Zelf ben ik geboren in 1950 en pas veel later zou ik vernemen dat in datzelfde jaar de natuurkundige Enrico Fermi zich in een discussie over de mogelijkheid van buitenaards leven hardop afvroeg: “waar zijn ze dan?” Zo ontstond de Fermi-paradox: hoe is het toch mogelijk dat we ondanks dat de kans op ander dan ons eigen bestaan ergens in het heelal zo ongelooflijk groot is, hoe is het toch mogelijk dat we desondanks nooit ook maar het geringste bewijs daarvoor aantroffen?
Ellen de Bruin schrijft in de NRC van 27 augustus over dit fenomeen: misschien zoeken we nog niet lang genoeg, misschien worden we allang geobserveerd door buitenaardse beschaving(en)[1], misschien bestaan beschavingen te kort om uit te vinden hoe je die enorme afstanden tussen sterren(stelsels) overbrugt, misschien eindigt intelligent bestaan altijd met zelfdestructie, misschien zijn we wel echt helemaal alleen.
De Amerikaanse astronoom Frank Drake bedacht in 1961 een formule om het aantal buitenaardse beschavingen te berekenen en afhankelijk van de wijze waarop zekere variabelen kunnen worden ingevuld kwam hij op 156 miljoen beschavingen of… nul. Dat andere leven hoeft overigens helemaal niet gebaseerd te zijn op koolstof, zoals we lang aannamen.
De paleontoloog Nicholas Longrich stelde twee jaar geleden dat onze eigen evolutie is gebaseerd op een reeks extreme toevalligheden zoals cellen met een celkern, mitochondriën, fotosynthese, uitwisseling van erfelijk materiaal en intelligentie. Al deze vormen zijn slechts één keer ontstaan in de evolutie, dus de kans daarop is wel heel erg klein.
De biochemicus Nick Lane had er in 2015 al op gewezen dat mitochondriën twee miljard jaar geleden ontstonden doordat een eencellige een andere eencellige opslokte die vervolgens binnen die cel verder ging als mitochondrion. En dat is in een paar miljard jaar maar één keer gebeurd en alleen dié cellen zijn in staat zichzelf in stand te houden en complexer te worden.
De astronoom David Kipping berekende hoe groot de kans was op intelligent leven op aarde als we de evolutie nog eens over konden doen. Intelligent leven ontstond hier pas na zo’n 4,4 miljard jaar en dat is rijkelijk laat als je bedenkt dat het hier over 900 miljoen jaar al te heet zal zijn voor datzelfde leven. Kipping berekende dat de kans dat er opnieuw leven zou ontstan drie tot negen maal zo groot was als de kans dat dat niet gebeurde maar de kans dat er daarna geen intelligent leven zou ontstaan is anderhalf keer zo groot als de kans dat dat wel zou gebeuren. Ik ga er gemakshalve maar even van uit dat Kipping hier correct met de Bayesiaanse statistiek[2] is omgesprongen.
In navolging van Stephen Hawking stelt ook de Bruin dat leven, intelligenter dan het onze een grote bedreiging voor ons zou kunnen inhouden[3]. Dat buitenaardse leven zou ons zomaar kunnen behandelen zoals wij varkens en kippen behandelen en dat zien we onszelf niet graag overkomen. Toch lijkt het mij zinvol dat we blijven zoeken naar dat statistisch zo voor de hand liggende buitenaards leven. Ons vermogen kennis op te doen en te vermeerderen vindt zijn oorsprong nu eenmaal in onze nieuwsgierigheid, die vanaf het prilste ontstaan van intelligentie onlosmakelijk verbonden is met wat ons onderscheidt van andere dieren en planten. De kans dat we dat buitenaards leven ooit vinden lijkt mij echter bijna uitgesloten en dat heeft alles te maken met de uitdijing van ons heelal.
Die uitdijing is geen kwestie van sterrenstelsels die zich steeds verder verwijderen. Het is de ruimte zelf die uitdijt en sterrenstelsels van elkaar afduwt. Die uitdijingssnelheid is niet gebonden aan de lichtsnelheidslimiet. De relativiteitstheorie van Einstein heeft het over de bewegingssnelheid van materie door de ruimte en dat zal nooit sneller dan met de snelheid van het licht kunnen. Die hogere snelheden (sneller dan licht) overigens doen zich alleen voor buiten onze waarnemingshorizon. Hoe het ook zij, er komt een moment dat alleen ons Melkwegstelsel samen met het Andromedastelsel (die twee bevinden zich zozeer in elkaars nabijheid dat een samensmelting op termijn onvermijdelijk is) zich nog binnen onze waarnemingshorizon bevinden. En samen met de exponentieel toenemende verwijderingssnelheid van de rest van het universum betekent dat ook dat we vanaf een gegeven moment – immers gebonden aan de lichtsnelheid – niet meer buiten het Melkweg-Andromeda-stelsel zullen kunnen reizen. Noch van buitenaf bezocht kunnen worden.
Als we op zoek blijven gaan naar buitenaards leven, ligt het dus voor de hand alleen binnen ons eigen Melkweg- of het Andromedastelsel te zoeken. Persoonlijk ervaar ik geen emoties bij het al dan niet bestaan van buitenaards leven. Als het er niet is, zal ik me er niet eenzamer door voelen. Is het er wel, dan zou ik het geweldig vinden als ik dat nog tijdens mijn eigen leven mee kan krijgen. Maar het lijkt er ondertussen wel op dat ons eigen intelligente bestaan verder is dan ander leven binnen ons Melkweg- of Andromedastelsel. Was dat niet het geval, dan zijn we weer terug bij Fermi: waarom hebben ze ons dan nog niet gevonden?[4] Over dit onderwerp is overigens een interessant boek verschenen van wetenschapsjournalist van De Standaard Pieter van Dooren onder de voor de hand liggende titel Waar zijn ze dan?
Goed, het zou al geweldig zijn als we op een andere planeet meercellige organismen zouden aantreffen, speculeren over hoe buitenaards leven eruit zou kunnen zien is aan mij niet besteed. Hoewel? In de bijbel lezen we bij Genesis 1:26 dat we naar gods beeld en gelijkenis geschapen zijn. Dat zou dan qualitate qua ook voor buitenaards leven moeten gelden. Hm, erg waarschijnlijk lijkt dit alles me niet. We laten dit onderdeel van de discussie maar op het bordje van de paus en zijn theologen.
De essentie van leven is blijven leven. Deze voortbestaansdrang drukt zich eerst en vooral uit in reproductie, het doorgeven van erfelijk materiaal in het nageslacht en het daarmee in stand houden van de soort. Anders gezegd: wat leeft, wil blijven leven. De mens uit het antropoceen, dat grappig genoeg ook in 1950 begon, is erin geslaagd zich aan de wetten van de evolutie te onttrekken en kan met behulp van onder andere genetic engineering (crispr cas) en kunstmatige intelligentie ingrijpen in tempo en richting van de ontwikkeling van de menselijke soort. Dat is even knap als griezelig. Beide kennisgebieden openen ongekende vergezichten maar hebben onmiskenbaar enorme ethische implicