze sterren van elkaar kunnen verschillen.

Het meest voor de hand liggende verschil (een verschil dat reeds werd opgemerkt toen nieuwsgierige blikken zich voor het eerst op de nachtelijke hemel richtten) is dat de sterren van elkaar verschillen in helderheid.

Dit verschil kan uiteraard uitsluitend het gevolg zijn van het verschil in afstand. Indien alle sterren vanaf een bepaalde afstand even helder zouden zijn, met andere woorden indien alle werelden even veel licht zouden uitstralen, dan zouden de nabije sterren helderder zijn dan de verafgelegen sterren.

Toen de afstanden van de sterren eenmaal waren berekend (de eerste die deze taak in 1838 volbracht was Bessel, die zes jaar later de ster zou ontdekken die Sirius vergezelt), bleek dat de helderheid niet het gevolg is van een verschil in afstand alleen. Sommige sterren zijn uit zichzelf helderder dan andere, maar massa en helderheid gaan hand in hand. Zoals Eddington in de jaren twintig aantoonde, kunnen massievere sterren niet anders dan helderder zijn. Massievere sterren bezitten een krachtiger zwaartekrachtveld en daar zij niet imploderen moet de temperatuur nabij het middelpunt hoger zijn dan in minder massieve sterren.

Een hogere inwendige temperatuur produceert energie die in alle richtingen wordt uitgestraald en het oppervlak van zo’n ster is zowel heter als helderder.[1]

Bovendien is de graad van helderheid niet altijd evenredig aan de massa. Als ster A tweemaal zo massief is als ster B, dan heeft ster A als gevolg van haar grotere zwaartekrachtveld ook een grotere neiging tot imploderen dan B. Teneinde weerstand te kunnen bieden aan het grotere zwaartekrachtveld moet het binnenste van deze ster veel heter zijn dan dat van B, en wel zoveel heter dat ster A tien maal zoveel helderder is dan ster B.

De massiefste sterren die wij kennen bezitten een massa die 70 maal de massa van de zon bedraagt, maar zij zijn 6 miljoen maal helderder dan de zon. Aan de andere kant zal een ster met een massa die slechts 1/16 van de zon bedraagt (65 maal de massa van Jupiter) misschien net voldoende massief zijn om een zwak rood licht uit te stralen met slechts een miljoenste van de helderheid van de zon.

Hoe zou het op een planeet zijn die onder dergelijke extreme omstandigheden om een ster zou draaien?

Laten we aannemen dat de aarde om een ster zou draaien die 70 maal de massa van de zon bezit.

Uiteraard zou deze zon, indien de aarde zich op dezelfde afstand zou bevinden als van haar eigen zon, veertig maal groter aan de hemel staan en zes miljoen maal meer licht en hitte uitstralen. Onder dergelijke omstandigheden zou de zon een roodgloeiende bal zijn.

Het is evenwel niet moeilijk ons voor te stellen dat iedere ster over een zone beschikt waarin planeten rondcirkelen waarop aardse normen van comfort zouden heersen. Voor een grotere ster zou deze zon of ecosfeer (eco = Grieks voor huis, woonplaats) op een grotere afstand gelegen zijn dan bij een kleinere ster. In het geval van de gigantische ster die 70 maal de massa van de zon bezit, zou de ecosfeer zich op een afstand van miljarden kilometers moeten bevinden.

Laten wij eens aannemen dat de aarde om een reuzenster zou cirkelen op een afstand van 366 miljard kilometer. Dit zou een afstand zijn die 245 maal groter was dan de afstand zon-aarde en 62 maal de afstand zon-Pluto. Op deze afstand zouden er 14 500 jaar voor nodig zijn om een omloop te voltooien.

Vanaf deze enorme afstand zou deze gigantische ster erg klein lijken, zo klein zelfs dat zij niet als ‘schijf’ te zien zou zijn, maar gewoon als ‘ster’, hoewel niet zoals de sterren die wij zien. Omdat de temperatuur ervan zoveel hoger zou zijn dan de zon (50 000° inplaats van slechts 6000°) zou deze zon evenveel licht en warmte leveren als onze zon aan de aarde.

Uiteraard verandert de temperatuur van de reuzenster de aard van haar straling. Op de afstand die wij voor de aarde hebben vastgesteld, zou de ster evenveel energie leveren als onze zon thans doet, maar een veel groter deel ervan zou bestaan uit ultraviolet licht en röntgenstraling, terwijl de helderheid in zichtbaar licht veel kleiner zou zijn.

Het menselijke oog is aangepast aan zichtbaar licht en daarom zou het licht van de reuzenster veel zwakker zijn dan dat van onze zon. Aan de andere kant zou de vloedgolf van ultraviolet licht en röntgenstraling dodelijk zijn voor alle leven.

Niettemin is dit niet het onoverkomelijkste bezwaar. De atmosfeer van de aarde beschermt ons tegen de uitstraling van de zon en wij zouden ons kunnen voorstellen dat de aarde zich nog verder van de reuzenster zou bevinden. Het daardoor afnemen van het totaal aan straling en het beschermende effect van een mogelijk dikkere atmosfeer zou dan misschien een omgeving kunnen scheppen waarin leven mogelijk is, zij het bij iets lagere temperaturen dan wij gewend zijn.

Er bestaat evenwel een groter bezwaar tegen een reuzenster, een bezwaar dat niet kan worden opgeheven door het verplaatsen van de ecosfeer of geknoei met de atmosfeer.

Een ster is niet gedurende haar gehele bestaan een goede broedstoof voor leven. Zo kan zij bijvoorbeeld tijdens de condenseringsperiode van de oorspronkelijke nevel niet de benodigde energie voor leven leveren. Zij moet eerst zijn gecondenseerd tot het stadium waarin het nucleaire vuur in haar binnenste ontbrandt en zij licht begint uit te stralen. Uiteindelijk wordt het condenseringsproces stabiel en blijft de straling constant.

De ster heeft nu het stadium van de ‘hoofdreeks’ bereikt. Men noemt het de hoofdreeks omdat 98% van alle sterren die wij kunnen zien zich in deze staat bevinden en een reeks vormen van de massiefste tot de minst massieve sterren.

Daar de straling van deze sterren constant en betrouwbaar is, zoals onze zon, kan zij mogelijk dienen als een broedstoof voor ‘leven’.

De straling van zo’n ster is evenwel afhankelijk van de energie die ontstaat als de waterstof in het binnenste ervan als gevolg van kernfusie wordt omgezet in helium. Op een kritiek moment, als een groot deel van de waterstof is omgezet, begint het proces af te nemen. Het helium dat zich in het inwendige heeft verzameld maakt de kern hoe langer hoe massiever. De ster slinkt en condenseert en terwijl de temperatuur stijgt gaat ook het helium fusies aan om meer gecompliceerde kernen te vormen.

De ster ontwikkelt nu voldoende hitte om zich tegen haar eigen zwaartekracht in uit te zetten. Voordien, toen zij nog tot de hoofdreeks behoorde, waren de naarbinnen gerichte zwaartekracht en de uitzettende kracht van haar hitte nog in evenwicht.

Naarmate de ster uitzet en niet meer tot de hoofdreeks gerekend kan worden, wordt zij in relatieve zin erg groot van omvang. Als gevolg daarvan koelt het oppervlak af, om tenslotte niet meer dan roodgloeiend te worden, hoewel de totale straling van het nu vaste oppervlak vele malen groter is dan daarvoor.

De ster is nu een rode reus geworden.

Zodra een ster de hoofdreeks heeft verlaten, ontwikkelen zich heftige processen. Zij blijft enkele honderden miljoenen jaren een rode reus (astronomisch gezien slechts kort). Wat er over was van de waterstof wordt nu opgebruikt als gevolg waarvan de kern heter en heter wordt. Als de energie die in het inwendige is ontstaan uit kernfusie opgebruikt is en de ster niet langer is opgewassen tegen haar eigen zwaartekracht, implodeert zij.

Indien de ster massief genoeg is, wordt de implosie voorafgegaan door een cataclysmische explosie en ontstaat er een zogenaamde supernova. Hoe massiever de ster hoe groter de explosie. Wat er vervolgens over blijft krimpt dan ineen tot een relatief kleine, maar zeer dichte bol.[2]

Wat ‘leven’ betreft is datgene wat er gebeurt nadat de ster de hoofdreeks heeft verlaten, irrelevant. Terwijl de ster uitzet tot het rode-reusstadium neemt de totale hoeveelheid straling dramatisch toe. Elke planeet die tot dusver een hoeveelheid straling ontving die te rijmen was met het ontstaan en instandhouden van leven, krijgt daar nu veel te veel van en alle leven wordt weggebrand. In extreme gevallen zou ook de planeet smelten en verdampen.

Wij mogen dus aannemen dat het een algemene en onverbrekelijke wet is dat een ster slechts als broedstoof voor leven kan functioneren zolang zij tot de hoofdreeks behoort.

Gelukkig kan een ster gedurende lange tijd tot de hoofdreeks behoren. Zo is dat voor onze zon een periode van 12 à 13 miljard jaar. Hoewel zij thans ongeveer vijf miljard jaar geschenen heeft is de periode gedurende welke zij tot de hoofdreeks behoort niet eens half voorbij.[3]

Een ster die massiever is dan de zon en zich daarom moet verweren tegen de binnenwaarts gerichte kracht van zijn zwaartekrachtveld, heeft hogere inwendige temperaturen nodig en zal daarom sneller waterstofatomen moeten fuseren. Om te beginnen bezit een ster die massiever is dan onze zon meer waterstof, maar de fusie voltrekt zich sneller dan de toename van de hoeveelheid waterstof.

Des te massiever een ster is, hoe sneller zij deze grotere hoeveelheid waterstof zal verbruiken en hoe korter zij tot de hoofdreeks zal blijven behoren.

Een monsterster die 70 maal massiever dan de zon is, zal haar hoeveelheid waterstof die zij nodig heeft om de enorme binnenwaarts gerichte kracht te weerstaan, zo snel verbruiken dat zij slechts 500 000 jaar of minder tot de hoofdreeks zal blijven behoren. Dat is dan ook de reden waarom wij geen sterren waarnemen met werkelijk zeer grote massa’s. Zelfs indien er zulke gigantische sterren zouden ontstaan, dan zouden de temperaturen die zich daarbij ontwikkelen tot gevolg hebben dat zij vrijwel onmiddellijk zouden ontploffen.

Uiteraard is 500 000 jaar naar menselijke maatstaven een zeer lange tijd; honderd maal de periode die de geschreven geschiedenis omvat.

Niettemin heeft intelligent leven zich niet ontwikkeld tijdens het ontstaan van de aarde, maar is het gevolg van een lang evolutieproces. Indien de zon slechts 500 000 jaar na het ontstaan van de aarde had geschenen zoals hij thans doet, dan zou het zeer te betwijfelen zijn of er zich in de oceanen zelfs maar de simpelste levensvormen zouden hebben ontwikkeld.

Gemeten naar aardse maatstaven zijn er ongeveer 5 miljard jaar voor nodig om zoiets als een beschaving te doen ontstaan.

Uiteraard weten wij niet met zekerheid hoe toonaangevend de aarde is voor het universum als geheel. Het is mogelijk dat de evolutie op aarde zich om een of andere reden zeer langzaam voltrokken heeft en dat zij op andere planeten bijzonder snel kan zijn gegaan en dat de ontwikkeling van intelligentie daar zeer snel is geweest of omgekeerd.

Wij hebben op het ogenblik geen middelen tot onze beschikking om vast te stellen op welke planeten deze evolutie zich snel dan wel langzaam heeft voltrokken. Ons rest niet anders dan ons te beperken tot het ‘principe van middelmatigheid’ en dat de enige planeet waar wij iets van afweten, onze aarde, niet als iets uitzonderlijks, maar als een ‘gemiddelde’ beschouwd kan worden.

Wij dienen ons daarom te houden aan een periode van 5 miljard jaar in de hoofdreeks als de minimum tijdsduur voor het zich ontwikkelen van een beschaving.

Een ster die 1,4 maal zo massief is als de zon en die tot de spectraalklasse F2 behoort, blijft gedurende 5 miljard jaar tot de hoofdreeks behoren en daar kunnen wij uit afleiden dat iedere ster die meer dan 1,4 maal de massa van de zon bezit, niet zal kunnen functioneren als een broedstoof voor leven. Misschien is er wel leven op een planeet die om een dergelijke, te massieve ster cirkelt, maar de kans dat het lang genoeg zal bestaan om de juiste complexiteit te bereiken die voor een buitenaardse beschaving noodzakelijk is, is te verwaarlozen.

Dit betekent dat de heldere sterren die wij aan de hemel zien aanmerkelijk massiever zijn dan onze zon (en dat zijn de meeste) en derhalve geen goede broedstoven kunnen zijn. Zo zal bijvoorbeeld Sirius in totaal 500 miljoen jaar tot de hoofdreeks blijven behoren, Rigel 400 miljoen jaar en daarom behoeven wij er in verband met ons onderwerp geen verdere aandacht aan deze sterren te besteden.

Nu wil het geval dat het juist deze massieve kortlevende sterren zijn die tot de snelroterende sterren behoren en die door mij niet werden opgenomen bij het aantal sterren dat over een planetair stelsel beschikt. Daarom is het afschrijven ervan in bovengenoemde zin dubbel verantwoord.

Dwergsterren

Laten wij thans tot het andere uiterste overgaan en ons met een ster bezighouden die slechts 1/16 van de massa van de zon bezit en een miljoenste van zijn lichtsterkte. In een lichaam met een kleinere massa zouden waarschijnlijk geen nucleaire vuren ontbranden en daarom zou het geen echte ster zijn.

Een dwergster met een massa die 1/16 van die van de zon zou 65 maal de massa van Jupiter bezitten, maar zou ongetwijfeld veel dichter en niet veel groter dan Jupiter zijn. Een dergelijke ster zou misschien een doorsnede hebben van 150 000 km.

Laten wij bovendien aannemen dat de aarde 300 000 km van het middelpunt van zo’n ster verwijderd zou zijn en dat zij zich daarom op een hoogte van 150 000 km van het oppervlak ervan zou rondcirkelen. De omlooptijd zou dan 1,1 uur bedragen.

De aarde zou evenveel energie van deze nabije dwergster ontvangen als zij thans van de zon ontvangt. Het feit dat de dwergster nauwelijks roodgloeiend zou zijn, zou worden gecompenseerd door het feit dat de ster, gezien de afstand tot de planeet, 150 maal zo groot zou zijn als de schijnbare afmetingen van de zon gezien vanaf de aarde.

Uiteraard zou de energie die door de dwergster zou worden uitgezonden verschillen van die van onze zon. De dwergster zou praktisch geen ultraviolette straling uitzenden en bovendien zeer weinig zichtbaar licht. De meeste energie ervan zou bestaan uit infrarode straling.

Dit zou, van ons standpunt uit gezien, veel moeilijkheden met zich meebrengen. Alles zou een vage, dieprode kleur bezitten, maar het zou mogelijk zijn dat het leven op een dergelijke planeet zintuigen zou hebben ontwikkeld die gevoelig waren voor rood en infrarood licht en misschien zouden wij ook bepaalde gedeelten ervan in verschillende kleuren waarnemen. Voor dergelijke zintuigen zou het licht misschien wit lijken en voldoende helder zijn.

Rood en infrarood licht bezitten minder energie dan de rest van het spectrum en er zouden veel scheikundige reacties plaatsvinden als gevolg van geel, groen of blauw licht waartoe rood en infrarood licht niet in staat zijn. Niettemin is leven niet gebaseerd op fotochemische reacties, behalve dan fotosynthetische reacties die worden veroorzaakt door rood licht, maar het is voorlopig niet ondenkbaar dat er op een dergelijke planeet leven zou zijn ontstaan.

Laten we evenwel eerst een ander probleem aansnijden.

Het zwaartekrachtveld van een voorwerp neemt af met het kwadraat van de afstand. Als de afstand verdubbelt, wordt de zwaartekracht 1/4 van wat zij geweest is — op driemaal de afstand wordt dit 1/9 enz.

Dit beïnvloedt de wijze waarop de maan en de aarde elkaar aantrekken.

De gemiddelde afstand tussen het middelpunt van de maan en het middelpunt van de aarde bedraagt 384 390 km. Tijdens haar baan om de aarde treden daarbij kleine wijzigingen op, maar dat doet geen afbreuk aan het betoog als zodanig.

Niet alle delen van de aarde bevinden zich evenwel op dezelfde afstand van de maan. Als het middelpunt van de aarde zich op de gemiddelde afstand tot de maan bevindt, is het oppervlak van de aarde dat naar de maan is toegekeerd 6 356 km dichter bij de maan. De andere kant van de aarde is dan 6356 km verder van de maan verwijderd.

Dit betekent dat terwijl het oppervlak van de aarde dat naar de maan is toegekeerd 378 034 km van het middelpunt van de maan is verwijderd, het oppervlak van de andere kant van de aarde zich op een afstand van 390 746 km van dat middelpunt bevindt.

Indien wij de afstand van de naar de maan toegekeerde kant naar het middelpunt van de maan op 1 stellen dan is de afstand van de andere kant tot het middelpunt van de maan 1,0336. Dit verschil dat slechts 3,36% van de totale afstand bedraagt, komt ons niet erg groot voor, maar de aantrekkingskracht van de maan daalt over deze kleine afstand met 1 /10336^2 en bedraagt, vergeleken met de 1 van naar de maan gerichte kant, slechts 0,936.

Het gevolg van genoemd verschil in aantrekkingskracht is dat de aarde wordt uitgerekt in de richting van de maan. De naar de maan gekeerde kant van de aarde wordt met meer kracht naar de maan getrokken dan het middelpunt en het middelpunt wordt krachtiger in de richting van de maan getrokken dan het van de maan afgekeerde oppervlak. Zowel de van de maan afgekeerde als de naar de maan toegekeerde kant van de aarde stulpen uit, de ene kant van de maan af, de andere kant naar de maan toe.

Deze uitstulping bedraagt niet meer dan een halve meter, maar niettemin blijft ieder deel van de vaste massa uitstulpen als het naar de maan toe beweegt. De uitstulping bereikt dan haar grootste hoogte als zij onder de maan doordraait om vervolgens weer in te krimpen. Hetzelfde geldt voor de andere kant.

Het water van de oceanen stulpt meer uit dan het vasteland. Dit betekent dat terwijl de aarde draait, het vasteland wordt geconfronteerd met een grote uitstulping van zeewater als gevolg waarvan het zeewater stijgt om vervolgens weer te dalen. Dit gebeurt bij beide uitstulpingen, zowel bij de naar de maan toegekeerde als de van de maan afgewende kant, dus tweemaal per dag en daarom kunnen wij zeggen dat er per dag twee getijden zijn. Omdat het verschil in aantrekkingskracht de getijden veroorzaakt, spreken wij van het getijdeneffect.

Uiteraard oefent ook de aarde dit effect uit op de maan. Daar de maan kleiner is dan de aarde en de doorsnede van de maan 3476 km bedraagt vergeleken met de doorsnede van de aarde die 12 713 km bedraagt, is de daling van de aantrekkingskracht op de maan kleiner dan de daling ervan op aarde.

De doorsnede van de maan bedraagt slechts 0,90% van de totale afstand maan-aarde. Als gevolg daarvan is de zwaartekracht bij de van de aarde afgekeerde kant van de maan 98,2% van die van de kant die naar de aarde is toegekeerd. Het getijdeneffect op de maan bedraagt dus slechts 0,29 maal dat van de aarde, maar het zwaartekrachtveld op aarde bedraagt 81 maal dat van de maan, doordat de aarde 81 maal massiever is dan de maan. Als wij 0,29 vermenigvuldigen met 81 blijkt dat getijdenwerking van de aarde op de maan 23,5 maal dat van de getijdenwerking van de maan op de aarde bedraagt.

Is dit verschil van belang? Ja, zeker.

Terwijl de aarde om haar as rondwentelt en uitstulpt, gebruiken zowel de inwendige wrijving van de rotsen en de wrijving van het rijzende en dalende water iets van de rotatie-energie van de aarde en deze energie wordt omgezet in warmte. Als gevolg daarvan vertragen de getijden de omwentelingssnelheid van de aarde. De aarde is evenwel zo massief en de rotatie-energie zo enorm groot, dat de rotatie slechts zeer, zeer langzaam afneemt. De lengte van een etmaal wordt slechts iedere 100 000 jaar 1 seconde groter. [4]

Gemeten naar menselijke normen is dit maar heel weinig, maar als de aarde vijf miljard jaar heeft bestaan en de dagverlenging constant is gebleven, dan is de dag sindsdien 50 000 seconden langer geworden, dat is bijna veertien uur. Toen de aarde ontstond, draaide zij misschien slechts in tien uur om haar as, of nog korter als de getijden in de vroegste geologische tijdperken een belangrijkere rol speelden. Dat zou best wel eens het geval geweest kunnen zijn.

Hoe is nu getijdeneffect van de aarde op de maan?

De maan bezit een kleinere massa en als gevolg daarvan een kleinere rotatie-energie. Bovendien is het getijdeneffect op de maan 23,5 maal het getijdeneffect van de maan op de aarde. Het sterkere effect op een kleinere massa heeft een grotere vertragende invloed. Als gevolg daarvan is de rotatiesnelheid van de maan afgenomen en is thans precies gelijk aan een omwenteling om de aarde. Onder deze omstandigheden blijft een kant van de maan altijd naar de aarde gekeerd en bevindt zich de getijdenuitstulping altijd op dezelfde plaats aan het oppervlak. Als gevolg daarvan behoeven de verschillende gedeelten van de maan niet constant te rijzen en te dalen tijdens haar omwenteling om de aarde. Er vindt dus geen rotatievertraging plaats, tenminste niet als gevolg van het getijdeneffect van de aarde op de maan en de rotatieperiode van de maan is dus thans stabiel.

Als gevolg van het getijdeneffect kan van kleine lichamen worden verwacht dat zij altijd een kant toekeren naar de grotere lichamen waar zij omheen wentelen. Deze mening werd voor het eerst naar voren gebracht door Kant in 1754. Niet alleen de maan is altijd met dezelfde zijde naar ons toegekeerd, ook de twee satellieten van Mars en de vijf binnensatellieten van Jupiter doen dat.

Waarom staat de aarde dan niet altijd met dezelfde zijde naar de zon toegekeerd?

Laten we eens nagaan wat er gebeuren zou als de maan zich van de aarde af bewoog. Terwijl dit gebeurde zou de aantrekkingskracht afnemen met het kwadraat van de afstand. Bovendien zou dan een fractie van de totale lengte van de doorsnede afnemen in verhouding tot de afstand. Het getijdeneffect zou om beide redenen kleiner worden en als wij met beide invloeden rekening houden dan zou het getijdeneffect verminderen met de derde macht van de afstand.

De zon is 27 miljoen maal zo massief als de maan. Indien zowel de zon als de maan zich op gelijke afstand van de aarde zouden bevinden dan zou het getijdeneffect van de zon op de aarde 27 miljoen maal dat van de maan op de aarde bedragen.[5] De zon bevindt zich evenwel 389 maal verder van de aarde als de maan. Het getijdeneffect van de zon wordt verzwakt met een hoeveelheid gelijk aan 389 X 389 X 389 = ca. 58 860 000 maal. Indien wij 27 miljoen delen door 58 860 000 dan blijkt dat het getijdeneffect van de zon op de aarde slechts 0,46 dat van de maan bedraagt. Indien het getijdeneffect van de maan niet voldoende is gebleken om de rotatiesnelheid van de aarde aanmerkelijk te vertragen, dan zal dat van de zon dat zeker niet doen.

Mercurius bevindt zich dichter bij de zon dan de aarde en dat zou dan een factor kunnen zijn die het getijdeneffect van de zon zou verhogen. Mercurius is evenwel kleiner dan de aarde en daardoor zou het effect weer worden verkleind. Indien wij beide factoren in aanmerking nemen dan blijkt dat het getijdeneffect van de zon op Mercurius 3,77 maal dat van de maan op de aarde bedraagt en slechts 0,16 maal het aardse getijdeneffect op de maan.

In 1890 begon Schiaparelli, die 13 jaar eerder het bestaan van kanalen op Mars had gerapporteerd, met het observeren van het oppervlak van Mercurius. Dit is bijzonder moeilijk, omdat Mercurius zich gewoonlijk op grotere afstand dan Mars bevindt en ook omdat hij gewoonlijk slechts een schijngestalte vertoont, terwijl Mars altijd vol of bijna vol is en bovendien omdat hij, in tegenstelling tot Mars, gewoonlijk te dicht bij het felle licht van de zon is om een goede observatie mogelijk te maken. Niettemin leidde Schiaparelli uit de vage vlekken die hij aan het oppervlak van Mercurius kon waarnemen af dat deze planeet slechts eenmaal tijdens haar omwenteling om de zon (88 dagen) om haar as wentelde en dus altijd met dezelfde kant naar de zon was gekeerd.

In 1965 werden radargolven, die vanaf de aarde op Mercurius werden gericht, teruggekaatst door het oppervlak van deze planeet. De echo die op aarde werd ontvangen vertelde evenwel een ander verhaal. De lengte van radargolven verandert indien zij een roterend lichaam bereiken en deze lengte verandert in overeenstemming met de snelheid van de rotatie. Hieruit bleek dat de omwentelingssnelheid van Mercurius 59 aardse dagen bedraagt, dat is precies 2/3 van zijn omwentelingsduur om de zon. Dit is een relatief stabiele situatie, niet zo stabiel als deze geweest zou zijn indien de rotatietijd gelijk zou zijn aan de omwentelingsduur, maar voldoende stabiel om weerstand te kunnen bieden aan het onvoldoende getijdeneffect van de zon.

Laat ons thans terugkeren naar de denkbeeldige situatie van onze dwergster, waarin de aarde op een afstand van 300 000 km om deze ster heen cirkelt. Deze afstand bedraagt slechts 1/500 van de afstand van de aarde tot de zon en zelfs indien wij rekening houden met het feit dat de dwergster slechts 1/16 van de massa van de zon zou bezitten, zou het getijdeneffect op deze aarde 150 000 maal groter zijn dan het getijdeneffect van de aarde op de maan.

Er bestaat dus geen twijfel aan het feit dat indien de aarde dicht genoeg bij een dwergster zou staan om zich in de ecosfeer te bevinden, de krachtige invloed van het getijdeneffect van de ster sterk genoeg zou zijn om de omwentelingssnelheid te vertragen en zelfs vrij snel na haar ontstaan tot gevolg zou hebben dat de aarde voor altijd met dezelfde kant naar de ster gekeerd zou blijven staan.

Aan de zijde die altijd naar de ster gekeerd zou blijven staan, zou de temperatuur stijgen tot boven de temperatuur van kokend water, maar aan de andere kant zou de temperatuur ver beneden het vriespunt dalen. Aan geen van beide zijden zou er dus vloeibaar water zijn.

Men kan zich voorstellen dat er een soort schemerzone bestaat tussen de altijd verlichte en altijd donkere halfronden, waarin de omstandigheden gematigd zouden zijn. Dit is evenwel alleen maar mogelijk als de omloopbaan om de ster bijna cirkelvormig is, maar zelfs onder die omstandigheden is de hoge temperatuur aan de hete kant zo hoog dat ze langzaam haar atmosfeer zou verliezen. Ook de schemerzone zou dan even onbewoonbaar worden als de rest van de ‘aarde’.

Hoe groter de imaginaire ster, hoe verder de ecosfeer ervan verwijderd zou moeten zijn. Een planeet binnen de ecosfeer zou worden blootgesteld aan een steeds kleiner wordend getijdeneffect. Als de ster groot genoeg zou zijn, zou het getijdeneffect de planeet tenslotte ongeschikt maken om leven zoals wij het kennen mogelijk te maken.

Wij kunnen daarom stellen dat een ster minstens 1/3 van de massa van de zon zou moeten bezitten (wat betekent dat zij op zijn minst tot de spectraalklasse M2 zou moeten behoren) voordat een planeet in de ecosfeer ervan aan de eisen voor het bestaan van leven kan voldoen.

Niettemin is het getijdeneffect niet het enige probleem in verband met dwergsterren. De breedte van de ecosfeer wordt bepaald door de hoeveelheid energie die door de ster wordt uitgestraald. Een massieve, heldere ster zal een ecosfeer bezitten die ver in de ruimte gelegen is en bijzonder ‘diep’ is, dieper dan de totale breedte van ons zonnestelsel. Een dwergster bezit een ecosfeer die smal is en erg ondiep. De kansen dat in zo’n ecosfeer een planeet zal ontstaan, zijn te verwaarlozen.

Tenslotte, sterren die kleiner zijn dan de spectraalklasse M2 zijn vaak veranderlijke sterren, dat zijn sterren die aan het oppervlak periodiek ongewoon felle, hete gassen uitstoten. Dit gebeurt op alle sterren, ook op onze zon bijvoorbeeld. Op de zon heeft dit soort vlammen alleen maar een klein, maar draaglijk, surplus aan licht en energie tot gevolg. Dezelfde vlammen zouden evenwel op een dwergster een toename van licht en hitte van vijftig procent tot gevolg hebben. Een planeet die de juiste hoeveelheid energie van een dwergster zou ontvangen, zou tijdens een dergelijke uitbarsting veel te veel licht en hitte uitstralen en zou daarom niet geschikt zijn als een incubator voor leven.

Gezien de getijdeneffecten, ondiepte van de ecosfeer en periodieke energieuitbarstingen, is het volkomen verantwoord om de dwergsterren in verband met buitenaardse intelligentie uit te sluiten.

Precies goed

Dwergsterren komen zeer veel voor. Meer dan 2/3 van de sterren in ons Melkwegstelsel, en waarschijnlijk in ieder sterrenstelsel, zijn te klein om leven mogelijk te maken.

Tussen de spectraalklassen F2 en M2 bevinden zich de sterren die qua massa variëren van 1,4 maal de massa van de zon tot 0,33 maal de massa van de zon. Aan de bovenkant van deze reeks is de levensduur van de sterren nauwelijks voldoende om de evolutie van intelligentie een redelijke kans te geven. Onderin de reeks heeft een planeet nauwelijks kans te ontsnappen aan getijdeneffecten.

In de reeks bevinden zich evenwel ‘zonachtige’ sterren die geschikte broedstoven voor leven zijn. Hoewel deze sterren niet het grootst in aantal zijn, kan hun aantal evenmin klein genoemd worden. Wellicht is 25% van alle sterren in het Melkwegstelsel ‘zonachtig’ genoeg om als zodanig te functioneren.

En dit levert onze derde stelling op:

3. Het aantal planetenstelsels in ons Melkwegstelsel dat om ‘zonachtige’ sterren cirkelt bedraagt 75 000 000 000 (75 miljard).

[1]

Een zeer massieve ster kan zoveel energie uitstralen in de vorm van onzichtbaar ultraviolet licht, dat zij met het blote oog waargenomen minder helder lijkt.

[2]

Zie The Collapsing Universe, (Walker, 1977).

[3]

Naarmate de zon ouder wordt zal haar warmte toenemen en gedurende de laatste miljard jaar dat zij zich in de hoofdreeks bevindt zal leven op aarde niet meer mogelijk zijn. Als de zon is uitgezet tot een rode dwerg zal zij de banen van Mercurius en Venus omvatten en hoewel de aarde dan waarschijnlijk buiten de zonnebaan zal blijven zal zij niet meer dan een roodgloeiende rotsbol zijn.

[4]

Het trager worden van de omwentelingssnelheid betekent een verlies aan draaimoment, iets wat volgens de wet van het behoud van het draaimoment niet mogelijk is. Wat er in feite gebeurt is dat de maan zich van de aarde verwijderd en dat gebeurt dan tevens met het gravitatiecentrum van het aarde-maansysteem. Wat de aarde verliest aan draaimoment, herwint zij door de grotere wenteling om een verder afgelegen gravitatiecentrum.

[5]

Dit is slechts een hypothetisch geval, want als het middelpunt van de zon zich even dicht bij de aarde zou bevinden als het middelpunt van de maan, zou de aarde diep onder het oppervlak van de zon liggen.

8 Aarde-achtige planeten

Dubbelsterren

Een ster kan ‘zonachtig’, maar toch geen adequate broedstoof voor leven zijn. Zij kan, behalve massa en lichtsterkte, eigenschappen bezitten die het voor een aardachtige planeet onmogelijk maakt eromheen te cirkelen.

Een ster kan in bijna alle opzichten op onze zon lijken, maar niettemin in plaats van een planeet of een groep planeten, een andere ster tot metgezel hebben. De aanwezigheid van twee sterren die samen een stelsel vormen, zal wellicht de mogelijkheid uitsluiten dat er planeten om ze heen cirkelen.

De mogelijkheid dat er dubbelsterren konden bestaan drong pas twee eeuwen geleden tot de astronomen door. Tenslotte is onze zon een ster zonder metgezellen en dat leek de normale situatie. Toen ook de andere sterren ‘zonnen’ bleken te zijn, werd aangenomen dat ook zij geen metgezellen konden bezitten. Inderdaad staan er sterren aan de hemel die zich zeer dicht bij elkaar bevinden. Zo bezit bijvoorbeeld Mizar, de middelste ster in de staart van de Grote Beer, als metgezel een zwakke ster, Alcor genaamd. Dergelijke dubbelsterren werden evenwel beschouwd als zelfstandige sterren die zich vrijwel in één lijn van de aarde af bevonden, maar op totaal verschillende afstanden. Wat Mizar en Alcor betreft, bleek dit inderdaad het geval te zijn.

In de jaren tachtig van de achttiende eeuw begon William Herschel met een systematisch onderzoek van dubbelsterren in de hoop dat de helderste, en waarschijnlijk ook de meest nabije ster zich enigszins, maar systematisch zou bewegen ten aanzien van de zwakkere, en waarschijnlijk de verst afgelegen ster.

Misschien zou deze beweging de beweging van de aarde om de zon weerspiegelen en de parallax van de ster zijn. Hieruit zou dan de afstand van de ster kunnen worden bepaald, iets dat totdusver nog niet was gedaan.

Herschel ontdekte inderdaad beweging, maar geen beweging die op de aanwezigheid van een parallax duidde. Inplaats daarvan ontdekte hij enkele dubbelsterren die om een gemeenschappelijk zwaartekrachtcentrum cirkelden. Dit waren de echte dubbelsterren die gravitatief met elkaar waren verbonden.

Tegen 1802 was Herschel in staat om de aanwezigheid van veel van dergelijke dubbelsterren aan te kondigen. Thans is bekend dat zij veelvuldig in het heelal voorkomen. Onder de heldere bekende sterren zijn bijvoorbeeld Sirius, Capella, Procyon, Spica, Antares en Alpha Centauri alle dubbelsterren.

Bovendien bleek dat meer dan twee sterren gravitatief met elkaar verbonden kunnen zijn. Zo bezitten de Alpha Centauri dubbelsterren, die worden aangeduid als Alpha Centauri A en Alpha Centauri B, een zeer verre metgezel Alpha Centauri C genaamd. Deze ster ligt op 1 600 000 000 000 km afstand van het zwaartekrachtcentrum van de beide andere sterren.

Een dubbelsterrenstelsel kan bovendien gravitatief gebonden zijn aan een ander dubbelsterrenstelsel, waarbij de twee dubbelsterren om een gezamenlijk zwaartekrachtcentrum cirkelen. Er zijn zelfs stelsels van vijf of zes sterren bekend.

Niettemin bestaan bij alle gevallen waarin twee sterren zijn betrokken bij een meervoudig systeem, de sterren als betrekkelijk dichtbij elkaar gelegen paren, die door grote afstanden gescheiden zijn van enkelvoudige gezellen of andere dubbelstelsels. Met andere woorden, aangenomen dat er een planeet zou zijn die om ster A cirkelt die deel uitmaakt van een dubbelsterrenstelsel, dan zou ster B zich dichtbij genoeg kunnen bevinden om een belangrijke invloed op deze planeet uit te oefenen. Ster B zou haar eigen straling met de straling van ster A kunnen verbinden en wel in verschillende hoeveelheden op verschillende tijdstippen. Ook zijn aantrekkingskracht zou onregelmatigheden kunnen veroorzaken wat betreft de omloopbaan van de planeet, die anders niet zouden hebben kunnen bestaan.

Indien aan de andere kant de A-B dubbelster zou zijn geassocieerd met een derde ster, of met een andere dubbelster, of zowel met een andere ster als met een dubbelster, zou de A-B combinatie zich op zo’n grote afstand bevinden dat zij gewoon sterren aan de hemel zouden zijn zonder een bepaalde invloed op de evolutie van leven op de planeet uit te oefenen.

Laten wij ons, uitgaande van het uitgangspunt van dit boek, daarom bepalen tot de dubbelsterren.

Er is niets raadselachtigs aan het bestaan van dubbelsterren.

Als de oorspronkelijke nevel zich condenseert om een planetenstelsel te doen ontstaan zal een van de planeten wellicht als gevolg van de turbulentie voldoende massa aantrekken om zelf een ster te worden. Als tijdens de ontwikkeling van ons eigen zonnestelsel, de planeet Jupiter misschien 65 maal zijn eigen massa zou hebben verzameld, zou dit voor de zon niet buitengewoon belangrijk zijn geweest. De zon zou dan nog veel gelijkenis hebben vertoond met haar huidige verschijning, terwijl Jupiter dan een zwakke, rode dwerg geworden zou zijn. Misschien zou de zon dan een deel geworden zijn van een dubbel-stelsel.

Het is zelfs zeer goed mogelijk dat de oorspronkelijke nevel zich gelijktijdig om twee centra condenseerde, waaruit dan twee sterren zijn ontstaan met een min of meer gelijke massa. Elk van deze sterren zou, zoals het geval is bij het 61 Cygnistelsel, kleiner geweest zijn dan onze zon of, qua omvang, gelijk aan onze zon zoals het geval is bij het Alpha Centauri dubbelsterrenstelsel, of groter dan onze zon zoals in het Capella dubbelsterrenstelsel.

Misschien zouden de twee sterren, indien zij verschillend van massa zouden zijn, een totaal verschillende ontwikkeling hebben doorgemaakt. De massievere ster zou misschien haar reeks verlaten en uitdijen tot een rode reus, om vervolgens te exploderen. De overblijfselen zouden dan condenseren tot een kleine, zeer dichte ster, terwijl de minder massieve ster tot haar oorspronkelijke reeks zou blijven behoren. Zo bezit Sirius een metgezel, een witte dwerg, het kleine, zeer dichte overblijfsel van een ster die eens explodeerde. Ook Procyon heeft een witte dwerg als metgezel.

Het totale aantal dubbelsterren in het Melkwegstelsel, en waarschijnlijk ook in het universum als geheel, is verbazingwekkend groot. Gedurende de twee eeuwen die volgden op hun ontdekking is het aantal ontdekte dubbelsterren gestadig gegroeid. Aan de hand van de sterren die nabij genoeg zijn om in detail te kunnen worden onderzocht, is men thans van mening dat 50 à 70% van alle sterren deel uitmaakt van binaire systemen. Om tot een bepaald aantal te komen, kunnen wij bijvoorbeeld van een gemiddelde uitgaan en stellen dat 60% van alle sterren ook van de zonachtige sterren, deel uitmaken van een dubbelstelsel.

Indien wij aannemen dat iedere zonachtige ster een dubbelster kan vormen met elke andere ster van een willekeurige massa, dan kunnen wij naar schatting aannemen, rekening houdend met de proporties van sterren met verschillende massa’s, dat er zich in ons Melkwegstelsel volgens de onderstaande indeling, 75 miljard zonachtige sterren bevinden:

30 miljard (40%) alleenstaande sterren

25 miljard (33%) vormen een dubbelstelsel samen met een dwergster

18 miljard (24%) vormen dubbelstelsels met elkaar

2 miljard ( 3%) vormen een dubbelstelsel met een reuzenster.

Dienen we nu de 45 miljard zonachtige sterren die deel uitmaken van een dubbelstelsel te elimineren als zijnde ongeschikt als incubators voor ‘leven’?

In ieder geval lijkt het zeker dat wij de 2 miljard zonachtige sterren die dubbelstelsels vormen met reuzensterren kunnen afschrijven, want lang voordat de zonachtige ster een leeftijd zou hebben bereikt waarop op een van de planeten die om haar heencirkelen intelligentie zou kunnen ontstaan, zou de vergezellende ster als supernova zijn ontploft. De hitte en de straling van een nabije supernova zal dan naar alle waarschijnlijkheid iedere vorm van leven op een reeds bestaande planeet vernietigen.

Hoe staat het nu met de resterende 43 miljard zonachtige sterren die deel uitmaken van een binair systeem?

Kan een dubbelstelsel eigenlijk wel planeten bezitten?

Wij zouden natuurlijk kunnen zeggen dat indien een nevel tot twee sterren condenseert, die twee sterren tweemaal zoveel stof en gas zullen verzamelen als een ster zou doen. Wat er ook aan planetair materiaal aan de een zou ontsnappen, zou dan door de andere ster worden opgepikt. Tenslotte zouden er dan twee sterren en geen planeten overblijven.

Dat dit niet altijd het geval is, wordt aangetoond door de ster 61 Cygni, de eerste ster waarvan de afstand van de aarde in 1838 werd vastgesteld op 11,1 lichtjaar.

Zoals reeds eerder vermeld is 61 Cygni een dubbelster. De twee samenstellende sterren 61 Cygni A en 61 Cygni B zijn van elkaar gescheiden door 29 boogseconden (vanaf de aarde gezien), een afstand die ongeveer gelijk is aan 1/64 van de doorsnede van de volle maan.

Beide sterren zijn kleiner dan de zon, maar beide zijn zij groot genoeg om zonachtig te zijn. 61 Cygni A bezit ongeveer 0,6 maal de massa van de zon en 61 Cygni B 0,5 maal. De eerstgenoemde ster heeft een doorsnede van ongeveer 950 000 km en laatstgenoemde ster bezit een doorsnede van ongeveer 900 000 km. Zij zijn van elkaar gescheiden door een gemiddelde afstand van ongeveer 12 400 000 000 km of iets meer dan tweemaal de gemiddelde afstand tussen de zon en Pluto en zij draaien eenmaal in de 720 jaar om elkaar heen.

Indien wij ons voorstellen dat de aarde om een van de 61 Cygni sterren zou rondcirkelen op dezelfde afstand als zij thans om de zon doet, dan zou de andere Cygni ster op verschillende tijdstippen aan de hemel verschijnen als een helder, sterachtig voorwerp, dus niet als een schijf die geen noemenswaardige hoeveelheid straling uitzendt en geen aantrekking van enige betekenis uitoefent.

Zo zouden wij ons dus met gemak voor kunnen stellen dat de beide Cygni sterren waarschijnlijk in het gezelschap verkeren van een planetenstelsel dat bijna even uitgebreid is als dat van onze zon zonder dat deze een merkbare invloed op elkaar hoeven uit te oefenen.[1]

In dit bijzondere geval behoeven wij geen toevlucht te nemen tot speculatieve overwegingen. Het eerste planetaire object dat om een andere ster draaide waarvan enig bewijs werd gevonden, had betrekking op 61 Cygni. Van de tollende wijze waarop de afstand tussen de twee sterren zich wijzigde terwijl zij om elkaar heen cirkelden, werd de aanwezigheid van een derde lichaam afgeleid, 61 Cygni C. Aan de hand van de omvang van de ‘tollende’ beweging kon worden afgeleid dat het een grote planeet moest zijn die ongeveer 8 maal de massa van Jupiter bezat.

Sovjet-astronomen van het Poelkovo observatorium bij Leningrad hebben de banen van de Cygni sterren nauwkeurig bestudeerd en de afmetingen van de tolbeweging berekend. In 1977 brachten zij als hun mening naar voren dat er sprake was van drie planeten. Volgens hen bezit 61 Cygni A twee grote planeten, waarvan er een zes maal de massa van Jupiter en de andere twaalf maal de massa van Jupiter bezit, terwijl 61 Cygni B een planeet bezit met een massa die zeven maal de massa van Jupiter bedraagt.

Dit zijn evenwel randwaarnemingen. De zeer kleine veranderingen in de bewegingen van de 61 Cygni sterren zijn nauwelijks waarneembaar en de kans dat er kleine vergissingen zijn gemaakt wat de omvang of de interpretatie ervan betreft is maar al te waarschijnlijk.

Wat dan ook de waarde van de waarnemingen moge zijn en voordat er iets beters wordt ontdekt, betekent dit dat beide sterren uit een binair systeem (beide sterren kunnen tot de zonachtigen gerekend worden) over planeten beschikken, althans grote planeten. Indien er grote planeten bestaan, dan vergt het niet veel inspanning om het bestaan voor te stellen van een menigte kleinere planeten, satellieten, planetoïden en kometen, die alle te klein zijn om invloed op de ‘tolbeweging’ uit te oefenen.

Uiteraard zijn sommige dubbelstelsels door kleinere afstanden van elkaar gescheiden dan de 61 Cygni sterren.

Nemen we bijvoorbeeld de beide sterren van het binaire Alpha Centauristelsel. Alpha Centauri A bezit een massa die 1,08 maal die van de zon bedraagt en Alpha Centauri B een massa van 0,87 maal die van de zon. Beide sterren zijn van elkaar gescheiden door een gemiddelde afstand van 3,5 miljard km. Zij draaien om een zwaartekrachtcentrum in vrijwel elliptische banen en zijn daarom soms veel dichter bij elkaar dan anders. De maximum afstand tussen beide sterren bedraagt 5,3 miljard km. De minimum afstand is 1,7 miljard km.

Laten we eens aannemen dat Alpha Centauri B om onze zon zou draaien op dezelfde wijze waarop deze ster om Alpha Centauri A cirkelt. Indien wij ons de baan van Alpha Centauri B om onze zon voorstellen, dan zou zij een elliptische baan volgen waarvan het verste punt een flink eind buiten de baan van Neptunus zou liggen. Het meest nabije punt zou zich dan bijna zo dichtbij als de baan van Saturnus bevinden.

Onder deze omstandigheden zou geen der beide sterren over een even uitgebreid planetair systeem kunnen beschikken als onze zon. Planeten die zich op de afstand van Jupiter of andere reuzen zouden bevinden en om genoemde sterren zouden cirkelen zouden door de aantrekkingskracht van deze sterren worden beïnvloed en geen stabiele omloopbanen kunnen bezitten.

Aan de andere kant zou er misschien wel een binnen-(planetair) stelsel kunnen bestaan. Indien Alpha Centauri B om onze zon zou cirkelen zoals deze ster om Alpha Centauri A cirkelt, zouden wij op aarde met gesloten ogen nauwelijks het verschil opmerken. Alpha Centauri B zou een helder sterachtig voorwerp aan de hemel zijn, dat, als de afstand tot ons het kleinst was, 5000 maal helderder zou zijn dan de volle maan en 1/100 van de helderheid van onze zon bezitten en 0,1 à 1 procent meer hitte uitstralen dan onze zon, en deze hoeveelheid zou worden bepaald door het deel van onze baan waarop wij ons zouden bevinden en de aantrekkingskracht zou de baan van de aarde niet noemenswaardig beïnvloeden.

Ook Alpha Centauri B zou uiteraard ook over een binnenstelsel kunnen beschikken. Een planeet die een baan zou beschrijven in de ecosfeer van deze ster zou evenmin noemenswaardig worden beïnvloed door haar ietwat grotere metgezel.

Evenals bij het 61 Cygni systeem zouden zowel Alpha Centauri A als Alpha Centauri B over een geschikte ecosfeer beschik ken, een ecosfeer waar doorheen een aardachtige planeet zich zou kunnen bewegen zonder ernstig te worden gehinderd door straling of zwaartekracht.

Robert S. Harrington verbonden aan het Amerikaanse marineobservatorium bracht in 1978 verslag uit omtrent de resultaten van computerberekeningen van onderzoekingen van banen om dubbelsterren.

Als een zonachtige ster deel uitmaakt van een dubbelstelsel en als de afstand tussen beide sterren minstens 3,5 maal de afstand bedraagt van de ecosfeer van de zonachtige ster, dan kan deze ecosfeer als gunstig worden beschouwd. Toegepast op ons eigen zonnestelsel, zou dit betekenen dat de zon een metgezel zou bezitten op een afstand gelijk aan de afstand van Jupiter, zonder dat deze gravitatief zou beïnvloeden. Indien de metgezel iets minder lichtsterk zou zijn als Alpha Centauri B, zou hij qua straling de aarde niet noemenswaardig beïnvloeden.

Er bestaan dubbelstelsels waarin de sterren zelfs dichter bij elkaar zijn dan die van het Alpha-Centauristelsel. De twee sterren van het Capellastelsel zijn slechts 84 miljoen km van elkaar verwijderd, dat is minder dan de afstand zon-Venus.

Geen van beide sterren in zo’n stelsel zou over een planetenstelsel kunnen beschikken zoals de zon. De omloopbanen van de planeten van de ene ster zouden worden beïnvloed door de zwaartekracht van de ander en omgekeerd en zouden daarom niet stabiel kunnen zijn.

Indien een planeet evenwel ver genoeg verwijderd zou zijn, dan zou zij noch om de een, noch om de ander cirkelen, maar om het gemeenschappelijke zwaartekrachtcentrum van beide sterren. Gravitatief gezien zou zulk een planeet zich ten aanzien van beide sterren gedragen als vormden zij gezamenlijk een, haltervormig lichaam.

Harrington berekende dat een planeet, waarvan de afstand tot het zwaartekrachtcentrum van het dubbelstelsel op zijn minst gelijk was aan 3,5 maal de afstand tussen beide sterren, een stabiele baan zou bezitten. In het Capellastelsel zou een planeet, om een stabiele baan te bezitten, zich op zijn minst 300 000 000 km van het zwaartekrachtcentrum moeten bevinden.

In een dubbelstelsel met een kleine onderlinge afstand en waar beide sterren gezamenlijk de juiste lichtsterkte bezitten, zou de buitenbaan zich in de gezamenlijke ecosfeer van beide sterren bevinden. Dit is weer een ander voorbeeld van de wijze waarop een dubbelster een gunstige ecosfeer zou kunnen bezitten.

Er bestaan sterrenparen die zo dicht om elkaar heen cirkelen, dat wij ze met onze beste telescopen niet van elkaar kunnen onderscheiden. Het feit dat het hier om twee afzonderlijke sterren gaat, wordt verraden door de spectroscoop waarin de donkere lijnen van het spectrum zich soms verdubbelen, weer bij elkaar aansluiten enz. enz.

De eenvoudigste verklaring hiervoor zou zijn dat het om twee sterren gaat die zich zo dicht bij elkaar bevinden dat, terwijl zij om elkaar heen cirkelen, de ene ster zich van ons af en de andere zich naar ons toe beweegt. In dat geval zou de een een verschuiving naar rood en de ander een verschuiving naar violet veroorzaken en dat zou dan oorzaak zijn van het feit dat de lijnen dubbel lijken. Dit is hetzelfde principe dat een verbreding van de donkere lijnen van het spectrum van een roterende ster veroorzaakt. De omwentelingssnelheid van twee sterren is sneller dan die van een enkele ster en leidt in het laatstgenoemde geval tot een verdeling in twee lijnen.

De eerste ‘spectroscopische dubbelster’ die werd ontdekt was Mizar. Het was de Amerikaanse astronoom Edward Charles Pickering (1846 — 1919) die in 1898 de verdubbeling van haar spectrale lijnen ontdekte. In werkelijkheid zijn de samenstellende sterren van Mizar 164 miljoen km van elkaar verwijderd, een grotere afstand dus dan die van de sterren van het Capellastelsel. Het feit dat deze sterren door de telescoop niet als twee sterren kunnen worden waargenomen, wordt veroorzaakt door de enorme afstand.

Sommige samenstellende sterren van spectroscopische dubbelstelsels staan evenwel veel dichter bij elkaar. De afstand kan zelfs minder dan 1 miljoen km zijn, waardoor zij in enkele uren een complete cirkel om het zwaartekrachtcentrum beschrijven.

Indien wij de zon vervangen door twee sterren die elk minder lichtgevend zouden zijn dan de zon en die van elkaar gescheiden zouden zijn door een afstand van minder dan 42 700 000 km, iets minder dan de afstand tussen de zon en Mercurius, dan zou de aarde een stabiele baan kunnen bezitten. Planeten op een afstand gelijk aan die van Mercurius en Venus zouden dit onder deze omstandigheden niet kunnen.

De gezamenlijke massa van beide sterren zou in dat geval uiteraard groter zijn dan die van de zon en de omlooptijd van de aarde zou aanmerkelijk korter dan een jaar zijn. Bovendien zouden als gevolg van het feit dat beide sterren veranderlijke afstanden zouden innemen, de jaargetijden gecompliceerdere variaties vertonen dan zij thans doen. Niettemin zou geen van beide factoren noodzakelijkerwijs de aarde ongeschikt voor leven behoeven te maken.

Hoeveel zonachtige sterren zullen nu gunstige ecosferen bezitten?

Om te beginnen kunnen wij met vrij veel zekerheid aannemen dat alle zelfstandige, zonachtige sterren over gunstige ecosferen beschikken en dat zijn er om te beginnen al 30 miljard.

Bij de dubbelstelsels hebben wij reeds alle zonachtige sterren die als metgezel een reuzenster bezitten (of een kleine, dichte ster die het gecondenseerde overblijfsel is van een geëxplodeerde reuzenster) geëlimineerd.

Van de 18 miljard zonachtige sterren die een dubbele combinatie vormen met een andere zonachtige ster, mogen wij onder voorbehoud aannemen dat 1/3 daarvan over een gunstige eco-sfeer beschikt. Dit zou neerkomen op 6 miljard sterren. Naar gissing zou ik zeggen dat er 4 miljard dubbelstelsels bestaan van twee zonachtige sterren waarin alleen de grotere ster een gunstige ecosfeer bezit en 1 miljard dubbelstelsels van deze soort waarin beide zonachtige sterren een gunstige ecosfeer zou bezitten.

En hoe staat het tenslotte met de dubbelstelsels waarin een zonachtige ster is verbonden met een dwergster? Wij hebben het aantal van dergelijke stelsels in het zonnestelsel geschat op 25 miljard. Een dwergster zal naar alle waarschijnlijkheid een planetenstelsel weinig beïnvloeden, noch gravitatief noch qua straling, in ieder geval minder dan een grote ster dat zou doen. Wij mogen er dus met voorbehoud van uitgaan dat tweederde van deze zonachtige sterren een gunstige ecosfeer bezit en dat betekent ongeveer 16 miljard sterren.

Zo zijn we dus bij onze vierde stelling aangeland:

4. Het aantal zonachtige sterren in ons sterrenstelsel met een gunstige ecosfeer bedraagt 52 000 000 000 (52 miljard).

Bevolkingsgroepen

Maar wij zijn nog niet klaar. Een zonachtige ster kan een gunstige ecosfeer bezitten zonder dat er een aardachtige planeet in deze ecosfeer rondwentelt. Sterren kunnen in veel andere manieren van elkaar verschillen dan qua massa, lichtsterkte of het al dan niet geassocieerd zijn met een ander hemellichaam. Ook wat betreft hun scheikundige samenstelling.

Toen het heelal ongeveer 15 miljard jaar geleden ontstond, schijnt de materie zich in alle richtingen te hebben uitgebreid vanuit een ontploffende, centrale massa. Aanvankelijk bestond deze materie uitsluitend uit waterstof, het eenvoudigste element, samen met een kleine hoeveelheid helium, het op een na eenvoudigste element. Praktisch geen der nog zwaardere elementen bestond toen.

Deze oermaterie die een met gas gevuld heelal vormde, verdeelde zich in turbulente gedeelten die de omvang van een melkwegstelsel bezaten. Uit deze protosterrenstelsels ontstonden de sterren.

In al deze gasnevels met een omvang van een sterrenstelsel was het centrale gedeelte dichter dan de buitenkant. Het gas in het centrale gedeelte verdeelde zich vrij regelmatig in kleine massa’s met de omvang van sterren die elkaar dusdanig verdrongen dat geen van deze massa’s de kans kreeg meer materie te verzamelen dan de anderen. Als gevolg daarvan ontstonden er ontelbare sterren die vrijwel zonder uitzondering klein of van gemiddelde omvang waren. Slechts enkele ervan waren reuzen. Wat meer zij, bijna al het aanwezige gas werd door een van deze sterren aangetrokken, met als gevolg dat de interstellaire ruimten in een galactisch stelsel vrijwel geen gas meer bevatten.

Genoemde sterren die zo karakteristiek zijn voor de centrale gedeelten van een sterrenstelsel worden bevolking II sterren genoemd.

In de gebieden die zich op niet al te grote afstand van het middelpunt bevinden, is er niet voldoende gas om grote opeenhopingen van sterren te doen ontstaan. Niettemin bestaan daar enkele honderden opeenhopingen van gasslierten die voldoende dichtheid bezitten om groepen waaruit zich tienduizend à een miljoen opeenhopingen van sterren zijn ontstaan die ‘bolvormige sterrenhopen’ worden genoemd. Deze sterrenhopen bevinden zich in een bolvormig gebied rondom het galactische centrum en zijn praktisch vrij van stofwolken. Ook zij behoren tot de bevolking II.

Belangrijk is dat de bevolking II sterren zijn ontstaan uit een gas dat in hoofdzaak uit waterstof en een kleine hoeveelheid helium bestond. De planetenstelsels die daar zijn ontstaan, zullen dan ook dezelfde scheikundige structuur bezitten. De planeten van bevolking II zullen dan ook qua samenstelling een gelijkenis met Jupiter en Saturnus vertonen, maar dan zonder de bevroren substanties zoals water, ammoniak en methaan, die wel op genoemde planeten aanwezig zijn.

Kleine objecten zullen in deze planetaire systemen niet te vinden zijn, daar zij niet voldoende aantrekkingskracht bezitten om de enige aanwezige stoffen, waterstof en helium, vast te houden.

Leven zal er evenmin te vinden zijn, althans in de vorm die wij kennen, want daarvoor zijn elementen als koolstof, zuurstof, stikstof en zwavel nodig, substanties die in de planetenstelsels van bevolking II niet in aantoonbare hoeveelheden aanwezig zijn.

Natuurlijk ontstaan na verloop van tijd ook zwaardere elementen. In de kernen van de bevolking II sterren ontstaan als gevolg van kernfusie na miljarden jaren ook deze zwaardere elementen met inbegrip van de elementen die voor het ontstaan van leven nodig zijn.

Niettemin zijn deze elementen, zolang zij in het inwendige van deze sterren blijven, van geen enkel nut voor het ontstaan van leven.

Op de lange duur verlaten deze sterren evenwel de hoofdreeks, om vervolgens uit te zetten en te imploderen. Indien zo’n ster klein genoeg is, niet veel groter dan onze zon, gaat aan de ineenstorting geen explosie vooraf en ontstaat er een zogenaamde witte dwerg. Tijdens de ineenstorting blijft ongeveer 1/5 van de ster achter als een gaswolk die de witte ster omringt. Deze wolk wordt een planetaire nevel genoemd. Deze omringende nevel verspreidt zich langzaam in de ruimte, om tenslotte zo ijl te worden om te kunnen worden waargenomen. Tenslotte blijft alleen de witte dwerg over.

Indien een ster 1,4 maal de massa van de zon bezit, ontploft zij wel tijdens de ineenstorting. Hoe massiever de ster, hoe heviger de explosie. Bij een dergelijke supernova-explosie kan 9/10 van de massa van de ster in de vorm van gasslierten de ruimte in worden geslingerd.

Dit gas, of het nu afkomstig is van een planetaire nevel of van een supernova, bevat belangrijke hoeveelheden gecompliceerde elementen. Het is de explosie van de supernova zelf die het ontstaan van deze elementen tot gevolg heeft, elementen die niet ontstaan in het inwendige van de sterren die rustig ‘rijpen’ zolang zij tot de hoofdreeks behoren. In het inwendige van deze sterren wordt niet anders dan ijzer geproduceerd, terwijl tijdens de betrekkelijk korte periode van een supernova-explosie uranium en nog zwaardere elementen ontstaan. Niettemin zijn de bevolking II sterren niet bijzonder massief en daar zij voor een groot deel uit waterstof bestaan, blijven zij geruime tijd tot de hoofdreeks behoren. Zelfs na de 15 miljard jaar die zijn verstreken na de ‘big bang’, behoren bijna al deze sterren nog steeds tot de hoofdreeks en zijn de zwaardere elementen nog steeds opgesloten in het inwendige.

Uit dit alles zouden wij wellicht concluderen dat de centra van sterrenstelsels rustige oorden zijn, waarin weinig plaatsvindt. Maar dan vergissen wij ons.

In 1963 werden de zogenaamde quasars of quasi-stellaire radiobronnen ontdekt. Toen zij voor het eerst werden waargenomen dacht men dat het zwakke sterren in ons eigen Melkwegstelsel waren. Het bleken evenwel hemellichamen te zijn die zich 1 miljard lichtjaar verder dan de zichtbare sterrenstelsels bevonden. Om op deze afstand te kunnen worden waargenomen moesten deze quasars een lichtsterkte bezitten van 100 gewone sterrenstelsels. Niettemin zijn het maar ‘kleine’ voorwerpen met een doorsnede van hoogstens een à twee lichtjaren vergeleken met de doorsneden van de vele duizenden lichtjaren die kenmerkend zijn voor gewone sterrenstelsels.

De bewijzen tot dusver verzameld, schijnen erop te wijzen dat quasars heldere, galactische centra zijn, uiteraard omringd door dezelfde soort omgeving als gewone sterrenstelsels. Als gevolg van de gigantische afstand is evenwel alleen het centrum zichtbaar.

Hoe komt het dan dat deze galactische centra zoveel licht uitstralen?

Alles wijst erop dat de centra van galactische stelsels het toneel zijn van gigantische beroeringen. Sommige zijn zichtbaar terwijl zij exploderen, andere zenden enorm krachtige radiogolven uit, afkomstig uit bronnen die zich aan weerszijden van het centrum bevinden.

Alle galactische centra zijn bijzonder lichtsterk, sommige centra meer dan andere. Naarmate wij verder in het heelal doordringen en steeds meer verderafgelegen sterrenstelsels waarnemen, zien wij tenslotte alleen nog maar de meest heldere galactische centra, de quasars.

Wat gebeurt er dan in deze ‘rustige’ bevolking II sterren om zoveel beroering te veroorzaken?

Indien zij aan zichzelf zouden zijn overgelaten niets, maar dat is niet het geval. In de overvolle galactische nevels zijn de sterren een miljoen maal dichter opeengehoopt dan aan de buitenkanten, zoals trouwens ook met ons Melkwegstelsel het geval is. De sterren in een galactisch stelsel kunnen van elkaar gescheiden zijn door een gemiddelde afstand van slechts 70 miljard km, dat is niet meer dan 10 maal de afstand tussen de zon en Pluto.

In zulke dichte opeenhopingen zijn botsingen of bijna-botsingen wellicht geen zeldzaam verschijnsel. De overdracht en het verzamelen van massa kunnen misschien sterren met een enorme massa tot gevolg hebben, die vervolgens snel exploderen met een kracht die een ware kettingreactie van explosies tot gevolg hebben of kunnen leiden tot het ontstaan van zogenaamde zwarte gaten die het uiterste zijn van het proces van sterren-condensatie.

Een ‘zwart gat’ bestaat uit materie van een uiterste vorm van dichtheid en bezit een zwaartekrachtveld dat aan de oppervlakte zo enorm krachtig is dat niets, zelfs het licht niet, eraan kan ontsnappen.

Indien een zwart gat ontstaat dat omringd is door allerlei soorten materie, zoals het geval is in galactische stelsels, dan spiraalt deze materie onafgebroken in de richting van het zwarte gat om er tenslotte in te verdwijnen waarbij er röntgen- en andere straling vrijkomt. Deze energie komt vrij voordat de materie in het zwarte gat verdwijnt en ontsnapt in de ruimte. De massa van het zwarte gat wordt steeds groter en kan tenslotte groot genoeg worden om complete sterren op te slokken.

In het centrum van ons eigen Melkwegstelsel bevindt zich een zeer krachtige stralingsbron en het is zeer wel mogelijk dat zich daar een zwart gat bevindt met een massa van 100 miljoen sterren. In 1978 ontdekte men dat er zich in het centrum van het reusachtige sterrenstelsel M87 naar alle waarschijnlijkheid een zwart gat bevindt met een massa gelijk aan 10 miljard sterren. Het is zelfs niet uitgesloten dat alle sterrenstelsels en iedere sterrenhoop een zwart gat als kern heeft.

Dergelijke heftige gebeurtenissen in het midden van sterrenstelsels produceren wellicht de massieve atomen van de meer complexe elementen, om deze vervolgens door de ruimte te verspreiden. Maar wat voor nut zou dat hebben? Deze onvoorstelbaar hevige evenementen vormen de oorsprong van gigantische hoeveelheden straling en daardoor zal vele lichtjaren lang, in iedere richting leven (zoals wij dat kennen) onmogelijk zijn.

Gezien hun scheikundige eigenschappen en de daar aanwezige straling zullen de sterren van de bevolking II regionen ongeschikt voor leven zijn.

Laten we ons nu bezighouden met de randgebieden tot waar het geweld en de straling van het centrum niet reikt.

Hier was de oergasnevel betrekkelijk dun en ongelijk verdeeld. Als gevolg daarvan voltrok het ontstaan van de sterren zich onregelmatig en bovendien ontstonden er aantallen reuzensterren die in het centrum onmogelijk hadden kunnen bestaan. Uiteraard ontstonden er ook veel gemiddeld grote en kleinere sterren.

De sterren in de randgebieden van een sterrenstelsel waarvan er velen tot de reuzensterren behoren en die onregelmatig in de ruimte zijn verdeeld, worden bevolking I sterren genoemd.[2] En wat meer zij — er waren regionen in de randgebieden waar het gas te ijl was om snel te condenseren. Daarom bestaan er aan de buitenkant van bevolking I veel stof en gaswolken.

De oorspronkelijke bevolking I sterren waren qua samenstelling (waterstof-helium) gelijk aan de bevolking II sterren, maar er was evenwel een verschil:

De reuzensterren die zich hadden gevormd in de galactische randgebieden bleven niet lang in de hoofdreeks. De echte ‘monsters’ deden dit niet langer dan enkele honderdduizenden jaren, de titanen een paar miljoen jaar, terwijl de ‘gewone’ reuzen het een miljard jaar volhielden.

Toen zij de hoofdreeks verlieten, uitzetten en tenslotte ineenstortten, explodeerden zij met gigantische hevigheid. Enorme hoeveelheden gas die grote hoeveelheden samengestelde elementen bevatten, verspreidden zich door de ruimte om zich te voegen bij de wolken niet-gecondenseerd gas die reeds aanwezig waren.

Dergelijke explosies voltrekken zich regelmatig in de randgebieden van een sterrenstelsel, maar de sterren zijn daar zo wijd verspreid dat de supernova’s hoogstens de naastbijgelegen buren beïnvloeden.

Sinds het ontstaan van ons Melkwegstelsel hebben er wellicht in de randgebieden zo’n 500 miljoen supernova-explosies plaatsgevonden. Deze 500 miljoen explosies hebben enorme hoeveelheden complexe elementen aan de ruimte toegevoegd en de dichtheid verhoogd van de reeds aanwezige stof- en gaswolken. De buitenwaartsgerichte kracht van de ontploffingen kan zelfs hebben bijgedragen tot het ontstaan van kolken en compressies in nabije gaswolken die op hun beurt tot de vorming van een nieuwe ster leidden of tot hele groepen nieuwe sterren.

De nieuwe sterren die werden gevormd, bevatten elementen die in de voormalige ster waren ontstaan tijdens haar doodsstuipen. Zij worden ‘tweede generatie’ sterren genoemd. Onze zon die slechts 5 miljard jaar geleden ontstond toen het Melkwegstelsel reeds 10 miljard jaar bestond en honderden miljoenen sterren al waren vernietigd, is zo’n ‘tweede generatie’ ster.

De wolk waaruit tweede generatie sterren worden gevormd, bevat de elementen waaruit bevroren substanties, rotsen en metalen ontstaan en als gevolg waarvan planetaire systemen gelijk aan die van ons zonnestelsel kunnen worden gevormd.

Indien wij dus gaan zoeken naar zonachtige sterren die als incubators voor leven kunnen functioneren, dan moeten wij de bevolking II sterren elimineren, maar bovendien veel bevolking I sterren. De enige geschikte sterren die dan overblijven zijn de bevolking I sterren van de tweede generatie.

Bevolking II sterren beperken zich tot een klein deel van het totale volume van een galactisch stelsel, nl. tot de dichte regionen van het centrum en tot de bijna even dichte bolvormige sterrenhopen. Bevolking I sterren komen voor in de geweldige uitgestrektheden van de randgebieden.

Niettemin is dit niet zo indrukwekkend als het klinkt. Ongeveer 80 procent van de sterren van een galactisch stelsel bevindt zich in de compacte centrale regionen en in de bolvormige sterrenhopen.

Bovendien kan daar aan worden toegevoegd dat slechts de helft van de 20 procent sterren dat zich in de bevolking I gebieden bevindt tweede generatie sterren zijn. Dit betekent dat slechts 10 procent van alle zonachtige sterren met een gunstige ecosfeer tot de tweede generatie bevolking I sterren behoort en mogelijk aardachtige planeten bezitten. Hiermee zijn wij aan onze vijfde stelling gekomen:

5. Het aantal tweede generatie bevolking I zonachtige sterren met een gunstige ecosfeer in om sterrenstelsel bedraagt 5 200 000 000 (5,2 miljard).

De ecosfeer

Zelfs indien een ster een perfecte incubator is en in alle opzichten een volmaakte duplicatie is van onze zon, is dat nog niet voldoende. Er is niet alleen een incubator nodig, maar ook iets dat ‘geïncubeerd’ kan worden. Kortom, wij hebben reeds vastgesteld dat vrijwel iedere ster over een planetenstelsel beschikt en dat er 5,2 miljard tweede generatie zonachtige bevolking I sterren in ons zonnestelsel bestaan die over planeten beschikken, maar waar bevinden zich deze planeten?

Een gegeven ster kan een volmaakte incubator zijn, maar sommige van haar planeten kunnen er zich te dichtbij bevinden en daarom tè heet zijn om leven te herbergen. Bovendien zou het wel eens kunnen zijn dat er in de ecosfeer van zo’n ster geen enkele ster is waarop water in vloeibare vorm kan bestaan.

Hoe groot is daarom de kans dat een gegeven ster binnen haar ecosfeer minstens een planeet bezit?

Pogingen om hierover een oordeel te vellen, worden ernstig bemoeilijkt door het feit dat wij slechts één planetair systeem tot op zekere hoogte kennen, namelijk ons eigen systeem. En wat meer is, wij hebben thans nog geen enkel middel tot onze beschikking waarmee de nodige details kunnen worden verzameld omtrent andere planetaire stelsels. De weinige planeten waarvan wij het bestaan in de omgeving van nabije sterren misschien hebben vastgesteld, moeten de afmetingen van Jupiter, of zelfs groter, bezitten.

Zulke gigantische planeten zijn de enige die wij op het ogenblik kunnen ontdekken en dan nog met de grootste moeite en een grote mate van onzekerheid. Het is onmogelijk om met zekerheid vast te stellen dat er zich in feite planeten bevinden in de ecosfeer van genoemde sterren — planeten die zich voldoende dicht bij zo’n ster bevinden en klein genoeg zijn om aardachtig te zijn.

Als gevolg daarvan worden wij noodgedwongen beperkt tot het enige dat wij tot onze beschikking hebben, onze eigen planeten. Het kan zijn dat ons planetenstelsel een uitzonderlijk en zonderling stelsel is dat niet als norm kan worden gebruikt, maar tot dusver is er geen reden om dit aan te nemen. De verleiding is groot om van het principe van middelmatigheid uit te gaan en te veronderstellen dat het planetenstelsel waarin wij ons bevinden wel als gids kan worden gebruikt.

Er bestaat enige hoop dat dit niet op vooroordelen berust of vrome wensen zijn. De Amerikaanse astronoom Stephen H. Dole heeft dit — zo goed dit mogelijk is — onderzocht door middel van een computer. Het onderzoek begon met een stof- en gaswolk met een massa en dichtheid waarvan werd aangenomen dat zij dezelfde waren als die van de gas- en stofwolk waaruit het zonnestelsel zou zijn ontstaan. Vervolgens stelde hij de voorwaarden voor willekeurige beweging, samensmelting door botsingen, zwaartekrachteffecten, enz. De computer berekende de resultaten van al deze invloeden.

De computer berekende de uitkomsten van verschillende willekeurige gebeurtenissen en de uitkomst was steeds een planetenstelsel dat grote gelijkenis vertoonde met het onze. Hij kwam tot een resultaat van 7 tot 14 planeten, kleine planeten in de nabijheid van de zon op grotere afstand grote planeten en op nog grotere afstand weer kleinere. Bijna altijd bleek er een planeet te zijn die qua massa ongeveer gelijk was aan de aarde en op een afstand van de gegeven ster die gelijk was aan de afstand aarde-zon. Bovendien bleek er sprake te zijn van planeten met massa’s die vrijwel gelijk waren aan die van Jupiter en op een afstand die vrijwel gelijk was aan de afstand zon-Jupiter, enz.

Het was zelfs zo, dat indien een schematische voorstelling van het echte zonnestelsel werd vergeleken met de verschillende computersimulaties, het niet gemakkelijk bleek om de twee van elkaar te onderscheiden.

Het valt moeilijk uit te maken welke waarde wij aan dergelijke computersimulaties mogen hechten, maar hoe het ook zij, zij verlenen althans in dit opzicht toch een zekere mate van realiteit aan het middelmatigheidsprincipe.

Indien wij thans ons eigen planetenstelsel aan een onderzoek onderwerpen, uitgaande van de gedachte dat het typerend is voor alle andere systemen, dan zien wij dat de planeten zich in bijna cirkelvormige banen bewegen, die wijd uit elkaar zijn gelegen en dat de baan van de ene planeet niet de baan kruist van een andere planeet die binnen of buiten haar baan is gelegen.

Dit lijkt aannemelijk omdat banen die te dicht bij elkaar zouden liggen op den duur onstabiel zouden blijken. Botsingen en aantrekkingskracht zouden er reeds in een vroeg stadium toe leiden dat de planeten elkaar dan zouden ‘wegduwen’.

Dit betekent dat het volkomen onwaarschijnlijk is dat er veel werelden zullen zijn samengepakt in de ecosfeer van een zonachtige ster. De ecosfeer zal daar waarschijnlijk niet breed genoeg voor zijn. Ja, wij mogen zelfs aannemen dat, nadat de planeten elkaar hebben verdrongen, er waarschijnlijk maar een planeet in de ecosfeer zal overblijven, of misschien twee als het gaat om een dubbelplaneet van de orde van grootte van de aarde en de maan.

Welke gelijkenis vertoont dit met ons eigen planetaire stelsel?

Bij ons is bijvoorbeeld de aarde duidelijk in de ecosfeer van de zon, want anders zouden u en ik niet bestaan om daar aan te twijfelen.

Zelfs nog een generatie geleden werd aangenomen dat de ecosfeer ongeveer 100 miljoen km diep was, want toen was men van mening dat, hoewel het op Venus wel erg warm zou zijn en op Mars onaangenaam koud, de omstandigheden aldaar niet zo extreem zouden zijn dat ze het bestaan van leven uitsloten.

Dit blijkt evenwel niet het geval te zijn. Het wolkendek om Venus veroorzaakt een broeikaseffect, waardoor het er te heet is om leven mogelijk te maken. Mogelijk heerst er op Mars een permanent ijstijdperk en is het er veel te koud voor het bestaan van leven.

Indien dit inderdaad het geval is, dan is de ecosfeer van de zon veel minder diep dan tot dusver werd aangenomen. In 1978 simuleerde Michael Hart van de NASA door middel van een computer het verleden van de aarde en indien zijn uitgangspunten juist blijken en de programmering van zijn computer eveneens, dan schijnt de aarde in een bepaalde periode van haar geschiedenis op het nippertje te zijn ontkomen aan een dergelijk broeikaseffect, en in een ander stadium aan een ijstijd. Indien zij zich iets dichter bij de zon of er iets verder vanaf had bevonden, dan zou zij ten prooi zijn gevallen aan een van bovengenoemde omstandigheden. Aan de hand van Harts berekeningen is de ecosfeer van de zon mogelijk slechts 10 miljoen km dik en is het niet meer dan een gelukkig toeval dat de aarde zich daarin bevindt.

Wat kunnen we daar nu uit afleiden? Indien de ecosfeer vrij diep is, zelfs al is zij niet diep genoeg om Mars noch Venus te omvatten, dan is het volgens Doles computersimulaties van planetaire stelsels vrijwel zeker dat er zich ergens in deze ecosfeer een planeet zal vormen. De waarschijnlijkheidsgraad zou dan ruwweg 1,0 bedragen.

Indien, aan de andere kant de computersimulatie van Michael Hart juist is dan zal er naar alle waarschijnlijkheid geen enkele planeet ontstaan in de ecosfeer en zullen vrijwel alle planeten in de nabijheid van een ster Venus- of Mars-achtig zijn en slechts zeer zelden aarde-achtig. De waarschijnlijkheidsgraad dat er zich een planeet in de ecosfeer zou bevinden zou dan dicht bij 0,0 liggen.

De resultaten van de computersimulaties zijn te recent en misschien nog te primitief om naar de pessimistische of optimistische zienswijze over te hellen. Misschien is het het beste het verschil te delen en te veronderstellen dat de waarschijnlijkheidsgraad van het bestaan van een planeet in de ecosfeer 0,5 of een op de twee bedraagt.

Dit laatste levert dan onze zesde stelling op:

6. Het aantal tweede generatie bevolking I sterren in ons sterrenstelsel met een gunstige ecosfeer met een daar omheen cirkelende planeet in deze ecosfeer = 2 600 000 000 (2,6 miljard).

Bewoonbaarheid

Het feit op zich dat een planeet zich in de ecosfeer bevindt, betekent nog niet dat zij een geschikt oord is voor het bestaan van leven.

Het bewijs daarvoor behoeft niet verder te worden gezocht dan ons eigen zonnestelsel. De aarde zelf is de enige planeet in ons zonnestelsel die zich duidelijk in de ecosfeer bevindt van de ster waar zij omheen cirkelt. Onze definitie van het begrip planeet verdoezelt het feit dat er in die ecosfeer in feite twee werelden zijn.

Daar de maan om de aarde heencirkelt, of juister gezegd om het zwaartekrachtcentrum van het aarde/maan stelsel, is zij, om precies te zijn, geen planeet, maar een ‘wereld’. Wat meer is, de maan is een wereld die zich, evenals de aarde, in de ecosfeer bevindt, maar geen bewoonbare wereld.[3]

De maan bezit uiteraard te weinig massa om bewoonbaar te zijn, omdat zij, als gevolg van haar geringe massa, niet in staat is een atmosfeer of vloeistof vast te houden. Hoe staat het dan met de massa’s der planeten?

Zoals ik reeds zei wat de bevolking II sterren betreft, die slechts waterstof en helium tot hun beschikking hebben voor het doen ontstaan van planetaire structuren, kunnen planeten van zulke sterren wellicht alleen maar reuzen zijn met massa’s zoals die van Uranus of meer. Niets dat kleiner is, zal gravitatief in staat zijn om waterstof en helium vast te houden.

Wat de bevolking I sterren betreft, sterren die wij als de enige beschouwen die geschikt zullen zijn als incubators voor leven, daarin bevinden zich, behalve waterstof en helium, bovendien metalen, gesteenten en bevroren substanties als structurele materialen. Ook in dit geval zijn het alleen de reuzenplaneten, die gebruik kunnen maken van waterstof en helium en dat is, omdat zij dat kunnen, dan ook precies de reden waarom het reuzenplaneten zijn.

Wat de bevolking I sterren betreft, daarin kunnen kleinere werelden van allerlei afmetingen ontstaan die zijn samengesteld uit metalen, gesteenten en bevroren substanties, omdat deze bij elkaar worden gehouden door andere krachten dan de zwaartekracht.

Hoe groot kunnen deze kleinere werelden worden?

Niet zo erg groot, want zelfs bij bevolking I sterren van de tweede generatie is de hoeveelheid andere substanties dan waterstof en helium tamelijk klein en daarom kunnen zij niet worden gebruikt om grotere werelden te doen ontstaan. Maar indien zij dat wel zouden kunnen, dan zouden zij waterstof en helium verzamelen en reuzenwerelden worden.

De computersimulaties van Dole betreffende het ontstaan van planetaire stelsels, toonden vrij duidelijk aan dat binnen de ecosfeer van zonachtige sterren de planeten die geen reuzen zijn, vrij kleine afmetingen bezitten.

Hoe groot en massief kan een planeet worden die niet tot de reuzen behoort?

Indien wij de vier reuzenplaneten van het zonnestelsel uitsluiten (en uiteraard ook de zon), dan is het grootste hemellichaam van dit zonnestelsel de aarde zelf.

De aarde staat daarom, naar alle waarschijnlijkheid, qua massa vlak bij de bovenste limiet wat betreft planeten die geen reuzen zijn en geen waterstof bezitten.

Een planeet die iets groter dan de aarde zou zijn, zou, indien alle andere factoren gunstig zijn, ongetwijfeld bewoonbaar blijken. De enige, onvermijdelijke consequentie van deze grotere massa zou een krachtiger zwaartekrachtveld zijn, dat zichzelf zou manifesteren in de vorm van een ietwat grotere oppervlaktezwaartekracht.

Tenslotte ontwikkelde het leven op aarde zich in de oceanen waarin dank zij de opwaartse druk, de invloed van de zwaartekracht gering is ontwikkeld. De levende organismen die opdrongen naar het vasteland waar de zwaartekracht groter is, wisten zich niet alleen aan te passen, maar ontwikkelden, ondanks deze zwaartekracht, het vermogen zich snel te bewegen. Een iets grotere oppervlaktezwaartekracht zou het leven dat zo’n groot aanpassingsvermogen bezit op de enige wereld waarop wij het in detail kunnen observeren, beslist niet onmogelijk maken.

Bovendien zou, indien een wereld die iets massiever, maar ook iets minder dicht zou zijn, waardoor het oppervlak zich iets verder van het middelpunt zou bevinden dan wij zouden mogen verwachten onder aardse omstandigheden, de oppervlaktezwaartekracht niet groter, ja, misschien zelfs kleiner zijn dan op aarde.

Wij zouden daaruit wellicht redelijkerwijze mogen concluderen dat in de ecosfeer, waar de hitte van een ster groot genoeg is om het verzamelen van waterstof en helium te verhinderen, geen planeten zullen ontstaan die te massief voor leven zijn.

Uiteraard kunnen er werelden ontstaan die niet massief genoeg zijn, zoals bijvoorbeeld de maan, maar wat is niet voldoende massief?

Om leven mogelijk te maken dient een wereld massief genoeg te zijn om een zwaartekrachtveld op te wekken dat krachtig genoeg is om een omvangrijke atmosfeer vast te houden, niet zozeer terwille van deze atmosfeer, want alleen de zwaartekracht zou het mogelijk maken het bestaan van vloeistoffen in een vrije vorm aan het oppervlak mogelijk te maken.

In het zonnestelsel bevinden zich precies vier werelden die geen reuzen zijn en die een substantiële atmosfeer bezitten: de aarde, Venus, Mars en Titan.

Venus, met een massa die 0,82 van die van de aarde is, bezit een dichtere atmosfeer dan de aarde, maar is om andere redenen ‘onbewoonbaar’. Mars, met een massa die 0,11 maal die van de aarde heeft, bezit een zeer ijle atmosfeer die weliswaar substantieel is, maar kennelijk niet dicht genoeg om iets anders dan de eenvoudigste levensvormen mogelijk te maken. Titan, met een massa van 0,02 maal die van de aarde, bezit een atmosfeer die wellicht iets substantiëler is dan die van Mars, maar dat is alleen mogelijk omdat Titan zich ver buiten de uiterste grenzen van de ecosfeer bevindt.

Binnen de ecosfeer kan een wereld een adequate atmosfeer handhaven indien zij niet zo massief als de aarde is, maar zij dient zeer zeker massiever te zijn dan Mars. Indien de massa ervan 0,4 maal die van de aarde zou bedragen, zou dat voldoende zijn.

In of in de nabijheid van de ecosfeer van de zon bevinden zich vier werelden van een aanzienlijke omvang: aarde, Venus, Mars en de maan. Er bevinden zich daarin ook lichamen met een zeer kleine omvang, zoals de twee satellieten van Mars en periodiek-binnendringende planetoïden of kometen, maar deze kunnen worden verwaarloosd. Van deze vier bezitten de aarde en Venus een grotere massa dan het 0,4 niveau. Bij Mars en de maan ligt dat lager.

Indien wij uitgaan van het principe van het gemiddelde en dit beschouwen als een voorbeeld voor de situatie in het heelal als geheel, zouden wij daaruit kunnen concluderen dat van alle werelden in of in de nabijheid van de juiste ecosfeer om bepaalde sterren, slechts de helft daarvan over massa’s beschikken die bewoonbaarheid mogelijk maken.

Indien er in de ecosfeer een wereld met de juiste massa aanwezig is, zouden veel van de eigenschappen ervan automatisch gelijk zijn aan die van de aarde. Zo zou het er bijvoorbeeld te warm zijn om bevroren substanties in deze toestand te laten bestaan en in een vloeibare of gasachtige toestand zou het zwaartekrachtveld van deze wereld niet krachtig genoeg zijn om deze substanties vast te houden. Als gevolg daarvan zou een wereld met de juiste massa in de ecosfeer in hoofdzaak bestaan uit gesteente of uit een combinatie van gesteente en metaal, zoals het geval is bij alle werelden van het binnenzonnestelsel.

Water dat als ‘ijsachtige’ substantie smelt en kookt bij resp. 0° en 100° C, het meest voorkomt en zich gemakkelijk verbindt met steenachtige substanties, is op alle drie punten een van de ijsachtige substanties die tot op zekere hoogte enigszins zal worden vastgehouden. Daarom zullen werelden met de juiste massa in de ecosfeer waarschijnlijk over hoeveelheden oppervlaktewater in gasvormige, vloeibare of vaste vorm beschikken en oceanen bezitten die op zijn minst een deel van het oppervlak zullen bestrijken.

Kortom, een wereld in de ecosfeer die de juiste massa bezit, zou dus aarde achtig van samenstelling zijn.

Een van iedere twee werelden in de ecosfeer zou dus aardachtig zijn en in dat geval komen we tot onze zevende stelling:

7. Het aantal tweede generatie, zonachtige bevolking 1 sterren in ons sterrenstelsel met een gunstige ecosfeer, waaromheen een aardachtige planeet cirkelt in deze ecosfeer bedraagt 1 300 000 000 (1,3 miljard).

Zelfs een aardachtige planeet zal qua temperatuur en samenstelling misschien vanwege een verscheidenheid van kleine oorzaken onbewoonbaar zijn. Zij zou bijvoorbeeld niet bijzonder gunstig voor leven zijn als er sprake was van extreme milieuomstandigheden.

Laten we aannemen dat een planeet zich op een gemiddelde afstand van de zon en midden in de ecosfeer bevindt, maar een bijzonder excentrische baan beschrijft. In dat geval zou zij zich aan het ene einde van haar omloopbaan dicht bij de zon bevinden en dus ook dicht bij de binnenste rand van de ecosfeer, terwijl zij zich aan de andere kant ver van de zon en aan de buitenkant van de ecosfeer zou bevinden. Op een dergelijke planeet zou dan een korte, ongelooflijk hete zomer heersen, waarin wellicht gedurende korte tijd de oceanen zouden koken, en een lange, ongelooflijk koude winter, tijdens welke de oceanen wellicht zouden bevriezen.

Het is niet onvoorstelbaar dat zich onder dergelijke extreme toestanden leven zou hebben ontwikkeld, maar redelijkerwijs zouden de kansen daartoe zeer gering zijn.

Ook indien de denkbeeldige as van de planeet te veel van het verticale zou afwijken (met betrekking tot het vlak van de omloopbaan), zodat het grootste deel ervan de helft van het jaar verlicht en de andere helft van het jaar in duisternis gehuld zou zijn, zouden de kansen voor het ontstaan van leven gering zijn, maar ook indien de planeet zo langzaam om haar as zou wentelen dat de dagen en nachten te lang zouden duren als gevolg waarvan er extreme temperaturen zouden ontstaan, zou de kans op leven klein zijn. Verder zou, indien de planeet iets te massief zou zijn, er te veel water worden verzameld en dat zou tot gevolg hebben dat er wereldwijde oceanen zouden ontstaan met weinig of geen vastelanden. Zelfs al zou zich dan leven ontwikkelen, dan is het onwaarschijnlijk dat daar een technologische beschaving uit zou ontstaan en ons doel is tenslotte om het bestaan daarvan vast te stellen. In het tegengestelde geval, indien een planeet iets te massief zou zijn, zou er te weinig water worden verzameld en zou zij in hoofdzaak uit woestijnen bestaan, waarin het leven zich slechts in beperkte mate zou kunnen ontwikkelen.

Ook de samenstelling van de atmosfeer zou in bepaalde opzichten niet aan de juiste voorwaarden kunnen voldoen en te veel licht of te weinig ultraviolette straling kunnen doorlaten en indien de aardkorst niet de juiste samenstelling zou bezitten, zouden er te veel vulkanische activiteiten plaatsvinden. Ook de omgeving in de omringende ruimte zou aan de juiste voorwaarden moeten voldoen om het inslaan van meteorieten te voorkomen.

Misschien is geen van deze onvolmaaktheden bijzonder waarschijnlijk. Tenslotte bezitten slechts twee planeten van ons zonnestelsel (Mercurius en Pluto) omloopbanen die bijzonder elliptisch zijn en slechts een planeet (Uranus) vertoont een enorme schuine stand ten aanzien van het omloopvlak en slechts twee planeten (Mercurius en Venus) roteren slechts bijzonder langzaam, enz.

Hoewel elk van deze onvolmaaktheden op zichzelf onwaarschijnlijk is en misschien slechts een op de tien planeten zal beïnvloeden, zullen zij dat bij elkaar genomen ongetwijfeld wel doen.

Wij kunnen ons evenwel voorstellen dat slechts een van iedere twee aardachtige planeten in alle opzichten aardachtig is, dat de dagen en nachten een redelijke lengte bezitten, dat de seizoenen niet extreem zijn, dat de oceanen noch te omvangrijk, noch te gering van omvang zijn en dat de aardkorst niet al te roerig of geologisch inert is, enz.

Als een van elke twee aardachtige planeten bewoonbaar zou zijn, dan komen we aan onze achtste stelling:

8. Het aantal bewoonbare planeten in ons sterrenstelsel bedraagt 650 000 000 (650 miljoen).

Dit lijkt veel en dat is het ook, maar het vertegenwoordigt ook in bepaalde opzichten ons conservatisme. Het betekent dat dat in ons zonnestelsel slechts een op de 460 sterren in het bezit van een bewoonbare planeet is. Het is bovendien een veel bescheidener aantal dan door sommige astronomen wordt aangenomen. Carl Sagan, een van de leidende onderzoekers naar de mogelijkheid van buitenaardse intelligentie, is van mening dat er misschien een miljard bewoonbare planeten in ons zonnestelsel bestaan.

1

Inderdaad, als de aarde even ver van een der Cygni sterren verwijderd zou zijn als haar afstand tot de zon, zou zij zich in een eeuwigdurend ijstijdperk bevinden. Indien wij ons evenwel voorstellen dat wij ons op dezelfde afstand van deze sterren zouden bevinden als de afstand van Venus tot de zon, zou de aarde zich best kunnen redden.

2

Omdat de sterren in ons gedeelte van het Melkwegstelsel tot dit type behoren, worden zij bij de spectraalklasse I ingedeeld.

3

De bewoonbaarheid van een planeet wordt bepaald aan de hand van het feit dat er, onafhankelijk van andere werelden, leven kan ontstaan. Als er ooit een basis op de maan zal worden gevestigd, is dit niet het gevolg van de bewoonbaarheid van de maan, maar van menselijke vindingrijkheid en technologische kennis.

9 Leven

Abiogenesis

Het is tamelijk adembenemend om op grond van, naar wij hopen, zuivere logica en de beste bewijzen die wij kunnen aanvoeren, tot de slotsom te komen dat er alleen al in ons Melkwegstelsel 650 000 000 en in het universum als geheel meer dan twee miljard bewoonbare planeten zouden bestaan. Maar uitgaande van het onderwerp van dit boek wat is dan wel de waarde van zulke bewoonbare planeten? Indien er geen leven op aanwezig is, is hun bewoonbaarheid van geen enkele betekenis.

Onze berekeningen wat betreft buitenaardse intelligentie dient hier een halt te worden toegeroepen, tenzij wij iets zinnigs kunnen zeggen omtrent de kansen dat er op een bewoonbare planeet inderdaad sprake van leven is.

Om dat te doen, dienen wij ons ook nu weer bezig te houden met iets wat wij kennen en dat is de enige planeet waarvan wij weten dat zij leven herbergt, dat is onze aarde zelf. Met andere woorden, voordat wij ook maar iets zinnigs kunnen zeggen over leven op bewoonbare planeten in het algemeen, dienen wij iets zinnigs te zeggen over de wijze waarop het leven op aarde is ontstaan.

Bij vroegere speculaties over het bestaan van leven op aarde ging men er altijd van uit dat het was geschapen door een bovennatuurlijke macht, meestal door een god of halfgod. Het bekendste verhaal van onze westerse traditie houdt in dat de mensheid zou zijn geschapen tijdens dezelfde reeks goddelijke handelingen die het universum als geheel tot gevolg hadden.

Dit werkstukje werd voltooid gedurende zes scheppingsdagen. Op de eerste dag schiep God het licht, op de tweede dag de vastelanden en de zeeën, op de derde dag het leven der planten, op de vierde dag de hemellichamen, op de vijfde dag de vogels en de vissen en op de zesde dag het leven der andere dieren. Als laatste creatieve daad van deze zesde dag werd de mensheid geschapen.

Het leven dat gedurende drie verschillende dagen werd geschapen, zou zijn ontstaan in de vorm van verschillende soorten. Waarschijnlijk waren dat de soorten die tot op heden zijn blijven voortbestaan. Sommige theologen waren van mening dat er na de schepping geen nieuwe soorten aan de bestaande zijn toegevoegd of eraan werden onttrokken.

Wat het tijdstip van deze goddelijke schepping betreft geeft de bijbel geen bijzonderheden, want de gewoonte om alles precies te dateren, is pas vrij laat in de geschiedenis begonnen. Deducties die zijn gebaseerd op verschillende uitlatingen in de bijbel hadden tot gevolg dat men tot de conclusie kwam dat de schepping slechts enkele duizenden jaren geleden zou hebben plaatsgevonden. De exacte datum die aan de bijbel werd ontleend is 4004 v.C, een datum die was uitgewerkt door de Ierse theoloog James Usher (1581 — 1656).

Hoewel de schepping van de wereld, of van verschillende werelden, meestal als ‘voor eens en voor altijd’ werd beschouwd, werd in de allervroegste tijden aangenomen dat dit niet noodzakelijkerwijs gold voor ‘leven’.

In feite is dit een redelijk standpunt. Tenslotte schenen er, toen er nog geen zichtbare bewijzen bestonden van de schepping van werelden, toch zichtbare bewijzen te bestaan van het scheppen van levende wezens zonder interventie van daarvoor levende wezens.

Veldmuizen maken hun nesten in gaten die zij graven in korenschoven en deze nesten zijn soms gevoerd met plukjes wol. Een boer die zo’n nest ontdekt waaruit de moedermuis is ontvlucht en die er alleen maar kleine, naakte babymuisjes in aantreft, zal daaruit de meest voor de hand liggende conclusie trekken: dat hij een proces heeft verstoord waarbij muizen werden gevormd uit schimmelig graan en rottende wol.

In vlees dat verrot, verschijnen kleine, wormachtige maden. Kikkers schijnen te ontstaan in de modder van vijvers of rivieren.

Indien dit zou gelden voor verschillende soorten ongedierte, waarom zou het dan niet voor alle soorten organismen opgaan — zij het dan in mindere mate voor grotere en complexere soorten zoals paarden, arenden, leeuwen en menselijke wezens?

In feite zou iemand die moedig genoeg was, misschien tot de conclusie komen dat het Genesisverhaal een fabeltje was en dat het spontane ontstaan van leven uit niet levende materie ook moest gelden voor de oorsprong van alle leven. Alle soorten zouden dan stuk voor stuk op deze wijze zijn ontstaan, eerst de eenvoudige, later de gecompliceerdere vormen en menselijke wezens uiteraard het laatst.

Als wij dit zouden toepassen op bewoonbare planeten in het algemeen, dan zou ook daarop op deze wijze leven zijn ontstaan.

Dat wil zeggen, als de theorie van het spontane ontstaan van leven een nauwkeurig onderzoek kan doorstaan, maar dat is niet het geval.

De eerste barsten in deze theorie kwamen aan het licht in 1668 dank zij een Italiaanse natuurkundige en dichter Francesco Redi (1626 — 1697) genaamd. Redi ontdekte dat rottend vlees niet alleen vliegen voortbracht, maar ook vliegen aantrok en hij vroeg zich af of er misschien een verband bestond tussen eerstgenoemde en laatstgenoemde en besloot dit te onderzoeken.

Hij deed dit door stukjes vlees te laten verrotten in kleine potjes. Op sommige potjes bevond zich geen deksel, andere potjes bedekte hij met gaas. De vliegen voelden zich tot alle potjes aangetrokken, maar konden uiteraard alleen maar in de open potjes komen. In de open potjes ontstonden maden, maar in de potjes die met gaas waren bedekt, ontstonden er helemaal geen maden en dat ondanks het feit dat het vlees in deze potjes even snel verrotte als in de andere potjes en evenveel stank verspreidde.

Redi’s experimenten toonden duidelijk aan dat de maden en de vliegen die eruit ontstonden, het gevolg waren van eitjes die door een vorige generatie vliegen in rottend vlees waren gelegd. Er bestond dus niet zoiets als abiogenesis. Er was slechts sprake van het normale proces waarin leven ontstaat uit eitjes of zaad, of uit het samengaan daarvan.

Terwijl Redi bezig was met zijn demonstraties, was de Nederlandse bioloog Antonie van Leeuwenhoek (1632 — 1723) bezig met zijn hobby, namelijk het slijpen van volmaakte, kleine lensjes, in feite primitieve microscopen, waarmee hij kleine dingetjes kon bekijken en deze kon vergroten zodat zij goed zichtbaar werden.

In 1675 ontdekte hij levende organismen in slootwater die te klein waren om met het blote oog waar te nemen. Dit waren de eerste micro-organismen die ooit werden waargenomen. De organismen die door Van Leeuwenhoek werden ontdekt, worden thans protozoa genoemd, een Grieks woord dat ‘eerste dieren’ betekent. In 1680 ontdekte Van Leeuwenhoek dat gist bestond uit kleine, levende wezentjes die zelfs kleiner waren dan de meeste protozoa en in 1683 nog kleinere organismen, die thans bacteriën worden genoemd.

Waar kwamen al deze microscopisch kleine organismen vandaan?

Men vond bepaalde soorten bouillon uit, waarin micro-organismen zich konden vermenigvuldigen. Het bleek dat het niet nodig was micro-organismen aan de bouillon toe te voegen. De bouillon kon worden gekookt en gezeefd totdat er met een microscoop niets meer te bekennen was, maar als men er na enige tijd opnieuw naar keek, bleek de bouillon te krioelen van leven. Wat meer zij, het waren micro-organismen die het vlees lieten rotten, zelfs indien er geen micro-organismen aan het vlees werden toegevoegd.

Misschien vond abiogenesis niet plaats bij soorten die met het blote oog zichtbaar waren, maar bij micro-organismen, levende organismen die veel eenvoudiger waren dan de bekende planten en dieren uit het alledaagse leven, leek dit wel het geval. In feite leek dit onbetwistbaar vastgesteld.

Maar in 1767 begon de Italiaanse bioloog Lazarro Spallanzani (1729 — 1799) met zijn experimenten. Hij trok niet alleen bouillons, maar verzegelde ook de hals van de fles waarin het was opgeborgen. In de bouillon in de verzegelde flessen ontwikkelde zich geen enkele vorm van microscopisch leven, maar snel nadat de verzegeling was verbroken, krioelde het ervan.

Een verzegelde fles had hetzelfde resultaat als het gaas van Redi en de conclusies die men hieruit trok waren gelijk aan die van Redi. Overal om ons heen in de lucht bevinden zich microscopisch kleine organismen die kleiner en moeilijker waarneembaar zijn dan de eitjes van vliegen. Deze in de lucht zwevende wezentjes vallen in bouillon dat aan de lucht wordt blootgesteld, om zich vervolgens voort te planten. Spallanzani zonderde een enkele bacterie af en zag hoe deze zich vermenigvuldigde door zich eenvoudigweg te delen. Buiten de bouillon ontstond er geen leven.

In 1836 ging de Duitse bioloog Theodor Schwann (1810 — 1882) zelfs nog verder. Hij toonde aan dat de bouillon steriel bleef, zelfs in de open lucht, op voorwaarde dat deze lucht daarvoor was verhit teneinde alle vormen van leven die het mogelijk bevatte te vernietigen.

Voorstanders van de leer van de abiogenesis wezen erop dat hitte wellicht een deel van het ‘vitale principe’, dat noodzakelijk was voor het ontstaan van leven uit dode materie, zou vernietigen. Het verhitten van de bouillon en het afzegelen ervan zou dan geen ontstaan van leven tot gevolg kunnen hebben. Het blootstellen van de verhitte bouillon aan lucht die eveneens verhit was, leverde evenmin resultaten op.

Niettemin zorgde de Franse scheikundige Louis Pasteur (1822 — 1895) het sluitende bewijs. Hij bereidde een vleesbouillon en liet deze zolang koken tot het brouwsel steriel was. Hij deed dit in een fles met een lange, dunne hals die eerst een bocht naar beneden maakte en vervolgens een bocht naar boven, in de vorm van een horizontale S dus. Vervolgens stelde hij het brouwsel bloot aan de lucht zonder de hals te verzegelen of van een stop te voorzien. Vervolgens stelde hij het brouwsel bloot aan koele lucht.

De koele lucht kon vrijelijk in de fles doordringen en zich met het brouwsel verenigen. Indien deze lucht het ‘vitale principe’ bevatte dan zou daar geen bezwaar tegen zijn. Wat er evenwel niet naar binnen drong waren het stof en de microscopisch kleine organismen want die bezonken op de bodem van de bocht in de hals van de fles.

Het gevolg daarvan was dat het brouwsel geen micro-organismen voortbracht en dus ook geen tekenen van de aanwezigheid van leven. Toen Pasteur evenwel de zwanennek afbrak en de micro-organismen in de lucht het brouwsel wel konden bereiken, ontstond er onmiddellijk leven.

Hierdoor leek het idee omtrent abiogenesis voorgoed afgedaan.

De oorsprong van het leven

Nadat duidelijk was dat abiogenesis niet bestond en dat alle leven (voor zover menselijke waarneming daartoe in staat was) ontstond uit ander leven, werd het zeer moeilijk om vast te stellen hoe het leven dan wél zou zijn ontstaan.

De omschakeling die plaatsvond, leek in veel opzichten op de omschakeling die zich voltrok ten aanzien van theorieën omtrent de oorsprong van planetaire stelsels. Zolang men zich vastklampte aan een evolutietheorie, zoals de nevelhypothese van Laplace, was het niet moeilijk te veronderstellen dat planetaire stelsels een algemeen verschijnsel vormden en dat elke ster over een planetair stelsel beschikte. In zekere zin verkondigde Laplace de leer van de spontane generatie van planeten.

De catastrofentheorie over het ontstaan van planeten omvatte een gebeurtenis die zo zeldzaam was, dat men de planeten als een zeer zeldzaam verschijnsel diende te beschouwen en het werd zelfs verleidelijk om aan te nemen dat ons eigen planetenstelsel zich nergens anders zou hebben herhaald.

Op dezelfde wijze hadden de nederlaag van de abiogenesis-theorie en de nieuwe opvattingen dat leven alleen uit ander leven zou kunnen ontstaan, dat op haar beurt weer uit voorafgaand leven was voortgekomen — een eindeloze reeks dus — tot gevolg dat het erop leek dat de oorspronkelijke levensvormen op geen enkele wijze zonder een of ander ‘wonder’ hadden kunnen ontstaan. In dat geval zou zelfs, indien bewoonbare werelden even talrijk zouden zijn als de sterren, de aarde toch de enige wereld kunnen zijn die leven had voortgebracht.

Zelfs toen Pasteur bezig was de poten onder de stoel van de abiogenesistheorie weg te zagen, kwam er evenwel wat beweging in de situatie. In 1859 publiceerde de Engelse bioloog Charles Robert Darwin (1809 — 1882) een werk dat later algemeen bekend werd onder de titel On the Origin of the Species.

In dit boek voerde hij een onuitputtelijke stroom van bewijzen aan in het voordeel van de evolutietheorie, volgens welke de verschillende soorten levende wezens niet vanaf het begin van elkaar gescheiden hadden bestaan. Integendeel, onder de druk van het steeds groter wordend aantal en als gevolg van natuurlijke selectie, voltrokken zich aan alle levende wezens geleidelijk allerlei veranderingen en ontstonden er naar alle waarschijnlijkheid ‘betere’ soorten dan de voorafgaande. Volgens Darwins theorie zouden de verschillende soorten een gemeenschappelijke voorouder hebben gehad en zou, indien wij ver genoeg in de tijd zouden teruggaan, alle leven op aarde zich hebben ontwikkeld uit een enkele, zeer primitieve vorm van leven.

Deze theorie stuitte op veel weerstand, maar werd tenslotte door biologen aanvaard.

Deze theorie hield in dat men niet langer behoefde uit te gaan van de afzonderlijke schepping van ieder der miljoenen soorten levende wezens, en dat men zou kunnen volstaan met een verklaring voor het ontstaan van een enkele levensvorm, hoe eenvoudig deze dan ook geweest zou mogen zijn. Deze oorspronkelijke, zeer eenvoudige levensvorm, spontaan ontstaan, zou dan als gevolg van evolutieprocessen andere vormen van leven hebben doen ontstaan, zelfs menselijke wezens.

Uiteraard was abiogenese onmogelijk. Het ontstaan van één enkel levend wezen is tenslotte even geheimzinnig als het ontstaan van miljoenen soorten.

Aan de andere kant was het enige wat biologen hadden gedaan, aantonen dat de bekende vormen van leven niet konden ontstaan gedurende de korte perioden die men in laboratoria ter beschikking had, maar indien wij ons voorstellen dat wij te maken zouden hebben met een zeer eenvoudige vorm van leven, veel eenvoudiger dan enige ons bekende vorm, een planeet en veel tijd, zou deze eenvoudige levensvorm dan niet kunnen worden opgewekt?

Het antwoord op deze vraag ligt in de factor véél, erg veel tijd. De lukrake, willekeurige evolutieprocessen namen veel tijd in beslag. Zelfs de aanhangers van de evolutieleer moesten dat toegeven. En de vraag was of er voldoende tijd is geweest om deze eenvoudige levensvorm te doen ontstaan en vervolgens de ontelbare, gecompliceerde levensvormen die zich later zouden ontwikkelen.

In Darwins tijd, hadden wetenschapsmensen afgedaan met de opvatting dat onze planeet niet ouder dan 6000 jaar zou zijn en werd er vrijelijk gesproken over ontwikkelingsperioden van miljoenen jaren, maar zelfs deze schenen niet voldoende te zijn om de evolutie haar werk te laten doen.

In de jaren negentig van de vorige eeuw werd evenwel de radioactiviteit ontdekt en het feit dat uranium ontstellend traag in lood veranderde. Het bleek dat de halveringstijd van uranium ongeveer 4 500 000 000 jaar bedroeg. In 1905 beweerde de Amerikaanse scheikundige Betram Borden Boltwood (1890 — 1927) dat de mate van de radio-actieve afbraak in rotsen een maatstaf zou kunnen zijn om het moment in de tijd te kunnen vaststellen waarop deze rots was gestold.

Radioactieve veranderingen van allerlei soorten zijn gebruikt om de ouderdom van verschillende delen van de aarde, van meteorieten en kortgeleden zelfs van maangesteente te meten, en thans wordt algemeen aangenomen dat de aarde en het zonnestelsel in haar geheel ongeveer 4 600 000 000 jaar oud is.

Vermoedens omtrent deze enorme tijdsduur bestonden reeds in het begin van de twintigste eeuw en ook de overtuiging dat er voldoende tijd was geweest om de evolutie haar werk te laten doen.

Maar hoe was het spontane begin van deze evolutie dan tot stand gekomen?

Helaas, men begon, nadat de hoge ouderdom van de aarde bekend was geworden, ook de enorme complexiteit van het leven te begrijpen en als gevolg daarvan werden de kansen dat dit leven spontaan zou zijn ontstaan, hoe langer hoe kleiner geacht.

De scheikundigen van de twintigste eeuw ontdekten dat proteïnemoleculen, moleculen die karakteristiek voor ‘leven’ zijn, bestonden uit lange ketenen van meer eenvoudige bouwstenen die aminozuren werden genoemd. Men ontdekte bovendien dat iedere eiwitmolecuul uit duizenden verschillende atomen bestaat die zo zijn gerangschikt dat zij hun taak naar behoren kunnen vervullen. Later ontdekte men dat er nog een fundamenteler type molecule bestaat, die van nucleïnezuren, dat zelfs nog gecompliceerder was dan de eiwitmoleculen. En, wat meer is, de verschillende nucleïnezuren en de verschillende eiwitten waren samen met kleinere moleculen van allerlei soorten verweven in gecompliceerde kettingreacties.

Het bleek dat leven, zelfs in de vorm van een schijnbaar eenvoudige bacterie, oneindig meer gecompliceerd was dan men gedacht had in de tijd toen men kibbelde over het probleem van de abiogenese.

Zelfs de eenvoudigste vorm van leven bleek te zijn opgebouwd uit proteïnen en nucleïnezuren en hoe waren die dan ontstaan uit ‘dode’ materie? De oorsprong van het leven op aarde begon, ondanks de evolutie, meer en meer op een wonderbaarlijke gebeurtenis te lijken.

Sommige onderzoekers gaven het op en legden het probleem naast zich neer. De Zweedse scheikundige Svante August Arrhenius (1859 — 1927) publiceerde in 1907 het boek Das werden der Welten waarin hij het probleem van de oorsprong van het leven behandelde. Arrhenius ging uit van de universaliteit van het leven en beweerde dat dit algemeen was in het heelal.

Hij ging zelfs nog verder door te beweren dat het in feite ‘besmettelijk’ was. Als eenvoudige levensvormen op aarde sporen voortbrengen, worden deze door de wind naar andere plaatsen gebracht om daar opnieuw uit te botten. Sommige zouden door de blinde kracht van de wind naar de hoogste lagen van de atmosfeer worden geblazen, ja, zelfs in de ruimte terecht komen. Daar, in het luchtledige, zouden zij, gedreven door de straling van de zon, miljoenen jaren lang verder zweven, beschermd door een hard, ondoordringbaar omhulsel waardoor de levensvonk behouden bleef. Uiteindelijk zou de spoor dan op een geschikte planeet waarop zich nog geen leven bevond terecht komen, en zou vanaf dat moment ook daar een aanvang nemen.

In feite beweerde Arrhenius dat ook het leven op aarde op deze wijze was ontstaan en wel in de vorm van sporen uit de ruimte, sporen die waren ontstaan op een andere wereld die wellicht nooit geïdentificeerd zou kunnen worden.

Tegen deze beweringen kunnen verschillende bezwaren worden aangevoerd. Het is mogelijk te berekenen hoeveel sporen een wereld zullen moeten verlaten om gedurende het bestaan van het universum een redelijke kans te bezitten op een andere wereld terecht te komen en het aantal blijkt dan belachelijk groot te zijn.

Bovendien is het onwaarschijnlijk dat de sporen de tocht door het universum zouden overleven. Sporen van bacteriën zijn zeer bestand tegen koude, ja zelfs tegen extreem lage temperaturen en zullen waarschijnlijk ook een luchtledig overleven, maar het valt te betwijfelen of zij de lange tijdsduur zouden kunnen overleven die nodig is om van het ene planetenstelsel naar het andere te zweven. Maar men kan natuurlijk blijven volhouden dat althans sommige dat wel kunnen doen.

Wat wij wel weten is dat sporen zeer gevoelig voor ultraviolette en andere ‘harde’ straling zijn.

Op aarde zijn zij daar niet aan blootgesteld. Daar vormt de atmosfeer een soort scherm dat de harde straling tegenhoudt en in Arrhenius’ tijd wist men nog niet in welke mate het heelal van deze straling was vervuld. De straling in de ecosfeer van welke ster dan ook zal sterk genoeg zijn om zwervende sporen, die oorspronkelijk werden beschermd door een atmosferische deken, te doden, en zelfs in de diepste diepten van het heelal zullen zij worden gedood door kosmische straling.

Arrhenius was van mening dat sporen door stralingsdruk door de ruimte worden gedreven, maar thans weet men dat het waarschijnlijker is dat de zonnewind dit zal doen.

Hoe dan ook, het idee dat de aarde zou zijn bevrucht door sporen afkomstig van andere werelden is zeer onwaarschijnlijk. Bovendien, wat heeft het voor zin om de oorsprong van het leven op aarde te verklaren door er andere werelden bij te halen? Men zal dan tenslotte ook het bestaan ervan op die andere werelden moeten verklaren en als het leven op natuurlijke wijze op een andere wereld zou zijn ontstaan, waarom zou dat dan ook niet op deze aarde zijn gebeurd?

Maar hoe dan wel? Zelfs aan het eind van de jaren twintig hadden biologen daar nog geen natuurlijke verklaring voor kunnen vinden.

De oerwereld

Een van de bezwaren tegen abiogenese op aarde luidt als volgt: Als het leven zich in het verre verleden had gevormd uit niet-levende materie, dan zou dit proces zich later periodiek hebben herhaald, ook in onze tijd. Als dit tot op heden niet is waargenomen, zullen we daar dan niet uit moeten afleiden dat het in het verleden ook niet is gebeurd?

Het verkeerde van deze bewering is duidelijk. Het is bekend dat op aarde, voordat het leven ontstond, andere omstandigheden heersten dan thans. Indien dit het geval was, dan kunnen wij de gebeurtenissen van toen niet bekijken vanuit de gebeurtenissen van vandaag. Wat thans niet waarschijnlijk is en daarom niet plaatsvindt, was toen misschien zeer waarschijnlijk en gebeurde daarom ook.

Een duidelijk verschil tussen de huidige aarde en de oeraarde is bijvoorbeeld het feit dat de hedendaagse aarde leven herbergt en dat de oeraarde dat niet deed. Elke scheikundige substantie die thans spontaan op aarde zou ontstaan en die een mate van complexiteit zou vertonen waardoor men haar als een vorm van protoleven zou kunnen beschouwen, zou ongetwijfeld een of ander dier tot voedsel dienen en worden opgevreten. Op de levenloze oerwereld zou een dergelijke substantie als gevolg daarvan meer kans bezitten om te overleven, althans, zij zou niet worden opgegeten, om tenslotte hoe langer hoe complexer te worden en te ‘gaan leven’.

Bovendien heeft de oerwereld misschien een atmosfeer bezeten die anders was dan de huidige.

Deze gedachte werd in de jaren twintig voor het eerst naar voren gebracht door de Engelse bioloog John Burdon Sanderson Haldane (1892 — 1964). Het werd hem duidelijk dat steenkool uit planten is ontstaan en dat planten hun koolstof ontlenen aan het koolzuurgas in de atmosfeer. Daarom moest voordat er leven ontstond, alle koolstof in steenkool zich in de vorm van kooldioxyde in de atmosfeer bevonden hebben. Bovendien wordt zuurstof door dezelfde planten-bemiddelde reacties in de atmosfeer gebracht als die welke de kooldioxyde absorberen en de koolstofatomen in het plantenweefsel opnemen.

Hieruit volgt dat de oeratmosfeer van de aarde niet uit stikstof en zuurstof bestond, maar uit stikstof en kooldioxyde. Dit klinkt thans zelfs logischer dan toen, omdat wij thans weten dat de atmosferen van Venus en Mars grotendeels uit kooldioxyde bestaan.

Bovendien beweerde Haldane, zou er zich, indien de atmosfeer geen zuurstof bevatte, in de hogere lagen geen ozon (een zeer krachtige vorm van zuurstof) bevinden en het is juist deze ozon die de ultraviolette straling tegenhoudt. In dat geval moet de oeraarde dus veel meer aan deze straling blootgesteld geweest zijn dan thans het geval is.

Onder deze oeromstandigheden zou ultraviolet licht wellicht de moleculen van stikstof, kooldioxyde en water tot meer complexe verbindingen hebben helpen samenvoegen, verbindingen die tenslotte de attributen voor leven bezaten. Daarna kon het evolutieproces op gang komen.

Wat mogelijk was op de oeraarde met veel ultraviolette straling veel kooldioxyde en geen zuurstof om de meer complexe verbindingen af te breken en evenmin dieren die deze verbindingen zouden verorberen, zou op de huidige aarde met haar schaarste aan ultraviolette straling en koolzuur niet mogelijk zijn. Wij kunnen daarom de huidige afwezigheid van abiogenese niet gebruiken om de aanwezigheid ervan op de oeraarde te ontkennen.

Deze opvattingen werden gedeeld door de Russische bioloog Alexander Iwanowitsj Oparin (1894). Zijn boek De oorsprong van het leven dat in de jaren twintig werd gepubliceerd, maar dat pas in 1937 in het Engels werd vertaald, was het eerste werk dat geheel aan dit onderwerp was gewijd, maar hij week af van Haldanes opvattingen in die zin dat de oeratmosfeer zwaar beladen was met waterstof en met combinaties van waterstof en koolstof (methaan), waterstof en stikstof (ammoniak) en van waterstof en zuurstof (water).

In het licht van hetgeen wij thans weten omtrent de samenstelling van het heelal in het algemeen, van de zon en van de buitenplaneten, lijkt Oparins mening omtrent de samenstelling van de atmosfeer aannemelijk. Hedendaagse onderzoekers zijn dan ook van mening dat het leven is begonnen in Oparins atmosfeer van ammoniak, methaan en waterdamp (atmosfeer I). De ultraviolette straling van de zon kraakte de watermoleculen als gevolg waarvan er zuurstof vrijkwam dat samen met ammoniak en methaan Haldanes atmosfeer van stikstof, kooldioxyde en waterdamp deed ontstaan (atmosfeer II). Tenslotte ontstond door de fotosynthetische werkzaamheid van groene planten de huidige atmosfeer die uit stikstof, zuurstof en waterdamp bestaat (atmosfeer III).

Uiteraard was de gedachtenwisseling gedurende de jaren twintig en dertig omtrent het spontaan ontstaan van leven op aarde louter speculatief. Echte bewijzen ervoor ontbraken. Daar zowel Haldane als Oparin atheïsten waren, konden zij opgewekt de scheiding tussen God en het leven verkondigen, maar anderen voelden zich door hun opvattingen beledigd en trachtten aan te tonen dat het onmogelijk was de oorsprong van het leven los te koppelen van het wonderbaarlijke en dat leven niet kon zijn ontstaan als gevolg van een toevallige botsing van atomen.

De Franse biofysicus Pierre Lecomte du Noüy behandelt dit probleem in zijn boek Het lot der mensheid dat verscheen in 1947. Op dat tijdstip was de samenstelling van de eiwitmolecule reeds bekend en Du Noüy trachtte aan te tonen dat, indien de verschillende atomen van koolstof, waterstof, stikstof en zwavel zichzelf louter toevallig zouden hebben gerangschikt, de kans dat er zelfs maar één enkele eiwitmolecuul zou ontstaan van het type dat wij met ‘leven’ associëren zo buitengewoon klein was, dat de totale levensduur van het universum onvoldoende zou zijn om zoiets te laten gebeuren. Het leven kon niet aan het toeval worden toegeschreven, beweerde hij.

Een voorbeeld van zijn wijze van redeneren: Neem bijvoorbeeld een eiwitketen, bestaande uit 100 aminozuren van, laten we zeggen, twintig verschillende soorten. Het aantal verschillende proteïneketens dat dan zou worden gevormd zou 10^130 bedragen dat wil zeggen een één gevolgd door 130 nullen.

Indien wij ons voorstellen dat er slechts één miljoenste seconde voor nodig zou zijn om één van genoemde ketenen te vormen en dat er zuiver bij toeval sinds het begin van het heelal door een biljoen onderzoekers iedere miljoenste deel van een seconde één van deze ketenen zou worden geschapen dan zou de kans dat er een bepaalde keten die wij met het begrip leven associëren slechts één op de 10^95 bedragen — een kans die zo oneindig klein is dat wij haar rustig kunnen verwaarlozen. Bovendien zouden zij op de oeraarde niet kunnen beginnen met aminozuren, maar met veel eenvoudiger verbindingen zoals methaan en ammoniak, en daarom moeten zij een veel gecompliceerder verbinding tot stand brengen dan een keten bestaande uit 100 aminozuren, om leven te doen ontstaan. De kans dat dit in een paar miljard jaar op één enkele planeet lukt, is vrijwel nihil.

Lecomte du Noüy scheen met deze bewijsgronden bijzonder sterk in zijn schoenen te staan en veel mensen lieten zich er toe overhalen, zelfs vandaag nog.

Niettemin had hij ongelijk.

De fout in Du Noüys redenering ligt in het uitgangspunt dat zuiver toeval daarbij de enige leidende factor zou zijn en dat atomen zich zomaar bij elkaar zouden voegen. In feite worden atomen geleid door bekende wetten op het gebied van de natuurkunde en de scheikunde, zodat het ontstaan van gecompliceerde verbindingen uit meer eenvoudige verbindingen uiterst streng wordt beperkt. Wat meer is, als wij ons bepalen tot de complexe moleculen zoals die van proteïnen en nucleïnezuren, kunnen wij niet meer spreken van een bepaalde molecule die met leven zou zijn geassocieerd maar met ontelbare, verschillende moleculen die met elkaar geassocieerd zijn.

Met andere woorden, wij zijn niet alleen van het toeval afhankelijk, maar van toeval dat wordt geleid door de wetten der natuur en dat lijkt mij meer dan voldoende.

Zou dit in het laboratorium kunnen worden geverifieerd? De Amerikaanse scheikundige Harold Clayton Urey moedigde in 1952 de jeugdige student Stanley Lloyd Miller (1930) aan om de daartoe noodzakelijke experimenten uit te voeren.

Miller trachtte de oersituatie van Oparins atmosfeer I na te bootsen. Hij begon met een afgesloten en steriel mengsel van water, ammoniak, methaan en waterstof dat een nabootsing in het klein vormde van de atmosfeer en de oceaan van de oeraarde. Als energiebron gebruikte hij elektrische stroomstoten die de functie van de zon moesten nabootsen.

Hij liet het mengsel een week lang langs de stroomstoten circuleren en begon het vervolgens te analyseren. Het oorspronkelijke, kleurloze mengsel werd tijdens de eerste dag al rozerood van kleur en tegen het eind van de week was 1/6 van het methaan waarmee Miller was begonnen veranderd in meer complexe moleculen, waaronder glycine en ananine, de twee eenvoudigste aminozuren die in eiwitten voorkomen.

Tijdens de jaren na dit aanvankelijke experiment, werden er soortgelijke experimenten gedaan, zij het met andere aanvangsmaterialen en energiebronnen. Steeds vormden zich daarbij ingewikkeldere moleculen, soms identiek aan die van levend weefsel, soms alleen daaraan verwant. Een verbazingwekkende verscheidenheid van sleutelmoleculen van levend weefsel kwam op deze wijze ‘spontaan’ tot stand — in tegenstelling tot berekeningen van het simplistische Lecomte-du-Noüy-type volgens welke dit soort moleculen zich vrijwel niet kunnen vormen.

Indien dit kon gebeuren met kleine hoeveelheden en na verloop van zeer weinig tijd, wat zou er dan niet allemaal mogelijk zijn in een oceaan in vele miljoenen jaren tijd?

Indrukwekkend was ook het feit dat alle veranderingen die door toevallige botsingen van moleculen en toevallige absorbties van energie, maar altijd volgens bekende natuurwetten, in het laboratorium zich altijd schenen te bewegen in de richting van ‘leven zoals wij dat kennen’. Er voltrokken zich geen belangrijke veranderingen die duidelijk een andere scheikundige reactie vertoonden.

Daardoor leek het dat leven een onvermijdelijk product is van ‘hoogstwaarschijnlijke’ variaties van chemische reacties en dat het ontstaan van leven op de oeraarde onvermijdelijk was.

Meteorieten

Wij kunnen er uiteraard niet zeker van zijn dat de experimenten, uitgevoerd door wetenschappelijke onderzoekers, zich voltrokken in een omgeving die identiek was aan de situatie in de oertijd. Het zou veel belangrijker zijn indien wij de oermaterie zelf zouden kunnen bestuderen en scheikundige verbindingen zouden vinden die zijn ontstaan als gevolg van niet-levende processen en die als het ware ‘onderweg’ waren naar leven.

De enige vorm van oermaterie die wij op aarde kunnen onderzoeken zijn de meteorieten die nu en dan bij ons inslaan. Onderzoekingen naar de radioactieve veranderingen die erin plaatsvonden toonden aan dat zij meer dan vier miljard jaar oud waren en dat zij daarom uit de jeugd van het zonnestelsel stammen.

Men heeft ongeveer 1700 meteorieten onderzocht, waarvan er vijfendertig meer dan een ton per stuk wogen. Niettemin bestaan de meesten uit nikkelijzer of silicaten wat hun scheikundige samenstelling betreft en bevatten geen van de stoffen die wij gewoonlijk met leven associëren. Als gevolg daarvan bieden zij ons geen nuttige informatie over het probleem van de oorsprong van het leven.

Er bestaat evenwel nog een ander, zeldzaam type meteorieten. Zij zijn zwart van kleur, verkruimelen gemakkelijk en worden steenmeteorieten genoemd. Deze koolachtige chondrieten bevatten inderdaad een klein percentage water, koolstofverbindingen enz. De moeilijkheid is evenwel dat zij veel breekbaarder zijn dan de andere en hoewel zij in de ruimte misschien veelvuldig voorkomen overleeft slechts een klein aantal ervan de reis door de atmosfeer en de botsing met de vaste aardkorst. Minder dan twee dozijn van dergelijke meteorieten zijn ooit gevonden.

Om van enig nut voor ons te zijn dienen zij spoedig nadat ze zijn neergekomen te worden onderzocht. Indien zij langer blijven liggen worden zij besmet door het aardse leven of door de producten daarvan.

Twee van dergelijke meteorieten werden evenwel gelukkig waargenomen terwijl zij neerstortten en vrijwel onmiddellijk daarna onderzocht. De ene sloeg in bij Murray in Kentucky in 1950 en de andere ontplofte boven Murchison in Australië in september 1969.

Tegen 1971 was men erin geslaagd om uit de Murchisonfragmenten achttien verschillende aminozuren af te zonderen. Zes ervan waren variaties van aminozuren die veelvuldig voorkomen in levend weefsel. De resterende twaalf waren daar scheikundig aan verwant, maar komen zelden of in het geheel niet voor in levend weefsel. Gelijksoortige resultaten werden verkregen bij het analyseren van de Murraymeteoriet. De overeenkomsten tussen beide meteorieten, die gescheiden door een tijdsduur van negentien jaar op aarde neerstortten, waren indrukwekkend.

Tegen eind 1973 werden er ook vetzuren ontdekt. Deze verschillen in zoverre van aminozuren, dat zij langere koolstof- en waterstofatoomketens bezitten en niet over stikstofatomen beschikken. Het zijn de bouwstenen van het vet in levende wezens. Er werden zo’n zeventien verschillende vetzuren geïdentificeerd.

Hoe waren dergelijke organische moleculen in de meteorieten terecht gekomen? Zijn meteorieten de resten van een geëxplodeerde planeet?[1] Zijn de koolstofhoudende meteorieten delen van een planetaire korst die eens leven herbergde en de sporen daarvan bewaarden?

Dit lijkt niet waarschijnlijk. Er bestaan manieren om vast te stellen of de verbindingen die in meteorieten werden gevonden al dan niet afkomstig zijn van levend materiaal.

Aminozuren (behalve het meest eenvoudige, glycine) komen voor in twee soorten waarvan de ene soort het spiegelbeeld van de andere vormt. Zij worden aangeduid met de letters L en D. Qua scheikundige eigenschappen zijn zij identiek, als gevolg waarvan scheikundigen aminozuren vormen uit de hen samenstellende atomen er steeds gelijke hoeveelheden L en D worden gevormd.

Als de aminozuren evenwel worden gebruikt om proteïnen te produceren zijn de resultaten alleen stabiel als er slechts één groep wordt gebruikt, óf alleen L, óf alleen D. Op aarde heeft het leven zich slechts met behulp van L ontwikkeld, waarschijnlijk alleen maar bij toeval, en als gevolg daarvan zijn D-amino-zuren uiterst zeldzaam.

Indien de aminozuren in meteorieten allemaal óf tot de L, óf tot de D groep behoorden, dan zouden er sterke aanwijzingen bestaan dat er levensprocessen, gelijk aan de onze, tot hun ontstaan hebben bijgedragen. In feite worden evenwel zowel de L- als D-aminozuren in gelijke hoeveelheden in koolstofhoudende meteorieten aangetroffen, en dit betekent dat zij ontstonden door processen waarbij geen leven zoals wij het kennen, was betrokken.

Zo zijn ook de vetzuren die aanwezig zijn in levend weefsel opgebouwd door de toevoeging van een variërend aantal 2-koolstofatoomverbindingen. Als gevolg daarvan bezitten bijna alle vetzuren in levend weefsel een even aantal koolstofatomen. Vetzuren met oneven aantallen daarvan zijn niet kenmerkend voor ons soort leven, maar bij scheikundige reacties waarbij geen leven is betrokken zal er evenveel kans bestaan dat er ‘even’ soorten ontstaan. In de meteoriet van Murchison bevinden zich ongeveer gelijke hoeveelheden oneven als even vetzuren.

De verbinding in de koolstofhoudende meteorieten behoren niet tot de ‘levende’ verbindingen. Zij hebben zich alleen maar ontwikkeld in de richting daarvan. Over het algemeen schijnen de onderzoekingen van meteorieten de resultaten van laboratoriumexperimenten te ondersteunen en erop te wijzen dat ‘leven’ een normaal, natuurlijk, ja zelfs onvermijdelijk verschijnsel is. Atomen schijnen de neiging te hebben zich samen te voegen, althans als zij daartoe maar even de kans krijgen, tot moleculen die in de richting van ons soort leven wijzen.

Stofwolken

Buiten ons zonnestelsel nemen wij ook sterren waar, maar wij hebben ze afgeschreven als broedplaatsen van leven. Misschien zouden wij die wel vinden als wij de koele oppervlakten van de planeten die om hen heen wentelen, zouden kunnen onderzoeken.

Dat kunnen we niet, maar er bestaat in de ruimte wel degelijk koele materie die we wel kunnen opsporen, materie in de vorm van ijle gas- en stofwolken die in de interstellaire ruimte zweven.

Dit interstellaire materiaal werd voor het eerst ontdekt omstreeks de eeuwwisseling als gevolg van het feit dat bepaalde golflengten, afkomstig van het licht van de sterren, werden geabsorbeerd door hier en daar voorkomende atomen die rondzweven in de geweldige ruimten van het heelal. Rond de jaren dertig had men vastgesteld dat de interstellaire wolken een grote verscheidenheid van atomen omvatte, waarschijnlijk alle soorten atomen die ontstonden in het inwendige der sterren en die vervolgens tijdens supernova-explosies de ruimte werden ingeslingerd.

De dichtheid van het interstellaire materiaal is zo gering, dat het vanzelfsprekend leek te veronderstellen dat het bijna geheel uit enkelvoudige atomen bestond. Tenslotte is er, om twee atomen zich te laten verenigen tot een molecuul, eerst een botsing nodig en de verschillende atomen zijn zo wijd verspreid in de interstellaire ruimte dat hun willekeurige bewegingen buitensporig lange perioden vergt om deze botsingen te doen plaatsvinden.

En toch bleek in 1937 dat er sterren door donkere gaswolken zichtbaar waren, die een bepaalde golflengte misten, die wijst op absorptie door een koolstof-waterstofverbinding (CH) of een koolstof-stikstofverbinding (CN). Voor het eerst ontdekte men het bestaan van interstellaire moleculen.

Uiteraard zijn de CH- en CN-verbindingen voorbeelden van een combinatie die alleen maar gehandhaafd kan worden in materiaal van een zeer geringe dichtheid. Dit soort atoomverbindingen is bijzonder actief en zou zich onmiddellijk met andere atomen verbinden als deze beschikbaar waren. Daar deze atomen op aarde in onvoorstelbaar grote hoeveelheden aanwezig zijn, bestaan er op onze planeet als zodanig geen CH-en CN-verbindingen.

In de interstellaire stofwolken werden door middel van spectraalanalyse en daarin voorkomende donkere lijnen geen andere combinaties opgemerkt.

Niettemin werd na de tweede wereldoorlog de radioastronomie hoe langer hoe belangrijker. Interstellaire atomen kunnen radiogolven van een bepaalde karakteristieke lengte uitzenden of absorberen, een proces dat aanzienlijk minder energie vereist dan de uitstraling of absorptie van zichtbaar licht en dat daarom gemakkelijker plaatsvindt. Het uitzenden of absorberen van radiogolven kan bovendien gemakkelijker worden opgespoord, aangenomen dat de radiotelescopen daartoe beschikbaar zijn en de noodzakelijke verbindingen kunnen worden geïdentificeerd.

Zo werden bijvoorbeeld in 1951 de karakteristieke radiogolven van waterstofatomen ontdekt en als gevolg daarvan werd er voor het eerst de aanwezigheid van interstellaire waterstof door directe waarneming vastgesteld en niet door middel van deductie.

Het bleek dat behalve waterstof, helium- en zuurstofatomen het meest voorkomen in het heelal. Heliumatomen verbinden zich niet met andere atomen, maar zuurstofatomen doen dat wel. Zouden er dan in het heelal geen verbindingen van zuurstof en waterstof bestaan? Deze zouden vier verschillende soorten radiogolven moeten uitstralen en twee ervan werden in 1963 voor het eerst opgevangen.

Zelfs tot begin 1968 had men slechts drie van deze atoom-combinaties ontdekt in de interstellaire ruimte: CH, CN en OH. Ieder van deze combinaties bestond uit twee atomen die schenen te zijn voortgekomen uit de zich nu en dan voordoende botsingen van individuele atomen.

Niemand vermoedde toen dat de veel minder waarschijnlijke combinaties van drie atomen zich zouden voordoen met een waarneembare frequentie, maar in 1968 werd de aanwezigheid van de karakteristieke radiogolven van water en ammoniak in interstellaire wolken vastgesteld. Water bestaat uit een molecuul bestaande uit drie atomen — twee waterstofatomen en een zuurstofatoom (H_2O) en ammoniak bestaat uit een molecuul van vier atomen, een stikstof en drie waterstofatomen (NH_3).

Dit was uitermate verbazingwekkend en 1968 was dan ook het jaar van de geboorte van de astrochemie.

In feite werd vanaf het ogenblik dat er combinaties van meer dan twee atomen werden vastgesteld, de lijst hoe langer hoe groter. In 1969 werd de combinatie van vier atomen ontdekt waarbij sprake was van koolstofatomen. Dit was formaldehyde (HCHO). In 1970 was de vijf-atoomcombinatie aan de beurt, methylalcohol (CH_3OH) en in 1971 de eerste zeven-atoomcombinatie, methylacetyleen (CH_3CCH).

En zo ging het door. Meer dan twee dozijn verschillende soorten moleculen zijn nu ontdekt in de interstellaire ruimte. Het exacte mechanisme waardoor deze atoomcombinaties tot stand komen, heeft men tot dusver niet kunnen ontdekken, maar dat zij bestaan is een feit. Zelfs diep in de ruimte schijnen zij zich te bewegen in de richting van ‘leven’[2]. Het is bijzonder interessant dat zowel in meteorieten als in interstellaire wolken koolstofketenen ontstaan en dat er geen complexe moleculen in worden aangetroffen waarbij geen koolstof betrokken is. Dit zijn bewijzen in het voordeel van onze opvatting dat er bij ‘leven’ zoals wij het kennen, altijd sprake is van koolstofverbindingen.

Al dit bewijsmateriaal, uit het laboratorium, in meteorieten en in interstellaire wolken, duiden erop dat de opvattingen van Haldane en Oparin juist zijn. Het leven schijnt inderdaad spontaan te zijn ontstaan op de oeraarde en het moest ontstaan omdat de scheikundige reacties in deze richting onvermijdelijk waren.

Hieruit volgt dat vroeger of later op iedere bewoonbare planeet leven zou ontstaan.

Toen het leven begon

Maar, hoeveel vroeger of later betekent vroeger of later? Wanneer ontstond het op onze aarde?

Onze kennis omtrent de vroegste levensvormen danken wij vrijwel geheel aan het onderzoek van fossielen, overblijfselen van schelpen, beenderen, tanden, hout, zelfs van uitwerpselen, die althans enigszins de tand des tijds hebben weten te doorstaan om ons iets te kunnen vertellen omtrent de structuur, het uiterlijk en zelfs over het gedrag van het organisme waarvan zij eens deel uitmaakten.

Fossielen kunnen op verschillende wijzen worden gedateerd en de oudste die wij zonder veel moeilijkheden kunnen bestuderen zijn afkomstig uit het Cambrium, genoemd naar de rotsen in Wales die in die periode gevormd zijn.

De oudste fossielen uit deze periode zijn 600 miljoen jaar oud en het was aanvankelijk verleidelijk om aan te nemen dat dit het tijdperk was dat het leven op aarde is begonnen. Daar wij evenwel weten dat de aarde 4,6 miljard jaar oud is, zou dit betekenen dat er 4 miljard jaar geen leven op aarde geweest is. [2]

Waarom zo lang niet? En als deze periode zonder leven zolang is doorgegaan, waarom is het leven dan zo plotseling begonnen? Waarom is de aarde niet nog steeds ‘levenloos’?

Daar komt nog iets bij. Als de fossielen in het Cambrium verschijnen, zijn zij reeds groot in aantal, gecompliceerd en gevarieerd. Alle leven dat ons bekend is uit deze periode behoorde tot de zee. Zoetwaterleven of landleven bestond toen nog niet. Bovendien waren het allemaal weekdieren. De vroegste chordata, de groep waaruit de vertebrata of gewervelden uit zijn voortgekomen, verschenen eerst 100 miljoen jaar later.

Hoe dan ook, wat er toen bestond lijkt al vergevorderd. Er zijn duizenden soorten tribolieten uit het Cambrium gevonden. Het zijn complexe geleedpotigen, die veel lijken op de hedendaagse degenkrabben. Het is natuurlijk onmogelijk dat zij uit het niets zijn ontstaan en zich daarna in verschillende soorten gesplitst hebben. Voor het Cambrium moeten er ontelbare eeuwen lang eenvoudigere vormen van leven hebben bestaan. Waarom zijn daar dan geen sporen van gevonden?

Het eenvoudigste antwoord daarop is dat de eenvoudigere levensvormen zich niet gemakkelijk tot fossielvorming lenen. Het ontbrak hen aan samenstellende delen, schelpen, botjes, enz., die niet zo gemakkelijk vergaan. Toch zijn er sporen van vroegere levensvormen gevonden.

De Amerikaanse botanicus Elso Sterreberg Barghoorn (1915) die in de jaren zestig zeer oude rotsen onderzocht, ontdekte vage sporen van koolstof. Hij kon aantonen dat het overblijfselen waren van microscopisch leven.

De ouderdom van deze vage sporen van microscopisch leven wordt thans geschat op 3,2 miljard jaar en waarschijnlijk kunnen daar nog een paar honderd miljoen jaar aan worden toegevoegd.

Hieruit mogen we concluderen dat de herkenbare vormen van leven die toen op aarde bestonden reeds bestonden toen de aarde 1 miljard jaar oud was.

Intuïtief gesproken, klinkt dit vrij redelijk. Wij kunnen ons voorstellen dat gedurende de eerste half miljard jaar van de geschiedenis van onze planeet, onze aarde vrij onbestendig geweest moet zijn. De aardkorst was waarschijnlijk vulkanisch actief en terwijl onze planeet afkoelde na het oorspronkelijke condenseringsproces en nadat de samenstellende delen zich van elkaar scheidden, waren de oceanen en de atmosfeer nog in hun wordingsperiode. Het tweede half miljard jaar kan zijn gekenmerkt door een langzame, scheikundige evolutie, door de vorming van meer en meer gecompliceerde verbindingen onder de zweepslag van het ultraviolette licht van de zon. Tenslotte hadden zich, een miljard jaar na het ontstaan van de aarde, hier en daar zeer eenvoudige, kleine levensvormen ontwikkeld.

Onze zon zal ongeveer twaalf miljard jaar tot de hoofdreeks blijven behoren en wij zouden dit kunnen beschouwen als een gemiddelde voor zonachtige sterren. Dit betekent dat de aarde, en gemiddeld alle bewoonbare planeten in het algemeen, ongeveer twaalf miljard jaar geschikt zullen zijn voor leven. Indien het leven op aarde een miljard jaar na de vorming zou zijn ontstaan, dan gebeurde dit toen slechts 8% van haar levensduur was verlopen.

Wij mogen dus aannemen dat de bewoonbare planeten in het algemeen leven voortbrengen nadat er 8% van hun levensduur is verstreken.

Laten we aannemen dat de sterren zich hier, in de randgebieden van ons sterrenstelsel, in een gelijkmatig tempo hebben gevormd nadat de eerste, haastige sterrenvorming gedurende de vroege jeugd van het sterrenstelsel voorbij was.

Dit is niet zomaar een veronderstelling. Er bestaan bewijzen voor het feit dat er in recente tijden sterren zijn ontstaan. De reuzensterren van de spectraalklassen O en B moeten zo’n miljard jaar geleden zijn ontstaan, want anders zouden zij niet meer tot de hoofdreeks behoren en indien de sterren zich gedurende de afgelopen miljard jaar hebben gevormd, dan moet dat altijd het geval geweest zijn en zal dit zo blijven. Dat zal in ieder geval gebeuren in de galactische regionen waar er een overvloed van gas- en stofwolken (de grondstof van de sterren) is en dat is in de randgebieden van de sterrenstelsels, de enige gebieden waar, zoals reeds aangetoond, leven kan bestaan.

Bovendien behoeven wij uitsluitend verstandelijk van de rede uit te gaan om te veronderstellen dat er ook thans nog sterren ontstaan. Het is zelfs mogelijk dat wij getuige zijn van dit gebeuren. Gedurende de jaren veertig vestigde de Nederlands-Amerikaanse astronoom Bart Jan Bok (1906) de aandacht op bepaalde stofwolken die ondoorschijnend, compact, geïsoleerd en min of meer bolvormig zijn. Hij bracht de mening naar voren dat deze wolken, de ‘bolvormige gaswolken van Bok’ genaamd, bezig zijn zich tot sterren en planetenstelsels te condenseren. De bewijzen die tot dusver zijn gevonden, wijzen erop dat hij gelijk had. Sagan schat het aantal sterren dat in ons sterrenstelsel ontstaat op tien per jaar.

Aangenomen dus dat er een gestadige vorming van sterren plaatsvindt, kunnen we zeggen dat X procent van de bewoonbare planeten nog geen X procent van hun levensduur hebben afgelegd. Met andere woorden, vijftig procent van de bewoonbare planeten hebben nog geen vijftig procent van hun levensduur achter de rug, tien procent van de bewoonbare planeten geen tien procent, enzovoort.

Dit betekent dat acht procent van de bewoonbare planeten nog geen acht procent van de tijd die nodig is voor de vorming van leven achter de rug hebben. Zij zijn dus minder dan 1 miljard jaar oud.

Omgekeerd betekent dit dat 92 procent van de bewoonbare planeten oud genoeg zijn voor het ontstaan van leven.

Daardoor zijn wij bij onze negende stelling aangeland:

9. Het aantal planeten in ons sterrenstelsel waarop leven bestaat bedraagt 600 000 000 (zeshonderd miljoen).

Meercellig leven

Hoewel het leven op aarde misschien vroeg is ontstaan, heeft de evolutie ervan zich lange tijd zeer langzaam voltrokken.

Gedurende de eerste twee miljard jaar domineerden bacteriën en blauwgroene algen. Zij bestonden uit kleine cellen, veel kleiner dan de cellen waaruit ons lichaam bestaat en van die van de planten en dieren die wij kennen. Bovendien bezaten deze bacteriën en algen geen duidelijke kern met DNA-moleculen die de scheikundige processen en de deling van de cellen regelen.

Het verschil tussen deze twee soorten cellen was dat de blauwgroene algen in staat waren tot fotosynthese, het gebruik van de energie van zonlicht om koolzuur en water om te zetten in plantaardig materiaal, en dat de bacteriën daartoe niet in staat waren. De bacteriën die niet het vermogen tot fotosynthese bezaten, waren gedwongen de reeds bestaande organische verbindingen af te breken om daaruit energie te putten, of, in bepaalde gevallen, door gebruik te maken van andere soorten scheikundige veranderingen.

Hoewel de blauwgroene algen gebruik maakten van zonlicht om weefsel te vormen, maakten zij daarna gebruik van scheikundige veranderingen op gelijksoortige wijze als de bacteriën. De chemische veranderingen hadden niet veel te bieden in de vorm van energie, met als gevolg dat de groei en de voortplanting van levende dingen, om niet te spreken van de evolutie tot de verschillende, hogerontwikkelde soorten, zich uiterst langzaam voltrok. De oorzaak hiervan is dat bij de scheikundige veranderingen die grote hoeveelheden energie verschaffen aan de levensvormen van vandaag moleculaire zuurstof is betrokken en gedurende de begintijd van leven op aarde was er vrijwel geen zuurstof in de atmosfeer.

De blauwgroene algen produceerden inderdaad kleine hoeveelheden zuurstof tijdens de fotosynthese, maar de schaarse distributie en de geringe activiteit van de kleine cellen had tot gevolg dat deze hoeveelheden uiterst gering bleven.

Maar ondanks het feit dat de evolutie zich zeer langzaam voltrok, voltrok zij zich. Ongeveer anderhalf miljard jaar geleden, toen de aarde al twee miljard jaar lang leven herbergde, verschenen de eerste cellen met kernen. Het waren grote cellen van het type dat thans bestaat, met efficiëntere scheikundige mogelijkheden, waardoor het mogelijk werd dat de fotosynthese zich sneller voltrok dan daarvoor.

Dit had tot gevolg dat er grotere hoeveelheden zuurstof in de atmosfeer kwamen en dat de hoeveelheid kooldioxyde daarin afnam. 77 Miljoen jaar geleden, nadat de aarde bijna drie miljard jaar leven had geherbergd, bevatte de atmosfeer ongeveer vijf procent zuurstof.

Tegen deze tijd bestonden de levensvormen nog steeds uit een enkele cel, die evenals de bacteriën, eerder gebruik maakten van scheikundige processen dan van zonlicht als bron van energie. Zij begonnen middelen te ontwikkelen om gebruik te maken van de vrije zuurstof in de atmosfeer. Het combineren van organische verbindingen met zuurstof levert twintig maal meer energie op voor een gegeven massa van dit soort verbindingen dan het afbreken van organische verbindingen zonder het gebruik van zuurstof.

Met deze overvloed aan energie tot hun beschikking konden het dierlijke en plantaardige leven zich sneller en efficiënter ontwikkelen en zich sneller vermenigvuldigen. Het leven kon zelfs gebruikmaken van energie op een wijze die volgens vroegere normen verspilling geweest zou zijn en ontwikkelde zich tot organismen waarin de cellen zich aan elkaar hechtten en zich specialiseerden. Er ontstonden meercellige organismen en stijvere weefsels waren nodig om ze te ondersteunen en te dienen als aanknopingspunten voor spieren.

Dergelijke harde weefsels, laten zich gemakkelijk verstenen en daarom lijkt het dat 600 miljoen jaar geleden het meercellige leven zich uit het niets had ontwikkeld, zich ontwikkelde tot meer gecompliceerde vormen en welig tierde. Het zou duren totdat de aarde vier miljard jaar oud was, dat wil zeggen een derde van haar levensduur, tot zulke complexe levensvormen zouden ontstaan.

Indien dit opgaat voor volkomen aardachtige planeten in het algemeen, dan is een derde ervan te jong om meer dan eencellig leven te herbergen. Omgekeerd betekent dit dat twee derde ervan complexe en gevarieerde meercellige levensvormen herbergt.

Daarmee zijn wij aan de tiende stelling gekomen:

10. Het aantal planeten in ons sterrenstelsel waarop meercellig leven voorkomt bedraagt 433 000 000 (433 miljoen).

Het leven op het land

Hoe gecompliceerd en gespecialiseerd een bepaalde levensvorm ook moge worden, is niet van belang met betrekking tot het onderwerp van dit boek, tenzij het een ‘intelligente’ levensvorm wordt.

Leven kan niet intelligent worden tenzij het grote hersenen vormt (soortgelijke als de onze), en dat kan blijkbaar niet zonder de ontwikkeling van manipulerende organen en verfijnde zintuigen van een grote verscheidenheid.

Het is de stroom van indrukken van buitenaf die de hersenen bereikt en de tastende, manipulerende organen die daarop reageren vergen het uiterste van de hersencapaciteit of overschrijden zelfs de grenzen ervan. Iedere vergroting van het volume en de complexiteit van de hersenen verhoogt niet altijd de overlevingskansen. Indien een klein brein reeds voldoende is om de informatiecoördinatie aan te kunnen, is een groot brein niet altijd even gunstig. Een groot brein zou alleen maar de productie vergen van energieverspillend, zeer gecompliceerd weefsel. Indien het aan de andere kant naar vermogen wordt gebruikt, is een groter brein tot veel meer in staat en veel waardevoller.

Gezien vanuit dit standpunt is de zee een ideale incubator voor leven, maar slecht als een incubator voor het ontstaan van intelligentie. Het waardevolste en informatierijkste zintuig dat wij ons kunnen voorstellen, is het gezichtsvermogen. Onder water is het gezichtsvermogen beperkt, want water absorbeert licht in veel grotere mate dan lucht. In de lucht functioneert het gezichtsvermogen, tot op lange afstanden, in water alleen op korte afstanden. Het gehoor is in water efficiënter dan in de lucht en kan wonderen verrichten, maar de kleinste geluidsgolven die worden voortgebracht door levende wezens zijn veel sterker dan kleine lichtgolven en zijn daarom niet in staat evenveel informatie door te geven.

Wat de manipulatieorganen betreft, de noodzaak van gestroomlijnde vormen om snelle voortbeweging mogelijk te maken, elimineert vrijwel iedere kans voor de ontwikkeling van dit soort organen. Meestal beperkt het manipulatieve vermogen van zeedieren zich tot de mond, de staart of het totale lichaamsgewicht.

Een uitzondering daarop vormen de inktvissen en aanverwante soorten. De inktvis heeft een stel zeer gevoelige tentakels ontwikkeld, waarmee hij zijn omgeving op zeer verfijnde wijze kan manipuleren, maar indien hij zich snel wenst te verplaatsen, kan hij ze gestroomlijnd achter zich aan laten slepen. Bovendien bezit de inktvis uitstekende ogen, die meer gelijkenis vertonen met die van de gewervelde dieren dan welk ander weekdier dan ook.

Niettemin is de inktvis, ondanks onze bewondering voor zijn intelligentie, zeker niet intelligent genoeg om iets te ontwikkelen van wat wij een ‘beschaving’ zouden kunnen noemen.

Uiteraard bestaan er zeedieren die veel intelligenter zijn dan inktvissen, maar zij, de zeeotters, zeehonden en pinguïns, zijn landdieren die zich aan het water hebben aangepast. Zelfs de walvissen en de dolfijnen zijn van oorsprong landdieren en het valt niet te betwijfelen dat de walvisachtige hersenen tot ontwikkeling zijn gekomen tijdens het verblijf van hun voorouders op het land.

Voor intelligentie van het niveau waarvoor wij ons in dit boek interesseren, moeten wij ons met de landdieren bezighouden, diersoorten die over een gezichtsvermogen op lange afstand en van een uiterste verfijndheid en veelzijdigheid beschikken, die manipulerende organen hebben ontwikkeld en die leven in vrije zuurstof als gevolg waarvan zij vuur kunnen beheersen en een technologie kunnen ontwikkelen.

Toch was, toen alle vormen van leven zich nog in de zee bevonden, het vasteland voor het leven vijandig gebied, even vijandig als de ruimte voor ons is, maar wij hebben tenminste gebruik kunnen maken van onze technologie om ons tegen deze vijandige ruimte te beschermen. De zeedieren hebben dit ten opzichte van het vasteland moeten doen door het trage proces van de evolutie.

Laten wij eens nagaan welke moeilijkheden zij moesten overwinnen:

Zeeorganismen behoefden zich niet te verweren tegen dorst of droogte. Zij zijn altijd omringd door water, de belangrijkste scheikundige achtergrond voor hun bestaan. Op het land daar entegen, bestaat het leven uit een voortdurende strijd tegen verlies van water. Het water moet ofwel verzameld en bewaard worden, of worden vervangen door drinken.

In het water wordt zuurstof gemakkelijk geabsorbeerd. Op het land moet de zuurstof eerst worden opgelost in het vocht in de longen en moet voorkomen worden dat de longen uitdrogen.

In de zee kunnen eitjes worden gelegd die zich met een minimum aan zorg kunnen ontwikkelen en uitkomen. Op het land moeten eitjes voorzien zijn van een schaal om waterverlies te voorkomen, terwijl anderzijds de schaal zuurstof moet kunnen doorlaten om het zich ontwikkelende embryo te bereiken.

In de zee bestaan weinig temperatuursverschillen. Op het vasteland komen extreem warme en koude temperaturen voor.

In de zee is de zwaartekracht vrijwel nihil. Op het land is zij krachtig en moeten de organismen sterke ledematen ontwikkelen om zich te kunnen verplaatsen.

Geen wonder dat zelfs nadat het leven in het water zich ten volle had ontwikkeld, het honderden miljoenen jaren duurde voordat het land was veroverd.

Deze verovering voltrok zich echter toch. Onder druk van de strijd om het bestaan zagen verschillende soorten organismen zich gedwongen meer en meer tijd op het land door te brengen, net zo lang tot zij min of meer permanent op het land konden leven.

Ongeveer 370 miljoen jaar geleden veroverden de eerste planten het vasteland. Het land dat 4,5 miljard jaar steriel en dood was geweest, kreeg langzamerhand vaag-groene oevers.

Gedurende de daaropvolgende tientallen miljoenen jaren werden de planten gevolgd door de dieren. De eerste echte landdieren waren de insecten en de spinnen en dat gebeurde ongeveer 325 miljoen jaar geleden. Vervolgens verschenen er slakken en wormen. De eerste gewervelde dieren die volkomen landdieren waren, primitieve reptielen, verschenen ongeveer 275 miljoen jaar geleden.

Toen de aarde ongeveer 4,3 miljard jaar oud was en 36 procent van haar levensduur achter de rug had, bestond er een rijk en gevarieerd landleven.

Daarmee zijn wij bij onze elfde stelling aangeland.:

11. Het aantal planeten van ons sterrenstelsel met een rijk landleven bedraagt 416 000 000 (416 miljoen).

Intelligentie

Zelfs een op het land levende diersoort behoeft niet noodzakelijkerwijs intelligent te zijn. Zelfs nu nog kunnen vee en andere grazende dieren niet bepaald snugger worden genoemd.

Niettemin valt er een gestadige groei van intelligentie en een gestadige ontwikkeling van de hersenen waar te nemen. De zoogdieren, die ongeveer 180 miljoen jaar geleden ten tonele verschenen, stonden qua intelligentie boven de reptielen.

De primaten, waarvan de eerste verschijnselen 75 miljoen jaar oud zijn, specialiseerden zich wat ogen en hersenen betreft. Ongeveer 35 miljoen jaar geleden splitsen zich de primaten in enerzijds de minder intelligente kleine apen en vosaapjes en anderzijds de intelligentere en grotere apen.

Ongeveer 8 miljoen jaar geleden ontwikkelde zich een bijzonder intelligente soort, de eerste mensaap. Ongeveer 600 000 jaar geleden had Homo Sapiens zich ontwikkeld en plus minus 5000 jaar geleden ontdekten de mensen de kunst van het schrijven. Dit was het begin van de geschiedschrijvingen, althans in bepaalde delen van de wereld, bloeiden beschavingen.

Tegen de tijd dat het verschijnsel ‘beschaving’ op aarde verscheen, was onze planeet 4,6 miljard jaar oud, nadat zij ± veertig procent van haar levensduur achter de rug had. Dat houdt in dat veertig procent van de bewoonbare planeten die bestaan, niet oud genoeg zijn voor het tot ontwikkeling komen van een beschaving en omgekeerd zestig procent wél.

Dit levert de twaalfde stelling op:

12. Het aantal planeten in ons sterrenstelsel waarop zich een technologische beschaving heeft ontwikkeld bedraagt 390 000 000 (390 miljoen).

Dat betekent dat een op de 770 sterren van ons zonnestelsel haar licht heeft verspreid over de ontwikkeling van een technologische beschaving.

Wij kunnen zelfs iets verder gaan. Onze eigen beschaving, als wij beginnen met de uitvinding van de schrijfkunst en eindigen bij ons eerste ruimteavontuur, heet nu ongeveer 5000 jaar bestaan. Als wij een erg optimistisch standpunt innemen, dan zouden wij kunnen aannemen dat onze beschaving op aarde zal blijven bestaan zolang als de aarde leven zal kunnen herbergen, dus nog 7,4 miljard jaar en dat het peil van onze technologie zich zal blijven verhogen.[3]

Laten wij daarom bijvoorbeeld aannemen dat de gemiddelde duur van een beschaving 7,4 miljard jaar zal bedragen (later zullen wij daar meer over zeggen) en dat ruimtevaart in de eerste 5000 jaar mogelijk wordt. Dat betekent dat slechts een anderhalfmiljoenste deel van een beschaving voorbijgaat voordat de eerste ruimtevaart mogelijk wordt en de rest daarvan wordt besteed aan technologische ontwikkelingen. Of, om het anders te stellen: slechts een anderhalfmiljoenste van de beschavingen van ons zonnestelsel is zover gevorderd dat deze aan de ruimtevaart toe zijn of nog net niet.

Dit betekent dat van de 390 miljoen beschavingen in ons zonnestelsel er slechts 260 even primitief zijn als de onze; een te verwaarlozen aantal. De rest, dat zijn bijna àl deze beschavingen, zijn dan hoger ontwikkeld dan de onze.

Kortom, wat wij hebben gedaan is niet alleen het vaststellen van de mogelijkheden van buitenaardse intelligentie, maar van de mogelijkheid van het bestaan van bovenmenselijke buitenaardse beschavingen.

[1]

Dit is een oude theorie die thans niet meer algemeen aanvaard wordt.

[2]

De Engelse astronoom Fred Hoyle (1915) is hiervan dusdanig doordrongen dat hij van mening is dat er zich in kometen verbindingen vormen die voldoende samengesteld zijn om voorwaarde tot ‘leven’ te zijn. In sommige opzichten zijn kometen op de zelfde wijze samengesteld als de interstellaire wolken. Ook verondersteld hij zich dat er zich virusachtige vormen van leven in konden vormen, en dat als gevolg daarvan, kometen nu en dan grote epidemieën veroorzaken, doordat nieuwe virussen onze atmosfeer binnendringen. Een interessante gedachtengang, die men echter moeilijk serieus nemen kan.

[3]

Uiteraard zal onze lichaamsvorm zich naarmate de tijd verstrijkt veranderen tengevolge van het evolutieproces of als gevolg van genetische manipulaties, maar dat is niet van invloed op deze gedachtengang.

10 Buitenaardse beschavingen

Onze reuzensatelliet

Op een of andere manier hebben onze overwegingen wat buitenaardse intelligentie betreft een triomfantelijk einde. Door ons best te doen om tot redelijke en beperkte conclusies te komen, kwamen wij tot de slotsom dat het heelal ongelooflijk rijk aan intelligent leven moet zijn. Met inbegrip van onze eigen beschaving bevinden wij ons in het gezelschap van 390 miljoen andere. Gezamenlijk hebben zij, hier in ons Melkwegstelsel, de grote avontuurlijke reis naar meer kennis en beschaving ondernomen.

Indien deze 390 miljoen beschavingen gelijk verdeeld zijn in de bevolking I buitengebieden van ons Melkwegstelsel, dan zou de afstand tussen twee aangrenzende beschavingen gemiddeld veertig lichtjaren bedragen en gezien vanuit het standpunt van kosmische afstanden is dat niet erg veel.

Toch is er in zekere zin een vraag die alles zou kunnen bederven:

Waar zijn ze dan allemaal?

Indien er inderdaad honderden miljoenen vergevorderde beschavingen in ons eigen zonnestelsel bestaan, dan zouden wij toch mogen veronderstellen dat zij zich buiten hun eigen wereld zouden hebben begeven, dat zij verbonden zouden hebben gesloten of een Galactische Federatie van Beschavingen met afgezanten die zouden zijn gezonden naar oorden, buiten de intergalactische ruimten. En zij zouden ook ons bezocht hebben. Waarom gebeurde dat niet?

Waar blijft iedereen?

Er bestaat aan aantal mogelijke verklaringen voor dit raadsel. Het zou bijvoorbeeld kunnen zijn dat de analyse, gegeven in dit boek, op enkele essentiële punten verkeerd is en dat er geen bewoonbare werelden bestaan behalve de onze.

In vrijwel ieder stadium van de analyse kan een fout schuilen die het gevolg is van onze onvolledige kennis. Misschien komen dubbelsterren veel meer voor dan wij vermoeden en worden planetenstelsels door hun invloed vervormd. In dat geval bestaan er misschien zeer weinig zelfstandige, zonachtige sterren en zeer weinig planetenstelsels zoals ons eigen zonnestelsel.

Het is ook mogelijk dat de ecosfeer erg smal is, zoals sommige berekeningen schijnen aan te tonen en het niet is uitgesloten dat bijna geen enkele planeet zich precies in het gebied rondom een ster bevindt om haar bewoonbaar te maken.

Het kan ook zijn dat om een of andere reden die wij niet kennen, planeten met een massa als die van de aarde zich slechts zelden vormen en dat de planetenstelsels planeten bevatten die net te groot of net te klein zijn en vrijwel nooit precies de juiste massa bezitten.

Het zou ook kunnen zijn dat als gevolg van een onbegrijpelijk kosmisch ongeval vloeibaar water in de juiste hoeveelheden op onze planeet terecht is gekomen en dat wij daarom de enige bewoonbare planeet van het Melkwegstelsel of zelfs van het heelal zijn.

Toch bestaat er, voorlopig althans, geen reden om dit aan te nemen. Bewijzen ervoor kunnen ieder ogenblik gevonden worden, misschien zelfs morgen al. Tot het zover is, hebben wij geen andere keuze dan onze gedachtengang te blijven volgen en doorgaan met het zoeken naar een verklaring voor de afwezigheid van positieve bewijzen voor het bestaan van andere beschavingen in andere delen van het heelal.

Misschien is het geen vergissing die is voortgekomen uit onze onwetendheid, maar het gevolg van iets dat voor de hand ligt en dat wij gewoon over het hoofd hebben gezien. Zou er bijvoorbeeld iets zo ongewoons zijn aan de zon, zijn planetaire stelsel of de aarde zelf dat wij geen gebruik kunnen maken van het principe middelmatigheid?

Wat de zon en het planetaire stelsel in het algemeen betreft, is er niets dat daarop wijst. Zij kunnen op een groot aantal punten uniek zijn, maar niet op een manier die voor de hand ligt. Maar dat geldt niet voor de aarde. Hier hebben wij te maken met iets dat alleen maar uniek is en dat wij tot dusver over het hoofd hebben gezien en dat wij nu moeten zien als een antwoord op de vraag wáár de bezoekers uit de ruimte zijn.

Deze ongewone factor is de satelliet van onze aarde, de maan.

Ik heb al gezegd dat het aarde-maansysteem als gevolg van de buitengewone omvang van de maan ten opzichte van de aarde waar zij omheencirkelt, in het zonnestelsel het meest op een dubbelplaneet lijkt. De maan bezit 1/81 of 0,0123 van de massa van de aarde. De hiervolgende tabel toont de totale satellietmassa van elke planeet in het zonnestelsel, met uitzondering van Pluto, in termen van de massa van de planeet zelf:

Planeet

Totale satellietmassa

Aarde (1 satelliet)

0,0123

Neptunus (2 satellieten)

0,0013

Saturnus (10 satellieten)

0,00025

Jupiter (13 satellieten)

0,00024

Uranus (5 satellieten)

0,00010

Mars (2 satellieten)

0,00000002

Pluto (1 satelliet)[1]

0,10

Venus (geen)

Mercurius (geen)

Indien wij de massa van iedere satelliet vergelijken met de massa van de planeet waar zij omheen cirkelt, dan is de maan om zo te zeggen 6,5 maal zo massief, met uitzondering van Charon, als alle andere satellieten van ons zonnestelsel samen.

Gezien vanuit dit standpunt is de maan een zeer uitzonderlijke satelliet en krijgen wij het beeld te zien van een planeet die zich op een geheel andere wijze heeft gevormd dan de andere.

Alle planeten, van enige omvang, afgezien van de aarde, schijnen zich te hebben gevormd om een centraalgelegen condenseringspunt met enkele onbelangrijke materieknopen in de randgebieden die zo klein zijn vergeleken met het condensatie-centrum, dat nauwelijks verwacht kan worden dat zij de wijze waarop de hoofdplaneet werd gevormd, hebben beïnvloed.

Met betrekking tot de aarde schijnen er twee condensaties te hebben plaatsgevonden, de ene aanmerkelijk groter dan de ander, maar niet buitensporig.

Denk aan Venus en de aarde die zo veel gelijkenis vertonen wat massa en samenstelling betreft, maar die zo verschillend zijn van oppervlak. Zou het mogelijk zijn dat het bestaande verschil, althans gedeeltelijk, kan worden verklaard door het feit dat Venus in één condenseringsproces werd gevormd en de aarde in twee? Werd bij de vorming van de maan materie van de aarde afgerukt, met als gevolg dat de chemische en fysische samenstelling van de aarde zodanig werd veranderd dat er, vergeleken met Venus, een geheel ander geologische evolutie op gang kwam? Heeft dit verschil, misschien aanvankelijk gering, zich dusdanig ontwikkeld dat de aarde tenslotte een koele planeet is geworden, voorzien van oceanen en een relatief ijle atmosfeer, terwijl Venus een hete planeet werd, zonder vloeibaar water en met een zeer dichte atmosfeer?

Misschien is de dubbele condensatie die de dubbelplaneet aarde/Venus tot gevolg had, een buitengewoon zeldzaam verschijnsel en in dat geval zou de veronderstelling dat een van elke twee planeten in de ecosfeer van een zonachtige ster een aarde achtige planeet zou zijn, niet juist. Het zou alleen maar een aarde achtige planeet zijn als zij een maanachtige satelliet zou bezitten en dat zou vrijwel nooit gebeuren. Bij het ontbreken van een maanachtige satelliet zou er hoogstens een Venus-achtige planeet overblijven.

Indien dat het geval zou zijn, dan zouden wij daaruit moeten concluderen dat er praktisch geen bewoonbare planeten in het heelal bestaan en dat de aarde een gelukkige speling der natuur is. Uiteraard zouden er dan ook geen buitenaardse intelligenties bestaan, althans praktisch niet en zou er geen reden zijn ons te verbazen dat het in het heelal zo stil is en dat wij nooit iets hebben gehoord van buitenaardse beschavingen.

Maar, is deze wijze van redeneren steekhoudend? Wat was nu precies de invloed van de vorming van de maan op de vorming van de aarde? Hoe zou zij de dichtheid van de atmosfeer van de aarde hebben verkleind, de hoeveelheid water hebben vergroot en het broeikaseffect van de atmosfeer, zoals het geval is op Venus, hebben voorkomen?

Daarop is tot op heden geen redelijk antwoord te geven.

Tenslotte kunnen wij wijzen op een manier om de verschillen tussen de aarde en Venus te verklaren, die waarschijnlijker is dan een invloed van de maan.

Venus bevindt zich dichter bij de zon dan de aarde. Het proces van fotosynthese, waarbij de ultraviolette straling van de zon de watermoleculen splitst in waterstof en zuurstof, zou daardoor worden versneld; als gevolg van de hogere temperaturen, veroorzaakt door de nabijheid van de zon, zou de aanwezige waterstof snel moeten ontsnappen; de zuurstof zou zich verbinden met het aanwezige methaan om water en kooldioxyde te vormen. Deze processen zouden zich voortzetten om tenslotte een dichte atmosfeer tot gevolg te hebben, die in hoofdzaak uit kooldioxyde zou bestaan en als gevolg waarvan broeikaseffect zou ontstaan om de planeet Venus te maken tot wat zij thans is.

Er moeten nog veel details worden uitgewerkt, maar het is veel gemakkelijker te geloven dat het verschil tussen Venus en de aarde berust op het verschil in afstand tot de zon, dan in het verschil in aard van de satelliet.

In afwachting van verdere bewijzen schijnt er dus geen grond aanwezig te zijn om het bestaan van veel bewoonbare, leven-herbergende planeten te ontkennen, maar ook al zou dat het geval zijn, zijn wij nog lang niet klaar met de merkwaardige aanwezigheid van de maan.

Heeft de aarde haar satelliet gevangen?

Het bestaan van de maan als satelliet van de aarde is zo vreemd, dat sommige astronomen naar voren hebben gebracht dat zij zich niet als satelliet heeft gevormd, maar door de aarde werd ‘gevangen’. Indien dit inderdaad het geval is geweest, kan dit fatale gevolgen hebben voor onze hoop op het bestaan van buitenaardse intelligentie.

Het feit dat de maan zo groot en zo ver van de aarde is als zij is, is in het voordeel van de veronderstelling dat zij een ‘gevangen’ hemellichaam zou zijn. Bovendien bevindt haar omloopbaan zich in een vlak dat dicht in de buurt ligt van het vlak waarin de planeten over het algemeen om de zon cirkelen en aanzienlijk minder dicht bij het equatoriale vlak van de aarde waarin, naar de ervaring ons heeft geleerd, de planeten rondcirkelen. Dit alles zou ons doen geloven dat de maan eerder een kleine planeet zou zijn dan een satelliet.

Bovendien is de samenstelling van de maan ietwat verschillend van die van de aarde. Zij bezit een dichtheid die 3/5 van die van de aarde bedraagt en er is geen metaal in de bodem. Wat dit betreft lijkt haar structuur veel op die van Mars. Zou het mogelijk zijn dat de maan is ontstaan uit dat deel van de oorspronkelijke gas- en stofwolk waaruit ook Mars werd gevormd?

Bovendien ontbreekt het de maan, meer dan de aarde, aan vaste elementen die reeds smelten bij niet al te hoge temperaturen en daarom zouden zijn verdampt. Verder komen glasachtige brokken, afkomstig van rotsachtig materiaal, veelvuldig voor op de maan, terwijl deze op aarde zeldzaam zijn. Deze typische eigenschappen van de maan schijnen erop te wijzen dat zij, misschien gedurende lange tijd, was blootgesteld aan veel hogere temperaturen dan waaraan de aarde, of de maan zelf, thans zijn blootgesteld.

Zou het dus mogelijk zijn dat de maan ontstond tijdens hetzelfde proces dat Mars heeft gevormd en daarom om een of andere reden een zeer excentrieke omloopbaan beschrijft? Misschien schoot zij even dicht langs de zon als Mercurius doet aan de ene kant van haar omloopbaan, om zich aan de andere zijde van de baan even ver van de zon te bevinden als Mars. Dat zou dan de verklaring kunnen zijn voor haar Mercuriaanse oppervlak en haar Marsiaanse inwendige.

Bovendien zou er dan op een gegeven ogenblik iets gebeurd moeten zijn dat het mogelijk maakte voor de aarde om haar te ‘vangen’ toen zij zich op het meest nabije punt bevond.

Uiteraard is geen van deze argumenten wat de status van de maan als ‘gevangen’ hemellichaam betreft, overtuigend. Dat geldt ook voor de grote afmeting van de maan, want alle satellieten waarvan astronomen zeker zijn dat zij zijn gevangen, zijn klein. De afstand van de maan tot de aarde kan het resultaat zijn van de getijdenachtige werking; excentriciteit van haar omloopbaan is minder groot dan van andere satellieten die ongetwijfeld ‘gevangen’ zijn; de inclinatie van het omloopvlak ten aanzien van het equatoriale vlak is minder groot dan die van Triton, de satelliet van Neptunus.

Wat het verschil in samenstelling betreft: het zou kunnen zijn dat de metalen het eerst condenseerden en dat toen de maan begon te condenseren op een bepaalde afstand van de primaire condensatie, de wolk in hoofdzaak uit rotsachtig materiaal bestond. Als verklaring van de geweldige hitte waaraan het oppervlak werd blootgesteld, behoeven wij ons slechts te herinneren dat de maan, in tegenstelling tot de aarde, geen atmosfeer bezit en geen oceanen als schermen tegen zonnestraling.

Het ergste is dat het mechanisme waarmee de aarde in staat zou zijn geweest een hemellichaam met de afmetingen van de maan te vangen, een twijfelachtig probleem vormt en astronomen zijn er dan ook niet in geslaagd in dit opzicht tot een conclusie te komen hoe dat dan in zijn werk moet zijn gegaan.

Hoe dan ook, de tegenargumenten dat de maan een gevangen satelliet zou zijn, zijn evenmin bijzonder overtuigend. Ook wat dit betreft zijn astronomen niet tot definitieve conclusies gekomen. De maan kan misschien niet een gevangen satelliet zijn, maar misschien ook wel.

Wij kunnen er dus vanuit gaan dat de maan wel een gevangen satelliet is en kijken waar dat ons heenvoert.

Om te beginnen: wanneer kan de maan zijn gevangen?

Daar is in feite niet achter te komen. Zij kan bijvoorbeeld vier miljard jaar geleden, niet lang nadat beide lichamen zijn ontstaan en voordat er enig teken van leven op aarde was, zijn gevangen. Het kan ook vier miljoen jaar geleden zijn gebeurd, niet lang voordat de eerste mensapen op aarde verschenen.

Althans, het tijdstip is niet vast te stellen als wij alleen de maan in ogenschouw nemen. Maar laten wij eens van de aarde uitgaan. Is er in de geschiedenis van de aarde iets gebeurd, heeft er een catastrofale omwenteling plaatsgevonden die verband houdt met het ‘vangen’ van de maan en de oorzaak daarvan?

En hoe staat het met het verschijnen van leven op het land? Vreemd genoeg gebeurde dit een tijd later. Terwijl het leven in de oceaan wellicht een miljard jaar na het ontstaan van de aarde begon, ontstond het leven op het land pas 4,2 miljard jaar na het ontstaan ervan. Indien wij de 12 miljard jaar van de aarde als bewoonbare planeet vergelijken met de zeventigjarige levensduur van een menselijk wezen, begon het leven in de oceaan toen de aarde zes jaar oud was en het leven op het land toen zij 25 jaar oud was. Vanwaar dit verschil?

Zou het mogelijk zijn dat de getijden iets hebben te maken met het verschijnen van leven op het land?

De periodieke stijging en daling van het zeewater zou daar mogelijkerwijs iets mee te maken hebben kunnen gehad. Na hoogwater bleven er plassen en poelen achter waarin bepaalde vormen van leven zich wisten te handhaven. Bovendien bleef er van zeewater doordrenkte zandvlakten achter, die gunstig waren voor het overleven van bepaalde soorten leven. Aanpassing maakte het bovendien mogelijk dat bepaalde levensvormen opgewassen waren tegen een zekere mate van uitdroging tussen de ene vloed en de volgende, levensvormen die steeds verder landwaarts oprukten totdat leven mogelijk werd zonder in feite ooit in water te worden ondergedompeld.

Zou het kunnen zijn dat in de vrijwel getijdenloze oceaan van een maanloze aarde er geen sprake was van een overgang van zeeleven en waterleven en dat daarom gedurende drie miljard jaar de ontwikkeling van het leven op het land niet heeft plaatsgevonden?

Zou het mogelijk zijn dat de maan iets meer dan 600 miljoen jaar geleden werd gevangen en dat de getijden die daar plotseling op volgden het afzettingsgesteente voldoende hebben verstoord om alle eerdere sporen van fossielen uit te wissen, als gevolg waarvan het plotselinge verschijnen van fossielen in het Cambrium kan worden verklaard?

Zou een paar honderd miljoen jaar getijdenwerking het leven landinwaarts gedrongen hebben en intelligentie en technologie mogelijk gemaakt hebben?

Uiteraard was de aarde, zonder de maan, niet geheel getijdenloos. Ook de zon veroorzaakt getijden en indien de maan niet aan de hemel stond zouden de getijden, veroorzaakt door de zon, ongeveer 1/3 zijn van de getijden die thans door de zon en de maan samen worden veroorzaakt.

Men kan evenwel zeggen dat de zon alleen niet zou kunnen zorgen voor voldoende hoge waterstanden of dat de maan in vervlogen tijden hogere waterstanden veroorzaakte dan zij thans doet.

Daar door de getijden de omwentelingssnelheid van de aarde om haar as vertraagt, verliest de aarde draaimoment. Het draaimoment kan niet verloren gaan, het kan alleen worden overgedragen. In dit geval is er sprake van een overdracht van de rotatie van de aarde op de aarde/maan rotatie. De aarde en de maan verwijderen zich langzaam van elkaar en beschrijven groter wordende banen om hun gezamenlijke zwaartepunt en verkrijgen daardoor een groter wordend draaimoment.

Indien wij onze blik naar het verleden richten, blijkt dat toen 400 miljoen jaar geleden de overgang begon van het leven in de oceanen naar het leven op het land, de dagen korter geweest moeten zijn en dat de maan zich dichter bij de aarde heeft moeten bevinden. In feite bestaan er bewijzen aan de hand van de groeiringen van fossiele koraalriffen uit deze periode, dat een etmaal toen 21,8 uur duurde en de omwentelingstijd van de maan 21 dagen bedroeg, wat betekent dat de maan zich toen slechts 320 000 km van de aarde bevond.

Rekening houdend met het feit dat het getijdeneffect omgekeerd evenredig is aan de derde macht van de afstand, blijkt dat 400 miljoen jaar geleden de getijdenhoogte 1,66 maal de huidige was en 1,44 maal de huidige gezamenlijke zon en maan getijden. Daar de getijden ruwweg 1,5 maal zo hoog waren als nu en zich tien procent sneller op en neer bewogen dan thans (dank zij de kortere etmalen), moet de druk van zeeleven naar landleven toen aanmerkelijk meer effectief geweest zijn dan thans het geval is.

Wij zouden daaruit kunnen concluderen dat het feit dat de aarde na het volbrengen van de hachelijke taak van het vangen van de maan te hebben volbracht (een zó moeilijke taak dat astronomen niet in staat zijn te verklaren hoe dat moet zijn gebeurd), de evolutie van het leven op het land mogelijk heeft gemaakt.

Toen wij uitrekenden hoeveel myriaden bewoonbare planeten er moesten bestaan, lieten wij buiten beschouwing hoe weinig erin zouden zijn geslaagd een grote satelliet te vangen die toevallig in de buurt was en waarop zich wellicht landleven had ontwikkeld.

Niettemin is dit geen overtuigend argument in het voordeel van de theorie dat de aarde de enige in haar soort zou zijn waarop zich leven op het land zou hebben verplaatst en als gevolg daarvan intelligentie en een technologische beschaving was ontstaan. Voor het verklaren van leven op het land hebben we geen maan nodig, want gedurende de miljarden jaren dat het leven wel in de zee, maar niet op het land bestond, zouden de maangetijden, hoe hoog dan ook, niet de verplaatsing van het leven naar het land teweeggebracht kunnen hebben.

Gedurende het grootste deel van het bestaan van de aarde bevatte de atmosfeer niet meer dan een klein percentage, zo niet in het geheel geen vrije zuurstof. Dit betekent dat er geen ozonlaag aanwezig was in de bovenste lagen van de atmosfeer en dat grote hoeveelheden ultraviolette straling van de zon het aardoppervlak konden bereiken.

De energierijke ultraviolette straling is schadelijk voor leven, daar zij de gecompliceerde moleculen afbreekt waarvan het leven afhankelijk is. Dit zou het bestaan van leven in de oceanen evenwel niet aantasten, want genoemde moleculen zouden ver genoeg onder het oppervlak kunnen blijven ronddrijven zonder te weinig of te veel ultraviolette straling te ontvangen.

Op het land zou het evenwel niet gemakkelijk zijn om aan de dodelijke straling te ontkomen en daarom bleef het land dood en gesteriliseerd door het zonlicht.

Zelfs aan het begin van het Cambrium, 600 miljoen jaar geleden, bevatte de atmosfeer van de aarde nauwelijks vijf procent zuurstof, maar de hoeveelheid zuurstof nam nu gestadig toe en de ozonlaag die zich had gevormd, werd gestadig dikker. De ultraviolette straling werd steeds meer door deze laag geblokkeerd en ongeveer 400 miljoen jaar geleden was de hoeveelheid van deze straling die de aarde bereikte niet langer dodelijk. Voor het eerst werden tere levende weefsels, die door de getijden de oevers werd opgedreven, niet onmiddellijk gedood. Langzaam werd het vasteland gekoloniseerd.

Het schijnt dus dat wij de gedachte dat de maan een essentiële rol gespeeld zou hebben in de ontwikkeling van beschavingen, dienen los te laten. Of een bewoonbare planeet een grote, een kleine, een gevangen, verschillende satellieten of geen satelliet bezit, zal, gegeven de beschikbare bewijzen[2], geen invloed hebben op de ontwikkeling van het leven op het land.

Maar waar blijft iedereen dan?

Intelligentie

Aangenomen dus dat er evenveel bewoonbare planeten zijn als wij hebben geschat en dat zij alle beschikken over landleven, hoe zeker kunnen wij er dan van zijn dat er op elk van deze planeten uiteindelijk een intelligente levensvorm zal ontstaan?

Doen wij er misschien verkeerd aan het principe der middelmatigheid in deze fase van onze berekeningen toe te passen? Kan het zijn dat de ontwikkeling van intelligentie op aarde een ongelooflijk gelukkig toeval is en dat ondanks het feit dat het heelal en ons zonnestelsel krioelt van leven, zelfs van landleven, er nergens, behalve op aarde, andere beschavingen bestaan?

Zou het dan vrijwel onmogelijk zijn aan de voorwaarden voor het bestaan van intelligent leven tegemoet te komen? En wat zijn deze voorwaarden dan?

In de eerste plaats dient een intelligente soort tamelijk groot van omvang te zijn, daar het een groot brein moet ontwikkelen, maar niet te groot en wel in die zin dat het lichaam niet overheerst.

Zo is bijvoorbeeld een menselijk wezen intelligenter dan zijn grotere soortgenoot, de gorilla en ongetwijfeld intelligenter dan de nog grotere, thans uitgestorven, Gigantopithecus, een der grootste primaten die, voor zover wij weten, ooit heeft bestaan.

Niettemin is de mens een van de vier grootste primaten die thans bestaan en deze zijn alle vier intelligenter dan de kleinere primaten, te beginnen met de gibbon. Wat meer zegt, Homo sapiens, de intelligentste van alle hominiden, is bovendien het grootst.

Van de zoogdieren die geen primaten zijn, zijn de olifant en de dolfijn het intelligentst. Bovendien zijn het grote dieren. De inktvis, het intelligentste dier onder de ongewervelde dieren is onder laatstgenoemde een van de grootste, en de kraai, waarschijnlijk een van de intelligentste vogels, behoort bovendien tot de grootste.

Deze grotere omvang moet een van de oorzaken zijn van het late verschijnen van intelligentie op aarde, en dat geldt waarschijnlijk ook voor iedere bewoonbare planeet, daar het de blinde evolutie veel tijd kost om soorten te ontwikkelen die groot genoeg zijn om een brein te huisvesten dat dit mogelijk kan maken.

Wat het nog moeilijker maakt is het feit dat het brein het meest complexe weefsel is en daarom is het, om het zo maar eens uit te drukken, veel gemakkelijker aanvullende massa en ingewikkelde weefsels te ontwikkelen dan hersenen. Als gevolg daarvan bestaan er veel meer grote soorten met kleine hersenmassa, dan grote soorten met grote massa.

Zou de moeilijkheid om grote lichamen voort te brengen met grote hersenmassa niet zo groot zijn om dit in bijna alle gevallen onmogelijk te maken?

Uiteraard zouden wij kunnen beweren dat intelligentie zulke voordelen biedt, dat de neiging ertoe allesoverheersend zou zijn. Tenslotte is het onze intelligentie die menselijke wezens beveiligt tegen iedere vorm van leven die groot genoeg, voldoende is gewapend en agressief genoeg is om ons te vernietigen als wij niet intelligent zouden zijn. Geen enkel aasdier is tegen ons opgewassen, ja, wij moeten ons zelfs inspannen om de meest trotse, prachtigste exemplaren ervan voor uitroeiing te behoeden, maar ondanks dit alles zouden onze pogingen daartoe wel eens kunnen mislukken. De kracht van onze intelligentie is te groot om ons milder te maken.

Laten wij ons evenwel niet laten misleiden door onze trots. Onze intelligentie is niet een alles-overheersend voordeel. Er zijn ook nadelen aan verbonden. Daar een intelligent organisme betrekkelijk groot dient te zijn, moet het qua aantal betrekkelijk klein blijven. Het dient een lange levensduur te bezitten om voordeel uit deze intelligentie te trekken, want als het jong sterft, voordat het veel geleerd heeft, heeft intelligentie geen zin, en als gevolg daarvan dient het zich betrekkelijk langzaam te vermenigvuldigen.

Indien een intelligente soort dus met andere soorten moet wedijveren die over een korte levensduur beschikken en die klein en vruchtbaar zijn, hebben de intelligente soorten te kampen met grote nadelen. Er bestaat alle reden aan te nemen dat de evolutie de beloning (overleving) meer dan wat dan ook verbindt met vruchtbaarheid.

De intelligente soorten hebben weinig jongen, die tamelijk hulpeloos zijn tot het buitengewoon gecompliceerde brein, dat zelfs tijdens een langdurige foetale staat niet voldoende kan groeien, zich voldoende heeft ontwikkeld. Als er iets met het jonge organisme gebeurt voordat het in staat is zich voort te planten, dan kan het als een enorme, zinloze investering van tijd en inspanning worden beschouwd, zowel biologisch als sociaal bekeken.

Een kleine, onintelligente soort is in staat duizenden, ja zelfs miljoenen eitjes voort te brengen die ontelbare jongen op de wereld zetten die, onafhankelijk van hun ouders, kunnen bestaan. De meeste ervan zullen worden opgegeten, maar de investering van een ervan is te verwaarlozen en sommige zullen zeker in leven blijven.

Trouwens, een korte levensduur en vruchtbaarheid betekent een bliksemsnelle ontwikkeling. Insecten, die het bekendste voorbeeld vormen van vruchtbare organismen met een korte levensduur, hebben zich in meer soorten gesplitst dan alle andere levende soorten samen en vormen volgens andere normen dan die zijn gebaseerd op onze ijdelheid, de succesvolste organismen ter wereld.

Ook is de mensheid op de huidige hoogte van haar intelligentie en het peil van haar technologie, niet in staat de insecten te verdelgen. Wij kunnen zonder moeite olifanten en walvissen vernietigen, maar de insecten, die grote hoeveelheden van ons voedsel verorberen, zijn niet door ons te verslaan. Wij kunnen er miljarden van doden, maar er blijven er altijd voldoende over om de vernietigde exemplaren te vervangen. Indien wij vergiften gebruiken, blijven degenen die daartegen resistent zijn leven, om vervolgens miljarden andere voort te brengen die eveneens resistent zijn. Wij gebruiken onze hersenen, maar zij hun vruchtbaarheid en als gevolg daarvan overwinnen zij.

Afgezien van menselijke wezens zijn andere intelligente soorten zelfs nog minder succesvol. Noch de gorilla, noch de chimpansee vertegenwoordigen bijzondere succesvolle soorten. In ieder geval kunnen zij niet tegen de ratten op wat het zich handhaven in een vijandige wereld betreft en dat geldt ook voor de olifanten, ten opzichte van de konijnen of de walvissen ten opzichte van de haringen.

Zouden wij daarom mogen stellen dat evolutionair gezien intelligentie een doodlopende steeg is? Zou het kunnen zijn dat de nadelen ervan niet opwegen tegen de voordelen, tot er een bepaald niveau dat de intelligente soorten bepaalde vormen van werelddominatie zal garanderen is bereikt en voorbij wordt gestreefd?’

Misschien is dit niveau zo moeilijk te bereiken, omdat intelligentie door de mensachtigen alleen maar werd verkregen door een vorm van stom geluk die zich nergens anders schijnt te hebben herhaald.

Niettemin is dit alles niet overtuigend.

Als wij de evolutie op aarde aan een beschouwing onderwerpen, schijnt er een overwegende ontwikkeling te bestaan wat betreft omvang en complexiteit (zo nu en dan in een overdreven vorm zodat er sprake is van verminderde meeropbrengsten). Bovendien schijnt toenemende complexiteit steeds gepaard te gaan met een toename van intelligentie bij een groot aantal groepen levende wezens.

Zelfs onder de insecten zijn op zijn minst drie groepen — mieren, bijen en termieten — sociale wezens. In plaats van uit te groeien tot grote, complexe individuen, blijven zij klein, maar vormen grote, ingewikkelde gemeenschappen en deze lijken als geheel intelligenter dan de kleine individuen waaruit zij zijn samengesteld.

Indien intelligentie toeneemt tijdens de ontwikkeling van vele verschillende soorten en dit zelfs doet op twee zeer verschillende wijzen — de ontwikkeling van individuen en de ontwikkeling van gemeenschappen — dan zullen wij moeten aannemen dat vroeg of laat bepaalde zich ontwikkelende intelligenties het kritieke niveau zullen overschrijden.

Het gewicht aan bewijsmateriaal dat thans bekend is, dwingt ons daarom tot de overweging dat intelligentie, voldoende intelligentie, een min of meer onvermijdelijke ontwikkeling is, om, indien er voldoende tijd voor aanwezig is, op een bewoonbare planeet een beschaving te doen ontstaan.

Ondergang

Niettemin komen wij steeds weer terug op dezelfde vraag: Indien wij geen redenen kunnen vinden om het bestaan van honderden miljoenen beschavingen in ons Melkwegstelsel te ontkennen, waarom is het dan zo stil om ons heen? Waarom heeft geen van deze beschavingen zich ooit aan ons kenbaar gemaakt?

Misschien ligt het antwoord op deze vraag in het feit dat wij ons alleen maar hebben beziggehouden met de vraag hoe het mogelijk was dat er zoveel beschavingen zijn ontstaan. Wij hebben ons nog niet afgevraagd hoe lang een beschaving in stand kan blijven nadat zij is ontstaan.

Dit is een belangrijk punt. Stel dat iedere beschaving die ontstaat slechts een beperkte tijd blijft voortbestaan om vervolgens onder te gaan. Indien wij alle bewoonbare planeten in het heelal in beschouwing zouden nemen, dan kan dit betekenen dat wij misschien zouden ontdekken dat op een groot aantal ervan nog geen beschaving is ontstaan, maar dat ze op een gelijk aantal bewoonbare planeten inderdaad was ontstaan, maar reeds ten onder ging. Slechts op zeer weinig planeten zouden wij dan een beschaving aantreffen die zo kortgeleden was ontstaan dat zij nog niet was verdwenen.

Hoe korter de duur van beschavingen, hoe minder waarschijnlijk het is dat wij een wereld zouden ontdekken waarop een beschaving bestond die nog niet de tijd had gehad om ten onder te gaan en hoe minder beschavingen er thans zullen zijn, of op elk ander gegeven moment van de geschiedenis van het heelal.

Zou het dan misschien kunnen zijn dat beschavingen ‘zelfbeperkend’ zijn en dat de reden waarom beschavingen elders in het heelal zich nog niet aan ons kenbaar hebben gemaakt is, dat zij nog niet lang genoeg hebben geduurd om zich te manifesteren?

Bestaan er redenen te veronderstellen dat beschavingen misschien kort van duur zijn? Helaas is, gezien vanuit de enige beschaving die wij kennen, de onze, het vinden van redenen daarvoor maar àl te gemakkelijk.

De toekomst van onze eigen beschaving is dubieus. Kort gezegd is de reden daarvoor dat het ons moeilijk valt, en misschien is dat wel onmogelijk, gezamenlijke oplossingen voor onze problemen te vinden. Wij zijn zo twistziek dat wij blijkbaar onze plaatselijke ruzies belangrijker vinden dan onze gezamenlijke overlevingskansen.

In zekere zin moeten de soorten in strijd met elkaar leven. De reproductieve vermogens zijn van dien aard, dat alle soorten die zich vrij voortplanten, hun voedselvoorraad, hoe omvangrijk deze ook moge zijn, binnen korte tijd kunnen opmaken.[3] Als gevolg daarvan zullen de soorten onderling altijd wedijveren om voedsel. Deze strijd behoeft niet altijd een directe confrontatie in te houden, maar toch kan het overleven van bepaalde soorten de ondergang van andere soorten tot gevolg hebben. Zelfs planten voeren een genadeloze strijd om zonlicht.

Het gevaar voor een beschaving is niet alleen het feit dat de mens twistziek is, maar dat hij veel twistzieker is dan andere levende wezens. Hiervoor bestaan verschillende redenen, die ieder voor zich te maken hebben met intelligentie. En dat is jammer, want het zou kunnen betekenen dat alle soorten die in staat zijn een beschaving te ontwikkelen noodgedwongen al te zeer twistziek dienen te zijn.

Zo is bijvoorbeeld de mens, dank zij zijn intelligentie, in staat zich ervan bewust te zijn dat er zoiets als wedijver bestaat. Menselijke wezens zijn er niet slechts op uit om een beetje voedsel te veroveren of om hun zojuist gedode prooi te verdedigen, maar werken plannen uit om op de lange duur anderen vóór te zijn.

Bij de andere soorten zal een gevecht over voedsel duren totdat één individu erin slaagt het op te slokken. De ander trekt zich vervolgens teleurgesteld terug. Voor hem heeft het geen zin door te vechten als het voedsel is verdwenen.

Intelligente wezens zijn in staat iets vooraf te beramen of te voorzien en begrijpen daarom wat hongerdood betekent en dat dit op een gegeven ogenblik misschien zal kunnen gebeuren. Daarom is een gevecht om voedsel vaak gewelddadig en van lange duur en eindigt het niet zelden met ernstige verwondingen of de dood. Bovendien, zelfs als een individu verdreven of verslagen wordt zonder ernstig gewond te zijn en als het voedsel door de vijand wordt veroverd, behoeft het gevecht nog lang niet ten einde te zijn.

Menselijke wezens zijn intelligent genoeg om een wrok te blijven koesteren. De verliezer die zich de schade herinnert die hij heeft opgelopen bij zijn pogingen tot overleving, zal ernaar streven de winnaar met behulp van bedrog, valstrikken of met de medewerking van vrienden te doden. Bovendien zal de verliezer dit niet doen omdat hem dit onmiddellijk voordeel brengt of omdat het zijn overlevingskansen zal vergroten, nee, hij zal handelen uit woede over wat hem is overkomen.

Het is niet waarschijnlijk dat andere soorten dan de mens zullen doden uit wraak of om wraak te voorkomen. Dit gebeurt niet omdat mensen slechter zouden zijn dan andere dieren, maar omdat zij intelligenter zijn en zich dingen kunnen herinneren en zich een conceptie kunnen vormen van het begrip wraak.

Bovendien bestaan er bij de andere soorten niet veel meer zaken dan voedsel, voortplanting en zorg voor de jongen om ruzie over te maken, terwijl de mens daarentegen met zijn vermogen tot vooruitzien en om zich dingen te herinneren vrijwel ovfer alles hebzuchtige opvliegingen kan krijgen. Het verlies van een sieraad of een mislukte poging iets te verkrijgen kan leiden tot geweld of dood.

Naarmate een beschaving nadert of wordt bereikt, ontwikkelt de mens een meer materialistische cultuur, een cultuur waarin het belangrijk is een aantal zaken te bezitten. De ontwikkeling van jachttechnieken maakt stenen bijlen, speren en pijl en boog tot waardevolle zaken. De landbouw maakt land veel waardevoller dan het ooit geweest is. Een groeiende technologie vergroot het aantal bezittingen en alles — veekudden, potten, stukken metaal — wordt gelijkgesteld aan economisch welzijn en sociale status. De mens krijgt daardoor een eindeloos aantal redenen om aan te vallen, te verdedigen, te verwonden of te doden.

Bovendien leidt de ontwikkeling van de technologie er onvermijdelijk toe dat de individuele mens grotere agressiemethoden tot zijn beschikking krijgt. Het gaat er niet alleen om dat wij kiezen tussen het smeden van zwaarden of ploegscharen. Natuurlijk zijn bepaalde technologische producten bedoeld om te doden, maar vrijwel alles kan worden gebruikt om te doden als er sprake is van voldoende woede of angst. Een flinke, zware pan of pot die doorgaans voor de vreedzaamste doeleinden wordt gebruikt, kan dienen om iemands hersens in te slaan.

En zo gaat het eindeloos door. De mens heeft nu een groter aantal dodelijke wapens tot zijn beschikking dan ooit het geval is geweest en hij zal ongetwijfeld doorgaan met deze te perfectioneren en de vernietigingskracht ervan te verhogen.

Wij kunnen hieruit concluderen dat het voor welke soort dan ook onmogelijk is intelligent te zijn zonder de betekenis van wedijver te leren begrijpen, om de gevaren te kunnen voorzien verbonden aan de nederlaag, om een oneindig aantal materiële zaken te ontwikkelen en immateriële abstracties te ontwikkelen waarover hij met anderen kan wedijveren en wapens te ontwikkelen die hem daarbij kunnen helpen.

Als gevolg daarvan en als het tijdstip zal zijn aangebroken dat de wapens die intelligente wezens ontwikkelen een allesvernietigende kracht bezitten, zal een beschaving automatisch aan haar eind komen.

Homo sapiens schijnt de gehele toonladder van zijn ontwikkeling te hebben doorlopen en ziet zich thans voor een situatie geplaatst waar een kernoorlog op grote schaal misschien voor altijd een eind aan het verschijnsel beschaving zal maken.

Zelfs indien wij een kernoorlog weten te vermijden, zullen andere voortbrengselen van een zich ontwikkelende technologie zonder voldoende controle, ons einde kunnen betekenen. Een zich eindeloos uitbreidende wereldbevolking, gecombineerd met een slinkende voorraad energie en materiële hulpmiddelen, zal onvermijdelijk een periode van toenemende hongersnoden met zich meebrengen en dat zou wel eens een uit wanhoop geboren thermonucleaire oorlog tot gevolg kunnen hebben.

Milieuvervuiling zal bovendien mogelijk de levensvatbaarheid van de aarde doen afnemen, hetzij door haar te vergiftigen met radioactieve afval afkomstig uit kerncentrales, hetzij door het scheikundige afval van onze fabrieken en auto’s of door zoiets gewoons als kooldioxyde afkomstig van steenkool en aardolie, die wel eens een niet te stuiten ‘broeikaseffect’ zouden kunnen veroorzaken.

Maar misschien zal onze beschaving ook ineenstorten als gevolg van intern geweld en wel door het feit dat beperkingen ervan ten onder gaan als gevolg van de druk van steeds groeiende bevolkingen en het verminderen van de levensstandaard, iets dat duidelijk blijkt door het steeds groter wordende aantal terreurdaden.

Goed, laten we aannemen dat zich de zaken op welke wereld dan ook op deze wijze voltrekken. Een beschaving ontstaat, de technologische ontwikkeling versnelt zich, om tenslotte het kernbomniveau te bereiken. Daarna eindigt zij met een grote knal.

Laten wij onszelf bovendien als een gemiddelde beschouwen en aannemen dat er op iedere bewoonbare planeet met een potentiële levendragende duur van 12 miljard jaar, na 4,6 miljard jaar intelligente soorten ontstaan die gedurende 600 000 jaar langzaam een beschaving opbouwen tot het moment waarop deze beschaving niet langer kan bestaan.

Daar 600 000 een twintigduizendste van 12 miljard is, kunnen we de 650 miljoen bewoonbare planeten van ons Melkwegstelsel delen door 20 000 en daaruit kunnen concluderen dat slechts 32 500 ervan zich in de periode van 600 000 jaar bevinden waarin een soort die de intelligente evenknie van Homo sapiens is, bezig is zijn macht te ontplooien.

Gemeten naar de tijd die menselijke wezens nodig hebben gehad gedurende de verschillende perioden van hun ontwikkeling, en als wij ervan uitgaan dat op gemiddeld 540 bewoonbare planeten die intelligent leven herbergen, althans in de meer ontwikkelde delen van deze planeten, landbouw beoefenen en in steden wonen.

Op 270 planeten van ons Melkwegstelsel hebben intelligente wezens de kunst van het schrijven ontwikkeld. Op twintig planeten bestaat er zoiets als moderne wetenschap; op tien ervan heeft zich zoiets als een industriële revolutie voltrokken en op twee ervan wordt er gebruik gemaakt van kernenergie, maar deze twee beschavingen naderen uiteraard hun einde.

Daar de 600 000 jaren van ‘mensheid’ plaatsvinden in een periode die samenvalt met de helft van de levensduur van een zon en daar wij ervan uitgaan dat menselijke ervaring het gemiddelde vertegenwoordigt, dan vallen een twintigduizendste van alle bewoonbare planeten buiten genoemde periode, de ene helft ervoor, de andere helft erna. Dit betekent dat er op 325 miljoen planeten nog geen intelligente soorten zijn ontstaan en dat er op 325 miljoen planeten tekenen van vergane beschavingen te vinden moeten zijn en nergens bestaat er een planeet met een beschaving die niet alleen in volle bloei is, maar die zich bovendien verder noemenswaardig verder ontwikkeld heeft dan de onze.

Indien dit alles inderdaad zo is, dan is het niet verwonderlijk, zelfs indien onze eerdere analyse wat betreft de honderden miljoenen beschavingen die zich in ons zonnestelsel zouden ontwikkelen, dat wij nooit iets van hen gehoord of gemerkt hebben.

Samenwerking

En toch is deze deprimerende analyse misschien niet helemaal waterdicht. Naijver is nu eenmaal niet de enige factor die wij bij de mens aantreffen. Er bestaat ook zoiets als samenwerking en zelfs onbaatzuchtigheid.

Indien de intelligentie van menselijke wezens het voor hen mogelijk maakt zich geschillen te herinneren en wraak te beramen, maakt intelligentie het ook mogelijk begrip te tonen voor de gevoelens van anderen en dingen te vergeven. Zelfs iemand die keihard is, kan uit zuiver egoïstische oogmerken de voordelen van samenwerking begrijpen.

Tenslotte kan iemand die met een klap een mededinger kan doden en al het aanwezige voedsel kan opeten, dit voedsel ook met anderen delen en door samenwerking met anderen nieuwe voedselvoorraden vinden en daardoor de kans op een toekomstige hongerdood verminderen of onmogelijk maken.

Er bestaan ontelbare voorbeelden van onbaatzuchtigheid ten aanzien van de eigen familie, de stam, vrienden, ja, zelfs van abstracte idealen. Ontelbare mensen hebben in de geschiedenis inplaats van de onmiddellijke bevrediging van verlangens, ja, zelfs als het hun eigen leven betrof, de voorkeur gegeven aan zelfopoffering en als de onzelfzuchtigen in de geschiedenis een minderheid vertegenwoordigen, dan is hun invloed altijd groter geweest dan hun aantal.

Zelfs onze meest agressieve activiteit, de georganiseerde oorlogvoering, is onmogelijk als soldaten elkaar niet zouden beschermen en hun levens niet zouden willen opofferen.

Het gevolg daarvan is dat over het algemeen bepaalde politieke eenheden van de mensheid, gemeenschappen waarin geweld aan strenge banden wordt gelegd of wordt beantwoord door georganiseerde straffen, in de loop der tijden de neiging hebben getoond zich uit te breiden.

Stammen van jagers, bestaande uit enkele honderden individuen, maakten plaats voor landbouwgemeenschappen, stedelijke gemeenschappen en steeds groeiende wereldrijken. Een zesde deel van het vasteland op aarde wordt, op dit moment, beheerst door het gecentraliseerde Sovjetbewind vanuit Moskou. Een vijfde van de wereldbevolking wordt beheerst door de Chinese regering vanuit Peking. Een derde van de wereldwelvaart staat onder controle van de Amerikaanse regering te Washington.

Wij zouden dus mogen veronderstellen dat de natuurlijke ontwikkeling zich zou bewegen in de richting van een politieke eenheid die de gehele aarde en alle inwoners daarvan zal omvatten.

Helaas valt daar thans heel weinig van te merken. De naties van deze aarde erkennen geen wet boven hun eigen wet en kunnen oorlog met elkaar gaan voeren indien zij dit wensen, en dat doen sommige dan ook. Bovendien kunnen hun eigen wettelijke beperkingen falen en kan er burgeroorlog of anarchistisch terrorisme op welk niveau dan ook optreden.

Uit alles blijkt duidelijk dat, sinds de komst van de kernbom, een groeiende weerzin bestaat om de oorlogvoering te riskeren. Sinds 1945 hebben er geen oorlogen tussen de grote wereldmachten plaatsgevonden en zelfs kleine, plaatselijke oorlogen, hebben er niet toe geleid dat de grote wereldmachten direct met elkaar in oorlog kwamen.

Bovendien is er steeds meer begrip ontstaan voor het feit dat overbevolking, milieuvervuiling, uitputting van grondstoffen en intermenselijke vervreemding gevaren betekenen die de gehele aarde beïnvloeden en dat oplossingen daarvoor op een wereldomvattende schaal zullen dienen te worden ondernomen. De gedachte dat men bijna het knarsetanden van de mensen kan horen vanwege het feit dat de wereld zich tegenover de onaangename noodzaak geplaatst ziet onderlinge verschillen en verdachtmakingen te beëindigen om tot samenwerking te komen, schijnt daarmee in tegenspraak te zijn.

Misschien zal de mensheid falen. Misschien zullen de krachten van het geweld die van de samenwerking te machtig zijn. Misschien hebben we wel te lang gewacht dat wij, zelfs al verlangen wij met ons gehele wezen naar samenwerking, de ondergang van de beschaving niet langer kunnen tegenhouden. Niettemin, zelfs al zijn wij aan de verliezende hand, zal dat niet iets onvermijdelijks zijn waartegen wij geen tegenstand zullen bieden. Nee, wij zullen ons blijven verzetten.

In ieder geval zal het een dubbeltje op zijn kant zijn. Misschien storten wij in elkaar nadat wij onszelf bijna gered hebben, misschien zullen wij alles overleven na veel geleden te hebben.

Van dit alles zouden wij op grond van het principe der middelmatigheid kunnen afleiden dat, over het algemeen gesproken, het voor alle beschavingen een hachelijke zaak is om te bestaan. Als gevolg van onvoorspelbare historische rampen, ja, zelfs als gevolg van biologische factoren, kunnen sommige beschavingen meer of andere minder kans hebben te blijven voortbestaan.

Indien wij onze eigen beschaving vanuit dit standpunt bekijken en gelijke kansen bezitten om te blijven voortbestaan of ten onder te gaan, dan mogen wij veronderstellen dat de helft van de beschavingen die op het ogenblik in het Melkwegstelsel bestaan, de soort crisis die wij thans doormaken, zullen overleven.

Uiteraard is de huidige crisis niet de enige dodelijke crisis waarmee een beschaving kan worden geconfronteerd. Er kunnen ook externe gevaren bestaan, er kan een supernova exploderen binnen enkele lichtjaren van een beschaving vandaan. Straling kan ernstige beschadigingen van de erfelijkheidsdragers veroorzaken. Een planeet kan in botsing komen met een planetoïde. De ster waar een planeet omheen cirkelt kan periodes van instabiliteit gaan vertonen.

Mogelijk bestaan er ook innerlijke gevaren, gevaren die moeilijk voorspelbaar zijn omdat wij nog niet het stadium hebben bereikt waarin zij kunnen optreden. Denk bijvoorbeeld aan een beschaving die al haar problemen heeft opgelost en het hoogste niveau van zekerheid heeft bereikt. Een dergelijke beschaving zou wel eens uit louter verveling tot zelfdestructie kunnen overgaan en misschien komt er aan iedere beschaving vanzelf een eind.

Wat zou, met het oog op dit alles, de gemiddelde duur van een beschaving dan wel kunnen zijn?

Op deze vraag is geen logisch antwoord mogelijk. Wij weten het gewoonweg niet.

Natuurlijk kunnen we zeggen dat, gezien het feit dat wij nog niet zijn bezocht, de duur van beschavingen kort moet zijn.

Maar voordat wij deze ontmoedigende conclusie trekken, zouden wij er, qua experiment, van kunnen uitgaan dat beschavingen wel lang duren en vervolgens kunnen nagaan welke logische redenen er dan nog overblijven ter verklaring van het feit dat wij nog niets hebben vernomen van onze intellectuele familieleden in de diepten van het heelal. Als wij daarvoor geen enkele reden kunnen vinden, dan zullen wij worden gedwongen tot de aanvaarding van de hypothese der kortstondigheid van beschavingen.

Laten wij er evenwel van uitgaan dat de gemiddelde beschaving, door wat voor redenen dan ook, het een miljoen jaar uithoudt. Waarom nou net precies een miljoen jaar? Omdat het een leuk rond getal is, zowel lang volgens menselijke maatstaven als kort gezien naar de planetaire maatstaven.

Is het evenwel wel eerlijk aan te nemen dat, indien een beschaving aan haar eind komt, dit voor eens en altijd gebeurt?

Misschien niet. Zelfs al zou de mensheid zichzelf opblazen en het land, het water en de lucht besmetten met radioactief afval, dan zal deze radioactiviteit na verloop van tijd afnemen. Ook is mogelijk dat bepaalde vormen van leven dit zullen overleven. Na miljoenen jaren zal de aarde zich misschien herstellen en zullen als gevolg van geologische processen de natuurlijke grondstoffen opnieuw worden aangevuld, terwijl het proces van de evolutie ervoor zal zorgen dat het leven opnieuw uitwaaiert en dat er nieuwe soorten zullen ontstaan en tenslotte kunnen er dan ook andere intelligente soorten ontstaan die een nieuwe beschaving voortbrengen.

Niettemin is het ook mogelijk dat een oude menselijke beschaving niet door geweld aan haar eind komt, maar als gevolg van een equivalent van menselijke ouderdom.

Het is dus niet helemaal onwaarschijnlijk dat er na een miljard jaar een tweede beschaving ontstaat. Kortom, het is mogelijk dat er tweede en derde generatie beschavingen, enz. ontstaan, misschien wel een tiende generatie beschaving voordat de ster van een planeet de hoofdreeks verlaat.

Bewijzen hiervoor bezitten wij niet. Op aarde schijnt onze beschaving een ‘eerste generatie’ beschaving te zijn. Er bestaan geen tekenen dat er vroegere, prehumane beschavingen[4] hebben bestaan want aan de hand van onze evolutie van het leven op onze planeet is met geen mogelijkheid af te leiden welke prehumane levende soorten een dergelijke beschaving zouden hebben ontwikkeld.

Intuïtief gezien is het niet moeilijk aan te nemen dat een dergelijke opeenvolging van beschavingen zou kunnen bestaan. Het is zelfs mogelijk dat een stervende beschaving voor haar eigen opvolgster zou kunnen zorgen, het zij door middel van genetische manipulaties van een of andere aanverwante soort of door het ontwikkelen van kunstmatige intelligentie.

Rekening houdend met alle op elkaar volgende beschavingen op een planeet mogen we veronderstellen dat de gemiddelde totale duur van een beschaving gedurende de tijd dat haar ster in de hoofdreeks blijft, misschien tien miljoen jaar is.

Dit is een voorzichtige schatting, welke inhoudt dat beschavingen op een soortgelijke planeet als onze aarde slechts 1/740 deel van de tijd zouden blijven bestaan van de tijd dat de betreffende planeet geschikt voor leven zal blijven nadat de eerste beschaving is ontstaan. Dat betekent dat slechts een ster op de 570 000 een thans bestaande beschaving zal verlichten.

Rekening houdend met onze berekening dat er wellicht 390 miljoen beschavingen zijn ontstaan, komen wij nu aan onze dertiende stelling:

13. Het aantal planeten van ons sterrenstelsel waarop thans een technologische beschaving bestaat bedraagt 530 000.

Verkenningen en ontdekkingsreizen

Zelfs indien wij rekening houden met de sterfelijkheid van beschavingen zouden er dus thans in ons zonnestelsel meer dan een half miljoen aanwezig zijn. De vraag blijft dus bestaan: Waar is iedereen dan wel?

Laten we niettemin hun nabijheid niet overschatten. Zij zijn in ieder geval niet onze naaste buren.

Hier, aan de rand van ons zonnestelsel (de plaats waarvan wij hebben vastgesteld waar zij moeten bestaan) is de afstand tussen twee naburige sterren die niet gravitatief met elkaar verbonden zijn, zoals bij meervoudige sterrensystemen, ongeveer 7,6 lichtjaar.

Indien slechts een op de 570 000 sterren haar licht laat schijnen op de verder gevorderde beschavingen die thans bestaan, bedraagt de gemiddelde afstand 7,6 lichtjaar vermenigvuldigd met de derdemachtswortel van 570 000 en dat is gelijk aan ongeveer 630 lichtjaar.

Dit is een grote afstand en het kan zijn dat dit de reden is die het uitblijven van buitenaardse bezoeken verklaart: het overbruggen van deze afstand.[5] Het is niet uitgesloten dat een beschaving, hoe vergevorderd deze ook moge zijn, geïsoleerd is in haar eigen planetenstelsel en dat onderlinge bezoeken uitgesloten zijn.

Niettemin kunnen wij er ook van uitgaan dat interstellaire reizen ons moeilijk voorkomen als gevolg van het huidige peil van onze technologie. Honderd jaar geleden kon het bereiken van de maan als een onmogelijke prestatie zijn beschouwd en straalvliegtuigen en televisie als waanzinnige producten van de verbeelding. Niettemin zijn dat thans zaken die zo gewoon zijn dat er verder niet meer over wordt nagedacht.

Zal evenwel over honderd, of laten we zeggen duizend jaar van het veronderstelde miljoen jarige bestaan van onze beschaving interstellair verkeer niet even gewoon gevonden worden?

De voor- en nadelen daarvan zullen wij later bespreken, maar laten we voorlopig aannemen dat interstellair verkeer een feit is voor de halfmiljoen beschavingen van ons Melkwegstelsel en dat voor hen het reizen van het ene planetaire stelsel naar het andere geen moeilijkheden biedt. Waarom hebben zij ons dan niet bezocht?

Zou het misschien mogelijk zijn dat indien de ene beschaving na de andere zich de ruimte in waagt, er conflicten ontstaan en onderscheppingen? Zou het niet kunnen zijn dat iedere beschaving, om zich in de ruimte te wagen, een planetenomvattend politiek systeem ontwikkelt, maar dat er ondanks dat oorlogen tussen deze werelden bestaan?

Indien wij ons op spectaculaire wijze willen uitbreiden, dan lijkt het ons niet onwaarschijnlijk dat beschavingen middelen ontwikkelen waarmee totale planeten kunnen worden opgeblazen of sterren kunnen worden gedwongen de hoofdreeks te verlaten.

Toch lijkt mij een dergelijke redenering niet juist. Beschavingen die erin zijn geslaagd op hun eigen planeten geweld in toom te houden, zullen ook wel de waarde van vrede hebben leren kennen. Dat zouden zij toch niet zo licht vergeten na eenmaal hun planeten verlaten te hebben?

Bovendien is het niet waarschijnlijk dat een eventuele strijd zo verloopt dat er tenslotte niemand overblijft. De meer geavanceerde zouden het ongetwijfeld van de andere winnen en steeds grotere regionen van het sterrenstelsel gaan overheersen. En inderdaad zouden de oudere beschavingen, belust op imperialistische uitbreiding, verschillende honderdduizenden bewoonbare planeten inlijven voordat deze laatste hun eigen beschavingen zouden hebben kunnen ontwikkelen en als gevolg daarvan kolonisatie voor altijd onmogelijk maken.

De halfmiljoen bewoonbare werelden zullen misschien zonder uitzondering beschavingen herbergen, maar deze beschavingen zouden weleens, ieder voor zich, tot een dozijn of zo verschillende ‘galactische naties’ kunnen behoren en op gespannen voet met elkaar kunnen staan. Misschien zijn de oudste of de machtigste erin geslaagd alle werelden te veroveren om de beschavingen die zich in een aanvangsstadium bevonden, te knechten of om te voorkomen dat er op andere planeten een beschaving zou kunnen ontstaan.

Maar indien dit zo is, waarom hebben ze ons dan niet veroverd, tot slavernij gebracht of vernietigd? Waar zijn deze galactische imperialisten dan?

Misschien zijn ze onderweg. Het Melkwegstelsel is zo enorm groot, dat zij ons misschien nog niet hebben bereikt.

Niettemin, dit alles is niet erg waarschijnlijk. Het Melkwegstelsel ontstond 15 miljard jaar geleden. De echte grote sterren exploderen na enkele miljoenen jaren zodat tegen de tijd dat het Melkwegstelsel 1 miljard jaar oud was er reeds een groeiend aantal tweede generatie zonachtige sterren aan de randen ervan moet hebben bestaan. Voegen wij daar aan toe de vier miljard jaar die beschavingen nodig hebben om tot ontwikkeling te komen, dan is het mogelijk dat sommige ervan nu reeds tien miljard jaar bezig zijn om zich in de ruimte uit te breiden en andere werelden te bezoeken.

De omtrek van het Melkwegstelsel bedraagt ongeveer 315 000 lichtjaren. Dit betekent dat men om via de buitenste rand van elk willekeurig punt op de omtrek naar het tegenoverliggende punt te reizen iets meer dan een afstand van 150 000 lichtjaar zal moeten afleggen. Als gevolg daarvan zou een zich uitbreidende beschaving (gemiddeld) per jaar ongeveer de afstand aarde-zon moeten afleggen om het Melkwegstelsel in tien miljard jaar te kunnen ronden.

En dat geldt dan voor een beschaving. Naarmate er meer beschavingen volgen, groeit het tempo der kolonisatie vanuit een groeiend aantal kernen. Zelfs indien wij ervan uitgaan dat er geen bijzonder hoge snelheden aan te pas zijn gekomen, moet iedere uithoek van de bewoonbare regionen van het Melkwegstelsel grondig zijn onderzocht, althans aangenomen dat men een praktisch uitvoerbare methode om interstellair te reizen heeft ontwikkeld.

Waarom zijn ze dan niet hier geweest?

Zou het kunnen zijn dat zij ons tussen de talloze sterren gewoonweg over het hoofd hebben gezien?

Dat lijkt ons niet bijzonder waarschijnlijk. Uiteraard is onze zon een zonachtige ster en ik betwijfel het dat, na tien miljard jaar onderzoekingsreizen ook maar één soortgelijke ster in het Melkwegstelsel zou zijn overgeslagen.

Welnu, indien interstellaire reizen tot de praktische mogelijkheden behoren, dan moet men ons hebben bezocht en daar men de aarde niet heeft veroverd of gekoloniseerd en onze eigen beschaving ongemoeid heeft gelaten, kunnen het geen galactische imperialisten geweest zijn.

Beschavingen die zich uitbreiden zullen zelden goedaardig zijn. Zij zullen, wellicht uit principe, hun bases oprichten en hun voorraden zoeken in planetaire stelsels waarin zich geen bewoonbare planeten bevinden en gebruik maken van Marsachtige of maanachtige werelden, maar het is ook mogelijk dat zij het leven op de bewoonbare planeten op haar eigen manier laat ontwikkelen.

De verschillende beschavingen hebben misschien een galactische federatie gevormd en ons planetaire stelsel staat misschien onder voogdij daarvan, totdat er zich een plaatselijke beschaving vormt die in aanmerking kan komen voor een volledig lidmaatschap.

Wie weet staan we allang onder observatie van ruimteschepen. De uit Oostenrijk afkomstige astronoom Thomas Gold (1920) heeft, waarschijnlijk als grap, naar voren gebracht dat de eerste observatietoestellen misschien reeds op aarde zijn geland toen zij nog een nieuwe, steriele planeet was en dat uit de bacteriën van het afval ervan, het leven op aarde is begonnen. Zoiets als de theorie van Arrhenius, dat de aarde zou zijn bevrucht door buitenaardse sporen.

Zou dit allemaal mogelijk zijn? Zouden beschavingen die zich zodanig met andere beschavingen bezighouden, zich ervan kunnen weerhouden deze vroeg of laat ‘over te nemen’?

Wij zouden ervan kunnen uitgaan dat een half miljoen beschavingen het universum op een half miljoen verschillende manieren zouden benaderen, een half miljoen verschillende soorten culturen zouden voortbrengen, een half miljoen verschillende wetenschappelijke ontwikkelingen op gang zouden brengen, een half miljoen verschillende soorten van kunst, literatuur en amusement en verschillende vormen van communicatie zouden voortbrengen. Sommige daarvan zouden dan wellicht in staat zijn door middel van zenden en ontvangen de kloof tussen de intelligente soorten kunnen overbruggen. Hoe klein de hoeveelheid kennis die zou zijn uitgezonden en ontvangen ook zou zijn, alle soorten zouden er hun voordeel uit trekken. In feite zou een dergelijke ‘kruisbestuiving’ de levenskansen van alle deelnemende kunnen doen toenemen.

Bezoeken uit de ruimte

Indien buitenaardse beschavingen de aarde hebben bezocht en ons ongemoeid hebben gelaten om ons vrijelijk te laten ontwikkelen, hebben zij dat dan zo recent gedaan dat de toen bestaande menselijke wezens zich daarvan bewust zijn geweest?

Tenslotte bestaan in alle culturen verhalen over wezens, voorzien van supernormale krachten, die in de vroegste tijden de mens zouden hebben geschapen om hem vervolgens verschillende aspecten van technologie bij te brengen. Zijn dit soort verhalen over ‘goden’ misschien ontstaan uit vage herinneringen omtrent bezoeken van buitenaardse wezens die niet ál te lang geleden zouden hebben plaatsgevonden? Zou het mogelijk zijn dat het leven van elders is overgebracht en dat dit ook voor onze technologie geldt? Zou het mogelijk zijn dat buitenaardse wezens niet alleen hebben toegestaan dat de beschaving zich hier ontwikkelde, maar ons daarbij bovendien hebben geholpen?[6]

Een buitengewoon intrigerende gedachte, maar er bestaat in de verste verte geen enkel overtuigend bewijs voor.

Uiteraard behoeven menselijke wezens geen werkelijke bezoeken van uit de ruimte om geïnspireerd te worden tot het schrijven van mythen. Uitgebreide legenden zijn gebaseerd op uiterst vage feiten omtrent figuren zoals Alexander de Grote en Karel de Grote, die volkomen menselijke acteurs waren in het drama der geschiedenis. Trouwens, zelfs zuivere producten der verbeelding, zoals Sherlock Holmes, zijn voor miljoenen mensen reële personen en nog steeds ontstaan er eindeloze reeksen verhalen die op hen zijn geïnspireerd.

Verder is de gedachte dat welke vorm van technologie dan ook plotseling zou zijn verschenen of dat er artefacten zouden zijn ontstaan die te ingewikkeld waren voor toen levende wezens en dat zij daarom afkomstig moeten zijn geweest van een hoger ontwikkelde cultuur, iets dat op geen enkele manier houdbaar is.

Dit soort veronderstellingen is in zijn meest recente vorm te vinden in de boeken van Eric von Daniken. Von Daniken vindt allerlei bouwwerken uit de oudheid òf te groot (zoals de pyramiden van Egypte) òf te geheimzinnig (zoals bepaalde sporen in het zand en in de rotsen in Peru) om door mensen te kunnen zijn gebouwd of gemaakt.

Archeologen zijn er evenwel volkomen van overtuigd dat zelfs de piramiden kunnen zijn gebouwd met de technieken die in 2500 v.Chr. voorhanden waren, zij het dan geholpen door menselijke vindingrijkheid en spierkracht. Het is verkeerd om te geloven dat de mensen uit de oudheid niet even intelligent waren als wij. Misschien was hun technologie primitiever, maar dat waren hun hersens zeer zeker niet.

Bovendien vinden archeologen alles wat von Daniken mysterieus vindt en volgens hem wijst op buitenaardse invloeden, beter en overtuigender kan worden verklaard op een door en door aardse manier.

Hoewel het niet ondenkbaar is dat buitenaardse beschavingen in het verleden, ja, zelfs in het nabije verleden de aarde zouden hebben bezocht, bestaan er geen aanvaardbare bewijzen dat dit is gebeurd en de bewijzen die naar voren zijn gebracht door verschillende enthousiastelingen zijn, voor zover wij weten, volkomen waardeloos.

Toch vormen de verhalen over bezoeken aan de aarde door astronomen niet de meest dramatische in hun soort. Er bestaat een eindeloos aantal meldingen omtrent het feit dat de aarde nu wordt bezocht door buitenaardse beschavingen.

Dit soort meldingen zijn over het algemeen gebaseerd op waarnemingen die door de waarnemers niet kunnen worden verklaard en waarvan zij, of anderen voor hen, beweren dat het interstellaire ruimteschepen zijn door te zeggen ‘wat kunnen het anders zijn?’ alsof hun onwetendheid de doorslaggevende factor zou zijn.

Zolang menselijke wezens hebben bestaan, hebben zij dingen ervaren die zij niet konden verklaren. Hoe meer intellectueel verfijnd een mens is, hoe meer hij of zij geneigd zal zijn het onverklaarbare te verwachten en te zien als een uitdaging, als iets wat nuchter onderzocht dient te worden en zonder zo mogelijk onverantwoorde conclusies te trekken. Het beste is altijd de eenvoudigste en gewone verklaringen te zoeken die overeenstemmen met de feiten. Als er niets anders overblijft kan men vervolgens, met steeds groter wordende tegenzin, gaan zoeken naar meer ingewikkelde en ongewone verklaringen. Indien er tenslotte geen redelijke verklaringen kunnen worden gevonden, dan dient men de zaken voorlopig te laten voor wat zij zijn.

Eenvoudige mensen, met weinig ervaring, bezitten meestal weinig geduld als zij met raadsels worden geconfronteerd en zoeken dan onverifieerbare oplossingen die vaak zijn gebaseerd op zaken waar zij vaag iets over hebben gehoord, en die blijkbaar tegemoet komen aan een diep menselijke behoefte aan drama en opwinding. Als gevolg daarvan zullen geheimzinnige lichten en geluiden die worden gezien en gehoord door mensen die in een maatschappij leven waarin het bestaan van engelen en demonen algemeen wordt aanvaard, zonder uitzondering worden geïnterpreteerd als afkomstig van engelen en demonen, als de geesten van de overledenen of wat dies meer zij.

In de negentiende eeuw werden zij soms omschreven als luchtschepen. Na Wereldoorlog II, toen berichten over raketten tot het grote publiek doordrongen, werden het ruimteschepen.

En zo begon de moderne rage omtrent ‘vliegende schotels’, aan de hand van een beschrijving uit 1947 of, nuchterder uitgedrukt ‘niet geïdentificeerde vliegende voorwerpen’ meestal afgekort tot UFO’s (Unidentified flying objects).

Dat er zoiets bestaan als UFO’s staat vast. Iemand die de boordlichten van een vliegtuig ziet en nooit eerder boordlichten heeft gezien, heeft een UFO gezien. Iemand die Venus ziet wanneer het beeld ervan bij de horizon wordt vervormd en denkt dat het iets is dat veel dichterbij is, heeft een UFO gezien.

Jaarlijks worden er duizenden meldingen gedaan van UFO’s. Veel ervan zijn het werk van grappenmakers, maar er bestaan ook veel eerlijke meldingen die evenwel op een prozaïsche manier verklaard zouden kunnen worden. Enkele meldingen zijn zowel eerlijk als volkomen onverklaarbaar.

De geheimzinnigste meldingen zijn vaak alleen maar geheimzinnig omdat er te weinig informatie wordt gegeven. Hoeveel informatie kan iemand vergaren die iets ziet wat hij niet kan verklaren, wat onverwacht en slechts korte tijd zichtbaar was, zonder daardoor opgewonden of bang te worden?

De enthousiasten onder de waarnemers beschouwen deze geheimzinnige dingen uiteraard als het bewijs van het bestaan van buitenaardse ruimteschepen, maar zij beschouwen ook waarnemingen die helemaal niet geheimzinnig zijn en op vergissingen berusten of ‘canards’ zijn als bewijzen voor het bestaan van buitenaardse ruimteschepen. Sommigen beweren zelfs dat zij aan boord van UFO’s zijn geweest.

Er bestaat, tot dusver althans, geen reden om aan te nemen dat UFO-meldingen werkelijk betrekking hebben op buitenaardse ruimteschepen. Uiteraard zijn buitenaardse ruimteschepen niet ondenkbaar en misschien verschijnt er morgen wel een en dan zal dat geaccepteerd moeten worden, maar tot op heden zijn er geen doorslaggevende bewijzen voor.

De meldingen die het betrouwbaarst lijken, spreken slechts van geheimzinnige lichten. Naarmate de meldingen dramatischer worden, worden zij ook minder betrouwbaar en alle verhalen over ‘ontmoetingen van de tweede of de derde soort’, lijken volslagen waardeloos.

Alle waarnemingen van ruimtereizigers maken melding van menselijke gestalten en dat is zo onwaarschijnlijk dat wij ze onmiddellijk naast ons neer kunnen leggen. Beschrijvingen van de ‘ruimteschepen’ zelf en van de wetenschappelijke middelen waarvan de bemanningen van verre gebruik maken, getuigen van veel kennis van Science fictionfilms van de primitieve soort en niet van echte wetenschappelijke kennis.

Kortom, zodra wij de mogelijkheid van interstellair verkeer erkennen worden wij gedwongen na te denken over de vraag of de aarde wordt of is bezocht, wordt geholpen, of, op zijn minst, met rust wordt gelaten door een federatie van welwillende vreemde beschavingen.

Welnu, misschien, maar geen van de verhalen daaromtrent bezit veel overtuigingskracht. Het lijkt veiliger te veronderstellen dat interstellaire reizen niet gemakkelijk praktisch uitvoerbaar zijn.

De eindconclusie van mijn betoog in dit hoofdstuk is dat buitenaardse beschavingen inderdaad bestaan en waarschijnlijk in grote aantallen, maar dat zij ons niet hebben bezocht omdat de interstellaire afstanden te groot zijn om te worden overbrugd.

[1]

Volgens deze tabel zijn Pluto/Charon veel meer dubbelplaneet dan aarde/maan. Dat zijn echter tamelijk kleine hemellichamen, zodat de argumentatie toch nog op kan gaan voor planeten die groot genoeg zijn om op de aarde te kunnen lijken.

[2]

Ik moet er de nadruk op leggen dat de uitdrukking ‘beschikbare bewijzen’ natuurlijk zeer betrekkelijk is. Op elk moment kunnen er nieuwe bewijzen aan het licht komen die de logische gedachtengang in dit boek op losse schroeven zetten.

[3]

Indien wij trachten uit te rekenen hoe lang een virus, een paar vliegen, een stel muizen, twee mensen, ja, zelfs een paar olifanten, nodig hebben om nakomelingen voort te brengen waarvan de totale massa gelijk is aan die van de aarde, dan krijgen wij altijd als uitkomst belachelijk lage getallen, d.w.z. indien wij uitgaan van vrije vermenigvuldiging, onbeperkte hoeveelheden voedsel en alleen sterfgevallen die het gevolg zijn van hoge ouderdom. Zo zal, indien wij uitgaan van een paar mensen die wij 3,3% per jaar laten vermenigvuldigen — en dat is voor mensen gemakkelijk bereikbaar — het nageslacht binnen 1600 jaar een massa vertegenwoordigen die gelijk is aan die van de gehele aarde.

[4]

Zelfs als we verhalen zoals die over Atlantis aanvaarden, hebben we nog alleen maar te maken met een oudere vorm van de menselijke beschaving.

[5]

In het volgende hoofdstuk worden de moeilijkheden die het interstellair reizen met zich meebrengt besproken.

[6]

Dit was het thema van de Science fictionfilm 2001: A Space Odyssey.

11 De exploratie van de ruimte

De volgende doelen

Indien de sleutel tot de paradox van het bestaan van veel beschavingen in een heelal waarin wij schijnbaar de enige beschaving zijn berust bij de veronderstelde moeilijkheden verbonden aan de ontdekking van de ruimte, laat ons daarom dit probleem aan een nadere beschouwing onderwerpen.

Tenslotte zijn het de mensen geweest die het eerste voorwerp in een baan om de aarde hebben gebracht, een gebeuren dat het ‘ruimtetijdperk’ inluidde en zich voltrok op 4 oktober 1957. Voordat het ruimtetijdperk twaalf jaar of zo oud was, stonden er al mensen op de maan. Een tamelijk bemoedigend begin dus en nu kunnen wij het verderop zoeken.

In zekere zin hebben we dat al gedaan. Er zijn instrumenten geland op Venus en Mars en er zijn foto’s en andere gegevens teruggeseind naar de aarde. Ruimtesondes zijn zonder te landen langs het oppervlak van Mercurius, Jupiter en Saturnus gescheerd en ook zij hebben foto’s en andere data teruggeseind.

Dit verre doordringen in de ruimte van menselijke instrumenten zonder bemanningen ontbreekt het evenwel aan de glorierijke schijn die de mystiek van menselijke ontdekkingsreizen omgeeft. Kunnen menselijke wezens zelf, eventueel geholpen door instrumenten, werelden voorbij de maan bezoeken?

Helaas is de maan geen bijzonder hoopgevend precedent. Zij bevindt zich zo dicht bij de aarde, dat zij wat het bovenstaande betreft alleen maar valse verwachtingen wekt en dat wij de afstanden die dienen te worden afgelegd bij exploratietochten in de ruimte gaan onderschatten.

De maan bevindt zich zo dicht bij de aarde, dat er maar drie dagen voor nodig zijn om haar te bereiken. Vergelijk dat eens met de zeven weken die Columbus nodig had om de Atlantische Oceaan over te steken.

Met het bereiken van de maan hebben wij niet meer dan een microscopisch klein deukje gemaakt in de ware uitgestrektheid van het heelal en in feite hebben wij de aarde helemaal niet verlaten omdat de maan evenzeer de slavin is van de aardse zwaartekracht als een appel aan een boom, iets dat Isaac Newton drie eeuwen geleden reeds opmerkte.

Natuurlijk bestaan er kleine lichamen die onze aarde af en toe op enkele miljoenen kilometers naderen, dat wil zeggen op een tien- à vijftienmaal grotere afstand dan de maan, zoals nu en dan een planetoïde of een komeet, maar afgezien van de maan is het meest dichtbijzijnde lichaam van enige omvang de planeet Venus.

Zelfs al bevindt Venus zich het dichtst bij de aarde, dan bedraagt de afstand 40 miljoen kilometer (volgens een rechte lijn) en dat is 105 maal de afstand van de aarde naar de maan.

Wij mogen evenwel niet verwachten dat zich volgens een rechte lijn kosmische afstanden laten overbruggen. De meest economische route voor een ruimteschip is het volgen van haar eigen elliptische baan, een baan die op aarde begint en de baan van Venus doorkruist op het moment dat de planeet zich op dat kruispunt bevindt.

De sondes die wij naar Venus hebben gezonden, hebben zeven maanden nodig om de afstand te overbruggen. Deze sondes krijgen aan het begin van hun reis maar een versnellingsstoot om de rest van de afstand te ‘freewheelen’. Voor niet-levende objecten speelt tijd weinig of geen rol.

Bij ‘bemande’ ruimteschepen speelt tijd wel degelijk een rol. De reis moet zo kort mogelijk duren en de gemakkelijkste manier om dat te bereiken is het verhogen van de snelheid.

Mensen hebben meer dan eens grote afstanden overbrugd door middel van hogere snelheden. Zoals ik reeds opmerkte, hebben astronauten drie dagen nodig om de maan te bereiken en Columbus zeven weken om de Atlantische Oceaan over te steken en wel ondanks het feit dat de afstand tot de maan bijna 80 maal zo groot is als de breedte van de Atlantische Oceaan.

Dit komt omdat astronauten zich 1300 maal sneller voortbewegen dan Columbus. Welnu, als wij deze snelheid verhogen met de factor 70 dan zal het niet meer dan drie dagen duren om Venus te bereiken.

Een van de manieren om de benodigde snelheid te bereiken, is een ruimteschip 70 maal de versnelling te geven van een maanraket, daarbij gebruikmakend van raketmotoren die 70 maal meer voortstuwende kracht kunnen produceren. Zelfs al zouden we in staat zijn zulke grote motoren te bouwen en bereid zijn de brandstof die daarvoor nodig is te leveren, blijven we met de beperking zitten dat het menselijke lichaam niet veel meer acceleratie kan verdragen dan met maanraketten het geval is. De versnelling die nodig is om een bemande raket in korte tijd Venus te laten bereiken, zou astronauten onmiddellijk doden.

Het alternatief is dus het gebruiken van een aanvangssnelheid die niet groter is dan nodig is om de maan te bereiken en vervolgens over een lange periode een te verdragen versnelling toe te passen. Op deze wijze zou de raket zich sneller en sneller gaan voortbewegen tot een punt dat halverwege de totale afstand is gelegen. Vervolgens zouden de motoren in de tegenovergestelde richting kunnen worden ingezet, waarop een langdurige en geleidelijke vertraging zou optreden die de snelheid van de raket zou verminderen voor een rendez-vous met Venus.

Niettemin is er tijd nodig om te versnellen en te vertragen en als gevolg daarvan zou de reis aanmerkelijk langer dan drie dagen duren. Erger nog, zowel versnelling als vertraging vergt energie en als algemene wet zouden we kunnen stellen dat het verminderen van de duur van een reis het energieverbruik verhoogt. Zo zouden astronauten die zich met een gemiddelde snelheid van 1300 maal die van Columbus voortbewegen meer dan 1300 maal de energie nodig hebben dan die waarvan Columbus gebruik maakte.

Een manier om duur en energieverbruik te ontkoppelen kennen wij niet en voor zover wij de natuurwetten kennen, is dat ook niet mogelijk. Rekening houdend met het menselijke lichaam wat betreft acceleratie en de nodige energie, zou onze eerste bemande vlucht naar Venus, voor zover deze ooit zal plaatsvinden, minstens vier maanden vergen.

Reeds is de mens langer dan vier maanden in de ruimte geweest, maar dat was aan boord van Skylabs in de onmiddellijke omgeving van de aarde, waar snelle reddingsoperaties mogelijk zijn. Meer dan 120 dagen in de ruimte doorbrengen, opgesloten in een nauwe ruimte die ieder ogenblik verder van huis gaat, is inderdaad een psychologisch waagstuk.

Bovendien, ook al zouden wij in de nabijheid van Venus zijn aangekomen, dan is er geen mogelijkheid tot landen als gevolg van het bijna roodgloeiende oppervlak. Ieder onderzoek van dit oppervlak zou dienen te worden uitgevoerd door onbemande sondes, die best zonder een bemanning de reis kunnen maken. De voordelen verbonden aan het lanceren van sondes vanaf een bemand moederschip en het ontvangen van signalen door dit moederschip zou nauwelijks de traumatische ervaring van een acht maanden lang verblijf aan boord van een bemand ruimtevaartuig rechtvaardigen.

Mercurius, de planeet die zich het dichtst bij de zon bevindt, is verder van ons verwijderd dan Venus en komt nooit dichter bij ons in de buurt dan 80 miljoen km, of tweemaal de afstand tot het meest nabije punt waar Venus zich bevindt.

Wij zouden wel op Mercurius kunnen landen. Wij zouden dit op de nachtzijde van Mercurius kunnen doen en dit gedeelte verscheidene weken kunnen onderzoeken voordat ‘zonsopgang’ een onmiddellijk vertrek noodzakelijk maakt.

Een vlucht naar Mercurius zou astronauten op een afstand van de zon brengen van niet meer dan 65 miljoen km. De zonnestraling is op deze afstand meer dan viermaal zo geconcentreerd als in de nabijheid van de aarde. De voordelen van een bemande vlucht naar Mercurius wegen vergeleken met een onbemande vlucht niet op tegen de grotere risico’s verbonden aan de grotere dosis straling, een prijs die waarschijnlijk te hoog zou blijken.

Als reizen in de richting van de zon geen geschikte doelen vormen, hoe staat het dan met reizen in de tegenovergestelde richting?

De meest nabije planeet in deze richting is uiteraard Mars. De kortste afstand tot de aarde gedurende de baan van deze planeet om de zon bedraagt ongeveer 58 miljoen km, op Venus na dichterbij dan iedere andere planeet. Reizen in de richting van Mars betekent een steeds minder wordende intensiteit van zonnestraling. Bovendien is Mars een koude wereld, die voor onbepaalde tijd zou kunnen worden bezocht, zelfs al staat de zon aan de hemel en aangenomen dat wij ons kunnen beschermen tegen het ultraviolette licht dat veel sterker is dan op aarde als gevolg van de ijle atmosfeer aldaar.

Niettemin zou een retourvlucht naar Mars meer dan een jaar in beslag nemen. Zelfs al zou deze reistijd kunnen worden onderbroken door een verblijf op Mars, op de aarde na de geriefelijkste planeet van ons zonnestelsel, zou een dergelijke taak ongetwijfeld te veel van ons uithoudingsvermogen vergen.

En voorbij Mars? Het bereiken van de grotere planetoïden of de satellieten van de grotere planeten, betekent dat er nog grotere afstanden in de ruimte moeten worden overbrugd en dat zelfs een enkele reis, jaren, ja, zelfs tientallen jaren vergt. Op dit moment lijken ruimtereizen over dergelijke afstanden niet praktisch uitvoerbaar.

Afgezien van de maan dus, blijft alleen Mars over als een doel van enige omvang en dan nog slechts als uiterste mogelijkheid.

Nederzettingen in de ruimte

Vanuit een praktisch standpunt dus, schijnen onze aanvankelijke overwinningen wat ruimtevaart betreft niet veel voor te stellen en het ziet er dan ook naar uit dat wij voorlopig beperkt zullen blijven tot het aarde-maansysteem.

Misschien is dit alleen maar waar omdat ik ervan uit ben gegaan dat de aarde zelf een basis is voor ruimteonderzoek. Bestaat er dan een alternatief?

Indien wij zijn gebonden aan het aarde-maansysteem dan lijkt de maan het enige mogelijke alternatief. Laten we eens aannemen dat wij een uitgebreide basis op de maan oprichten, een lanceerbasis waar het mogelijk is raketten te bouwen en brandstof te verzamelen. Op de maan heerst een veel kleinere ontsnappingssnelheid dan op aarde en daarom zou er daar aanmerkelijk minder energie nodig zijn om raketten te lanceren dan op aarde. Er zou meer energie overblijven voor acceleratie en deceleratie en als gevolg daarvan zou de tijd die nodig is voor een bepaalde reis aanmerkelijk korter worden. Niettemin zouden zij niet voldoende korter worden om dergelijke reizen praktisch uitvoerbaar te maken.

Maar, wacht even. Daar wij en alle levensvormen die wij kennen op het oppervlak van een wereld wonen, zijn we geneigd iets anders als onnatuurlijk te beschouwen. In 1974 stelde de Amerikaanse natuurkundige Gerard Kitchen O’Neill (1927) een alternatieve oplossing voor in de vorm van kunstmatige nederzettingen voor mensen in de ruimte. Het was niet in alle opzichten een oorspronkelijk idee, want het werd reeds af en toe gebruikt in sommige Science fiction verhalen. Niettemin was het nog nooit zo gedetailleerd naar voren gebracht.

O’Neill stelde zelfs twee van deze nederzettingen voor, niet op de maan, maar op plaatsen die zich even ver van de aarde bevinden als de maan.

Stel dat de maan zich in het zenit bevindt — dus recht boven ons. Indien wij vervolgens in oostelijke richting vanuit de maan een lijn naar de horizon trekken, dan is, vanaf de horizon gemeten, op 1/3 van de afstand en vanaf de maan op 1 /3 van de afstand de plaats waarop zich het ruimtestation zou moeten bevinden. Dit geldt ook voor het tweede station op de lijn die westwaarts vanaf de maan naar de horizon wordt getrokken.

Op deze punten zal een voorwerp een gelijkzijdige driehoek met de aarde en de maan vormen. Deze punten bevinden zich op een afstand van 384 400 km van de maan tot de aarde. Ieder punt bevindt zich even ver van de maan als van de aarde.

Wat is er nu voor bijzonders aan deze plaatsen? Reeds in 1772 toonde de Franse astronoom Joseph-Louis Lagrange aan dat op deze plaatsen een klein voorwerp stationair zou blijven ten aanzien van de maan. Terwijl de maan zich om de aarde bewoog, zou een klein voorwerp op een van deze plaatsen zich ook om de aarde heen bewegen en wel zo dat het gelijke tred met de maan zou blijven houden. De met elkaar concurrerende zwaartekrachten van de aarde en de maan zouden het op zijn plaats houden.

Indien dit kleine voorwerp zich niet precies op deze plaats zou bevinden, dan zou het om genoemd punt heen en weer gaan tollen. Deze beide punten worden in de astronomie de ‘punten van Lagrange’ of schijnbare schommelingspunten genoemd.

Lagrange ontdekte in totaal vijf van dit soort punten, maar drie ervan bezitten geen praktische waarde daar zij een onstabiele situatie vertegenwoordigen. Voorwerpen op genoemde plaatsen zouden zich in een absolute rusttoestand ten aanzien van de maan moeten bevinden. Indien het voorwerp zich ook maar iets zou verplaatsen, dan zou het wegdrijven om nooit meer terug te keren. De twee punten waarop een voorwerp op zijn plaats blijft (afgezien van een eventuele schommeling) zijn de punten op de lijnen die de zijden vormen van de gelijkzijdige driehoek waarvan de maan en de aarde de twee andere punten zijn. Het punt in de richting van de oostelijke horizon heet L4 en het punt in de richting van de westelijke horizon L5.

O’Neill stelde voor, gebruikmakend van deze situatie, om op deze twee punten ruimtestations te bouwen die permanente delen zouden gaan vormen van het aarde-maansysteem. De nederzettingen zelf zouden kunnen bestaan uit bolvormige, cilindervormige of radvormige constructies die groot genoeg moeten zijn om 10 000 tot 10 000 000 mensen te huisvesten.

Mensen zouden kunnen leven aan de binnenkant ervan en de constructies zelf zouden aan het draaien kunnen worden gebracht om voldoende middelpuntvliedende kracht te produceren om iedereen en alles op de binnenkant vast te houden met een kracht die gelijk is aan de zwaartekracht aan die van de aarde. Deze binnenwand zou dan zo kunnen worden ontworpen en ingericht dat zij gelijk is aan de ons bekende omgeving. Er zou aarde op kunnen worden aangebracht om als landbouwgrond en eventueel als grasland te dienen. Alle andere constructies zoals gebouwen en machines zouden er ook in geplaatst kunnen worden.

De materialen waaruit de romp van de nederzetting bestaat, zouden kunnen bestaan uit metaal en glas. Het zonlicht dat door grote spiegels zou kunnen worden weerkaatst zou naar binnen kunnen dringen om de nederzetting te verlichten die anders een soort grot zou zijn in een zonverlichte wereld. Het zonlicht zou geregeld kunnen worden door jaloezieën om voor de afwisseling van dag en nacht te zorgen en de temperatuur gelijkmatig te houden.

De benodigde energie zou door de zon kunnen worden geleverd — een overvloedige, gemakkelijk te manipuleren, schone energiebron.

De grotere ruimtenederzettingen zouden voldoende atmosfeer kunnen bevatten om voor blauwe lucht te kunnen zorgen en voor wolken. Delen ervan zouden kunnen worden voorzien van bergachtige landstreken, echte bergen en niet alleen nabootsingen op kleine schaal.

Het zal erg veel geld kosten om dergelijke ruimtenederzettingen te bouwen, maar de kosten ervan zijn veel lager dan de wereld thans besteedt aan allerlei verschillende soorten oorlogstuig. Daar de aarde om te blijven voortbestaan in toenemende mate zal moeten overgaan tot internationale samenwerking, zal het aantal wapens moeten verminderen en de poging om ruimtenederzettingen te bouwen zal wellicht een constructievere manier zijn om gebruik te maken van mensen en geld dat thans wordt gedaan voor oorlog of de voorbereidingen daartoe.

Bovendien zullen de onkosten verbonden aan het bouwen van deze ruimteoorden dalen naarmate de nodige technieken worden verbeterd en de ruimtebewoners zelf, als gevolg van de natuurlijke behoefte om hun woongebied uit te breiden, het bouwen van verdere nederzettingen overnemen.

Maar waar moeten we al het materiaal vandaan halen voor de constructie van dit soort ruimteoorden? Onze kreunende aarde die zowat ineen zakt onder het gewicht van de mensheid en slinkende grondstofvoorraden, kan met geen mogelijkheid de enorme hoeveelheden voorraden opleveren die daartoe nodig zijn. Miljoenen, ja honderden miljoenen tonnen materiaal zullen voor de constructie van ieder ervan nodig zijn.

Gelukkig hebben we de beschikking over de maan, een volslagen dode wereld, ontdaan van leven, hoe simpel ook. De ‘rechten’ van deze wereld behoeven ons gevoel voor ethiek niet aan te tasten.

De maan kan ons aluminium, ijzer, titanium, glas, beton en andere materialen leveren die nodig zijn voor de constructie van dergelijke kolonies en de binnenkant ervan zouden kunnen worden bedekt met maangrond. Niet alleen zijn al deze stoffen in grote hoeveelheden op de maan aanwezig, maar het delven en vervoeren ervan zou slechts 1/20 van de inspanning eisen van dezelfde werkzaamheden op aarde. Het smelten ervan en andere scheikundige processen zou in de ruimte kunnen gebeuren.

Uiteraard is het materiaal van de maan niet volkomen aangepast aan onze menselijke behoeften. Het is arm aan vluchtige stoffen zoals koolstof, stikstof en zuurstof en die zijn van essentieel belang voor het goed functioneren van de nederzetting. Gelukkig zijn deze stoffen overvloedig op aarde aanwezig en wij zouden het ons zeer zeker kunnen permitteren om voor de aanvangsvoorraden te zorgen. Natuurlijk moeten zij goed worden bewaard en ‘gerecycled’, maar te zijner tijd kunnen er andere bronnen van vluchtige stoffen worden aangeboord, zoals bijvoorbeeld langskomende kometen.

Zouden er ook gevaren en moeilijkheden mee gemoeid zijn? Natuurlijk.

De mogelijkheid van meteoreninslag bestaat, maar de kansen daarop zijn niet bijzonder groot, veel minder groot dan het optreden van aardbevingen en vulkanische uitbarstingen op aarde, die daar vaak totale steden vernietigen.

Energierijke zonnestraling is gevaarlijk, maar zou geen probleem vormen voor een ruimtekolonie die wordt beschermd door aluminium, glas en aarde. Een probleem van grotere omvang vormt de kosmische straling en daarom zal de buitenwand van het ruimteoord voldoende dik moeten zijn om het grootste deel ervan te absorberen.

Verder bestaat er nog het probleem dat de middelpuntvliedende kracht veroorzaakt doordat de ‘spin’ geen volmaakte nabootsing vormt van de aardse zwaartekracht. Op aarde wordt de aantrekkingskracht niet waarneembaar gewijzigd als wij ons van het oppervlak verheffen. In het rondwentelende ruimteoord zou de centrifugale kracht snel afnemen als wij ons van de buitenkant naar het midden begeven en tot nul worden gereduceerd als wij ons in het middelpunt bevinden. Wij weten nog niet in hoeverre een dergelijke fluctuerende zwaartekracht gevaren met zich meebrengt voor het menselijk lichaam, maar gezien onze ervaringen in de ruimte mogen wij aannemen dat dit niet het geval zal zijn.

Waarom zouden dit soort nederzettingen geconstrueerd moeten worden? Het lijkt ons niet waarschijnlijk dat de mensheid alleen voor haar plezier dergelijke gigantische constructies zal gaan bouwen. De Chinese muur werd gebouwd om barbaren op een afstand te houden. De piramiden van het oude Egypte werden gebouwd omdat de godsdienst gebood dat het voor het welzijn van de natie van essentieel belang was om het lichaam van de heersende vorst te conserveren. De middeleeuwse kathedralen werden gebouwd tot meerdere glorie van God.

Wat de ruimteoorden betreft — hierbij kan de motivatie ontstaan uit slinkende olievoorraden en de moeilijkheid om een energiebron te vinden die groot en veilig genoeg is.

De directe toepassing van zonlicht lijkt met het oog hierop de enige mogelijke oplossing en zonlicht kan in de ruimte op een efficiëntere wijze worden verzameld dan op aarde. Aan boord van de ruimtestations kan zonlicht onbeperkt en ongehinderd door een atmosfeer worden opgevangen. Indien het ruimteoord zich in het equatoriale vlak van de aarde bevindt en synchroon met haar meebeweegt op een hoogte van iets meer dan 35 000 km zal het zich per jaar slechts twee procent van de tijd in de schaduw van de aarde bevinden.

Een aantal van dit soort zonne-energie vergaarders dat om de aarde cirkelt zou de menselijke vraag naar energie voor onbeperkte tijd kunnen garanderen en ook een positieve reden tot internationale samenwerking zijn, daar het bouwen en onderhouden ervan voor iedereen letterlijk een zaak van levensbehoud kan zijn.

Als men begrijpt dat dergelijke krachtcentrales nodig zijn, zullen zij uiteraard worden gebruikt om de technici die de mijnen op de maan exploiteren te huisvesten.

En inderdaad zal de ruimte steeds intensiever worden gebruikt voor laboratoria, observatoria en complete fabrieken, die door middel van computers geautomatiseerd zijn.

Als gevolg van het feit dat er zoveel menselijke activiteiten, zowel industrieel als technologisch, in de ruimte zullen worden gebracht, zal de aarde wellicht terugkeren tot een aangenamer verblijf. Wij kunnen dus de schoonheid van de aarde herstellen zonder dat dit ten koste gaat van de materiële voordelen.

Zodra deze ruimtevestingen gedurende de komende generaties zullen zijn gesticht als deel van een programma om aan de barre noodzaak wat betreft energie tegemoet te komen, zullen er bovendien nog andere voordelen ontstaan.

Naarmate de ruimteoorden in aantal toenemen, zal er ook meer ruimte ontstaan voor de mens. Binnen een eeuw zal er mogelijk op genoemde nederzettingen ruimte voor een miljard mensen zijn ontstaan en binnen twee eeuwen zullen meer mensen in de ruimte leven dan op aarde.

Dit vooruitzicht zal evenwel niet de noodzaak wegnemen dat op de lange duur het geboortecijfer zal moeten worden verlaagd, want indien de mens zich blijft voortplanten zoals thans het geval is, zal de totale massa aan vlees en bloed over negenduizend jaar of zo, gelijk zijn aan de totale massa van het heelal.

Trouwens, dat geldt ook voor het heden, want lang voordat wij de eerste miljard mensen de ruimte in kunnen sturen zal de bevolking van de aarde met 25 miljard zielen zijn toegenomen en dat zal rampzalige gevolgen hebben. Niettemin zullen nederzettingen in de ruimte een soort veiligheidsklepwaarde vertegenwoordigen. Als de nederzettingen er eenmaal zijn behoeft het geboortecijfer niet zoveel meer te dalen als thans het geval is.

Afgezien van het scheppen van meer ruimte voor de mens, zal de zich uitbreidende verzameling ruimtenederzettingen nieuwe variaties mogelijk maken van menselijke cultuurvormen. Iedere nederzetting zal mogelijk over een eigen manier van leven beschikken en sommige ervan zullen wellicht culturen ontwikkelen die sterk afwijken van de ons bekende vormen. Iedere nederzetting zal zijn eigen stijl kunnen ontwikkelen wat betreft kleding, muziek, kunst, literatuur, seks, familieleven, godsdienst, enz. De kansen wat betreft creativiteit in het algemeen en voor wetenschappelijke ontwikkelingen in het bijzonder, zouden dan vrijwel ongelimiteerd kunnen zijn.

Er zouden zich bovendien levensstijlen kunnen ontwikkelen die op aarde onmogelijk zijn.

Bergklimmen op de grotere ruimtenederzettingen zouden wel eens genoegens kunnen omvatten die op aarde onbekend zijn. Naarmate er grotere hoogten zouden worden bereikt zou de benedenwaarts-gerichte kracht veroorzaakt door de middelpuntvliedende werking van de ‘spin’ zwakker worden en zou het gemakkelijker worden om grotere hoogten te bereiken. Bovendien zou de atmosfeer noch ijler of kouder worden.

Bovendien zou, in bepaalde gebieden op de bergtoppen waar middelpuntvliedende kracht bijzonder laag zou zijn, de mens kunnen vliegen door middel van zijn eigen spierkracht, voorzien van vleugels van plastic en wel als gevolg van de dichte atmosfeer en de geringe, benedenwaarts-gerichte kracht.

Ruimtereizigers

Gezien vanuit het standpunt waarvan in dit boek wordt uitgegaan, is de belangrijkste waarde van ruimtekolonies dat zij de ontdekking van het zonnestelsel mogelijk maken, niet zozeer als gevolg van fysieke redenen, maar om psychologische.

Neem het volgende voorbeeld:

Om te beginnen is de ruimtevaart een exotische zaak voor de mensen op aarde, iets dat hen de wereld waarop zij leven doet verlaten, een wereld waarop hun voorouders zich meer dan drie miljard jaar hebben ontwikkeld.

Ruimtevaart zal het belangrijkste element van het leven van de ruimtekolonisten worden. Hun werelden zullen het resultaat zijn van ruimtevluchten en hun werkzaamheden in de mijnen op de maan en aan constructies in de ruimte zullen het belangrijkste deel van hun dagelijkse aangelegenheden vormen.

Ook kan er tussen de zich vermenigvuldigende nederzettingen onderling toerisme bestaan.

Daar iedere ruimtekolonie geen merkbare, intrinsieke gravitatieve invloed uitoefent en omdat zij zich allen op dezelfde afstand van de zon, de aarde en de maan zouden bevinden, zouden onderlinge reizen maar zeer weinig energie vergen. Het zou zoiets worden als glijden over glad ijs.

De lage energiekosten in aanmerking nemend en het feit dat de verschillende nederzettingen cultureel veel van elkaar verschillen, zouden bezoekers veel interessants kunnen meemaken en het is zeer wel mogelijk dat de meeste reizigers vanaf hun jeugd ruimtereizen hebben meegemaakt en dat zij als gevolg daarvan daar niets angstaanjagends aan vinden.

Zelfs al zouden de kolonisten de ‘libratiepunten’ willen verlaten en zich naar de maan of elders begeven, is geen sterke ontsnappingssnelheid nodig en daarmee is het oncomfortabelste aspect van de ruimtevaart geëlimineerd.

In tegenstelling tot de mensen op aarde die over het algemeen aarzelen zich in de ruimte te begeven en niet meer dan een klein aantal zowel fysiek als mentaal voor dergelijke reizen in aanmerking komt, zou de totale bevolking van de ruimtekolonies wel eens uit potentiële ontdekkingsreizigers kunnen bestaan.

Daarbij komt dat ruimtevaart een extreme verandering van omstandigheden met zich meebrengt. De mensen op aarde zijn gewend te worden vastgehouden door het oppervlak van een zeer grote wereld, aan een kringloop van voedsel, lucht en water door een systeem dat zo groot is, dat zij er zich nauwelijks bewust van zijn. Bovendien zijn zij onderworpen aan een zwaartekracht die, waarheen zij zich ook begeven, steeds constant blijft.

Voor ruimtekolonisten zal ruimtevaart helemaal geen extreme veranderingen met zich meebrengen. Om te beginnen zullen zij aan de binnenkant van hun ‘wereld’ leven. Zij zullen gewend zijn aan en zich bewust zijn van een doorlopende kringloop van voedsel, lucht en water en bovendien zullen zij gewend zijn aan een variabele zwaartekracht.

Kortom, de kolonisten zullen bij het ondernemen van ruimtereizen van de ene kolonie naar de andere alleen maar van een groter op een kleiner ruimtevaartuig overstappen.

Dit alles zal ruimtereizen met een bepaalde bestemming niet noodzakelijkerwijs minder langdurig of langdradig maken, maar de daaraan verbonden psychologische moeilijkheden zullen er zeer zeker veel minder door worden. Een bemanning van ruimtekolonisten zal ongetwijfeld de kleine ruimte en de langdurige reis naar Mars kunnen verdragen en wel geduldiger en efficiënter dan een aardse bemanning dat kan.

Ook hier speelt de motivatie een rol. Waarom zouden de ruimtekolonisten in het zonnestelsel willen doordringen?

Menselijke nieuwsgierigheid en dorst naar kennis zullen ongetwijfeld een rol spelen bij lange-afstandvluchten, maar voor massale verplaatsingen is er nog iets anders nodig en dat ‘iets’ is duidelijk aan te geven.

De libratiepunten aan weerszijden van de maan zijn tamelijk klein van omvang en kunnen gemakkelijk overvol raken. Bovendien, naarmate er meer nederzettingen worden gebouwd en de aanwezige voorraad vluchtige elementen op aarde uitgeput dreigt te raken, zullen de mensen er steeds zuiniger mee willen omgaan.

Het binnenste gedeelte van het zonnestelsel is over het algemeen genomen arm aan vluchtige elementen. Op de maan en Mercurius zijn ze niet aanwezig. Venus is onbereikbaar en Mars, hoewel bereikbaar en in het bezit ervan, zal misschien geen ethisch verantwoorde bron blijken te zijn. Tegen de tijd dat de ruimtereizen naar de diepten van het heelal beginnen, zullen er zich op Mars mogelijk menselijke kolonisten bevinden en zullen de daar aanwezige vluchtige stoffen in zekere zin aan hen toebehoren.

Zoals ik al eerder opmerkte komen kometen, die rijk zijn aan vluchtige elementen, zo nu en dan in de buurt, maar zij vormen een intermitterende en onbetrouwbare bron en de afhankelijkheid ervan zal, naarmate het aantal ruimtekolonies toeneemt, al te riskant worden.

Het meest nabijgelegen doel voor de zich uitbreidende ruimtekolonies in dit opzicht is de ring van planetoïden. De vele duizenden planetoïden zullen wellicht gemakkelijker te bereiken constructiemateriaal kunnen bieden dan de maan en vele ervan zullen waarschijnlijk aanzienlijke hoeveelheden vluchtige elementen bevatten.

Het is zeer wel mogelijk dat tegen de 22ste eeuw de nederzettingen bij de libratiepunten zullen worden beschouwd als een preliminair stadium en dat planetoïdenzone het werkelijke tehuis voor de kolonisten zal zijn. Zij zullen zich ver van de aarde bevinden en er volkomen onafhankelijk van geworden zijn, maar radio en televisiecontact met de moederplaneet zal uiteraard blijven bestaan en er zal daarginds eindeloos veel ruimte bestaan voor de constructie van miljoenen ruimtekolonies.

Ja, de drang naar buiten zal zich wellicht nog verder uitstrekken en er zullen nederzettingen kunnen worden geconstrueerd rondom Jupiter en Saturnus op afstanden die groot genoeg zijn om magnetische velden en geladen deeltjes te ontwijken.

Kortom, de ruimtekolonisten zullen de Feniciërs, de Vikings en de Polynesiërs van het ruimtetijdperk blijken te zijn, zij het dan dat zij zich op veel uitgestrektere oceanen zullen wagen om nieuwe landen en eilanden te koloniseren.

Tegen de 23ste eeuw, zal het zonnestelsel mogelijk door en door zijn verkend door menselijke wezens. De zon zal dan kunnen dienen als een adequate energiebron als de straling ervan op de juiste manier zal worden vergaard en waterstoffusiereactoren tenslotte zullen worden gebruikt als alternatieve energiebronnen.

De maan als springplank

Dit optimistische beeld van de verkenning en de ‘bezetting’ van het zonnestelsel is voor een groot deel afhankelijk van het gebruik van de maan als ‘springplank’.

Laten wij eens aanemen dat de maan niet aan de hemel zou staan; dat zij niet, samen met de aarde, zou zijn ontstaan als gevolg van een buitengewoon onwaarschijnlijk voorval, of dat zij niet als gevolg van een even onwaarschijnlijk voorval op een later tijdstip van het bestaan van de aarde zou zijn ‘gevangen’. Bedenk eens hoe dat de technologische ontwikkeling van de mensheid zou hebben beïnvloed.

Het was de maan die bij de mens het denkbeeld van de pluraliteit der werelden deed ontstaan. Het was de omvang en de nabijheid van de maan die ons tot de eerste ruimtereizen verleidde.

Zonder de maan zouden de zich ontwikkelende astronomische technieken misschien uiteindelijk hebben onthuld dat ook de planeten werelden waren, maar zou de mensheid, indien de naastbij gelegen doelen Venus en Mars zouden zijn geweest, reizen waarvan de retourvluchten meer dan een jaar in beslag nemen, ooit hebben getracht ruimtevluchten te ontwikkelen?

Om dit te doen was een gemakkelijk te bereiken doel nodig en moest de mensheid, om de daartoe nodige technologie te gaan ontwikkelen, worden gelokt door een bereikbaar succes.

Natuurlijk zou de mensheid ook zonder de maan raketten in de ruimte hebben kunnen brengen of mensen in een baan om de aarde. Dergelijke vluchten hebben meer functies dan alleen het bereiken van de maan. Het verlangen de aarde te bestuderen, de energiebronnen ervan, haar atmosfeer, de meteorologische aspecten, de magnetosfeer, kosmische straling buiten de atmosfeer, de rest van het heelal, waargenomen vanaf punten buiten deze atmosfeer, de toepassing van zonne-energie, al deze zaken zouden ons hebben aangespoord tot het ontwikkelen van rakettechnieken en het onderzoek van de ruimte.

Misschien zou dit, zonder de aanwezigheid van de maan, allemaal minder waarschijnlijk geweest zijn zonder de verlokkende dromen die veroorzaakt werden door de aanwezigheid van de maan, maar met wat meer tijd zou het zeer zeker zijn gebeurd. Inderdaad zou alles zonder de maan alles wat tot dusver heeft plaatsgevonden, plaatsgevonden hebben, zij het dan met uitzondering van bemande en onbemande vluchten naar de maan. Zelfs de sondes naar verre planeten.

Maar, zouden wij in dat geval ruimtestations hebben ontwikkeld?

Als dit laatste voor bekrompen mensen een onbereikbaar doel lijkt, hoe onbereikbaar zou dat dan geweest zijn als wij, wat het materiaal voor deze ruimtekolonies betreft, uitsluitend zouden zijn aangewezen op de aarde zelf; indien de maan niet zou kunnen worden gebruikt als bron van grondstoffen?

Zonder ruimtestations zou volgens mij een echte verkenning van het zonnestelsel zeer onwaarschijnlijk zijn.

Als het dus zeer onwaarschijnlijk is dat een aardachtige, bewoonbare planeet, over een grote, maanachtige satelliet beschikt en dat de aarde in dit opzicht begunstigd is door een zeldzaam astronomisch gebeuren, dan mogen wij ons afvragen of er zich elders andere beschavingen hebben ontwikkeld waarop ruimtevaarttechnieken zijn ontstaan met meer mogelijkheden dan thans bij ons het geval is.

Zijn andere beschavingen dan beperkt tot hun eigen planeet en de onmiddellijke omgeving ervan en zijn zij hooguit in staat sondes te sturen naar andere planeten? Zou dit, hoe ver hun technologieën ook gevorderd mogen zijn, het geval zijn? Het is een verlokkende gedachte want het zou een verklaring kunnen geven van het feit dat het heelal zo verlaten lijkt, zelfs al bestaan er een half miljoen of meer beschavingen in ons eigen zonnestelsel.

Misschien werkt dat als een domper op onze trots. Dank zij het gelukkige bezit van de maan kan het mogelijk zijn dat wij binnen enkele eeuwen betere ruimtevaarttechnieken hebben ontwikkeld dan andere beschavingen die veel ouder zijn dan wij en die misschien in andere opzichten verder zijn dan wij. Zullen wij, en geen enkele andere beschaving, tenslotte dank zij de maan het heelal tot erfdeel krijgen?

Misschien valt dat moeilijk te geloven. Met een weinig meer technische ontwikkeling dan wij en met als drijfveer de behoefte aan energie, zou een beschaving, zelfs zonder het bezit van een maan, op een of andere manier ongetwijfeld in de ruimte kunnen doordringen. Hoe moeilijk dan ook zou een planeet door gebruik te maken van haar eigen hulpmiddelen en grondstoffen, naar een nabijgelegen planeet kunnen reizen. In dat geval zouden de hulpbronnen van die andere planeet het mogelijk maken de ontwikkeling voort te zetten.

Misschien zal iedere beschaving daartoe in staat zijn, niet zo gemakkelijk als wij, maar misschien beter als gevolg van de grotere uitdaging. Misschien ontwikkelt iedere beschaving wel een vorm van ruimtevaart om een eigen planetenstelsel te verkennen en nieuwe kolonies te vestigen.

Indien dit het geval is, waarom hebben wij dan nog niets van deze beschavingen gehoord? Waarom hebben zij ons dan nooit een bezoek gebracht?

Wat nodig is voor een bezoek is niet alleen het vermogen om van de ene planeet naar de andere, maar van het ene planetenstelsel naar het andere te reizen en daarvoor dienen misschien totaal andere moeilijkheden te worden overwonnen.

12 Interstellaire vluchten

De snelheid van het licht

Het verst afgelegen object van ons zonnestelsel is de planeet Pluto en haar maan Charon. Er bestaan kometen die zich gedurende hun baan veel verder bewegen dan de afstand aarde-Pluto. Het zijn er misschien wel verscheidene miljarden. Voorbij de baan van Pluto, of voorbij die van Saturnus, is evenwel nog nooit een komeet waargenomen. De diameter van de baan van Pluto kan daarom worden beschouwd als die van het zichtbare zonnestelsel, namelijk 11,8 miljard km.

Dat is een enorme afstand, want de doorsnede van het zichtbare zonnestelsel bedraagt bijna 80 maal de afstand aarde-zon. Niettemin is de afstand tot de naastbijgelegen ster, Alpha Centauri, ongeveer 3500 maal deze afstand.

Indien het zonnestelsel zodanig zou zijn ingekrompen dat de baan van Pluto precies om de evenaar van de aarde zou passen (op deze schaal zou de aarde zich 160 km van de zon bevinden), zou Alpha Centauri zich op het naastbijgelegen punt op de afstand van de planeet Venus bevinden, en Alpha Centauri is de meest nabije ster. Sirius bevindt zich tweemaal zover weg als Alpha Centauri, Procyon 2,5 maal, Vega zesmaal, Arcturus negenmaal en Rigel meer dan honderdmaal zover.

Wij kunnen deze afstanden ook vanuit een andere hoek bekijken. Neem bijvoorbeeld de snelheid van het licht van elektromagnetische straling (X-stralen, radiogolven, enz.). Deze snelheid bedraagt 299 792,5 km per seconde. Dit is belangrijk omdat de snelste communicatiemiddelen bestaan uit elektromagnetische straling. Ons zijn geen middelen bekend die sneller zijn. Licht of soortgelijke straling heeft 1,25 seconden nodig om de afstand maan-aarde te overbruggen. Dat betekent dat indien iemand op aarde spreekt met een astronaut op de maan hij onmogelijk in minder dan 2,5 seconden antwoord kan verwachten, zelfs al geeft hij antwoord zodra hij hoort dat er gesproken wordt.

Indien wij een ‘lichtseconde’ omschrijven als de afstand die het licht in een seconde kan afleggen, dan bevindt de maan zich 1,25 lichtseconden van de aarde.

Het licht heeft 10,93 uur nodig om de totale breedte van de baan van Pluto te overbruggen. Als wij ons een ruimtenederzetting voorstellen aan weerszijden van deze baan en een van beide communicatie met de ander tot stand zou willen brengen, dan zou degene die het eerst zou spreken (althans onder omstandigheden zoals die ons thans bekend zijn) pas over 21,86 uur antwoord kunnen verwachten.

Daarom is de doorsnede van het zichtbare zonnestelsel gelijk aan 10,93 lichturen, dat is 10,93 maal de afstand die het licht in een uur kan afleggen.

Gebruikmakend van dit systeem is Alpha Centauri, de dichtstbijzijnde ster, 4,4 lichtjaar van ons verwijderd, dat wil zeggen, 4,4 maal de afstand die het licht in een jaar kan afleggen. Indien iemand op aarde een bericht zou sturen naar een planeet die om Alpha Centauri draait en het antwoord onmiddellijk na ontvangst zou worden teruggezonden, zou de aarde 8,8 jaar na het verzenden van de boodschap moeten wachten op antwoord.

Wat de andere sterren betreft, Sirius bevindt zich op een afstand van 8,63 lichtjaar, Procyon 11,43 en Rigel nog een betrekkelijk nabije ster 540 lichtjaar. Het zou meer dan 1000 jaar duren om antwoord te krijgen van een eventuele planeet die om Rigel draait.

Dit alles lijkt misschien irrelevant wat betreft het probleem om de sterren te bereiken. Indien het licht 4,4 lichtjaar nodig heeft om Alpha Centauri te bereiken, waarom zouden we dan niet de snelheid van het licht opvoeren en als gevolg daarvan in een kortere tijd de afstand overbruggen?

Albert Einstein (1879 — 1955) was evenwel de eerste die in zijn Speciale relativiteitstheorie in 1905 aantoonde dat een voorwerp met massa onmogelijk de lichtsnelheid kan overschrijden. Einstein kwam tot deze conclusie aan de hand van zuiver theoretische overwegingen en aanvankelijk schenen zijn opvattingen tegen de regels van het ‘gezonde verstand’ in te druisen (en zo denken veel mensen er thans nog over), maar hij had niettemin gelijk. De grens van de snelheid van het licht is aan de hand van ontelbare experimenten bevestigd en er bestaan in de verste verte geen redenen om daar, wat de materie en het heelal aangaat, aan te twijfelen.

Het ‘gezonde verstand’ dat het zo moeilijk maakt deze beperking te accepteren, is gebaseerd op onze ervaringen met alledaagse verschijnselen. Indien wij een voorwerp blijven voortduwen, dan zien we dat het zich sneller en sneller gaat voortbewegen en in feite staat er in Newtons tweede wet omtrent beweging dat dit het geval is en dat een voorwerp dat een duw krijgt, zelfs al is het reeds in beweging, zich sneller zal gaan bewegen. Het lijkt dus dat wij een voorwerp, hoe snel wij het ook laten voortbewegen, altijd een grotere snelheid zullen kunnen geven door het nog een extra duw te geven. Onder normale omstandigheden blijkt dit door observatie en meting inderdaad het geval te zijn, maar dat komt omdat wij ons dan bezighouden met voorwerpen die zich slechts met een uiterst kleine fractie van de snelheid van het licht voortbewegen. Onder deze omstandigheden blijft inderdaad de wet van Newton van toepassing voor zover wij deze snelheid kunnen meten en het ‘gezonde verstand’ de overhand heeft.

In feite is het evenwel zo dat, wanneer wij een voorwerp een duw geven en het sneller laten voortbewegen om het vervolgens opnieuw een duw van dezelfde kracht te geven, de er aan toegevoegde snelheid niet helemaal even groot is als bij de eerste duw. Een deel van de energie van de duw zorgt voor de versnelling, maar een ander deel vergroot de massa ervan.

Bij gewone snelheden wordt er zo weinig van de kracht in massa omgezet dat de hoeveelheid buiten ons waarnemingsvermogen valt. Naarmate de snelheid hoger en hoger wordt, wordt een steeds groter deel van de kracht omgezet in massa en een steeds kleiner deel van de kracht in snelheid volgens een formule die door Einstein werd uitgewerkt. Indien de snelheid hoog genoeg is, wordt er zoveel kracht in massa omgezet en zo weinig in snelheid, dat wij beginnen te merken dat Newtons tweede wet en het ‘gezonde verstand’ niet meer gelden.

Pas aan het begin van de twintigste eeuw begonnen wetenschappelijke onderzoekers in te zien dat wanneer een voorwerp maar snel genoeg voortbewoog, de tweede wet van Newton niet meer van toepassing was. De zich snel bewegende deeltjes of subatomaire deeltjes die toen werden ontdekt, toonden aan dat Einsteins formule wat de relatie tussen kracht en snelheid betreft volkomen klopte.

Tegen de tijd dat een voorwerp de snelheid van het licht nadert, wordt nauwelijks iets van de druk die erop wordt uitgeoefend omgezet in snelheid. Bijna alles ervan wordt in massa omgezet. Het zich snel voortbewegende object wordt steeds massiever. Uiteindelijk zal, zelfs wanneer er een oneindig grote kracht op uitgeoefend wordt, alleen maar het gevolg zijn dat het een oneindige massa krijgt, maar de snelheid zal die van het licht niet overschrijden.

Dit betekent dat zelfs indien men door een of ander tovermiddel de snelheid van een voorwerp tot het maximum zou kunnen verhogen, het steeds nog 4,4 jaar zou duren om Alpha Centauri te bereiken. Indien men in een ogenblik de snelheid tot nul zou kunnen terugbrengen dan zou het nog altijd 8,8 jaar duren om een retourtje te maken.

In feite zou men moeten accelereren tot een zeer hoge snelheid, en dat zou lang duren als men zich aan een acceleratie zou houden die het menselijk lichaam zou kunnen verdragen. Als gevolg daarvan zou het even lang duren om weer te decelereren, teneinde op een planeet in het Alpha Centauristelsel te landen.

De noodzaak om te accelereren en te decelereren zou een jaar toevoegen aan de tijd die nodig is om een ster te bereiken met de snelheid van het licht. Op de terugreis zou daar ook een jaar aan worden toegevoegd, afgezien nog van een jaar of zo, nodig voor het verkennen van de planeet.

Indien wij dus acceleratie, deceleratie en exploratie incalculeren bij de tijd die nodig is om een ster te bereiken en terug te keren, dan krijgen wij als resultaat de heen- en terugreis van de duur in lichtsnelheid plus drie jaar. Het heen en weer reizen naar Alpha Centauri en de verkenning van een eventuele planeet zou alles bij elkaar 11,8 jaar in beslag nemen, en, zoals ik al opmerkte, Alpha Centauri is de dichtstbijzijnde ster.

Zoals wij verder zullen zien, zitten er ernstige bezwaren bij dergelijke snelle acceleraties en deceleraties en bij zo’n hoge snelheid. Het is nu duidelijk dat interstellaire reizen moeilijke projecten zijn, waartegen de meest geavanceerde technologische kennis wel eens niet zou kunnen zijn opgewassen.

Daarom bracht ik eerder in dit boek als mijn mening naar voren dat het onvermogen hiertoe, van welke beschaving dan ook, om met succes interstellaire reizen te volbrengen, de meest logische oorzaak zou kunnen zijn waarom de aarde nog niet door een andere beschaving is bezocht. De moeilijkheden daartoe zijn wellicht van dien aard dat geen enkele buitenaardse beschaving ooit fysiek contact heeft gehad met een andere en dat zij, ieder voor zich, beperkt blijven tot hun eigen planetaire systeem.

En . . . dat dit ook voor ons geldt.

Sneller dan het licht

Laten we het echter niet zo snel opgeven. Laten we in overweging nemen dat er misschien wel een manier bestaat om de lichtsnelheidsgrens te overschrijden. Ik schreef eerder dat er ‘in de verste verte geen redenen bestaan om te twijfelen aan de grens die het licht ons stelt (voor zover het de materie en het universum betreft)’.

Zou het niet mogelijk zijn dat er materie bestaat die wij niet kennen of aspecten van het heelal waarvan wij geen vermoeden hebben?

Om te beginnen is de lichtsnelheidsgrens het duidelijkst van toepassing op voorwerpen die zich met betrekking tot het universum als geheel in een rusttoestand bevinden, die massa bezitten. Hierbij zijn inbegrepen alle samenstellende deeltjes van het atoom en dus ook van onszelf, onze schepen en onze werelden. Al deze zaken kunnen zich slechts met een snelheid verplaatsen die kleiner is dan de lichtsnelheid en alleen een oneindig grote kracht is ertoe in staat met de snelheid van het licht kunnen laten voortbewegen.

Zo op het oog schijnt dit alles te omvatten, maar dat is niet het geval. Er bestaan voorwerpen die geen massa bezitten of geen massa zouden bezitten indien zij zich met betrekking tot het heelal als geheel in een ruststand bevinden. Zulke voorwerpen zonder rustmassa omvatten bijvoorbeeld de fotonen, de eenheden waar elektromagnetische straling uit bestaat. Dit geldt ook voor de krachten die, althans in theorie, de eenheden vormen waaruit de zwaartekracht bestaat. Tenslotte zijn er dan ook nog de verschillende soorten deeltjes die neutrinonen worden genoemd.

Alle deeltjes zonder rustmassa moeten zich altijd door een vacuüm bewegen met de snelheid van het licht, geen haar meer, geen haar minder. Juist omdat licht is samengesteld uit fotonen die zich met deze snelheid voortbewegen, spreken we van de ‘lichtsnelheid’.

Indien zich langzaam voortbewegende deeltjes met massa dusdanig op elkaar inwerken dat zij een foton produceren, dan gaat zo’n foton er onmiddellijk vandoor met de snelheid van het licht en zonder een waarneembare pauze waarin zij begint te accelereren. Bovendien verdwijnt zo’n foton onmiddellijk wanneer het wordt geabsorbeerd door een deeltje met massa en wel zonder een waarneembare pauze waarin zij decelereert.

Er wordt wel eens gespeculeerd dat het misschien eens mogelijk zal worden alle deeltjes met massa van een ruimtevaartuig, met inbegrip van de bemanning en de passagiers, om te zetten in verschillende soorten fotonen. Deze fotonen zouden dan, zonder de noodzaak om te decelereren en zonder het verbruik van energie dat daarvoor nodig is, zich met de snelheid van het licht te laten voortbewegen. Normaliter zouden zij zich in alle richtingen verspreiden, maar wij zouden ons deze omzetting kunnen voorstellen gebundeld als een laserstraal. In dat geval zouden alle fotonen zich in een richting bewegen, laten we zeggen in de richting van Alpha Centauri. Aangekomen bij Alpha Centauri zouden de deeltjes kunnen worden omgezet in deeltjes met massa, iets dat geen acceleratie zou vergen en in dit geval zonder de energie die normaal nodig is voor een dergelijke deceleratie.

Op deze wijze zou dan een ruimteschip, op weg naar een bepaalde ster, een jaar uitsparen, dat anders nodig zou zijn voor de acceleratie en de deceleratie in beide richtingen, maar wat belangrijker is, er zouden enorme hoeveelheden energie worden bespaard.

Niettemin zijn daaraan nadelen verbonden. Om te beginnen zou men zich dan slechts met de snelheid van het licht kunnen voortbewegen. De tijdwinst van twee jaar zal misschien belangrijk lijken, maar dat geldt dan alleen voor de naastbijgelegen sterren. Afgezien van het ene jaar nodig voor verkenning, zou een retourreis naar Alpha Centauri dan 9,4 jaar inplaats van 11,4 jaar vergen en dat is een belangrijke besparing, maar een retour naar Rigel zou 1081 inplaatst van 1083 jaar vergen en dat is niet zo’n belangrijke besparing.[1]

Bovendien ben ik er helemaal niet zo zeker van dat het mogelijk is snelheid en het verbruik van energie zo gemakkelijk te scheiden. Ik heb een sterk vermoeden dat de hoeveelheid energie die wij nodig hebben om een bepaalde hoeveelheid materie in fotonen om te zetten, gelijk zou zijn aan de hoeveelheid die wij moeten gebruiken om te accelereren en te decelereren om de snelheid van het licht te benaderen. Hetzelfde argument geldt voor het omzetten van fotonen in materie, waarbij wij dan evenveel energie zouden moeten verbruiken als nodig is om de materie te doen decelereren van de snelheid van het licht. Als gevolg daarvan zou de ‘fotonen-voortstuwing’ ons geen noemenswaardige hoeveelheid tijd of energie besparen.

Trouwens, wij weten niet hoe wij materie in fotonen en fotonen weer in materie moeten omzetten, en wel op een wijze waarmee de oorspronkelijke eigenschappen van de materie tot in de kleinste details opnieuw gereproduceerd kunnen worden. Neem alleen maar het reproduceren van het menselijk brein in al zijn gewikkeldheid nadat het zou zijn opgelost in fotonen. Sommigen zijn misschien van mening dat dit te doen zou zijn, maar zelfs zij kunnen op geen enkele manier aangeven hoe dat dan zou moeten gebeuren.

Bovendien zou de omzetting, in beide richtingen, bijzonder simultaan moeten gebeuren, want als enige omzettingen in fotonen zelfs maar een seconde later dan de andere zou geschieden, verspreiden de fotonen zich over honderden kilometers en als gevolg daarvan kan het dan wel eens onmogelijk worden ze om te zetten in compacte objecten.

Hoe zouden de fotonen, zelfs indien zij volkomen simultaan worden geproduceerd, in de juiste richting kunnen worden geprojecteerd en hoe zal men kunnen voorkomen dat hun onderlinge orde tijdens de lange reis bewaard blijft om deze vervolgens met dezelfde simultane exactheid opnieuw in georganiseerde deeltjes tot massa om te zetten?

Door het feit dat 200 jaar geleden de hedendaagse televisie als een onmogelijke zaak zou zijn beschouwd, kunnen wij niet zeggen dat alle dingen die thans onmogelijk lijken, in de toekomst werkelijkheid zullen worden.

In dit boek heb ik steeds een conservatieve houding aangenomen en niets aanvaard zonder althans enig bewijs van de mogelijkheid ervan. Op het ogenblik bestaan er geen bewijzen of aanwijzingen dat ‘fotonenaandrijving’ kan worden gerealiseerd en dat zal zo blijven totdat het tegendeel is bewezen. Tot zolang zal ik moeten volhouden te zeggen dat het zo goed als uitgesloten is.

Zou het evenwel mogelijk zijn de moeilijkheden verbonden aan conversie en reconversie en het richten van de laserstraal te vermijden door de deeltjes deeltjes te laten blijven, maar ze op een of andere manier van hun massa te ontdoen? Een gewichtloos ruimtevaartuig plus inhoud zou onmiddellijk kunnen accelereren tot de snelheid van het licht en die snelheid blijven behouden. Zodra de massa zou zijn hersteld, zou het onmiddellijk zijn oorspronkelijke snelheid terugkrijgen. Dit lijkt ons aanzienlijk comfortabeler dan te worden omgezet in een straal fotonen.

Helaas weten wij niet hoe wij een deeltje van zijn massa kunnen ontdoen en er bestaan geen aanwijzingen dat wij daar ooit toe in staat zullen zijn. Trouwens, al zou het ons lukken dan zouden wij toch beperkt worden door de lichtsnelheid. Dat is een grens waaraan niet te tornen valt.

Alles wat ik tot dusver naar voren heb gebracht, heeft de snelheid van het licht als grens.

In 1962 hebben de natuurkundigen O.M.P. Bilaniuk, V.K. Deshpande en E.G.G. Sudershan erop gewezen dat de formules van Einstein het bestaan mogelijk maken van voorwerpen met massa, maar een massa met, zoals wiskundigen dat uitdrukken, een imaginaire kwantiteit.

Dergelijke objecten met een ‘imaginaire massa’ moeten zich altijd voortbewegen met de snelheid die groter is dan de snelheid van het licht, althans indien de formules van Einstein blijven gelden. Als gevolg van hun snelheid heeft de Amerikaanse natuurkundige Gerald Feinberg (1933) deze deeltjes de naam tachyons gegeven (afgeleid van het Griekse woord voor snel).

Een object met een imaginaire massa zou over eigenschappen beschikken die volkomen verschillen van gewone massa. Om te beginnen bezitten tachyons meer energie naarmate zij langzamer bewegen. Indien wij een tachyon een duwtje geven en er daardoor energie aan toe voegen, gaat het zich steeds langzamer bewegen. Door een oneindige toevoeging van energie kan men het deeltje even langzaam als het licht laten voortbewegen, maar nooit langzamer.[2]

Aan de andere kant, indien wij aan een tachyon energie ontnemen door het tegen de richting waarin het zich beweegt te duwen of het laat bewegen door een weerstandbiedend medium, gaat het zich sneller en sneller bewegen. Als het tenslotte geen energie meer bezit zal het zich ten aanzien van het universum met oneindige snelheid voortbewegen.

Laten wij ons eens een ‘tachyonische voortstuwing’ trachten voor te stellen. Stel dat ieder subatomair deeltje van een ruimtevaartuig en de inhoud ervan wordt omgezet in corresponderende tachyons. Zo’n ruimtevaartuig zou onmiddellijk opstijgen en wel zonder acceleratie, vele malen de snelheid van het licht bereiken en misschien in enkele dagen de verst afgelegen sterrenstelsels bereiken, waarop alle tachyons onmiddellijk en zonder deceleratie weer tot gewone subatomaire deeltjes zouden worden omgevormd en het ruimteschip zich weer met normale snelheden zou kunnen voortbewegen.[3]

Hier hebben we dan eindelijk een methode gevonden waarmee het ons mogelijk is de snelheid van het licht te overschrijden, ware het niet dat…

Om te beginnen weten we niet of tachyons werkelijk bestaan. Goed, ze zijn niet in strijd met de theorie van Einstein, maar is dat de enige voorwaarde voor hun bestaan? Misschien bestaan er wel andere factoren behalve formules die hun bestaan uitsluiten. Sommige onderzoekers bijvoorbeeld, beweren dat tachyons, als zij bestaan, de wetten van oorzaak en gevolg zouden overtreden (d.w.z. dat oorzaak altijd voorafgaat aan gevolg) en dat dit hun bestaan uitsluit. Inderdaad heeft niemand tot dusver tachyons ontdekt en tot dit gebeurt zal het moeilijk zijn hun bestaan te blijven volhouden en wel doordat geen enkel aspect van hun eigenschappen ons heelal schijnt te beïnvloeden. Als dit wel het geval zou blijken te zijn dan zouden wij hun bestaan, zonder ze ontdekt te hebben, wel moeten erkennen.[4]

Ten tweede hebben wij, zelfs als tachyons zouden bestaan, geen flauw idee hoe wij ‘gewone’ deeltjes kunnen veranderen in tachyons, of hoe wij dit proces moeten omkeren. Alle moeilijkheden verbonden aan de fotonische voortstuwing zouden vele malen worden vermenigvuldigd bij ‘tachyonische voortstuwing’ want een vergissing wat betreft de synchroniteit van de omzetting zou alles niet alleen honderdduizenden kilometers, maar wellicht zelfs honderdduizenden lichtjaren de verkeerde kant op helpen!

Tenslotte vermoed ik dat zelfs indien dit kan worden opgelost, wij het energieprobleem niet aankunnen en dat het minstens evenveel energie vergt om materie van het ene deel van het zonnestelsel naar het andere te verplaatsen door middel van tachyonische voortstuwing als noodzakelijk is voor acceleratie en deceleratie. In feite zou de tachyonische voortstuwing veel meer energie vergen, omdat zowel het probleem van de tijd als dat van de afstand zou moeten worden opgelost.

Niettemin bestaat er nog een andere mogelijkheid om daaraan te ontsnappen. Indien de kwalificatie ‘de materie die wij kennen’ ons ontgaat, hoe staat het dan met het ‘universum’ dat wij kennen? Zolang het heelal waarmee wij te maken hebben, het universum van Newton was — een heelal met lage snelheden en kleine afstanden — lijken de wetten van Newton onaantastbaar.

Als het universum waarmee wij te maken hebben het heelal van Einstein is, een heelal van geringe dichtheden en zwakke zwaartekrachten, lijken de wetten van Einstein onaantastbaar, maar misschien bestaan er nog andere universa.

Indien een grote ster explodeert en vervolgens implodeert, zullen als gevolg van de kracht van de implosie en van de resten de subatomaire deeltjes naar elkaar toe worden gedreven om deze tenslotte te vernietigen en eindeloos in elkaar te storten tot er geen volume en een oneindige dichtheid overblijft.

De zwaartekracht van een dergelijke ineenstortende ster zal dusdanig toenemen dat alles wat erin terecht komt er nooit meer uit zal kunnen, zodat er zoiets als een eindeloos diep ‘gat’ in de ruimte ontstaat. Omdat zelfs het licht er niet meer uit kan ontsnappen, wordt dit het ‘zwarte gat’ genoemd waarover ik het eerder al gehad heb.

Meestal is men van mening dat materie die in een dergelijk gat verdwijnt, eindeloos zal worden samengedrukt. Er bestaan evenwel theorieën dat indien een zwart gat roteert (en waarschijnlijk doen alle zwarte gaten dat), de materie die erin terecht komt er ergens anders weer uitgeperst zal worden — zoiets als tandpasta in een tube die door een wals langzaam wordt platgedrukt.

Zo zou het verplaatsen van materie wellicht over gigantische afstanden plaatsvinden, misschien zelfs over afstanden van miljoenen of miljarden lichtjaren in een te verwaarlozen onderdeel van een ogenblik. Dergelijke verplaatsingen worden niet beïnvloed door de grens van de lichtsnelheid omdat zij geschieden via tunnels of ‘bruggen’ die strikt genomen niet de tijdkenmerken van het ons bekende heelal bezitten.

Zullen zwarte gaten in de toekomst interstellaire reizen, ja, zelfs intergalactische reizen mogelijk maken? Door het juiste gebruik van zwarte gaten en door er vanuit te gaan dat zij in groten getale aanwezig zijn, zal het misschien mogelijk worden op punt A een zwart gat binnen te treden en er een heel eind vandaan — vrijwel onmiddellijk op punt B weer uit tevoorschijn te komen, om vervolgens via de normale ruimte naar punt C te reizen waar men zich opnieuw in een zwart gat begeeft om vrijwel onmiddellijk op punt D te verschijnen, enz. Op deze wijze kan men dan vanuit elk punt in het heelal in redelijk korte tijd elk ander punt van het universum bereiken.

Uiteraard dient er dan een uiterst nauwkeurige kaart van het heelal te worden gemaakt waarop alle zwarte gaten en hun uitgangen precies staan aangegeven.

Wij zouden ons daarbij kunnen voorstellen dat wanneer interstellaire reizen op deze wijze worden ondernomen, de werelden die zich het dichtst bij de ingang van zwarte gaten bevinden het welvarendst zijn en zich uitbreiden en dat men nog dichter bij de ingang ruimtestations zou vestigen.

Deze ruimtenederzettingen zouden dan kunnen functioneren als krachtcentrales, daar de energie die wordt uitgestraald door materie die in het zwarte gat verdwijnt, duidelijk van enorme omvang zal zijn. Wij kunnen ons bovendien zelfs ruimtenederzettingen voorstellen waarmee het wegwerken van dode en nutteloze materie in zwarte gaten wordt bewerkstelligd, om daarmee de energieproductie te bevorderen.

In feite biedt het bovenstaande weer een andere verklaring voor het feit dat de buitenaardse beschavingen de aarde nooit hebben bezocht. Het zou namelijk kunnen zijn dat de aarde een vrijwel onbereikbaar ‘gehucht’ is, althans wat het gebruik van zwarte gaten betreft. De buitenaardse beschavingen weten misschien alles van ons af, maar vinden het niet de moeite waard tijd en geld te besteden om ons te bezoeken.

Niettemin heeft het opwindende beeld van een door zwarte gaten doorzeefd heelal in de vorm van een soort supermetro, ook nadelen.

Om te beginnen weten wij niet hoeveel zwarte gaten er in het universum zijn. Wie weet zijn er buiten ons sterrenstelsel en andere sterrenhopen, slechts een half dozijn zwarte gaten en die zouden, behalve voor een paar planetaire stelsels dicht bij de ingang ervan en die wellicht geen enkele bewoonbare planeet omvatten, van geen enkel nut zijn.

Ten tweede is de gedachte dat materie die in een zwart gat verdwijnt om ergens anders te voorschijn te komen, geenszins een aantoonbaar feit. Veel astronomen geloven er dan ook niet in.

Ten derde, zelfs al verschijnt de opgeslokte materie ergens anders, dan kan niets stoffelijks in een zwart gat verdwijnen zonder vernietigd te worden tot een soort poeder van subatomaire deeltjes of zelfs tot iets minder dan dat, door de onvoorstelbare zwaartekrachtvelden aldaar. Misschien zal een vergevorderde technologie middelen kunnen ontwikkelen om ruimtevaarders tegen deze krachten te beschermen en kunnen voorkomen dat het ruimtevaartuig en de bemanning brandstof worden voor het zwartegatenfornuis of dat zij uit elkaar worden gerukt door de onvoorstelbaar krachtige getijden die daar heersen. Maar op dit moment lijkt dit zelfs theoretisch onmogelijk.

Gezien vanuit het standpunt van het heelal zoals het ons thans voorkomt, schijnt er voorlopig geen hoop te bestaan dat de grens van de lichtsnelheid op een praktisch bruikbare manier zal kunnen worden overschreden en daarom moeten wij ons bezighouden met de vraag wat er gedaan kan worden met snelheden die beneden deze grens liggen.

Tijddilatatie of tijdrek

Een van de merkwaardige verschijnselen die door de formules van Einstein worden voorspeld (en die zijn geverifieerd door het versnellen van subatomaire deeltjes) is het feit dat de tijd vertraagt naarmate de snelheid hoger wordt. Dit noemt men tijddilatatie, tijdrek of tijdvertraging.

Aan boord van een zich snel voortbewegend ruimtevaartuig zal alles zich langzamer voltrekken, zoals atomaire beweging, klokken en de stofwisselingsprocessen van het menselijk lichaam. Daar alles exact synchroon vertraagt, zullen de mensen aan boord niets van deze veranderingen merken. Integendeel, zij zullen het gevoel hebben dat alles in de buitenwereld zich sneller voltrekt dan voorheen. Dit kan worden vergeleken met het feit dat iemand die zich in een zich gelijkmatig voortbewegende trein bevindt het gevoel heeft dat niet de trein, maar het landschap zich beweegt.

De vertraging van de tijd neemt toe naarmate men zich sneller voortbeweegt ten aanzien van het universum als geheel. Indien er een snelheid van 293 800 km per seconde wordt bereikt, dat is 0,98 maal de snelheid van het licht, zal de tijdsduur slechts 1/5 bedragen van de tijdsduur als een ruimtevaartuig zich in rusttoestand bevindt. Indien de snelheid van het licht nog dichter wordt benaderd, zal de tijd steeds meer vertragen en tenslotte tot bijna nul worden gereduceerd.

Laten we eens aannemen dat wij ons aan boord van een ruimtevaartuig bevinden dat accelereert met een kracht van 1g, dat wil zeggen met een snelheid die ons tegen de achterkant van het vaartuig aandrukt zoals wij op aarde aan de grond zijn gebonden. Bij deze acceleratie zouden wij ons volkomen normaal voelen. De achterkant van het vaartuig zou voor ons ‘beneden’ zijn en de voorkant ‘boven’.

Na een jaar zou het vaartuig zich voortbewegen met een snelheid die bijna gelijk is aan de lichtsnelheid en hoewel alles aan boord ons volkomen normaal voorkomt, lijkt alles in de buitenwereld bijzonder vreemd. Bijvoorbeeld is het in feite onmogelijk geworden een groot aantal sterren waar te nemen, omdat het licht van de sterren vóór ons zou verschuiven naar het onzichtbare deel van het spectrum. In feite zou het vaartuig tegen deze straling moeten worden beschermd. Het licht achter het ruimteschip zou veranderen in radiogolven en eveneens onzichtbaar worden.

Indien de mensen aan boord van het ruimtevaartuig hun snelheid meten aan de hand van de afstanden die zij afleggen, zouden zij de indruk krijgen dat zij zich vele malen sneller dan het licht voortbewegen als gevolg van de tijdvertraging, want het zou voor hen misschien slechts een week duren om de afstand van tien lichtjaren af te leggen die twee sterren van elkaar scheiden. Door gebruik te maken van tijddilatatie, zou het ruimteschip enorme afstanden kunnen afleggen die voor de mensen aan boord slechts betrekkelijk weinig tijd in beslag nemen. Gedurende een tijdsduur die zij als 60 jaar ervaren, zouden zij het Andromedastelsel dat 2,3 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is, kunnen bereiken.[5]

Lost het inkrimpen van de tijd alle problemen op?

Misschien niet, want ook daar zijn moeilijkheden aan verbonden. Om te beginnen is er voor het handhaven van een acceleratie van 1g gedurende een lange periode, zoals ik reeds eerder aantoonde, enorm veel energie nodig.

Dat geldt trouwens ook voor een deceleratie van 1g.

Laten we aannemen dat de meest efficiënte manier om energie op te wekken het uitwisselen van gelijke hoeveelheden materie en antimaterie is. Bij een dergelijk proces is er sprake van een wederzijdse vernietiging en van de totale omzetting van materie in energie. Van een gegeven hoeveelheid brandstof zou dit proces 35 maal zoveel energie opleveren als waterstoffusie. Op welke wijze er meer energie zou kunnen worden verkregen, is ons thans volslagen onbekend.

Niettemin zou er voor het acceleren van een ton materie tot 0,98 maal de snelheid van het licht ongeveer 25 ton materie en anti-materie moeten worden omgezet in energie en de twee acceleraties en deceleraties meegerekend ongeveer 100 ton voor een retourvlucht. Indien er waterstoffusie als voortstuwing zou worden gebruikt, moet ongeveer 3500 ton aan een fusieproces worden onderworpen. Om een ton materie naar Alpha Centauri en terug te brengen, zou alleen al 10 maal zoveel energie nodig zijn als de mensheid op aarde thans in een jaar tijd verbruikt.

Er bestaat evenwel een mogelijkheid dat er geen brandstof nodig is om de nodige energie te verkrijgen. De Engels-Amerikaanse natuurkundige Freeman John Dyson (1923) heeft erop gewezen dat een ruimtevaartuig dat om een planeet als Jupiter zou razen, enorm geaccelereerd zou kunnen worden zonder nadelige gevolgen voor de bemanning, daar ieder atoom zowel van het schip als van de inhoud in gelijke mate geaccelereerd wordt, afgezien van onbelangrijke getijdeneffecten. De Jupiter-sondes Pioneer 10 en Pioneer 11 werden op deze wijze geaccelereerd en verkregen energie ten koste van de enorme bron van zwaartekrachtenergie van Jupiter en verkregen voldoende snelheid om uit het zonnestelsel te worden geslingerd.

Het is dus voorstelbaar dat ruimteschepen op weg naar een bepaalde ster af en toe om een reuzenplaneet zouden cirkelen om daardoor een enorme verhoging van de snelheid te verkrijgen als deze reuzenplaneten zich op de geschikte plaatsen zouden bevinden, maar dat is zeer onwaarschijnlijk.

Een ander idee om ruimtevaartuigen te laten accelereren zonder brandstofverbruik, is het richten van een laserstraal op een groot ‘zeil’ dat het ruimteschip omringt. Deze laserstraal die op een daartoe geschikt lichaam in het zonnestelsel zou kunnen worden opgesteld kan constant op het zeil gericht worden en daarop een onafgebroken druk kunnen blijven uitoefenen, maar deze laserstraal zou om te blijven functioneren enorme hoeveelheden energie verbruiken. (Aan het systeem snelheid /energie schijnt weinig te doen te zijn.) Bovendien wordt het, naarmate het ruimtevaartuig zich steeds verder van de thuishaven verwijdert, hoe langer hoe moeilijker om het met de laserstraal in het vizier te houden en verder zou de laserstraal niet voor de deceleratie kunnen worden gebruikt, behalve als er aan de andere kant een tweede laserstraal is opgesteld.

Niettemin zou, als alle brandstofloze voortstuwingsmethoden zouden falen, het ruimtevaartuig de nodige brandstof toch niet aan boord behoeven te hebben, maar onderweg af en toe kunnen tanken. Tenslotte is de interstellaire ruimte niet echt ‘leeg’. Overal zweven wel atomen rond, meestal waterstofatomen.

In 1960 bracht de Amerikaanse natuurkundige Robert W. Bussard als zijn mening naar voren dat het ruimteschip de waterstofatomen onderweg kan oppikken. Het schip wordt dan een soort interstellaire straalmotor, maar omdat zich in de ruimte veel minder materie bevindt dan in de atmosfeer van de aarde, zou het schip een veel groter gebied van de ruimte moeten bestrijken en door middel van waterstoffusie energie moeten produceren.

Om dit mogelijk te maken zou het vaartuig een doorsnede van minstens 125 km moeten hebben als het zich door die delen van de ruimte begeeft waarin zich wolken gas en stof bevinden. In andere delen, waarin zich geen gas- en stofwolken bevinden, zou de doorsnede zelfs 1400 km moeten zijn en in de intergalactische ruimte 140 000 km.

Dergelijke ‘vangnetten’ zouden, zelfs indien zij zouden zijn gebouwd uit de lichtste materialen, onmogelijk zwaar worden. En hoe zouden de materialen van zulke intergalactische ‘zeven’ in de ruimte gebracht moeten worden en hoe lang zou het duren om ze in de ruimte te assembleren?

Zelfs al kan het energieprobleem worden opgelost volgens methoden waarvan wij thans nog geen idee hebben, blijft het feit bestaan dat een gigantisch ruimtevaartuig dat zich bijna met de snelheid van het licht voortbeweegt, bijzonder kwetsbaar. Misschien zal er geen gevaar bestaan dat een ster wordt geraakt, maar het zou wel eens kunnen zijn dat zich in de ruimte tamelijk veel betrekkelijk kleine voorwerpen bevinden ter grootte van planeten of kiezelstenen.

Vanuit het ruimtevaartuig gezien zal ieder voorwerp dat het nadert, dit met de snelheid van het licht doen. Het zal onmogelijk zijn ze te ontwijken, want ieder sein dat hun aankomst aankondigt zal zich slechts met de snelheid van het licht voortbewegen en op de hielen worden gezeten door het voorwerp. Zodra de waarschuwing wordt ontvangen, vindt de botsing plaats.

Bovendien zal ieder voorwerp dat in botsing komt met het vaartuig — daarbij in aanmerking nemend dat zowel het voorwerp als het ruimtevaartuig zich met de snelheid van het licht voortbewegen zowel op de plaats waarin het binnendringt als waar het het schip verlaat een flink gat veroorzaken en het zou waarschijnlijk niet lang duren of het voertuig zou er uitzien als een gatenkaas.

Als we voorwerpen van enige omvang even terzijde laten en wij ervan uitgaan dat zich in de ruimte niet meer dan ijl gas bevindt, dan zal dit voldoende zijn om moeilijkheden te veroorzaken.

Naarmate het ruimtevaartuig accelereert en zich steeds sneller gaat voortbewegen, zullen de atomen in de ruimte hoe langer hoe harder toeslaan en dat zal ook steeds vaker gebeuren.

Vanuit het standpunt van het ruimtevaartuig zullen de aanstormende deeltjes bijna de snelheid van het licht bezitten en naar alle waarschijnlijkheid kosmische stralendeeltjes zijn geworden.

Onder normale omstandigheden zijn kosmische stralen in de ruimte niet levensgevaarlijk. Astronauten die drie maanden in de ruimte verbleven hebben ze met gemak overleefd, maar indien men zich met de snelheid van het licht door de ruimte beweegt, zal ieder tegemoetkomend voorwerp het schip raken met de snelheid van een kosmische straal en zal het schip worden blootgesteld aan een stralingsintensiteit die vele honderden malen groter is dan de straling die in hedendaagse kernreactors wordt geproduceerd.

Sommige onderzoekers zijn van mening dat deze hinderpaal groot genoeg zal zijn om het onmogelijk te maken dat een ruimtevaartuig meer dan 1/10 van de lichtsnelheid bereikt en met zo’n geringe snelheid zal de tijddilatatie ook zeer gering zijn.

Zelfs al zouden alle moeilijkheden worden overwonnen, blijft er altijd nog een probleem over, dat de essentie van de relativiteit uitmaakt. De vertraging van de tijd geldt alleen voor de astronauten, niet voor de mensen die op aarde zijn achtergebleven.

Gebruikmakend van een acceleratie en een deceleratie van 1g en van een totale tijddilatatie, zal een retourreis naar de ster Deneb astronauten twintig jaar kosten, zelfs met inbegrip van een verblijf van een jaar in het Denebstelsel voor verkennings-doeleinden. Als zij evenwel terugkeren, zullen zij tot de ontdekking komen dat er op aarde tweehonderd jaar zijn voorbijgegaan. Hoe langer zij reizen met een dergelijke acceleratie, hoe dichter zij bij de lichtsnelheidsgrens zullen komen en hoe langzamer de tijd, van hun standpunt uit gezien, zal verlopen. Het verschil tussen het verloop van de tijd op aarde en het verloop van de tijd aan boord wordt dus groter naarmate de afgelegde afstand groter wordt. Een retourvlucht naar het andere einde van het Melkwegstelsel, zal voor de astronauten vijftig jaar duren, maar bij hun terugkomst zal er op aarde 400 000 jaar voorbijgegaan zijn. Dit verschil zou nog groter zijn indien er gebruik was gemaakt van fotonische voortstuwing.

Men krijgt het gevoel dat alleen dit al voldoende is om te verzekeren dat er bij de mensen op aarde, of welke andere moederplaneet dan ook, weinig animo bestaan voor ruimtevaarten waarbij gebruik wordt gemaakt van tijddilatatie. Het is al moeilijk genoeg te verwachten dat mensen iets wat thans gebeurt willen missen in ruil voor iets, zelfs van essentieel belang, dat over dertig jaar zal gebeuren. Het investeren van enorme inspanningen in iets waarvan het resultaat eeuwen, ja misschien zelfs honderdduizenden jaren later pas zichtbaar wordt is niet iets waartoe mensen bereid zullen zijn.

Gezien de moeilijkheden op het gebied van energievoorzieningen, stralingsgevaar en tijdsverschillen, lijkt het aan de hand van onze conservatieve normen psychisch noch fysiek een praktische methode waarmee de sterren kunnen worden bereikt.

Freewheelen

Daar alle methoden voor ruimtereizen waarbij gebruik wordt gemaakt van de snelheid van het licht, of zelfs meer dan dat, ons onuitvoerbaar voorkomen, moeten wij nagaan wat er met lage snelheden bereikt kan worden.

De voordelen daarvan zijn, dat de nodige hoeveelheden energie niet zo exorbitant zijn en de gevaren in de interstellaire ruimte minder groot. Het nadeel dat blijft bestaan is de tijdsduur die een dergelijke reis in beslag neemt.

Laten we eens aannemen dat een ruimtevaartuig accelereert tot een snelheid van 3000 km/sec. Volgens gewone normen zou dit een hoge snelheid betekenen, omdat het vaartuig dan in 2 minuten van de aarde naar de maan kan reizen. Niettemin is het slechts 1/100 van de snelheid van het licht, als gevolg waarvan de tijddilatatie te verwaarlozen zou zijn en dat een retourvlucht naar Alpha Centauri ongeveer 900 jaar in beslag zou nemen.

Zijn er omstandigheden denkbaar waardoor een dergelijke reis van 900 jaar te verdragen zou zijn?

Laten we eens aannemen dat de astronauten onsterfelijk zouden zijn. In dat geval zou het heen en weer freewheelen naar de dichtstbijzijnde ster, met een betrekkelijk kleine acceleratie en deceleratie, slechts een te verwaarlozen fractie betekenen van een leven zonder einde en geen probleem vormen.

Niettemin mogen we aannemen dat de astronauten, zelfs al zouden zij onsterfelijk zijn, moeten eten, drinken en dat zij fecaliën moeten lozen. Dit betekent dat zij de beschikking moeten hebben over een zeer ingewikkeld huishoudelijk systeem dat zonder ophouden bijna duizend jaar moet functioneren. Misschien zou men daarin kunnen slagen, maar het wordt ongetwijfeld een dure onderneming.

Bovendien zouden de astronauten iets moeten hebben om zich mee bezig te houden. Een betrekkelijk kleine verblijfsruimte en geen mogelijkheid om gedurende duizend jaar van gezelschap te veranderen, zullen wel niet te verdragen kunnen zijn en zonder cynisch te worden lijkt het ons dat moord, doodslag en zelfmoord het schip reeds lang voor het voltooien van de reis van zijn bemanning zouden hebben ontdaan, want tenslotte is een overwinning op de dood gemakkelijker voor te stellen dan een overwinning op de verveling.

Bovendien bestaat er, voorlopig althans, weinig kans dat wij ooit zoiets als onsterfelijkheid zullen bereiken.

Niettemin is de barrière van de onsterfelijkheid misschien te omzeilen door deze te vervangen door een tijdelijke dood, gevolgd door een opstanding. Anders gezegd, wij zouden de astronauten kunnen bevriezen en hen in een toestand van schijndood kunnen brengen en hen daaruit eerst doen ontwaken als het doel van de reis in zicht is.

Onder dergelijke omstandigheden, zou het schip met een betrekkelijk lage snelheid kunnen blijven freewheelen en daarmee de nadelen van het reizen met de snelheid van het licht vermijden, terwijl de astronauten zich evenmin bewust zouden zijn van het verloop van de tijd als bij tijddilatade. Voor hen zou een reis van duizenden jaren in een oogwenk voorbij zijn en bij hun terugkeer zouden zij nauwelijks ouder zijn geworden. Daardoor bestaat geen behoefte aan een bovenmatig betrouwbaar huishoudelijk systeem en er zou evenmin sprake zijn van het probleem van de verveling.

Niettemin liggen ook hier voetangels en klemmen. Tot dusver is het bevriezen van iemand, om hem vervolgens met succes te doen herleven, een nog niet opgelost probleem en de kans dat wij dat zullen kunnen oplossen lijkt voorlopig gering. Maar zelfs indien wij het zouden kunnen oplossen, zijn er wel grenzen aan de tijd dat de levensvonk intact kan worden gehouden. Dat zal wellicht niet mogelijk blijken gedurende de lange reizen van de ene ster naar de andere. En zelfs al zouden wij daartoe in staat zijn, dan moet het ruimteschip worden voorzien van een of ander onfeilbaar systeem voor het handhaven van de bevroren toestand en voor een automatisch systeem waarmee de astronauten op het juiste tijdstip moeten kunnen worden ontdooid. Zo’n systeem is moeilijk voorstelbaar.

De moeilijkheden zijn dus enorm, en hoewel wij er niet zeker van kunnen zijn dat zij nooit zullen kunnen worden overwonnen, zal dit niet vandaag of morgen gebeuren.

Bovendien zullen de bevroren astronauten tijdens hun schijndood niet ouder worden en zich niet bewust zijn van het verlopen van de tijd. Dat geldt niet voor de mensen thuis, tenzij natuurlijk de gehele moederplaneet zou kunnen worden bevroren en dat is uiteraard onzinnig. Dit betekent dat, evenals het geval zou zijn met tijddilatatie, de astronauten generaties later zouden terugkeren en het slachtoffer zouden worden van een ernstige ‘toekomst-shock’.

In feite zouden er, zelfs indien de astronauten onsterfelijk zijn, moeilijkheden ontstaan. Wij kunnen veronderstellen dat, indien de astronauten ontsterfelijk zouden zijn, dit ook zou gelden voor de bewoners van de moederplaneet en dat zij, de astronauten, na hun lange reis dezelfde mensen ontmoeten die hen indertijd de ruimte hadden ingestuurd, maar het leven aan boord en op de planeet zou zich ongetwijfeld op een volkomen andere manier hebben ontwikkeld en dat zou ongetwijfeld tot gevolg hebben dat beide groepen vreemden voor elkaar zijn geworden.

Het lijkt daarom dat onder alle omstandigheden die tot dusver naar voren zijn gebracht, de terugkeer van de astronauten geen enkele zin zou hebben. Verkenning van de sterren betekent dat noch de astronauten, noch de ruimtevaartuigen ooit worden teruggezien. Goed, er kunnen berichten worden uitgewisseld naarmate de eeuwen verstrijken, maar dat is dan ook alles.

In dat geval blijft de vraag bestaan of mensen bereid zijn voor eeuwig in ballingschap te gaan of dat de moederplaneet bereid is zich de kosten te veroorloven om intelligente menselijke wezens weg te sturen als het enige resultaat daarvan zou zijn dat er in de verre toekomst af en toe eens een bericht zou doorkomen.

Zou het daarom niet meer economisch verantwoord, gemakkelijker en productiever zijn als er automatische sondes naar de sterren worden gezonden? De astronoom Ronald N. Bracewell (1921) bracht in 1960 reeds naar voren dat andere beschavingen deze strategie zouden hebben kunnen toegepast.

Wij hebben deze tactiek tenslotte toegepast met betrekking tot de planeten. Terwijl astronauten nooit verder dan de maan zijn geweest, zijn er onbemande sondes geland op Mars en Venus en hebben zij zich voorbij Mercurius en Venus begeven. Als gevolg daarvan hebben wij veel kennis verzameld en zelfs al zouden wij van mening zijn dat verkenning door mensen te verkiezen zou zijn, zullen wij moeten toegeven dat in die gevallen waarin menselijke verkenning tot de onmogelijkheden behoort, de sondes een redelijk substituut vormen. Tot dusver hebben zij resultaten opgeleverd die zeker niet te verwaarlozen zijn.

Wij zouden daarom misschien beter sondes de ruimte in kunnen sturen. De kosten zijn eveneens enorm, maar in ieder geval veel minder hoog dan voor vervoeren van mensen. Wij kunnen ons dan veel grotere acceleraties veroorloven, geen apparatuur nodig hebben, noch voor levende, noch voor bevroren astronauten en ons niet behoeven te bekommeren om het psychologische welzijn van de astronauten of een eventuele ‘toekomst-shock’, want er zou geen bepaalde reden bestaan voor de terugkeer van de sondes en zelfs indien zij op aarde zouden terugkeren, doet het er niets toe dat er intussen generaties voorbij zijn gegaan.

Het is voorstelbaar dat vergevorderde beschavingen sondes de ruimte in hebben gestuurd, maar dat zou een kwestie van verminderde meeropbrengsten zijn. Hoe ingewikkelder de sondes, hoe moeilijker en onzekerder het onderhoud ervan. Gedurende een periode van duizenden of zelfs miljoenen jaren zal het foutloos functioneren van een ingewikkelde sonde zeer onwaarschijnlijk zijn. Zelfs een zeer vergevorderde beschaving zal niet in staat zijn de tweede hoofdwet der thermodynamica of de onzekerheidsrelatie te veranderen.

In het uiterste geval zouden wij ons een bemanning van robots kunnen voorstellen die even intelligent zijn als menselijke wezens, robots die het universum kunnen verkennen op een wijze waartoe menselijke wezens niet in staat zijn, maar zelfs al zouden deze robots even intelligent als mensen zijn, zijn zij dan niet even kwetsbaar voor de ziekten die gepaard gaan met intelligentie, nl. verveling, depressies, woede, moord en zelfdoding?

Het zou daarom wel eens noodzakelijk kunnen zijn de gulden middenweg te kiezen en sondes de ruimte in te sturen die technisch voldoende ontwikkeld zijn om zoveel mogelijk nuttige informatie terug te seinen, maar ook eenvoudig genoeg om eeuwenlange tochten door de ruimte te doorstaan. Maar dan zal het er wel op neerkomen dat zij worden bestuurd door apparaten die veel minder intelligent zijn dan menselijke wezens.

Misschien is dit laatste een antwoord op de vraag waarom wij nog niet zijn bezocht door andere beschavingen. Misschien is dat eens gebeurd, maar zeker niet door levende organismen. Misschien hebben sondes[6] ons zonnestelsel doorkruist en hebben zij boodschappen gestuurd naar hun bases over de aard en de eigenschappen van de zon en de planeten en in het bijzonder over het feit dat zich in dat stelsel een bewoonbare planeet bevindt. Indien dit niet te lang geleden is gebeurd, dan hebben zij wellicht gerapporteerd dat zich op een van de planeten een zich ontwikkelende beschaving bevond.

Uiteraard weten wij niet hoe vaak dit is gebeurd en of alle sondes tot dezelfde beschaving hebben behoord.

Trouwens, het is zeer wel mogelijk dat deze sondes de beschaving hebben overleefd die hen lanceerde en zonder enige zin informatie zijn blijven uitzenden.

Werelden op drift

Een voorzichtige beschouwing van de mogelijkheden van interstellaire reizen schijnt erop te wijzen dat er geen praktisch uitvoerbare methoden bestaan om intelligente wezens van de ene ster naar de andere te sturen en dat het het beste zou zijn om gebruik te maken van ruimtesondes.

Tot dusver zijn wij er evenwel van uitgegaan dat een bemanning van astronauten een retourvlucht maakt gedurende een mensenleven, ófwel door zich sneller dan het licht voortbewegen, ófwel door te worden blootgesteld aan tijddilatatie, aan een langere levensduur of door het toepassen van diepvriessystemen. Elk van deze methoden lijkt praktisch onuitvoerbaar.

Maar, als wij nu eens niet uitgaan van de gedachte dat retourvluchten een levensduur omvatten?

Stel dat wij een ruimteschip ontwerpen dat naar Alpha Centauri kan reizen en dat deze reis eeuwen in beslag neemt, dat de astronauten niet onsterfelijk behoeven te zijn of moeten worden bevroren, maar een normale levensduur hebben en een normaal leven leiden.

Uiteraard zijn zij lang voordat de reis is voltooid, overleden, maar stel dat er zowel mannen als vrouwen aan boord zijn en er kinderen worden geboren die, evenals hun kleinkinderen, de reis voortzetten en dat vele generaties lang tot het einddoel is bereikt.[7]

In dat geval is er ook een ingewikkeld, huishoudelijk systeem nodig, maar het probleem de astronauten bezig te houden en de verveling te verdrijven is dan opgelost. Sterfgevallen en geboorten kunnen voor een gestadige vervanging van de bemanning zorgen en de verveling verdrijven die onvermijdelijk is als men lang tegen dezelfde oude gezichten moet aankijken. Bovendien kennen de kinderen die aan boord zijn geboren geen andere vorm van bestaan, althans niet uit de eerste hand, en als gevolg daarvan vervelen zij zich niet.

Aan de andere kant kan men de vraag stellen of zo’n reis de moeite waard is. Kunnen er vrijwilligers worden gevonden die niet alleen de rest van hun leven aan boord willen slijten, maar die bovendien bereid zijn hun kinderen en hun nageslacht te veroordelen tot een leven aan boord van een ruimtevaartuig? En zijn de mensen op aarde bereid offers te brengen voor een dergelijk enorm kostbaar project, dat pas duizenden jaren later eventuele vruchten afwerpt?

Het antwoord op deze vragen is hoogstwaarschijnlijk ‘nee!’ en de meeste mensen worden dusdanig door een dergelijke vraag afgeschrikt dat zij denken dat de vragensteller niet goed bij zijn hoofd is.

Toch komt dat alleen maar omdat ik in dit hoofdstuk (zonder het met zoveel woorden te zeggen) ervan uitgegaan ben dat de ruimteschepen die de lange tochten naar de sterren maken, ‘gewone’ ruimteschepen zijn, zij het dan zeer grote of in de vorm van het ruimteschip Enterprise uit de film Star Trek.

Zolang als wij ons beperken tot dit soort schepen, zijn de bezwaren tegen generatielange reizen zeer groot en wellicht onmogelijk te overwinnen. Maar is dit noodzakelijk? Zou er geen andere oplossing zijn?

Aan het eind van het vorige hoofdstuk schetste ik een beeld van een zonnestelsel gevuld met ruimtestations die groot genoeg zijn om wereldgrote gemeenschappen te vormen.

Dergelijke nederzettingen bevatten geen voedsel- of zuurstof-voorraden in de gewone betekenis van het woord. Zij functioneren in een ecologisch evenwicht dat zichzelf eeuwig in stand houdt indien er sprake is van een veilige energiebron en een minimum aan te vervangen materiaal en er is evenmin sprake van een bemanning in de gewone betekenis van het woord, want zij worden bewoond door tienduizenden, misschien zelfs tientallen miljoenen mensen voor wie het station een soort planeet is.

De geleidelijke verkenning van het zonnestelsel door de kolonisten en de geleidelijke uitbreiding van de nederzettingen naar de planetoïdengordel en verder zou ongetwijfeld de emotionele banden met moeder aarde en zelfs met de zon verzwakken.

Alleen het feit al dat voor de kolonisten in de planetoïdengordel en verder de zon zich zoveel verder weg zal bevinden, zal zijn belangrijkheid doen afnemen. Het feit dat het moeilijker zal worden om haar, naarmate de afstand groter wordt, als energiebron te gebruiken, zal het overgaan op waterstoffusie verhaasten, vooral omdat er in het zonnestelsel, voorbij Mars, een overvloed aan waterstof aanwezig is als gevolg waarvan de kolonisten minder afhankelijk van de zon zullen zijn.

Bovendien zal het, hoe verder een nederzetting van de zon is verwijderd, gemakkelijker worden om de snelheid te verhogen en als gevolg daarvan het zonnestelsel te verlaten.

Tenslotte zullen sommige ruimtekolonies die het niet langer noodzakelijk vinden om voor altijd om de zon te blijven cirkelen, gebruik maken van een of ander vergevorderd voortstuwingssysteem gebaseerd op waterstoffusie hun baan verlaten en met hun inhoud bestaande uit aarde, water, lucht, planten, dieren en mensen in het onbekende verdwijnen.

Waarom?

Waarom niet?

Misschien alleen maar uit nieuwsgierigheid, om te weten wat er achter de horizon ligt, gedreven door dezelfde nieuwsgierigheid die de mensheid sinds de vroegste tijden, zelfs voor het begin van de beschaving, continenten heeft doen doorkruisen en die hen nu naar de maan en verder drijft.

Misschien zal het gebeuren onder druk van de bevolkingsaanwas. Hoe meer ruimtenederzettingen er geconstrueerd worden, hoe meer vraag er zal ontstaan naar waterstofvoorraden en hoe meer ontevredenheid er zal ontstaan over de groeiende complexiteit van de onderlinge relaties.

Daar komt nog bij dat de trauma’s die het gevolg kunnen zijn van verandering, minimaal zijn. De kolonisten zouden niet het gevoel hebben dat zij hun oorspronkelijke tehuis zouden verlaten want zij zouden hun tehuis met zich meenemen. Behalve het feit dat de zon schijnbaar kleiner wordt en dat radiocontact met andere kolonies steeds moeilijker te onderhouden is (tot op een gegeven ogenblik de zon onzichtbaar en radiocontact niet meer mogelijk is) zal het eindeloze doordringen in de ruimte voor de mensen in de nederzettingen geen belangrijke veranderingen met zich meebrengen.

Bovendien behoeven de kolonisten niet bevreesd te zijn voor een langzame uitputting van hun energievoorraden als gevolg van onvolkomen ‘cycling’ of het opraken van waterstof. Zodra een nederzetting een ‘vrije’ wereld zal zijn geworden, dus niet gebonden aan een bepaalde ster, zal zij overal in het heelal brandstof kunnen vinden.

Zo’n nederzetting zou zich bijvoorbeeld door de kometenwolk aan de rand van het zonnestelsel kunnen heenwerken en op jacht gaan naar een van de honderdmiljard kometen die zich daar bevinden in hun oorspronkelijke vorm als kleine lichamen, bestaande uit bevroren ijssoorten. Zelfs zulke ‘kleine’ lichamen hebben uiteraard een doorsnede van enkele kilometers en zouden voldoende koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof bevatten om het verlies aan vluchtige stoffen voor lange tijd te compenseren. Tenslotte zal zo’n vrije wereld niet vaak accelereren of decelereren, maar zich ‘freewheelend’ voortbewegen.

Indien er een komeet wordt gevonden, zal zij kunnen worden ‘gevangen’ en op sleeptouw worden genomen, om voor lange tijd een bron van materie en energie te vormen. Aangenomen dat er voldoende tijd beschikbaar is — en zo’n ruimtenederzetting heeft tijd te over — zal een aantal van deze kometen kunnen worden meegevoerd.

Zelfs wanneer men de kometengordel zal hebben verlaten, zal het heelal waarschijnlijk niet ‘leeg’ blijken te zijn. Ook andere sterren zullen misschien over kometengordels beschikken en bestaan er in het universum lichamen die geheel onafhankelijk van sterren zijn.

Aan zulke reizen zullen geen van de moeilijkheden verbonden zijn die reeds eerder ter sprake kwamen.

De vrije werelden zullen zich langzaam voortbewegen, als gevolg waarvan er geen moeilijkheden zullen ontstaan door de weerstand van gaswolken of botsingen en er zal geen energie nodig zijn voor grote acceleraties of deceleraties. De mensen aan boord behoeven noch onsterfelijk te zijn, noch bevroren te worden en net als wij normale levens kunnen leiden, omdat zij in een aardachtige omgeving zullen leven en de middelpuntvliedende kracht voor een hoeveelheid zwaartekracht zal zorgen die gelijk is aan die van de aarde. Zonlicht zal kunstmatig zijn, maar dat zal geen bezwaar vormen.

Bovendien zal de vrije wereld niet behoeven te worden gebouwd en zal er geen geld in geïnvesteerd behoeven te worden door de mensen op aarde. Zij zal worden gebouwd door de kolonisten zelf, zoals Amerikaanse steden zijn gebouwd door Amerikanen en niet door de oude wereld, waar zij oorspronkelijk vandaan zijn gekomen. Dit betekent dat de vrije wereld niet afhankelijk zal zijn van de bereidheid van de aarde om te investeren.

Evenmin zullen de bewoners van een vrije wereld zich gefrustreerd voelen door de gedachte dat hun kinderen en kindskinderen hun gehele leven ‘aan boord’ van een ruimteschip zullen moeten doorbrengen of door de gedachte dat er, als zij op aarde terugkeren duizenden of miljoenen jaren zullen zijn voorbijgegaan. Waarschijnlijk zal de behoefte om ‘terug te keren’ nooit bij hen ontstaan.

Misschien zullen vele ruimtenederzettingen zichzelf in vrije werelden veranderen. Het zonnestelsel dat 4,6 miljard jaar nodig heeft gehad om een soort te ontwikkelen die intelligent genoeg is om een technologische beschaving voort te brengen die in staat is om ruimtenederzettingen te construeren, zal uiteindelijk misschien gaan ‘uitzaaien’. Misschien zullen er vrije werelden komen die zich in alle richtingen verspreiden, werelden die hun eigen mensheid bevatten die ecologisch in evenwicht zijn met andere vormen van leven.

Het is zelfs mogelijk dat de aarde op de lange duur, kosmisch gezien, alleen maar belangrijk zal zijn als de oorsprong van alle vrije werelden. Mogelijk zal de aarde deze rol slechts blijven spelen totdat, om een of andere reden, de aardse beschaving ineenstort, in verval raakt en tenslotte ophoudt te bestaan. Ook de ruimtenederzettingen die in het zonnestelsel wensen te blijven, zullen misschien in verval raken als gevolg waarvan alleen de vrije werelden zullen doorgaan met de ontwikkeling van de mensheid.

Misschien zal na vele generaties een bepaalde vrije wereld een ster naderen. Dat zal dan geen toeval zijn. De astronomen van de vrije werelden zullen ongetwijfeld alle sterren binnen een gebied van vele lichtjaren aan een onderzoek onderwerpen en voorstellen er een te naderen die voor hen van bijzonder belang lijkt. Zo zouden zij bijvoorbeeld witte dwergen, neutronensterren, zwarte gaten, rode reuzen, Cepheïden variabelen enz. vanaf een veilige afstand kunnen bestuderen.

Ook kunnen zij er de voorkeur aan geven om sterren te naderen die ‘zonachtig’ van aard zijn om, misschien gepaard met enig heimwee, te onderzoeken of in planetenstelsels aldaar mogelijkheden bestaan voor een beschaving, maar het is ook mogelijk dat er absoluut geen neiging zal bestaan te landen op een aarde-achtige planeet om zich daar te moeten onderwerpen aan langvergeten en een misschien dan onaangename wijze van leven op het oppervlak van een wereld. Op een dergelijk oppervlak zou het ‘cyclingsysteem’ te groot zijn om te kunnen worden gecontroleerd, het klimaat zou aanleiding kunnen zijn tot allerlei ongemakken en het ongeselecteerde dierenleven in de vrije natuur zou ook wel eens moeilijkheden met zich mee kunnen brengen.

Indien er kleine werelden zouden bestaan op een voldoende grote afstand van een ster om zowel bevroren materialen als metalen en gesteenten te bevatten — een planetoïdengordel zou ideaal zijn — dan zal wellicht de tijd zijn aangebroken om nieuwe ruimtenederzettingen op te bouwen en de oude, vrije werelden te verlaten, werelden die dan misschien vrij gehavend zullen zijn. Het zou ook gelegenheid kunnen bieden om nieuwe ontwerpen en technologische vindingen toe te passen.

Misschien zal de verleiding groot zijn er een tijd lang te blijven en in de nieuwe planetoïdengordel de ene nieuwe ruimtenederzetting na de andere te construeren.

De voordelen daaraan verbonden zouden enorm zijn. Gedurende al die lange jaren heeft zo’n vrije wereld door de ruimte gedwaald en zal zich aan een strenge geboortecontrole hebben moeten houden, maar nu zal het mogelijk worden de bevolking zich ongelimiteerd te laten vermenigvuldigen.

Bovendien zou, na al die jaren een vrije wereld, hoewel veel groter dan wij ons een ruimtevaartuig voorstellen, toch zo klein zijn dat het noodzakelijk is zich aan een uniforme cultuur en een uniforme levenswijze te houden. Het construeren van een groot aantal nederzettingen gedurende een periode van eeuwen in de planetoïdengordel zou de vestiging van zeer verschillende culturen mogelijk maken.

Uiteraard zouden ook deze nieuwe nederzettingen uitzaaien en verder de ruimte intrekken als een nieuwe generatie van vrije werelden.

Wij kunnen ons beschavingen voorstellen in twee alternatieve vormen: een zich door de ruimte voortbewegende vrije wereld met een geboortebeperkingssysteem en een stationaire ruimtenederzetting in de nabijheid van een ster met een zich uitbreidend inwonertal.

Iedere vrije wereld die door de ruimte zweeft, verliest uiteindelijk ieder contact met de thuisbasis, met ruimtenederzettingen en met andere vrije werelden. Zij wordt een eenzame, op zichzelf aangewezen cultuur die haar eigen literatuur, filosofie, wetenschap en leefgewoonten ontwikkelt die uiteraard, zij het vaag, verband houdt met de aardse cultuur. Eenzelfde proces voltrekt zich op alle vrije werelden en het is onwaarschijnlijk dat zij elkaars culturen zullen nabootsen. Iedere nederzetting in een nieuw zonnestelsel en het zich eventueel losmaken daarvan, zal gepaard gaan met een explosie van nieuwe cultuurvormen.

Dit soort culturele variaties zouden de mensheid als geheel oneindig kunnen verrijken, een verrijking die maar ten dele plaatsvindt als de mensheid voor eeuwig tot het zonnestelsel wordt beperkt.

Verscheidene vrije wereldculturen zouden misschien de kans krijgen kennis en cultuur uit te wisselen als hun paden elkaar kruisen.

Ieder van deze vrije werelden zou de andere reeds op grote afstand ontdekken en het elkaar naderen zou grote opwinding veroorzaken. De ontmoeting zou meer zijn dan een vluchtige begroeting en ongetwijfeld gepaard gaan met belangrijke rituelen.[8]

Elke vrije wereld zal ongetwijfeld haar eigen historische gegevens hebben verzameld, gegevens die dan ook voor de anderen beschikbaar worden. Zij zullen bovendien beschrijvingen bezitten omtrent sectoren van de ruimte die door anderen nooit zijn bezocht en er zal een uitwisseling kunnen plaatsvinden van nieuwe wetenschappelijke theorieën en nieuwe interpretaties van oude theorieën kunnen worden ontwikkeld. Bovendien kan een uitwisseling plaatsvinden van filosofieën en levenswijzen. Ook op het gebied van de literatuur, kunst en technologische ontdekkingen kan van gedachten worden gewisseld.

Bovendien zal er gelegenheid bestaan voor het kruisen van genen. Een uitwisseling van bevolkingen (tijdelijk of blijvend) zou wel eens een van de belangrijkste gevolgen kunnen blijken te zijn van dergelijke ontmoetingen en de biologische gezondheid van beide werelden kunnen verbeteren.

Uiteraard zouden er, als gevolg van een langdurige afzondering, voldoende mutaties hebben plaatsgevonden om een wederzijdse bevruchting onmogelijk te maken. Zij zouden zich kunnen hebben ontwikkeld tot van elkaar verschillende soorten, maar zelfs dan zou een wederzijdse intellectuele bevruchting mogelijk kunnen zijn, althans indien de onvermijdelijke taalbarrières zouden zijn overwonnen, want zelfs al zijn beide werelden met dezelfde taal begonnen, na verloop van tijd hebben zij hun eigen, zeer veel van elkaar verschillende dialecten, ontwikkeld.

Op deze wijze blijft de mensheid niet langer beperkt tot wezens die op aarde of in het zonnestelsel wonen, maar zij zouden universele wezens worden die steeds verder in de ruimte doordringen om een verscheidenheid van aan elkaar verwante soorten te vormen, tot het heelal uiteindelijk langzaam aan zijn eind komt en niet langer leven kan herbergen.

Maar hoe staat het nu met de buitenaardse intelligenties? Aangenomen dat zij geen gebruik maken van bepaalde droom-technologieën waarvan wij ons thans geen enkele voorstelling kunnen vormen, kunnen ook zij een ontwikkeling hebben doorgemaakt die vrije werelden een praktische manier (en misschien wel de enige praktische manier) hebben gemaakt om levende wezens door de interstellaire ruimten te verspreiden.

Vrije werelden kunnen ontstaan in duizenden planetaire stelsels en sommige ervan zijn misschien al miljarden jaren lang door de planetoïdengordel van onze ster heengedrongen om vervolgens weer te vertrekken.

Het kan zijn dat buitenaardse beschavingen ons hebben bezocht in de vorm van vrije werelden, maar het is ook mogelijk dat zij de aarde (waarvoor zij misschien geringe belangstelling hadden) niet hebben bezocht en dat zij zich hebben beperkt tot onze planetoïdengordel.

Het is mogelijk dat onze ruimtenederzettingen, als zij zich naar de planetoïdengordel begeven, zullen merken dat andere hen voor zijn geweest en dat daar in het verre verleden vrije werelden zijn geweest om lang geleden weer te zijn vertrokken.[9]

Het is ook mogelijk dat vrije werelden uit principe zonachtige sterren met bewoonbare planeten vermijden. Tenslotte is voor een vrije wereld vrijwel iedere ster te gebruiken. Een ster kan een kortlevende reus zijn, maar een vrije wereld kan ver genoeg uit de buurt blijven om de straling te ontwijken en misschien niet meer dan, laten we zeggen, twee eeuwen nodig hebben om nieuwe sterrenschepen te bouwen van planetair materiaal dat op deze afstand beschikbaar is. Zelfs de kortstlevende ster zal deze tijdsduur vele malen overtreffen. Of, wat ook zou kunnen (en waarschijnlijker is), dat een vrije wereld een koele dwergster zou treffen, maar dan heeft zij deze ster niet nodig voor energie, maar voor de planeten die er eventueel omheen cirkelen.

Indien veel beschavingen van deze methode gebruik maken, zou het wel eens kunnen zijn dat, wanneer een vrije wereld zich in een planetair stelsel begeeft, zou blijken dat dit reeds in beslag is genomen door andere vrije werelden van niet-menselijke aard.

Ongetwijfeld zal op dat tijdstip van de geschiedenis begrepen worden dat het de aard van de menselijke geest is die individuen verbindt, en dat verschillen van gedaante en vorm of gedrag volkomen onbelangrijk zijn.

Het is ook mogelijk dat, wanneer de menselijke vrije werelden zich in de ruimte begeven, zij zullen begrijpen dat de mens deel uitmaakt van een enorme broederschap van intelligente wezens, van een geheel van ontelbare wegen waarlangs het leven zich heeft ontwikkeld om zichzelf bewust te worden en te begrijpen.

Het is ook mogelijk dat de mensheid in combinatie met buitenaardse beschavingen veel sneller zal kunnen evolueren dan in eenzaamheid. Indien er enige kans bestaat dat wij de wetten der natuur zullen overwinnen en het heelal als geheel zullen kunnen doen buigen voor de gezamenlijke kracht van onze intelligentie, dan zal een gezamenlijke inspanning de grootste kansen daartoe bieden.

[1]

Er zit nog een kant aan deze onderneming die er optimistischer uitziet, maar daarop zal ik later terugkomen.

[2]

De lichtsnelheidsgrens geldt ook voor tachyons, evenals voor deeltjes met een gewone massa (tardyons), maar voor tachyons is deze grens eerder een minimum dan een maximum. Deeltjes die een massa nul vertegenwoordigen (luxons, afgeleid van lux = licht) bewegen zich praktisch met de snelheid van het licht en vormen een soort ‘luxonmuur’ tussen het tardonische en het ultrasnelle tachyonische universum.

[3]

In Science fictionverhalen is het reeds lang gebruikelijk om de lichtsnelheidsbarrière te omzeilen door eigenschappen te benutten van een heelal waar deze grens niet meer voor geldt. Men noemt dat dan hyperruimte of subruimte, maar de eigenschappen die eraan worden toegedicht zijn die van het tachyonische heelal.

[4]

Reeds 25 jaar nemen natuurkundigen het bestaan van neutrinonen aan, zelfs al heeft men er nooit een kunnen ontdekken. Zij doen dit om geobserveerde verschijnselen te kunnen verklaren. Ook aanvaarden natuurkundigen het bestaan van deeltjes die quarks worden genoemd, en die evenmin ontdekt zijn. Tachyons zijn ontdekt door het gebruik van formules, er bestaan geen waarneembare verschijnselen voor die hun existentie aantonen.

[5]

Indien fotonenvoortstuwing mogelijk zou zijn, wordt het tijdsgevoel van de astronauten gereduceerd tot nul. Alle reizen, zelfs tot in de verste uiteinden van het heelal, zouden zich in een oogwenk voltrekken. Daarom zullen astronauten nooit een lichtstraal kunnen inhalen. Indien zij 60 lichtjaren nodig hebben om het Andromedastelsel te bereiken, dan bemerken zij dat een lichtstraal hen is voor geweest.

[6]

Men kan zich Ufo’s voorstellen die eenvoudig als sonde dienstdoen, in plaats van dat het buitenaardse ruimtevaartuigen zijn die bestuurd worden door levende organismen. Dat is niet uitgesloten, hoewel er ook geen sterke aanwijzingen voor bestaan.

[7]

Lyman Spitzer sprak reeds in 1951 over generatielange reizen. Robert A. Heinlein schreef in 1941 een boekje, Universe genaamd, over dit thema.

[8]

‘Vrije werelden’ zouden conservatief kunnen zijn, en niet geneigd om contact te maken met andere vrije werelden. Dit zal niettemin slechts zelden voorkomen; ik geloof namelijk in de aangeboren nieuwsgierigheid van intelligente wezens.

[9]

Romantici veronderstellen dat er ooit een intacte planeet heeft geëxisteerd in een baan tussen Mars en Jupiter. Een vrije wereld zou deze dan ontmanteld hebben teneinde een groot aantal nederzettingen te kunnen bouwen en wel gedurende een zeer lange tijd en dat de planetoïdengordel bestaat uit de overblijfselen die zij achterlieten.

13 Boodschappen

Het verzenden ervan

Wij zijn dus tot de conclusie gekomen dat er wellicht veel meer dan 500 000 beschavingen in ons Melkwegstelsel bestaan, maar dat de voor hen enige manier om aan hun planetenstelsel te ontsnappen het gebruik van interstellaire sondes of ‘vrije werelden’ zal zijn.

Er zit geen dwang achter dit ontsnappen. Het merendeel der beschavingen en mogelijk alle beschavingen, zullen misschien gewoon in hun eigen planetaire stelsel blijven. Interstellaire sondes die de ruimte worden ingezonden zullen misschien niet zijn bedoeld om op een bewoonbare planeet te landen en zullen zich wellicht beperken tot verkenningen en het zenden van informatie. Een vrije wereld die bij ons in de buurt komt, zou misschien wel eens meer geïnteresseerd kunnen zijn in materiaal en energie om zichzelf in stand te houden, dan betrokken te raken bij een aan plaats gebonden beschaving.

Misschien is dat wel de oplossing voor de paradoxale toestand dat wij in een sterrenstelsel dat misschien rijk aan beschavingen is, nooit iets van ze merken.

Maar wat zouden we dan moeten doen?

Het eenvoudigste antwoord op deze vraag, een antwoord dat ons bovendien de minste last bezorgt is: niets. Indien buitenaardse beschavingen ons niet kunnen of willen bereiken, waarom zouden wij ons dan niet met onze eigen zaken bezig blijven houden? Wij hebben toch zeker al genoeg problemen?

De tweede mogelijkheid is het zenden van een soort boodschap om contact te leggen. Zelfs al kan een buitenaardse beschaving ons niet (en wij haar niet) bereiken, zal het misschien mogelijk zijn om communicatie via de ruimte tot stand te brengen, al was het maar in de vorm van: ‘Wij zijn hier. Zijn jullie daar?’

Dit is zo’n normale ingeving dat sommige mensen in de vorige eeuw, toen men bespiegelingen hield omtrent de mogelijkheid van leven in het zonnestelsel en men het als iets vanzelfsprekends beschouwde dat er zelfs op de maan beschavingen zouden kunnen bestaan, suggesties naar voren brachten over communicatiemethoden.

De Duitse mathematicus Karl Friedrich Gauss (1777 — 1855) stelde bijvoorbeeld voor om op de steppen van Centraal Azië rijen bomen te planten in de vorm van een gigantische rechthoekige driehoek, met vierkanten op de zijden. In de driehoek en in de vierkanten zou men graan kunnen laten groeien zodat het geheel zich beter aftekent. Een beschaving op de maan of Mars die nauwkeurig het oppervlak van de aarde zou bestuderen, zou deze duidelijk zichtbare aanduiding van de stelling van Pythagoras wellicht ontdekken en daar onmiddellijk uit opmaken dat er op onze aarde intelligentie bestond.

De Oostenrijkse astronoom Joseph Johann von Littrow (1781 — 1840) stelde daarentegen voor dat men kanalen zou graven, gevuld met petroleum dat zou worden aangestoken.

De Franse uitvinder Charles Cros (1842 — 1888) kwam met het idee om iets te gebruiken dat meer flexibel zou zijn — een enorme spiegel waarmee licht naar Mars zou kunnen worden weerkaatst. De spiegel zou zodanig geconstrueerd moeten worden dat men er morsetekens mee zou kunnen seinen. Het is echter de vraag of zij als zodanig geïnterpreteerd zouden worden.

De belangstelling voor het leggen van contact met buitenaardse beschavingen steeg zo hoog, dat er in 1900 te Parijs een prijs van 100 000 francs werd uitgeloofd voor degene die daar het eerst in zou slagen. Communicatie met Mars werd evenwel als niet geldig beschouwd, omdat dit te gemakkelijk werd geacht.

Al deze negentiende eeuwse ideeën zijn uiteraard nutteloos, daar er noch op de maan, noch op Venus of Mars, intelligente wezens zijn en het valt te betwijfelen of men met deze simpele methoden contacten over grotere afstanden zou kunnen leggen. Afgezien nog van de vraag of het wel mogelijk zou zijn om genoemde planeten te bereiken.

Trouwens, wij mensen van de twintigste eeuw, hebben door een zonderlinge samenloop van omstandigheden en zonder dat wij ons er speciaal voor hebben ingespannen, zelfs nog meer spectaculaire berichten uitgezonden.

De uitvinding van elektrisch licht en de langzaam toenemende verlichting van onze steden en wegen, heeft de lichtuitstraling van het oppervlak van de aarde, althans in gebieden waar zich steden bevinden of die zijn geïndustrialiseerd, steevast in sterkte doen toenemen. Astronomen op Mars die zich zouden verbazen over de toenemende uitstraling van licht aan de donkere zijde van de aarde zouden ongetwijfeld tot de conclusie komen dat er op aarde een beschaving bestond, als er astronomen op Mars zouden bestaan.

De negentiende eeuwse ideeën over communicatie gingen allemaal uit van het gebruik van licht, omdat dit toen de gemakkelijkste manipuleerbare straling was waarmee het vacuüm van de ruimte kon worden overbrugd. Tegen het eind van deze eeuw werden evenwel radiogolven ontdekt, evenals licht bestaande uit golven, maar ongeveer een miljoen maal langer die vervolgens voor het leggen van contacten op aarde werden gebruikt. Rond 1900 stelde de Joegoslavisch-Amerikaanse uitvinder Nikola Tesla (1856 — 1943) reeds voor om radiogolven te gebruiken voor het zenden van boodschappen naar andere werelden.

Dit werd niet geprobeerd, maar dat was ook niet nodig, want in de daaropvolgende jaren nam het gebruik van radiogolven gestadig toe. Radiostraling die sterk genoeg was om door de bovenste lagen van de atmosfeer heen te dringen deed dit dan ook en als gevolg daarvan straalt de aarde nu in alle richtingen radiogolven uit.

Ook in dit geval zouden astronomen op Mars, als zij zouden bestaan, ongetwijfeld tot de conclusie komen dat er op aarde een beschaving moest bestaan.

Tegen de tweede helft van de twintigste eeuw was het evenwel duidelijk geworden dat er in het zonnestelsel geen buitenaardse beschavingen bestonden en dat wij, als wij boodschappen zouden willen sturen, deze boodschappen naar de sterren zouden moeten sturen.

Dit bracht evenwel enorme complicaties met zich mee. Als wij ons tot het zonnestelsel willen beperken dan moeten wij tenminste weten waarheen wij onze berichten sturen, naar Mars, Venus, enz., maar wij weten niet welke de beste ster zou zijn waar wij onze radiogolven op moeten richten.

Bovendien zouden radiogolven gericht op een ster bijzonder krachtig moeten zijn om hun intensiteit te blijven behouden, gezien de onvermijdelijke verspreiding gedurende de lichtjaren die nodig zijn om door een beschaving in de nabijheid van de ster te worden opgevangen — zelfs al betrof het de naastbijgelegen ster.

Zoals ik al opmerkte zenden wij, zij het dan niet opzettelijk, radiogolven naar de sterren. De radiogolven die door de bovenste lagen van de atmosfeer zijn gedrongen, vormen nu een enorme bol om de aarde met een doorsnede van dozijnen lichtjaren, waarvan de buitenkant reeds menige ster heeft gepasseerd en hoewel de intensiteit er van zeer klein is, zullen de golven mogelijk kunnen worden opgevangen.

Niettemin zullen radiogolven die zo zwak zijn voor buitenaardse astronomen geen onweerlegbaar bewijs vormen voor de aanwezigheid van het bestaan van een andere beschaving in de nabijheid van de zon. Zelfs indien zij wel tot deze conclusie komen, dan zou het onmogelijk voor hen zijn het ingewikkelde mengsel van signalen uit elkaar te pluizen om iets zinvols over te houden.

Een opzettelijk gerichte radiostraal zou kunnen worden gebruikt om een grote hoeveelheid informatie door te geven en krachtig genoeg gemaakt kunnen worden om alle twijfel te doen verdwijnen, zelfs al zou de boodschap niet ontcijferd kunnen worden.

De moeilijkheid is dat wij op het ogenblik geen energie willen besteden aan het zenden van boodschappen in de ruimte, vooral omdat wij niet weten op welk doel zij gericht moeten worden en bovendien omdat wij pas nadat er vele jaren zullen zijn verstreken een antwoord mogen verwachten.

Bestaat er dan nog iets anders dat ons qua energie minder zal kosten?

Wij zouden een materiële boodschap kunnen sturen, iets wat we willekeurig de ruimte kunnen insturen met weinig of geen kosten. Uiteraard zal een materiële boodschap veel moeilijker te richten zijn dan een gerichte radiostraal en de materiële boodschap zou er duizenden malen langer over doen om een specifiek doel te bereiken, maar in ieder geval zou het zeer wel tot de huidige mogelijkheden behoren.

Trouwens, we hebben al een boodschap gestuurd!

Op 3 maart 1972 werd de Jupitersonde, Pioneer 10, gelanceerd. In december 1973 passeerde de sonde Jupiter om er op 3 december het dichtst bij in de buurt te komen om met veel succes foto’s en andere gegevens terug te zenden die onze kennis omtrent deze reuzenplaneet enorm heeft uitgebreid.

Als dat alles was geweest en Pioneer 10, na Jupiter te zijn gepasseerd, was verdwenen of ontploft of gewoonweg ‘dood’ was gegaan, zouden de tijd het geld en de inspanning die eraan waren besteed toch niet verspild zijn geweest. Alles wat zij behalve Jupiter nog had kunnen waarnemen, was als het ware ‘meegenomen’ en daarom zou het meezenden van een boodschap vrijwel geen onkosten met zich meebrengen.

De Pioneer 10 heeft dan ook zo’n boodschap bij zich, een boodschap die op het laatste ogenblik aan de inhoud werd toegevoegd.

Zij bestaat uit een met goud-geanodiseerde aluminium plaat van 15 bij 22½ cm, die is bevestigd aan een van de stijlen van de antenne.

Op de plaat is informatie geëtst volgens aanwijzingen van de Amerikaanse astronomen Carl Sagan en Frank Donald Drake. Het grootste deel ervan zou, afgezien van enkele mensen, volkomen boven ieders pet gaan. Zij bevat details omtrent de waterstofbom en deze informatie is uitgedrukt in het tweetallig stelsel. De positie van de aarde in de ruimte wordt aangegeven met betrekking tot een dichtbijzijnde pulserende ster waarbij de perioden ook met behulp van het tweetallig stelsel wordt vermeld. Daar pulserende sterren zich slechts op bepaalde tijden op bepaalde plaatsen bevinden en daar hun rotatiesnelheid zodanig vertraagt dat deze slechts geldt gedurende een bepaalde tijd, geeft deze informatie precies aan waar de aarde zich heeft bevonden met betrekking tot de rest van het Melkwegstelsel op een bepaald moment van de kosmische geschiedenis.

Het plaatje is ook voorzien van een kleine afbeelding van de planeten van het zonnestelsel, van de Pioneer 10 zelf en van haar baan door het zonnestelsel.

Het meest opvallende van de plaat is een diagrammatische voorstelling van de Pioneer 10 zelf en daarvóór, op schaal een naakte man en een naakte vrouw, getekend door Linda Sagan Salzman, de vrouw van Carl Sagan. De man heft zijn arm omhoog en het is te hopen dat dit zal worden geïnterpreteerd als een vreedzaam en vriendelijk gebaar.

Zal deze boodschap, wanneer zij wordt gevonden door een intelligente soort, worden begrepen? Daar zij naar alle waarschijnlijkheid alleen maar zal worden gevonden door wezens aan boord van een ruimtevaartuig of door bewoners van een vrije wereld, mogen wij aannemen dat zij een technologie hebben ontwikkeld die op vergevorderde wetenschappelijke concepties is gebaseerd en daarom zullen zij ongetwijfeld de betekenis van de zuiver wetenschappelijke symbolen begrijpen. Sagan wijst er evenwel op dat de afbeelding van de menselijke wezens hun wel eens raadselachtig zou kunnen voorkomen, omdat zij vormen van leven voorstellen die zij misschien nog nooit zijn tegengekomen, ja, misschien zullen zij de afbeeldingen helemaal niet als levensvormen herkennen.

Bovendien zullen zij de Pioneer 10 zelf ter bestudering tot hun beschikking hebben en misschien zullen zij aan de hand daarvan meer van de aarde en haar bewoners te weten komen dan aan de hand van het plaatje dat aan de antennesteun bevestigd is.

Maar waar brengt de Pioneer 10 de plaat naartoe? Pioneer 10 zal, na om Jupiter te zijn heengesneld en energie te hebben verkregen van het enorme zwaartekrachtveld van deze planeet, verdwijnen in de ruimte en tegen 1984 voorbij de grens van Pluto snellen met een snelheid van 11 km/sec. Dat is voldoende om de sonde zich eindeloos ver van de zon vandaan te laten spoeden en miljarden jaren lang in het heelal te laten doordringen, tenzij zij in botsing komt met een voorwerp dat groot genoeg is om haar te vernietigen.

Pioneer 10 zal ongeveer 80 000 jaar nodig hebben om zich van ons te verwijderen tot een afstand die gelijk is aan die van Alpha Centauri, maar tegen die tijd nergens in de buurt zijn van deze ster, want zij begeeft zich niet in die richting.

Pioneer 10 werd tenslotte helemaal niet op een bepaalde ster gericht. Zij werd gericht op Jupiter om ons zoveel mogelijk informatie omtrent deze planeet te verschaffen en het deed er niet toe in welke richting de sonde zich daarna zou begeven.

Nu wil het geval dat Pioneer 10 een koers zal volgen die binnen 10 miljard jaar geen enkel planetair stelsel zal bereiken van enige ster die wij kunnen zien. Uiteraard is het niet uitgesloten dat zij per ongeluk tijdens de lange reis het pad van een vrije wereld zal kruisen, maar de kans dat dit zal gebeuren is bijzonder gering en niemand gelooft dan ook dat de Pioneer 10 gedurende de lange reis een intelligente soort zal ontmoeten.

Als dat inderdaad niet zal gebeuren, waarom hebben wij ons dan de moeite getroost om de sonde een boodschap mee te geven?

Om te beginnen kostte het heel weinig moeite en ten tweede bestaat natuurlijk altijd de kans dat deze boodschap wel iemand zal bereiken, zelfs al zijn zij zo ver weg dat zij er niets mee kunnen beginnen of als de boodschap eerst wordt gevonden als de mensheid allang is uitgestorven. Hoe dan ook, in ieder geval zullen wij dan een bewijs van ons bestaan geleverd hebben, een bewijs voor het feit dat er eens, op een kleine planeet, een intelligente soort heeft bestaan die over voldoende technologische vaardigheid beschikte om een voorwerp het zonnestelsel uit te slingeren. Er bestaat tenslotte ook nog zoiets als trots!

Tenslotte kunnen wij onze kansen verdubbelen door nog meer boodschappen het heelal in te sturen. Dat is gebeurd want ook op Pioneer 11 werd een identiek plaatje bevestigd. Ook deze sonde zal te zijner tijd ons zonnestelsel verlaten, zij het volgens een andere koers dan haar voorganger.

Bovendien werden in 1977 sondes gelanceerd waarin zich een groot aantal foto’s bevond waarop een grote verscheidenheid van aspecten van het leven op aarde te zien zijn, samen met opnamen van een enorm aantal geluiden die op aarde worden voortgebracht.

Uiteraard zal het enige tijd duren voordat wij in staat zullen zijn boodschappen te sturen die meer zijn dan passieve cartoons die praktisch willekeurig in allerlei richtingen worden gestuurd.

Verder bestaat er ook een bepaalde weerstand tegen het sturen van boodschappen, een weerstand die berust op de gedachte: ‘Waarom zouden wij überhaupt de aandacht op ons vestigen?’

Stel dat wij onze aanwezigheid inderdaad zouden kunnen aankondigen. Nodigen wij dan niet eenvoudigweg beschavingen die verder gevorderd zijn dan de onze en die zich tot dusver niet bewust waren van onze aanwezigheid uit om zich naar ons toe te spoeden en hier te komen met de bedoeling onze wereld te annexeren, ons tot slaven te maken of ons uit te roeien?

De kans dat dit zal gebeuren lijkt mij gering. Ik heb eerder in dit boek reeds uitgelegd dat ik het zeer waarschijnlijk acht dat beschavingen die zich verder ontwikkeld hebben dan wij en een hoger technologisch niveau hebben bereikt, vreedzaam zullen zijn. Zelfs indien zij dit niet zijn, dan zullen zij waarschijnlijk beperkt zijn tot hun eigen planetaire stelsel. In het zeer onwaarschijnlijke geval dat een beschaving oorlogszuchtig is en vrij door de ruimte zwerft, zal zij waarschijnlijk alle sterren hebben onderzocht en zal zij zich bewust zijn van onze aanwezigheid. En tenslotte, zelfs als zo’n beschaving ons om onverklaarbare redenen over het hoofd zou hebben gezien, hebben wij onszelf al verraden door onze radioboodschappen.

Om al deze redenen maakt het geen verschil uit of wij signalen uitzenden of niet, maar niettemin is het moeilijk om de vraag te beantwoorden waarom de mensen de onredelijke angst koesteren die gebaseerd is op de ergste combinatie van bovengenoemde mogelijkheden. Stel dat er inderdaad buitenaardse beschavingen bestaan die even kwaadaardig en oorlogszuchtig zijn als wij, die een nieuwe prooi zoeken, die zich vrij door de ruimte kunnen bewegen, maar die zich nog niet bewust zijn van onze aanwezigheid. Zouden we ons dan niet moeten verbergen en ons volkomen stil moeten houden?

Als wij dit laatste argument aannemen, zouden wij dan niet met het oog op eigen veiligheid zoveel mogelijk te weten moeten zien te komen omtrent deze hypothetische monsters, zelfs als wij ons koest houden? Zouden we dan niet moeten weten waar het gevaar vandaan kan komen, hoe groot het ook mag zijn? Zouden we niet moeten uitzoeken hoe wij ons het best kunnen verdedigen of hoe wij ons het best kunnen verbergen?

Met andere woorden, indien wij alle pogingen om boodschappen te sturen (waartoe wij toch niet in staat zijn), zouden wij dan niet de grootst mogelijke moeite moeten doen om boodschappen te ontvangen? Indien wij inderdaad een boodschap opvangen en kunnen ontcijferen en de mededeling niet prettig vinden, dan bestaat er toch geen enkele reden om erop te antwoorden?

Zouden we wel weten dat het inderdaad een boodschap is als wij een signaal opvangen? Waar zouden we naar moeten zoeken?

Wij kunnen natuurlijk het optimistische standpunt innemen dat wij, hoewel wij niet kunnen voorspellen in welke vorm deze signalen tot ons komen, wij hen in ieder geval als zodanig herkennen. De ontdekking van de zogenaamde Marskanalen was voor ons een volslagen verrassing, maar zij werden spoedig beschouwd als een bewijs voor het bestaan van ver gevorderde beschaving.

Wij weten nu evenwel dat indien er ergens vandaan levenstekens worden ontvangen, zij afkomstig zullen zijn van planetaire stelsels van andere sterren, of mogelijk van ruimtesondes of vrije werelden in de interstellaire ruimte. Het is evenwel waarschijnlijk dat deze signalen vele lichtjaren onderweg zullen zijn geweest en de vraag is of het redelijk is aan te nemen dat zulke signalen krachtig genoeg zullen zijn om over dergelijke afstanden te kunnen worden uitgezonden.

Mogelijk moeten we andere beschavingen niet beoordelen aan de hand van de onze. Wat voor ons misschien zeer krachtige energie lijkt zal voor een vergevorderde beschaving helemaal niet zo krachtig zijn. In 1964 stelde de Sovjet astronoom N.S. Kardashev dat er misschien beschavingen op drie verschillende niveaus bestaan. Die van het eerste niveau zouden aardachtig zijn en over energie beschikken die verkrijgbaar is door het verbranden van fossiele brandstoffen. Die van niveau II zou gebruik maken van de totale energie van haar ster, terwijl die van niveau III de gehele energie van het bijbehorende sterrenstelsel zou kunnen aftappen en als gevolg daarvan beschikken over hoeveelheden energie die 100 miljard maal die van niveau II zou bedragen.

Een signaal afkomstig van een niveau II-beschaving zou genoeg energie bezitten om waarneembaar te zijn in ieder gedeelte van het stelsel waartoe het behoort. Een signaal afkomstig van een niveau III-beschaving zou over voldoende energie beschikken om elk punt in het heelal te bereiken.

Wij zouden dit natuurlijk onmiddellijk terzijde kunnen leggen door te zeggen dat wij nergens vandaan signalen ontvangen, maar proberen wij dat dan ook echt? In de tweede plaats, indien wij signalen ontvangen, zouden wij ze dan als zodanig herkennen?

Zo ontdekte bijvoorbeeld de Nederlands-Amerikaanse astronoom Maarten Schmidt (1929) in 1963 de zogenaamde quasars, buitengewoon heldere en verafgelegen voorwerpen die qua helderheid onregelmatige variaties vertoonden. In 1968 kondigde de Engelse astronoom de ontdekking aan van pulserende sterren, voorwerpen die regelmatig straling pulseren met korte, maar langzaam groter wordende tussenpozen. Begin 1971 werden bepaalde krachtige stralen toegeschreven aan zwarte gaten.

Zou het kunnen zijn dat deze objecten de signaalbakens van niveau II- of niveau III-beschavingen vertegenwoordigen? Goed, de variaties qua intensiteit schijnen wat de quasars en de zwarte gaten betreft heel onregelmatig te zijn en tamelijk regelmatig wat de pulsars betreft en schijnen geen informatie te bevatten die afkomstig zou kunnen zijn van intelligente wezens, maar zou dat niet te wijten zijn aan ons tekort aan begripsvermogen?

Misschien. Maar gezien vanuit het voorzichtige standpunt dat wij in dit boek innemen is dat ‘misschien’ zeer onwaarschijnlijk. Wij kunnen alleen maar zeggen dat er tot dusver geen verschijnsel op grote schaal in het heelal is waargenomen waarbij sprake was van een hoeveelheid energie die karakteristiek is voor sterren of sterrenstelsels en dat er enig bewijs voor bestaat dat zij een intelligente boodschap bevatten. Tot dit het geval is zullen wij ons oordeel hierover moeten uitstellen.

Uiteraard behoeft een signaal niet noodzakelijkerwijs afkomstig te zijn van een ‘baken’, maar het resultaat van een niet doelbewust gerichte activiteit van een of andere beschaving. Wij verlichten onze steden en wegen alleen maar ten dienste van de veiligheid van mensen, maar toch is het niet uitgesloten dat het een signaal zou kunnen lijken voor een buitenaardse beschaving die voldoende dichtbij en opmerkzaam is om al dit licht te kunnen waarnemen.

Indien de kanalen van Mars werkelijk bestonden, dan zouden zij alleen maar zijn gegraven om de beschaving van Mars te voorzien van het hoognodige water voor irrigatiedoeleinden, maar toch zouden zij voor ons een signaal betekenen.

Op soortgelijke wijze zou een vergevorderde beschaving iets van voldoende grote omvang kunnen doen om over stellaire afstanden te kunnen worden waargenomen.

Freeman J. Dyson heeft naar voren gebracht dat indien menselijke wezens zouden beginnen om de ruimte te exploiteren en te verkennen, zij hun aantal misschien tot het uiterste zouden willen uitbreiden dat in stand zou kunnen worden gehouden door de energie van de zon. Op het ogenblik vangt de aarde slechts een uiterst klein deel van het zonlicht op en vrijwel alle energie van de zon ontsnapt langs de koele hemellichamen van het zonnestelsel in de interstellaire ruimte. De mens zou daarom misschien wel eens de verschillende lichamen aan de buitenkant van het zonnestelsel kunnen vernietigen en een groep vrije werelden kunnen vormen die in de vorm van een bolster om de aarde gestationeerd zouden worden op een afstand die gelijk zou zijn aan de afstand van de binnenrand van de planetoïdengordel.

Al de energie van de zon zou dan worden geabsorbeerd en gebruikt door deze vrije werelden. Deze energie zou uiteraard opnieuw worden uitgestraald in de ruimte vanaf de donkere zijde van de vrije werelden, maar alleen maar in de vorm van infrarode straling. Gezien vanaf een andere ster zou de straling van de zon schijnen te veranderen van een straling waarvan het grootste deel uit zichtbaar licht bestaat in een straling die vrijwel geheel uit infrarood licht bestaat. Deze verandering zou misschien enkele eeuwen in beslag nemen en dat is vanuit de astronomische tijd gezien niet meer dan een uiterst kort ogenblik.

Indien wij dus, gezien vanaf de aarde, een andere ster zien die sinds mensenheugenis gelijkmatig licht uitstraalde en die plotseling minder helder zou worden om na enige tijd ‘uit te gaan’ dan kunnen wij met tamelijk veel zekerheid aannemen dat dit het gevolg is van intelligent handelen.

Nou ja, misschien, want tot dusver is zoiets nog nooit waargenomen.

Wij komen dus tot de conclusie (1) dat wij hopelijk onbekwaam zijn wat het opsporen van signalen betreft en dat wij dit evengoed kunnen laten, of (2) dat er geen signalen worden uitgezonden en wij er ons daarom niet druk om behoeven te maken, of (3) dat er wel signalen worden uitgezonden, maar met een veel minder ontzaglijke energie-inhoud en als het resultaat van een veel minder ontzaglijke beschavingsactiviteit en dat wij, teneinde deze signalen op te sporen, ons zeer veel moeite zullen moeten getroosten.

Totdat wij de derde mogelijkheid hebben getracht te verwezenlijken, kunnen wij de eerste en de tweede conclusie niet aanvaarden.

Laten wij thans de signalen met een lage energie-inhoud (maar hoog genoeg om opgespoord te kunnen worden) aan een beschouwing onderwerpen.

Zij kunnen bestaan uit een of ander verschijnsel dat in staat is enorme afstanden door de ruimte af te leggen. Deze verschijnselen kunnen worden verdeeld in drie soorten: (1) grote voorwerpen, zoals de reeds genoemde platen met symbolen, sondes en vrije werelden; (2) subatomaire deeltjes met massa; (3) subatomaire deeltjes zonder massa.

De grotere voorwerpen kunnen wij meteen wel buiten beschouwing laten. Zij bewegen zich te langzaam voort en zijn bijzonder inefficiënt wat het overbrengen van boodschappen of informatie betreft.

De subatomaire deeltjes met massa kunnen worden onderverdeeld in twee sub-klassen: deeltjes met een elektrische lading en deeltjes zonder een elektrische lading. Subatomaire deeltjes met massa, maar zonder elektrische lading bewegen zich over het algemeen langzaam en zijn als gevolg daarvan niet praktisch bruikbaar.

Subatomaire deeltjes die zowel massa als een elektrische lading bezitten kunnen snel voortbewegen, omdat zij kunnen worden versneld door de elektromagnetische velden van sterren of sterrenstelsels in hun geheel. Als gevolg daarvan benaderen zij zeer dicht de snelheid van het licht en als gevolg daarvan verzamelen zij tijdens het overbruggen van interstellaire afstanden enorme hoeveelheden energie.

Dit soort subatomaire deeltjes komt inderdaad overal voor en zij bombarderen eeuwig en onafgebroken de aarde. Wij noemen ze kosmische stralen.

De moeilijkheid is dat deze deeltjes, die worden versneld door elektromagnetische velden, onderhevig zijn aan aantrekking en afstoting en dat in beide gevallen hun banen worden omgebogen. Naarmate de deeltjes meer en meer energie vergaren, zullen hun banen zich steeds minder gaan krommen, maar over enorme afstanden wordt zelfs de geringste kromming belangrijk. Wat meer zij, een straal van deeltjes zal langzamerhand worden verstrooid, omdat de banen van deeltjes met meer energie minder gebogen zullen zijn dan de banen van deeltjes met minder energie.

Wij op aarde worden vanuit alle richtingen door deze deeltjes gebombardeerd, maar de richting waaruit zij zullen komen kan niet worden voorspeld als gevolg van de invloeden van elektromagnetische velden. Het is evenmin mogelijk vast te stellen of een bepaalde groep die ons gezamenlijk bereikt, gezamenlijk is vertrokken. Een signaal van enig nut dient ons volgens een rechte lijn te bereiken en verstrooid noch vervormd te worden en daarom kunnen alle subatomaire deeltjes met massa geëlimineerd worden.

Als gevolg hiervan blijven er alleen subatomaire deeltjes zonder massa over en er zijn slechts drie soorten van deze deeltjes bekend: neutrinonen, gravitonen en fotonen.[1]

Daar zij niet over massa beschikken, verplaatsen al deze deeltjes zich met de snelheid van het licht. Snellere boodschappers bestaan er niet.

Bovendien bevat een massaloos deeltje geen elektrische lading en wordt het als gevolg daarvan niet beïnvloed door elektromagnetische velden. Zij worden wel door zwaartekrachtvelden beïnvloed, maar alleen in die regionen waar zulke velden een zeer grote intensiteit bezitten. Niettemin zouden zelfs daardoor de massaloze deeltjes gezamenlijk worden omgebogen en niet worden verstrooid. Daar de intensiteit van de zwaartekrachtvelden in de ruimte te verwaarlozen is, zullen alle massaloze deeltjes ons in een rechte lijn bereiken en verstrooid noch vervormd worden, zelfs indien hun plaats van herkomst miljarden lichtjaren van ons verwijderd zal zijn. Dit is het tweede aspect in hun voordeel.

Wanneer het neutrinonen betreft zal de ontvangst ervan evenwel bijzonder moeilijk zijn, daar neutrinonen en materie nauwelijks op elkaar inwerken. Een stroom neutrinonen zou zich door een massa lood van een dikte van verschillende lichtjaren kunnen bewegen zonder dat er meer dan een uiterst kleine fractie ervan zou worden geabsorbeerd.

Weliswaar zal er een kleine fractie van worden geabsorbeerd, zelfs door betrekkelijk kleine hoeveelheden materie, maar er kan met gemak zo’n groot aantal neutrinonen worden geproduceerd, dat zelfs zo’n kleine fractie voldoende is om een eventuele boodschap over te brengen.

Niettemin brengt het soort nucleaire reacties dat in het inwendige van sterren plaatsvindt neutrinonen voort. In zonachtige sterren worden op deze wijze enorme hoeveelheden neutrinonen geproduceerd[2].

Het is onwaarschijnlijk dat een beschaving meer dan een onbelangrijke fractie zal produceren dan in het inwendige van hun eigen ster ontstaat en daarom bestaat het gevaar dat een boodschap die door zo’n beschaving wordt verzonden onder de voet zal worden gelopen door de veel grotere hoeveelheid die door hun ster wordt voortgebracht. Misschien is het wel een algemeen geldende regel dat het medium dat wordt gebruikt duidelijk is te onderscheiden van de achtergrond. Ook in een stoomketelfabriek komt een gefluisterde boodschap niet over.

Maar dat is een moeilijkheid die kan worden overwonnen. Terwijl de fusiereacties in het inwendige van sterren, waarbij waterstofkernen betrokken zijn, neutrinonen voortbrengen, zullen splijtreacties waarbij kernen zoals die van uranium en thorium worden opengebroken daaraan verwante deeltjes doen ontstaan die antineutrinonen worden genoemd.

Ook antineutrinonen bezitten geen massa en geen elektrische lading maar het zijn, om zo te zeggen, spiegelbeelden van neutrinonen. Als zij door materie worden geabsorbeerd, brengen antineutrinonen andere reacties voort dan neutrinonen en indien een beschaving ervoor zou zorgen dat hun boodschappen doormiddel van antineutrinonen zouden worden verzonden, dan zouden deze, zelfs bij de aanwezigheid van een enorme vloedgolf van neutrinonen gemakkelijk te onderscheiden zijn.

Niettemin zijn de moeilijkheden verbonden aan het opvangen van zulke deeltjes van dien aard dat geen enkele beschaving ervan gebruik zou maken als hun iets beters ter beschikking zou staan.

Gravitonen, dat zijn de deeltjes waaruit een zwaartekrachtveld bestaat, zijn zeker niet beter. Gravitonen beschikken over een zo kleine hoeveelheid energie dat zij zelfs moeilijker zouden zijn op te sporen dan neutrinonen. Wat meer is, zij zijn zelfs veel moeilijker te produceren dan neutrinonen. Om zelfs maar een nauwelijks aantoonbare gravitatieve straling op te wekken met gebruikmaking van de technologische middelen die ons thans ter beschikking staan, zouden gigantische massa’s geaccelereerd dienen te worden door middel van rotatie, pulsering, ineenstorting, enzovoort en wel volgens een bepaald patroon dat zou kunnen dienen als code. Wij kunnen ons in onze verbeelding een beschaving voorstellen die zo vergevorderd zou zijn dat zij een reuzenster zou kunnen laten pulseren volgens de morsecode, maar zelfs een dergelijke beschaving zou zich deze moeite niet getroosten indien er iets gemakkelijkers beschikbaar zou zijn.

Fotonen

Alle elektromagnetische straling is opgebouwd uit fotonen en die bestaan in een groot aantal verschillende energieën[3] van buitengewoon energierijke fotonen van kortegolf gammastralen tot buitengewoon zwakke lange radiogolven. Indien wij een stralingsband onderzoeken waarin de energie zich verdubbelt als wij ons van het ene eind ervan naar het andere verplaatsen, of als in de andere richting de golflengte verdubbelt, dan hebben wij te maken met een octaaf. Er bestaat een groot aantal van dit soort octaven over de gehele lengte van het elektromagnetische stralingsgebied. Zichtbaar licht is een van deze octaven en bevindt zich ongeveer in het midden.

Alle voorwerpen waarvan de temperatuur niet bij het absolute nulpunt ligt, stralen fotonen uit van velerlei soorten energie. Aan het begin en het eind van de reeks zijn het er betrekkelijk weinig; de piek ligt ergens bij het midden. Deze piek vertegenwoordigt fotonen van een bepaalde energie en naarmate de temperatuur stijgt, bevindt de piek zich bij steeds hogere energieën.

Bij zeer koude voorwerpen, dicht bij het absolute nulpunt, bevindt de piekstraling zich ver in de radiogolvenreeks. Bij voorwerpen met een kamertemperatuur, zoals bijvoorbeeld wijzelf, bevindt de piek zich in de lange golf infraroodzone. Bij koele sterren ligt de piek op het kortegolf infrarood gebied, maar er worden voldoende fotonen van zichtbaar licht uitgestraald om deze sterren een rode kleur te geven. Bij zonachtige sterren ligt de piek op het gebied van zichtbaar licht en bij zeer hete sterren ligt de piek in het ultraviolette gebied, hoewel er voldoende fotonen van zichtbaar licht worden voortgebracht om de ster een blauwwitte kleur te verlenen.

Het grootste deel van elektromagnetische straling kan niet door de atmosfeer heendringen, maar zichtbaar licht kan dat wel en de meeste organismen hebben zintuigen ontwikkeld die op deze fotonen reageren en daarom kunnen wij dan ook ‘zien’.

Op aarde kunnen wij gebruik maken van onze andere zintuigen, maar wat een voorwerp betreft dat zich buiten onze atmosfeer bevindt, was, tot voor kort, de enige informatie die wij daarover hebben ontvangen verkregen door middel van zichtbare lichtfotonen die ons vanaf deze voorwerpen bereikten.

Het is daarom begrijpelijk dat wij ons signalen uit de ruimte voorstellen in de vorm van zichtbaar licht. Wij zien de ‘kanalen’ op Mars en buitenaardse wezens zullen volgens ons onze merktekens zien die wij opzettelijk op het aardoppervlak hebben aangebracht.

Het zenden van signalen door middel van licht bezit enorme voordelen vergeleken met het zenden van signalen door middel van neutrinonen of gravitonen. Licht kan gemakkelijk worden geproduceerd of worden ontvangen. Wij kunnen ons voorstellen dat een of andere beschaving een bijzonder krachtige lichtstraal uitzendt en deze dusdanig aan en uit zouden laten flitsen dat wij hem onmiddellijk herkennen als een product van intelligentie. Als wij iedere flits aanduiden met +, zouden wij misschien steeds opnieuw de volgende boodschap te zien krijgen:

- + - + + - + + + - + + + + - + + + + + - + + + + + + - + + + + + + + - + + + + + + + + enz. en haar onmiddellijk herkennen als de eerste grondgetallen en er geen ogenblik meer aan twijfelen dat het hier zou gaan om een boodschap uit een intelligente bron.

Er zijn evenwel moeilijkheden verbonden aan het gebruik van licht. Een lichtstraal die krachtig genoeg is om interstellaire afstanden te overbruggen, vergt een gigantische hoeveelheid energie, maar zelfs dan zal de straal als het ware ‘verdrinken’ in het licht van de ster waaromheen de planeet cirkelt.

Een beschaving van niveau II zou mogelijk in staat zijn om een ster aan en uit te laten flitsen op een wijze waardoor er een seincode zou ontstaan van ongetwijfeld intelligente oorsprong. Een niveau III beschaving zouden dat met gehele groepen sterren kunnen. Niettemin zijn dit niet meer dan veronderstellingen. Er is nog nooit iets dergelijks waargenomen en een dergelijke geweldige inspanning zou zeker overbodig worden gevonden als er iets eenvoudigers gevonden kan worden.

Zo zou bijvoorbeeld gebruik kunnen worden gemaakt van lichtstralen van een soort die in de natuur niet voorkomt. Voor 1960 zou dit misschien belachelijk gevonden zijn, maar in dat jaar werd de ‘laserstraal’ geconstrueerd door de Amerikaanse natuurkundige Theodore Harold Maiman (1927) en binnen een jaar tijd werd laser als een mogelijk middel tot het zenden van interstellaire boodschappen voorgesteld.

Licht dat op de gewone wijze wordt voortgebracht is ‘incoherent’. Het bestaat uit een grote verscheidenheid fotonen van verschillende energieniveaus en van elkaar verschillende fotonen bewegen zich over het algemeen in verschillende richtingen. Een lichtstraal van deze soort verspreidt zich, hoezeer wij haar ook trachten te richten. Bovendien zou er, om haar over interstellaire afstanden zichtbaar te maken, een onvoorstelbare hoeveelheid energie nodig zijn, ongeveer evenveel als een zon voortbrengt.

Bij een laserstraal worden bepaalde atomen evenwel naar een hoger energieniveau gebracht. Vervolgens laat men ze deze energie verliezen onder omstandigheden die ‘coherent’ licht tot gevolg hebben, licht dat bestaat uit fotonen van hetzelfde energiegehalte en die zich gezamenlijk in dezelfde richting bewegen. Een laserstraal verspreidt zich nauwelijks en kan daarom op veel grotere afstanden worden waargenomen dan gewoon licht en zij blijft bovendien haar energie behouden. Bovendien kan een laserstraal spectroscopisch gemakkelijk worden herkend en alleen al door haar bestaan is zij een aanwijzing dat zij een intelligente oorsprong heeft.

Met laserlicht benaderen wij, meer dan alles wat tot dusver ter sprake werd gebracht, een praktisch uitvoerbare methode waarmee signalen kunnen worden verzonden, maar zelfs een laserstraal, afkomstig van een of andere verre planeet, zal overspoeld worden door het licht van haar ster.

Een van de mogelijkheden die zijn geopperd, luidt als volgt:

De spectra van zonachtige sterren vertonen een groot aantal donkere banden die ontbrekende fotonen vertegenwoordigen, fotonen die werden geabsorbeerd door bepaalde atomen in de atmosfeer van zo’n ster. Stel dat een planetaire beschaving een sterke laserstraal zou uitzenden op exact hetzelfde energieniveau van een duidelijk zichtbare donkere band van het spectrum van zo’n ster. Het gevolg hiervan zou zijn dat de donkere band oplicht.

Indien wij het spectrum van een ster onderzoeken en zouden ontdekken dat er een donkere band ontbreekt die karakteristiek is voor bepaalde groepen atomen in de atmosfeer van de ster en dat er bovendien donkere banden ontbreken die ook karakteristiek zijn voor deze groep, dan kunnen wij daaruit de conclusie trekken dat het ontbrekende energieniveau op kunstmatige wijze is toegevoegd. Dit duidt dan op een beschaving.

Iets dergelijks is nooit waargenomen, maar voordat wij ons daarover laten ontmoedigen, zullen wij dienen na te gaan of er misschien toch nog meer eenvoudige signaalmethoden bestaan. Tenslotte kan van geen enkele beschaving worden verwacht dat zij een ingewikkelde methode toepast als een eenvoudigere methode mogelijk is.

Microgolven

Aan het begin van de negentiende eeuw werd elektromagnetische straling buiten het gebied van zichtbaar licht ontdekt. In 1800 ontdekte William Herschel het infrarode gebied van zonlicht als gevolg van het feit dat een thermometer werd beïnvloed voorbij de rode grens van zichtbaar licht. In 1801 ontdekte de Duitse natuurkundige Johann Wilhelm Ritter (1776 — 1810) ultraviolet licht aan de hand van de wijze waarop scheikundige veranderingen worden veroorzaakt buiten het gebied van zichtbaar licht.

Deze ontdekkingen oefenden niet veel invloed uit op de astronomie. Het grootste deel van deze straling (ultraviolet en infrarood) kon niet door de atmosfeer heendringen en daarom bereikte slechts een kleine hoeveelheid ervan het oppervlak van de aarde.

In 1864 begon Maxwell, die de kinetische theorie wat betreft gassen had ontdekt, de theorie van het elektromagnetisme te ontwikkelen. Hierdoor werd voor het eerst het licht gezien als een vorm van elektromagnetische straling. Maxwell voorspelde het bestaan van vele octaven van dit soort straling en wel aan weerszijden van de golflengte van zichtbaar licht.

In 1888 ontdekte de Duitse natuurkundige Heinrich Rudolf Herz (1857 — 1894) lichtachtige straling met golflengten die miljoenen malen langer waren dan die van zichtbaar licht en die als gevolg daarvan energieniveaus bezaten die een miljoen maal kleiner waren. Deze nieuwe straling werd bekend als ‘radiogolven.’

Als gevolg van hun geringe energie bleken radiogolven gemakkelijk te zijn voort te brengen en ondanks deze geringe energie gemakkelijk te ontvangen. Radiogolven waren in staat door allerlei materialen heen te dringen, iets waartoe zichtbaar licht niet in staat was. Radiogolven waren bovendien in staat om lagen geladen deeltjes in de atmosfeer af te stoten, iets wat lichtstralen niet kunnen, en als gevolg daarvan konden radiogolven de kromming van het aardoppervlak blijven volgen. Bovendien konden radiogolven gemakkelijk in een coherente vorm worden opgewekt. In de vorm van een strakke straal konden zij lange afstanden aflegger en gemakkelijk worden gemoduleerd om berichten over te brengen.

Als gevolg van dit alles bleken radiogolven duidelijk ideaal te zijn voor communicatie op lange afstand en zonder de draden en kabels die voor telegrafie en telefonie nodig waren. De eerste die op deze wijze praktisch gebruik maakte van radiogolven was de Italiaanse ingenieur Guglielmo Marconi (1874 — 1937). In 1901 stuurde hij een radioboodschap over de Atlantische Oceaan, een prestatie die de uitvinding van de radio inluidde.

Vanaf dat moment, samen met verdere verbeteringen en verfijningen werd de radio als communicatiemiddel steeds belangrijker. Het werd veel mensen duidelijk dat een technologische beschaving bij voorkeur gebruik zou maken van radiocommunicatie.

Als gevolg daarvan werden er in 1924, toen de planeet Mars zich dichter dan gewoonlijk bij de aarde bevond, pogingen ondernomen radiosignalen afkomstig van deze planeet, waarvan werd aangenomen dat zich daar een beschaving bevond die de ‘kanalen’ had gegraven, te ontvangen, maar er werd niets opgevangen.

In zekere zin was dit niet zo verbazingwekkend. De laag geladen deeltjes in de bovenste lagen van de atmosfeer die de radiogolven terugkaatsten en ze in de nabijheid van het oppervlak hielden inplaats van ze te laten doordringen in de ruimte, zou iets dergelijks doen met radiogolven afkomstig uit de ruimte.

In 1931 ontdekte de Amerikaanse radio-ingenieur Karl Guthe Jansky (1905 — 1950) een merkwaardig signaal toen hij voor de Bell Telephone Laboratories de oorsprong van de ‘ruis’ trachtte te ontdekken die radiotelefonische uitzendingen stoorde. Het bleek dat deze ruis uit de ruimte afkomstig was. Dit was de eerste aanwijzing dat er een brede band van radiogolven, microgolven genaamd, gemakkelijk door de atmosfeer heen konden dringen. Zij bestonden uit twee typen: een smalle band van zichtbaar licht en een brede band van microgolven.

Tegen december 1932 kon worden aangetoond dat Jansky radiogolven uit het centrum van het Melkwegstelsel had ontdekt en dit nieuws verscheen op de voorpagina’s van de New York Times. Bepaalde astronomen, zoals Jesse Leonard Greenstein (1909) en Fred Whipple (1906) begrepen onmiddellijk de mogelijkheden van deze ontdekking, maar er viel toen weinig mee te beginnen, want er bestonden geen goede instrumenten om dit soort straling op te vangen. Een Amerikaanse radio-ingenieur nam de ontdekking wel au sérieux. Hij construeerde een instrument waarmee deze radiosignalen uit de ruimte konden worden opgevangen, een ‘radio telescoop’, en begon in 1938 vanuit zijn achtertuintje de nachtelijke hemel af te tasten om de intensiteit van radiogolven uit verschillende gedeelten van de ruimte vast te stellen.

Gedurende Wereldoorlog II werd door de ontwikkeling van de radar enorm veel vooruitgang geboekt. Radar maakt gebruik van microgolven en als gevolg daarvan kwam er een snelle ontwikkeling van de microgolftechnologie. Na de oorlog ontwikkelde de ‘radio-astronomie’ zich met reuzenschreden en ontketende een even grote revolutie in bovengenoemde wetenschap als Galilei’s optische telescoop 3½ eeuw daarvoor had gedaan.

In slechts enkele tientallen jaren heeft men radiotelescopen geconstrueerd die met veel grotere exactheid microgolven kunnen opsporen dan men met optische telescopen lichtgolven kan waarnemen. Er konden microgolven worden opgespoord op afstanden die te groot waren om met telescopen sterren waar te nemen. In feite is men thans in staat microgolven op te sporen afkomstig van iedere ster in het Melkwegstelsel, zelfs al bezitten deze microgolven minder energie dan waar wij over kunnen beschikken.

Bovendien kunnen de microgolven met grote precisie gelokaliseerd worden en ook de verschillende variaties ervan kunnen gemakkelijk worden onderscheiden. Iedere molecule straalt uit en absorbeert haar eigen specifieke golflengte, als gevolg waarvan de scheikundige samenstelling van interstellaire wolken met grote precisie kan worden vastgesteld. Microgolven worden bovendien niet ‘verduisterd’ door achtergrondstraling. In de meeste delen van het heelal stralen microgolven niet met dezelfde intensiteit als licht en zelfs daar waar microgolven in grote hoeveelheden voorkomen, zou het voor een beschaving gemakkelijk zijn om op een bepaalde golflengte uit te zenden die veel krachtiger zou zijn dan de natuurlijke achtergrond van deze golflengte.

In het kort komt het hierop neer: indien een bepaalde beschaving boodschappen tracht te zenden, dan zal zij ongetwijfeld tot de conclusie komen dat microgolven een goedkoper, beter en natuurlijker medium vormen dan licht, of wat dan ook.

Hier hebben wij tenslotte iets dat op het antwoord lijkt. Om boodschappen te verzenden of te ontvangen over interstellaire afgronden, dienen we gebruik te maken van microgolven.

Maar welk energieniveau of welke golflengte kunnen wij verwachten? Ontvangers kunnen worden ‘getuned’ om specifieke golflengten te ontvangen, maar indien de boodschap op een andere golflengte wordt uitgezonden zal zij ons ontgaan. Aan de andere kant zal een poging om alle golflengten op te vangen de moeilijkheden en de kosten enorm vergroten, maar is het niet mogelijk de buitenaardse beschaving te doorgronden en er achter te komen van welke golflengte zij bij voorkeur gebruik maakt?

Gedurende de Tweede Wereldoorlog maakte de Nederlandse astronoom Hendrik Christoffel van de Hulst (1918), omdat hij toen geen observaties kon verrichten, enkele berekeningen waaruit bleek dat koude waterstofatomen soms van structuur veranderden, waarvan het gevolg was dat zij een microgolf fotonen uitzonden met een golflengte van 21 cm.

Een individuele waterstofatoom ondergaat deze verandering slechts zeer zelden, maar als wij rekening houden met alle waterstofatomen in de ruimte, ondergaan enorme aantallen ieder moment deze structuurvervorming. Dit betekent dat indien de berekeningen van Van de Hulst juist zijn, de microgolven die door waterstofatomen worden voortgebracht bespeurbaar zullen moeten zijn. In 1951 slaagde de Amerikaanse natuurkundige Edward Mills Purcell (1912) daarin.

Het waterstofatoom predomineert in de ruimte tussen de sterren en de golflengte van 21 cm is daarom een universele straling die overal ontvangen kan worden. Iedere beschaving die ons technologische niveau bereikt heeft, zal ongetwijfeld over radio-astronomen beschikken en wij kunnen er zeker van zijn dat zij instrumenten bezitten om deze golflengte te ontvangen, zelfs al zouden zij zich vooral met andere zaken bezighouden. Uiteraard zullen zij boodschappen uitzenden via een golflengte die zij zelf kunnen ontvangen en waarvan zij overtuigd zijn dat andere beschavingen dat eveneens kunnen.

In 1959 stelden de Amerikaanse natuurkundige Philip Morrison en de Italiaan Giuseppe Cocconi (1914) voor dat als er gezocht wordt naar buitenaardse signalen, men dit op de 21 cm band zou moeten doen.

Dit is evenwel de microgolflengte waarvan de achtergrondruis het sterkst is en daarom het meest hinderlijk, vooral binnen de Melkweg. Sommigen zijn dan ook van mening dat wij in een ander gebied moeten zoeken, misschien op golflengten van 42 cm of 10,5 cm, want het verdubbelen of halveren is de eenvoudigste manier om de 21 cm band als uitgangspunt voor een boodschap te gebruiken zonder de 21 cm band zelf te gebruiken.

Een ander voorstel betreft het gebruik van hydroxyl, een combinatie bestaande uit twee atomen waterstof en zuurstof, die, afgezien van waterstof, de grootste zender van microgolven vanuit de ruimte is. De golflengte ervan is 17 cm.

Daar waterstof en hydroxyl samen water vormen, worden de microgolven tussen de 17 en de 21 cm soms de ‘waterbron’ genoemd. Deze naam is bijzonder goed gekozen omdat men hoopt dat verschillende beschavingen boodschappen zullen verzenden en ontvangen zoals verschillende diersoorten op aarde komen drinken bij een en dezelfde waterbron.

In 1960 werd de eerste echte poging ondernomen om de 21 cm golflengte in de ruimte te beluisteren in de hoop boodschappen te ontvangen van buitenaardse beschavingen. Dit werd in de Verenigde Staten gedaan onder leiding van Frank Drake die het Project Ozma noemde. Ozma was de prinses van Oz, het verre land in de ruimte uit een bekend kinderverhaal. Tenslotte trachtten de astronomen bewijzen te vinden voor het bestaan van bewoonde plaatsen die zelfs verder weg waren dan Oz.

Het zoeken begon tegen 4 uur in de morgen op 8 april 1960 en wel zonder enige publiciteit, omdat de astronomen vreesden te worden uitgelachen. In totaal werd er 150 uur aan besteed, eindigend in de maand juli, toen het project werd opgeheven. Men luisterde naar alles binnen dit kleine golflengtegebied wat noch alleen regelmatig, noch volkomen willekeurig leek, maar er werd niets ontdekt.

Na Project Ozma zijn er nog zes of acht van dit soort projecten geweest, maar minder groots opgezet dan Ozma. Dit gebeurde in de Verenigde Staten, in Canada en in de Sovjet Unie. Positieve resultaten werden niet geboekt, maar deze experimenten duurden dan ook maar kort en waren vrij oppervlakkig.

Uiteraard blijven astronomen rekening houden met de mogelijkheid dat men per toeval op iets kan stuiten. Toen in 1976 pulsars (zeer kleine, zeer dichte en zeer snel roterende sterren die overblijfselen bleken van supernova-explosies) werden ontdekt, hadden astronomen gedurende korte tijd het griezelige gevoel dat er boodschappen van intelligente wezens werden ontvangen. Men duidde deze signalen aan met de letters LGM (little green men), maar al spoedig bleek dat de signalen veel te regelmatig waren om een boodschap te bevatten en vond men er een minder sensationele verklaring voor.

Indien de speurtocht naar boodschappen van buitenaardse beschavingen met enige redelijke kans op slagen zal moeten worden voortgezet dan zal men er veel meer tijd aan dienen te besteden dan het geval was bij Project Ozma. Er zullen veel meer sterren moeten worden bestudeerd en veel meer verfijnde instrumenten moeten worden gebruikt. Kortom, het zal een zeer kostbaar project moeten worden.

Waar?

In 1971 stelde een groep van de NASA onder leiding van Bernard Oliver een project voor dat later Project Cyclops werd genoemd. Het bestond uit een opstelling van een groot aantal radiotelescopen[4] die ieder een doorsnede van 100 meter zouden moeten hebben en zijn ingesteld voor het opvangen van microgolven in het ‘waterbron’-gebied.

In totaal moet het geheel 1026 van deze telescopen omvatten die op een lijn zijn opgesteld en gezamenlijk worden bestuurd door een elektronisch computersysteem. Gezamenlijk zijn deze radiotelescopen gelijk aan één enkele telescoop met een doorsnede van ongeveer 10 km.

Het systeem moet in staat zijn om zelfs zoiets zwaks op te sporen als de onopzettelijke lekkage van microgolven, afkomstig van de aarde, zelfs over een afstand van 100 lichtjaren, terwijl opzettelijk uitgezonden signalen van een andere beschaving zouden kunnen worden opgevangen over een afstand van op z’n minst 1000 lichtjaren.

Misschien is het oppervlak van de aarde er niet de allerbeste plaats voor. Als de apparatuur in de ruimte zou kunnen worden opgesteld of, beter nog, op de achterzijde van de maan, dan zou de ontvangst niet worden gestoord door de achtergrondruis van de microgolven van de aarde.

Project Cyclops is niet gemakkelijk te construeren en zeker niet goedkoop. Volgens schattingen zouden constructie en onderhoud 10 à 50 miljard dollar gaan kosten, zelfs indien er rekening mee wordt gehouden dat het ‘afluisteren’ volkomen geautomatiseerd is en weinig manuren gaat vergen.

Als gevolg daarvan zal alles wat het speuren naar microgolven eenvoudiger en sneller kan doen verlopen, behulpzaam kunnen zijn. Misschien zijn er bepaalde gebieden in de ruimte waarop wij het eerst onze radiotelescopen zouden moeten richten, omdat het waarschijnlijker is dat meer signalen hun oorsprong zouden vinden dan op andere plaatsen.

De vraag is: waar zouden deze gebieden zich kunnen bevinden?

In de eerste plaats zou het beste doel de omgeving van een of andere ster kunnen zijn, waar zich een planetaire beschaving bevindt die een ruime hoeveelheid energie tot haar beschikking heeft. Uiteraard worden er wellicht ook signalen verzonden door vrije werelden of sondes, die zich dichterbij bevinden dan welke ster ook, maar wij weten niet waar deze zich bevinden en daarom vormen zij geen doelen waarop gericht kan worden.

Ten tweede zal het doel eerder een nabije, dan een verre ster moeten zijn, omdat microgolven gemakkelijker zullen zijn op te sporen naarmate de bron dichterbij is.

Ten derde zal het doel een zonachtige ster moeten zijn, want die zijn de enige sterren waarvan wij kunnen verwachten dat zij bewoonbare planeten zal bezitten.

Ten vierde zullen onze eerste doelen zelfstandige sterren dienen te zijn, maar het is niet uitgesloten dat ook om dubbelsterren bewoonbare planeten cirkelen, maar misschien zijn de kansen daartoe groter bij ‘zelfstandige’ sterren.

Nu blijken er binnen een afstand van 24 lichtjaren precies 7 zonachtige sterren te bestaan en dat zijn:

Ster

Afstand in lichtjaren

Massa (zon 1)

Ypsilon Eridani

10,8

0,80

Tau Ceti

12,2

0,82

Sigma Draconis

18,2

0,82

Delta Pavonis

19,2

0,98

82 Eridani

20,9

0,91

Bêta Hydri

21,3

1,23

Zêta Tucanae

23,3

0,90

Geen van deze sterren heeft een bekende naam, want zij die dit wel hebben — de helderste — hebben een te korte levensduur om een beschaving te kunnen voortbrengen.

De sterren die met het blote oog waarneembaar zijn, zelfs al zijn zij niet uitzonderlijk helder, krijgen meestal de naam van het sterrenbeeld waarin zij werden ontdekt. Soms worden zij gerangschikt volgens hun schijnbare helderheid, volgens hun positie of worden zij aangegeven door de letters van het Griekse alfabet (alpha, bèta, gamma, delta, epsilon, zeta, enz.) of door middel van Arabische cijfers.

De sterren in bovenstaande tabel behoren tot de sterrenbeelden Eridanus (Rivier), Cetus (Walvis), Draco (Draak), Pavo (Pauw), Hydrus (Kleine Waterslang) en Tucano (Toekan).

Van de zeven sterren in genoemde tabel bevinden er zich drie — Delta Pavonis, Bèta Hydri en Zêta Tucanae — zo zuidelijk dat zij boven de evenaar onzichtbaar zijn op plaatsen waar de astronomie het verst gevorderd is en waar op talloze plaatsen ingewikkelde apparatuur staat opgesteld. Wat 82 Eridani betreft, deze ster is weliswaar zichtbaar vanaf het noordelijk halfrond, maar staat te dicht bij de horizon om duidelijk en zonder moeilijkheden te worden verkend.

De drie beste doelen zijn daarom: Ypsilon Eridani, Tau Ceti en Sigma Draconis. Op advies van de Russisch-Amerikaanse astronoom Otto Struve, concentreerde Project Ozma zich daarom op Ypsilon Eridani en Tau Ceti.

Hoewel genoemde zeven sterren en in het bijzonder de drie noordelijke, duidelijke doelen vormen voor de eerste fase van de speurtocht, betekent dit niet dat wij daarmee zullen moeten ophouden als de resultaten negatief blijken. Indien er zeven voornaamste doelen zijn binnen 23 lichtjaren dan blijven er nog altijd ongeveer 500 000 over binnen de 1000-lichtjarengrens van Project Cyclops.

In het ideale geval zouden we naar al deze sterren moeten luisteren. Ja, voordat wij de hoop opgeven, zouden wij de gehele hemel moeten aftasten, omdat er misschien beschavingen bestaan in de nabijheid van sterren waarvan wij het helemaal niet verwachten, of dat wij signalen ontvangen van sondes of vrije werelden die zich betrekkelijk dicht in de buurt bevinden zonder dat wij ons ervan bewust zijn. En voor alle zekerheid zouden wij zelfs golflengten kunnen zoeken buiten de ‘waterbron’.

Waarom?

Toch moeten wij ons afvragen: waarom moet de mensheid zich toch bezighouden met het aftasten van de ruimte, naar signalen afkomstig van buitenaardse beschavingen? Waarom geven wij tientallen miljarden uit als de kans bestaat dat wij helemaal niets zullen opvangen?

Wat nu als er, ondanks alle bespiegelingen in mijn boek, geen buitenaardse beschavingen zouden bestaan?

Of, als dit wel het geval is, maar zij geen signalen uitzenden?

Of, als zij dit wel doen, maar op een wijze die ons volkomen ontgaat?

Of, als zij signalen uitzenden die voor ons niet te interpreteren zijn?

Elk van deze dingen is mogelijk en laat ons daarom uitgaan van het ergste en aannemen dat wij, ondanks al onze inspanningen, geen enkel herkenbaar signaal opvangen.

Zullen wij in dat geval echt veel geld verspild hebben?

Misschien niet. Laten we eens aannemen dat het construeren van Project Cyclops en het aftasten van de hemel twintig jaar in beslag zal nemen en 100 miljard dollar zal kosten. Dat betekent 5 miljard per jaar in een wereld waarin de verschillende naties 400 miljard dollar per jaar uitgeven aan bewapening.

En daar het geld dat wordt uitgegeven aan wapens alleen maar haat aanwakkert en vrees veroorzaakt en de kans hoe langer hoe groter maakt dat de volkeren der aarde elkaar en daardoor de gehele mensheid zullen uitroeien, zal het speuren naar buitenaardse intelligentie ongetwijfeld een eenwordend effect op ons hebben. Alleen de gedachte al dat er andere, verdergevorderde beschavingen zouden kunnen bestaan, de gedachte dat ons zonnestelsel vol van dit soort beschavingen zou kunnen zijn, zal alleen maar de nadruk leggen op de kleingeestigheid van onze eigen ruzies en zal wellicht leiden tot serieuzere pogingen om met elkaar samen te werken. Trouwens, als het falen van onze verkenning ons zou doen vermoeden dat wij tenslotte de enige beschaving in het Melkwegstelsel zijn, zou dat dan niet onze waardering voor de wereld en voor onszelf doen toenemen en meer tegenzin tot gevolg hebben om dit alles te verknoeien door onze kinderachtige ruzies?

Maar zal het geld zijn verspild als alles op niets uitloopt? Om te beginnen zal de poging om de apparatuur te construeren voor Project Cyclops ons zeer veel leren omtrent radiotelescopie en zonder twijfel, zelfs voordat er observaties zijn verricht, deze wetenschap op een veel hoger niveau hebben gebracht.

Ten tweede, het is uitgesloten dat het verkennen van het heelal met nieuwe en meer verfijnde apparaten niet tot gevolg zal hebben dat wij een groot aantal nieuwe feiten omtrent de ruimte zullen leren, al hebben die op zichzelf weinig te maken met vergevorderde beschavingen. Zelfs al ontdekken wij geen signalen, zullen wij niet met lege handen achterblijven.

Wat voor ontdekkingen er gedaan zullen worden, of op welk gebied wij meer kennis zullen vergaren, is niet te voorspellen, ook niet in hoeverre zij nuttig voor ons zullen blijken, maar de mensheid heeft steeds, althans in haar beste momenten, kennis weten te waarderen. Het vermogen daartoe vertegenwoordigt een van de manieren waarop een intelligentere soort zich onderscheidt van een minder intelligente, waarop een zich ontwikkelende cultuur zich onderscheidt van een zich ontbindende.

Bovendien behoeven wij niet te vrezen dat kennis tenslotte alleen maar terwille van zichzelf gebruikt zal kunnen worden. In het verleden is kennis, mits met wijsheid toegepast, altijd ten dienste van de mensheid gebruikt en wij mogen verwachten dat dit in de toekomst ook het geval zal zijn.

Maar stel dat wij inderdaad een of ander signaal opvangen en eruit afleiden dat het van een intelligente oorsprong is. Zal dat van veel nut voor ons zijn?

Het kan zijn dat het helemaal niet afkomstig is van een of ander baken; dat niemand onze aandacht tracht te trekken of ons iets tracht mee te delen. Misschien zal het alleen maar een soort bijproduct zijn van een bepaalde technologie, net zoiets als de bol microgolven die zich onophoudelijk in alle richtingen in de ruimte uitbreidt.

Op zichzelf zou dit als teken van het bestaan van een verre beschaving kunnen worden beschouwd, zelfs van een beschaving waarover wij geen informatie kunnen verkrijgen, en dat zou in zekere zin al voldoende zijn.

Laten we beginnen met de psychologische betekenis. Het zou dus betekenen dat er elders een beschaving bestaat[5], die alleen al aan de hand van de kracht van de signalen, misschien even vergevorderd is als de onze. Alleen dat al zal voor ons het verheugende nieuws betekenen dat tenminste één groep intelligente wezens ons technologische niveau heeft bereikt en erin is geslaagd zichzelf niet te vernietigen om zich tot grotere hoogten te ontplooien. En als zij daarin zijn geslaagd, waarom zouden wij dat dan ook niet kunnen?

Indien deze overweging ons behoedt voor wanhoop tijdens de zware taak wat het oplossen van de problemen betreft die in het onmiddellijke verschiet liggen, dan kan dit bijdragen tot het vinden van oplossingen. Misschien zal deze overweging het gewicht van het veertje zijn dat de balans van vernietiging naar overleving doet overslaan.

Bovendien is het onmogelijk dat wij geen informatie zullen krijgen die meer is dan de loutere aanwezigheid van een signaal. Zelfs al bevat het signaal geen intelligente mededeling of een mededeling die wij niet kunnen interpreteren, zal de aard van het signaal ons iets kunnen leren over de snelheid waarmee de betreffende planeet zich om haar as beweegt en ons misschien andere inlichtingen kunnen verschaffen die voor astronomen van groot belang kunnen zijn.

En aangenomen dat er inderdaad nuttig materiaal in de boodschap is vervat, maar wij er geen idee van hebben wat deze intelligente boodschap betekent?

Zou zo’n boodschap zinloos zijn? Natuurlijk niet. Om te beginnen zou zij een interessante uitdaging zijn, een fascinerend spel. Zonder tot definitieve conclusies te komen omtrent de specifieke inhoud, zouden wij wellicht algemene informatie krijgen over de psychologische structuur van de buitenaardse beschaving. En ook dat is kennis.

Trouwens, zelfs de kleinste ontcijferingen van de code zouden interessant kunnen zijn. Laten we eens aannemen dat wij uit de boodschap een kleine wenk zouden krijgen van een relatie die, indien juist, ons een nieuw inzicht in bepaalde aspecten van de natuurkunde zou geven, zelfs al zou het een wenk van geringe betekenis zijn. Maar wetenschappelijke vooruitgang bestaat niet in een vacuüm. Dat ene kleine inzicht zou andere denkwijzen kunnen stimuleren en op den duur de natuurlijke processen die aan onze wetenschappelijke kennis ten grondslag liggen in hoge mate kunnen bevorderen.

Bovendien zouden wij als wij een gedetailleerder begrip van de boodschap zouden krijgen, daaruit kunnen afleiden of de betreffende beschaving vreedzaam is of niet.

Indien zij gevaarlijk of oorlogszuchtig zou blijken, en daar bestaat volgens mij zeer weinig kans toe, dan zal de kennis die wij zullen vergaren ons aansporen ons rustig te houden, geen antwoord te sturen en ons best doen alles af te schermen wat in de ruimte zou kunnen uitlekken en onze aanwezigheid zou verraden. Misschien zal de kennis die wij hebben vergaard ons enig inzicht verschaffen omtrent de wijze waarop wij ons het best kunnen verdedigen als het ergste ons zou overkomen.

Indien wij aan de andere kant tot de conclusie komen dat de boodschap afkomstig is van een vredelievende beschaving of van een civilisatie die ons niet kan bereiken, wat haar houding ook mocht zijn, dan kunnen wij er misschien toe besluiten te antwoorden door gebruik te maken van de code die wij hadden geleerd.

Natuurlijk zou zo’n beschaving zo ver van ons verwijderd kunnen zijn dat, dank zij de tijddilatatie, voor, laten we zeggen een eeuw of zo, geen bericht kunnen verwachten. Wachten vormt evenwel geen probleem. Wij kunnen gedurende die tijd gewoon doorgaan zonder daarmee iets te verliezen.

De vergevorderde beschaving daarentegen, zou na het ontvangen van een boodschap van onze kant onmiddellijk met het zenden van een tegenbericht kunnen beginnen. Hoewel wij er een eeuw op moeten wachten, kunnen we vanaf het ogenblik van de ontvangst een stoomcursus volgen over alle aspecten van de vreemde beschaving.

Het is met geen mogelijkheid te voorspellen hoe nuttig deze informatie zal blijken te zijn, maar nutteloos zal zij in geen geval zijn.

Als wij het extreem romantische standpunt innemen dat de tijddilatatie zal kunnen worden overschreden en dat er een vreedzame Federatie van Galactische Beschavingen bestaat, zal het succesvol interpreteren van een boodschap misschien ons toegangskaartje worden.

Wie weet?

Zelfs als wij geen rekening houden met de grote nieuwsgierigheid die de mensheid altijd heeft voortgedreven en de intense belangstelling die wij allen hebben voor buitenaardse beschavingen die al dan niet in het heelal bestaan, schijnt het mij toe dat wat wij ook doen om deze vraag te beantwoorden, wij er altijd wel bij zullen varen.

Laten we daarom een einde maken aan het zinloze ruziemaken en ons verenigen voor het vervullen van de ware taak: overleven — leren — uitbreiden — opstijgen tot nieuwe niveaus van kennis en inzicht.

Laten we ernaar streven het universum tot ons erfdeel te maken, zonodig alleen, of als wij dat moeten, met anderen — als die er zijn.

[1]

Indien er nog andere, onbekende, soorten bestaan zouden wij hun boodschappen toch niet kunnen opsporen.

[2]

Wat dit aangaat voel ik mij een stuk minder zeker dan een aantal jaren geleden. Gedurende de afgelopen jaren heeft men geconstateerd dat de zon veel minder neutrinonen produceert dan men had vermoed, en astronomen zijn het er nog niet over eens wat daarvan de oorzaak is.

[3]

Of golflengtes. Hoe langer de golflengte, hoe geringer de energie. Hoe korter, hoe groter de energie.

[4]

Figuurlijk gesproken is iedere radiotelescoop te beschouwen als een rond oog dat de ruimte aftast. Het woord cyclops is Grieks voor rond oog.

[5]

Van de andere kant kunnen we ook beweren dat er, als we niets ontdekken, er ook niets is. Wij zouden bijvoorbeeld in de verkeerde richting of op de verkeerde manier kunnen kijken, of verkeerde technieken gebruiken.

Register

A

Aarde 9, 192

Aarde, abiogenesis op 170

- getijdeneffect van de 134

- haar positie in de ruimte 272

- rotatie van 131, 133, 197

- substantiële atmosfeer van 157

Aarde-maansysteem

192

Aarde/maan, rotatie van 197

Abiogenesis 161, 164, 165, 166,

Abiogenesistheorie

166

Abiogenesis op aarde 170

Accelereren zonder brandstofverbruik 251

Adams, Richard 19

Aesopus 19

Aether 31

Alcor 136

Alfven, Hannes Olof Gösta 1 12

Algen, blauwgroene 183, 184

Alpha Centauri 113, 137, 138, 142, 237, 238, 240

Alpha Centauristelsel 141, 142

Aluminium 74, 75 Aminozuren 168, 173, 176

Ammoniak 74, 76 Anaxagoras 34 Andromeda 100 Andromedanevel 100, 101

Andromedastelsel 101 Antares 137 Antineutrinonen 281 Apentaal 22 Argon 74, 76 Ariosto, Ludovico 37 Aristophanes 12 Aristoteles 31 Ark des Verbonds 12 Arrhenius, Svante August 56, 169, 170 — theorie van 216 Asimov, Isaac 57, 119, 126

Atlantis 212

B

Bacteriën 164, 183 Barghoorn, Elso Ster-
reberg 181 Barnard, Edward Emerson 65

- ster van 120 Beer, William 60 Bell Telephone Laboratories 286

Beschaving 28 Beschaving, buitenaardse 30, 103, 104, 190, 217, 248, 266, 269

- boodschappen van

290

Beschaving, gemid delde duur van een 211

Bessel, Friedrich Wilhelm, 119, 123 Bevolking I sterren 150, 151, 155, 156, 159

Bevolking II sterren 146, 147, 148, 149, 150, 151

Bevolkingsgroepen

145

Bewoonbaarheid (van planeten) 155 Bèta Hydri 292 Bickerton, Alexander William 108, 109 Big bang 147 Bilaniuk, O.M.P. 244

Bok, Bart Jan 182

- bolvormige gaswolken van 182

Boltwood, Bertram Borden 168 Bolzmann, Ludwig Edward 47, 60 Boodschappen, het verzenden van 268, 270

- interstellaire 283 Bovenmenselijk (als
begrip) 13 Bracewell, Ronald N. 257

Brein, menselijk 23,

24

Broca, Pierre Paul 22

- winding van 22 Bruno, Giordano 93 Bussard, Robert W.

252

C

Calcium 74, 75 Californië 101 Callisto 79, 80, 86, 89, 90

Cambrium, fossielen in het 181

Capella 137, 138 — stelsel 143 Catastrofentheorie 107, 108, 109, 110,

11 1, 166 Cepheïden 99 Charon 80, 81, 192, 237

Chimpansees 21,22, 23

Chondrieten, kool-houdende 77 Coblentz, William Weber 66 Cocconi, Giuseppe 289

Collapsing Universe, The 1 19, 126

Columbus 222 Computers 17 Computersimulaties van Dole 156 — van Hart 154 Cros, Charles 269 Cusanus, Nicolaas 92, 93

Cygni sterren 140, 141, 142

Cyrano de Bergerac, Savinien de, 39

D

Darwin, Charles Robert 20, 166 Daniken, Erich von 218

Delta Pavonis 292 Descent of Man 20 Deshpande, V.K. 244 Dieren 16 Digges, Thomas 93,

94

Discovery of a World in the Moone, The 38 DNA-moleculen 183 Dole, Stephen H. 152

- computersimulaties van 156

Dolfijnen 24,25,26, 27

- intelligentie van 86 Doppler, Christian

Jopper 1 15 Drake, Frank Donald

272, 289

Dubbelplaneet 153 Dubbelster, spectroscopische 144 Dubbelsterren 136, 137, 138, 139, 191 Dwergsterren 128, 129, 133, 134, 135, 145

Dyson, Freeman John 251, 277

E

Ecosfeer 124, 125,

134, 135, 142, 143, 144, 145, 151, 152, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 191, 193 Eddington, Arthur Stanley 110, 123 Eiland Universum 100

Einstein, Albert 238

- formules van 244, 249

- theorie van 245

- wetten van 246 Eiwitmoleculen 168 Elvey, Christiaan Thomas 116

Elyzeese Velden 12 Endymion 37 Energiebronnen, levende 28 Energiebronnen, niet-levende 28

Entretiens sur la pluralité des mondes (Bespiegelingen omtrent de pluraliteit der werelden) 44 Europa 79, 80 Evolutie, menselijke 20

Evolutieleer 21

F

Feinberg, Gerald 244

First men on the Moone, The, 50,

Fizeau, Armand Hypolyte Louis 115 Flammarion, Camille

46, 51, 62

Fontenelle, Bernard le Bovier de 44 Fossielen 180 Fotonen 241,243,

280, 282, 284, 288

Fotosynthese 58, 59, 183, 184, 194 Fraunhofer, Joseph von 114

Freewheelen 254

G

Galilei, Galileo 37, 38,

40, 51,93

Ganymedes 79, 80, 86, 89, 90

Gardner, Allen 22 Gardner, Beatrice 22 Gassen, kinetische theorie omtrent 47, 50, 51, 60, 105, 285 Gaswolken 178 Gat, zwart 149,247, 276, 277

Gauss, Karl Friedrich

269

Gedrag, intelligent 24 Geesten 10 Genen, kruisen van 265

Gereedschap, gebruik van 25 Getijdeneffect

130,131, 132, 134, 135

Gigantopithecus 200 Godwin, Francis 38 Gold, Thomas 216 Golflengte 282 Gorilla’s 21,22,23 Gravitonen 280,281 Greenstein, Jesse Leonard 287

Grieken 11,12, 36, 93 Griekenland 12

H

Flades 12

Haldane, John Burdon Sanderson 171, 180 Harrington, Robert S.

142, 143

Flart, Michael 154 — computersimulaties van 154

Hawkins, Gerald 32 Heelal, 9

Heinlein, Robert A.

259

Helium 48, 73, 74, 76, 80, 81 Hera 93

Herschel, John 45, 46,

54, 99

Herschel, William 54, 95, 96, 136, 137,

285

Hersenen 23 Herz, Heinrich Rudolf 285

Hipparchus 36 Homo erectus 25 Homo sapiens 188,

200, 207, 208 Hoofdreeks 125, 126 Hoyle, Fred 180 Hubble, Edwin Powell 101

Hulst, Hendrik Christoffel van de 288

Huygens, Christiaan 54

Hypothese, nebulaire 56

Ijzer 74

Intelligentie 188, 199, 205

- bovenmenselijke, bestaan van 189

- buitenaardse 9, 10, 11,27,44, 160,266

- bestaan van 30, 46, 61

- speurtocht naar 72, 294

- verblijfplaats van

59

- menselijke 27, 209 niet-menselijke 11,16, 17, 25, 86 Io 79

J

Jansky, Karl Guthe 286

Jeans, James Hopwood 109

Jupiter 79, 80, 83, 84, 192

K

Kalender 33 Kamp, Peter van de

120

Kant, Immanuel 100, 101, 105, 108, 132 Kapteyn, Jacobus Cornelius 96, 97 Kardashev, N.S. 276 Keppler, Johannes 37 Kern, galactische 97 Kirchhoff, Gustav Robert 114 Kooldioxyde 59, 67, 171

Koolstof 74 Koolstofdioxyde 58 Koolzuurgas 58, 59 Kracht, elektromagnetische 14 Kracht, nucleaire 14 Krachtvelden 14 Krypton 49 Kuiper, Gerard Peter 66, 81, 112

L
l’Autre Monde 39 Lagrange, Joseph-Louis 226

Lalande21185 120 Lampland, Carl Otto 66

Laplace, Pierre Simon de 55,56, 100, lil, 112

- nevelhypothese van 105, 166

Laserstraal 283, 284 Leavitt, Henrietta Swan 99 Leclerc de Buffon, George Louis 108 Leer van de spontane generatie van planeten 166

Leeuwenhoek, Antonie van 163, 164 Leven, buitenaards 29 meercellig 183, 185

- oorsprong van het

166

- op het land 185 Licht, elektrisch, uitvinding van het 270 sneller dan het 241

- ultraviolet 124 Lichtsignalen 283 Lichtsnelheid 237,

239, 240, 254

- reizen met 255 Lichtsnelheidsgrens

241, 245, 253 Littrow, Joseph Johann von 269 Locke, Richard Adams 45

Lokale Groep 101,

102

Lot der mensheid, Het, 172

Lowell, Percival 62,

63, 65, 69

Lowellobservatorium

62

Lucht 52

Luchtledigheid 46 Lucky Starr and the Oceans of Venus 57

M

Maan 194,195,234

- exploitatie van de 228

- schijngestalten van de 32,33

Maffei I 101 Magalhães 99 Magalhãese Wolk, Grote 99, 100, 102 Magalhãese Wolk, Kleine 99, 100 Magalhãese Wolken 99, 100, 101 Magnesium 74, 75 Maiman, Theodore Harold 283 Man in the Moone, The 38

Marconi, Guglielmo 286

Mariner 2 57 Mariner 4 68 Mariner 6 68 Mariner 7 68 Mariner 9 69 Mariner 10 52, 57 Mars 53, 54, 60, 63, 192

- infrarode straling van 66

- kanalen van 60,61, 65, 133

- substantiële atmosfeer van 157

Mars and its Canals 63 Mars and the Abode of Life 63

Marshak, Alexander 32

Maunder, Edward Walter 65

Maxwell, James Clerk 47, 60, 105, 285

- wetten van 13

- kinetische theorie van 285

Mayer, Cornell H. 57 Melkweg 93, 94, 95,

96, 97, 99

Melkwegstelsel 91,94, 95,97,98,99, 100, 101, 102, 103, 109, 135, 138, 139, 148, 149, 150, 161, 190, 215

Mensapen 2 1

Mercurius 192, 224

- omwentelingssnelheid van 133

- oppervlaktezwaartekracht van 52

Meteorieten 77, 175, 177,180

Methaan 74, 76, 77, 80, 81

Micro-organismen

164

Microgolven 57, 285, 287, 288, 289

Midsummer-Night’s Dream, A 35

Miller, Stanley Lloyd 174

Mizar 136, 144

Moon Hoax 44, 54,

65, 99

Morrison, Philip 289

Mount Wilson 101

N

Natrium 74, 75 Natuurwet (als begrip) 12, 13

Neon 74,76,80,81 Neptunus 81,83, 192 Neutrinonen 242, 280, 281

- bestaan van 246 Nevada, universiteit van 22

Nevelhypothese 104, 109, lil, 112, 113 New York Sun 45, 46 New York Times 287 Newton, Isaac 114, 222

- wetten van 239, 246

Niet-primaten 23 Noüy, Pierre Lecomte du 172, 173 Nova 101

O

O’Neill, Gerard Kitchen 225,227 Odysseus 12 Oeraarde 17 3 Oermaterie 145 Oerwereld 171 Oliver, Bernard 290 Olympus 12 Ontdekkingsreizen 213

On the Origin of Species 20, 166 Onsterfelijkheid, barrière van de 255 Oorsprong van het leven, De 172 Oort, Jan Hendrik 97, 112

Oparin, Alexander Iwanowitsj 172,

180

Orlando Furioso 37

P

Parsons, graaf van Rosse, William 108 Pasadena 101 Pasteur, Louis 165, 166

Phaeton 37 Pickering, Edward Charles 144 Pickering, William Henry 62 Pioneer 10 84, 251, 272, 273, 274 — boodschap in de 272

Pioneer 11 84,251,

274

Planeten, aardeachtige 136

- chemische samen stelling van 73

- leer van de spontane generatie der 166

Planetoïden 51,52,79 Planète Mars et ses conditions, La 62 Plejaden 93 Pluralité des Mondes habitués, La, (Over de pluraliteit van de bewoonbare werelden) 46

Plurality of Worlds (De pluraliteit der werelden) 46 Plutarchus 35 Pluto 80, 81, 192, 237 Poelkovo observatorium 140 Primaten 20,21,23 Procyon 137, 138,

- afstand 238 Project Cyclops 290,

291, 293, 294 Project Ozma 289, 290

Proteïnemoleculen

168

Pulsars 277 Purcell, Edward Mills 288

Q

Quantumtheorie 13 Quasars 148, 276, 277

R

Radar 287 Radargolven 57 Radio-astronomie 178, 287

Radiogolven 57, 270, 271, 285, 286 Radiotelescopen 178, 287, 290

Radiotelescopie 294 Raketten 39 Redi, Francesco 163 Reintje de Vos 19 Reizen, intergalactisch 247

Reizen, interstellaire 214, 216, 237, 240, 247

Relativiteit 13 Richardson, Robert S.

57

Rigel, afstand 238 Ritter, Johan Wilhelm

285

R<x>ts of Civilisation 32

Ross 614 120 Rotatie-energie 131 Röntgenstraling 124 Ruimte, bezoeken uit de 217

- exploratie van de 221

- interstellaire, gevaren in 254 kosmische stralen in
de 253

Ruimtenederzettingen 225, 248, 261, 263, 266

Ruimtereizen, methoden van 254 Ruimtereizigers 231 Ruimteschepen, bemande 222

- buitenaardse 220, 258

Ruimtesonde 68 Ruimtetijdperk 221 Ruimtevaart, bemande 10

Russel, Henry Norris

k

s

Sagan, Carl 69, 160, 183, 272

Sagan Salzman, Linda 272

Samosata, Lucianus van 36

Saturnus 81,83, 192

- ringen van 105 Scheppping, van de
wereld 162 Scheppingsverhaal, bijbels 19

Schiaparelli, Giovanni Virginio 60,61,62, 65, 133

Schijndood, toestand van 255

Schlesinger, Frank 115

Schmidt, Maarten 276 Schwann, Theodor 165

Sciencefiction 14,37, 42, 56, 63, 217 Secchi, Pietro Angelo 61, 116

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) 9, 10 Shakespeare, William 35

Shapley, Harlow 88, 96

Sigma Draconis 292 Signalen, buitenaardse 289

Silicium 74, 75 Sinaï 12

Sirius 95, 119, 137,

138

- afstand 238 Smidt, Otto Yulyevitsj
lil

Somnium 3 7 Sonde 222,257,258 Spallanzani, Lazarro 164

Speciale relativiteits
theorie 238 Spectraalklassen 135 Spectroscoop 114,143

- analyses 73 Spectroscopie 115 Spica 137 Spitzer, Lyman jr.

lil, 259

Spraakvermogen 21,

22

Stelsel, galactische 97 Stelsels, galactische, centra van 148 Sterren 87

- bestaan van 104

- elektromagnetische velden van de 279

- heldere 122

- pulserende 272, 276

- roterende 113, 115, 117, 121

- onderzoek naar 115

- tollende 117

- verkenning van de 256

Sterrenstelsel 103,

145, 151, 155, 159, 160, 183, 185, 188, 189, 213

Sterrenstelsel M87

149

Sterrenstelsels 99, 102 Stikstof 74 Stofwolken 177, 182 Stonehenge Decoded 32 Straling, elektromagnetische 282, 285 Straling, infrarode 59, 66, 129

- kosmische 253, 279 Strand, Kaj Aage Gunnar 120

Struve, Otto 115, 116, 292

Substerren 87, 88, 90 Sudershan, E.G.G.

244

Supernova 126, 139,

150

Supernova-explosies

147, 150

Systemen, planetaire 104, 105

T

Tachyons 244, 245, 246

Tau Ceti 292 Tesla, Nikola 270 Thermodynamica 13 Tijddilatatie 249, 250, 253, 255, 256, 259

- gebruik van 254 Tijdrek 249 Tijdvertraging 249 Titan 76,81,82

- substantiële atmosfeer van 157

Toricelli, Evangelista 38

Triton 80, 81 Tros, galactische 101 Trumpler, Robert Julius 96

U

UFO-meldingen 220 UFO’s (unidentified flying objects) 219, 220, 258 Universe 259 Universum 16 — wetenschappelijk 13 Uranus 84, 192 Urev, Harold Clayton 112,174

Usher, James 162

V

Vacuüm 39, 40 Venera 5 57 Venera 6 57 Venus 52, 53, 55, 192, 222, 223

- oppervlaktetempera-tuur van 59

- substantiële atmosfeer van 157

Verbranding 27 Verkenningen 213 Viking 1 70, 72 Viking 2 70, 72 Voortstuwing, fotonische 243,244,246, 250, 254

Voortstuwing, tachyonische 245, 246 Vuur 25, 26, 27, 28

W

Ware geschiedenis, Een 36

War of the Worlds (Oorlog der Werelden) 63, 64 Washoe 22 Water 38,40,43,49, 52, 53, 60, 62, 66, 74, 76

Waterbron 289, 290 Waterschapsheuvel 19 Waterstof 48, 73, 74, 76,80,81

Weizsäcker, Carl Frie
drich von lil, 112 Welles, Orson 64 Wells, H.G. 50,63 Werden der Welten,

Das 169

Wereld, schepping van de 162

Wereld, vrije 261,262, 265,278

Wetenschappelijk universum 13

Wetten der natuur 12 Whewell, William 46 Whipple, Fred

Lawrence 112, 287 Wilkins, John 38 William Congreve 21 Winding van Broca 22 Wivelesslie Abney, William de 115 Wright, Thomas 94, 100, 101

X

Xenon 49

Y

Ypsilon Eridani 292

Z

Zeus 11

Zêta Tucanae 292 Zon, draaimoment van 112, 114

- energie van de 278

- getijdeneffect van de 133

- krachtveld van de 110

- tollen van de 119 Zonlicht, spectrum
van 114

Zonnestelsel 51,55, 56, 73,

- ontstaan van het

107,lil Zuurstof 58, 74 Zwaartekracht 14, 49,

51, 53, 62 -veld 89

Zwart gat 149, 247, 276,277 Zwavel 74 Zwavelwaterstof 74, 76

2001 A Space Odyssey 217

61 Cygni systeem 138, 139, 140, 141, 142 82 Eridani 292

Table of Contents

Inhoud

1 De aarde

- Geesten
- Dieren
- De primaten
- Hersenen
- Vuur
- Beschaving

2 De maan

- Fasen
- Een andere wereld
- Het ontbreken van water
- Grapjes over de maan
- Luchtledigheid

3 De binnenplaneten van het zonnestelsel

- Nabije werelden
- Venus
- Marskanalen
- Ruimtesondes naar Mars

4 De buitenplaneten van het zonnestelsel

- De chemische samenstelling der planeten
- Titan
- Jupiter

5 De sterren

- Substerren
- Het Melkwegstelsel
- De Melkweg
- De andere sterrenstelsels

6 Planetaire systemen

- De nevelhypothese
- Catastrofen
- Terug naar de neveltheorie
- Roterende sterren
- ‘Tollende’ sterren

7 Heldere sterren

- Reuzen of giganten
- Dwergsterren
- Precies goed

8 Aarde-achtige planeten

- Dubbelsterren
- Bevolkingsgroepen
- De ecosfeer
- Bewoonbaarheid

9 Leven

- Abiogenesis
- De oorsprong van het leven
- De oerwereld
- Meteorieten
- Stofwolken
- Toen het leven begon
- Meercellig leven
- Het leven op het land
- Intelligentie

10 Buitenaardse beschavingen

- Onze reuzensatelliet
- Heeft de aarde haar satelliet gevangen?
- Intelligentie
- Ondergang
- Samenwerking
- Verkenningen en ontdekkingsreizen
- Bezoeken uit de ruimte

11 De exploratie van de ruimte

- De volgende doelen
- Nederzettingen in de ruimte
- Ruimtereizigers
- De maan als springplank

12 Interstellaire vluchten

- De snelheid van het licht
- Sneller dan het licht
- Tijddilatatie of tijdrek
- Freewheelen
- Werelden op drift

13 Boodschappen

- Het verzenden ervan
- Fotonen
- Microgolven
- Waar?
- Waarom?

Register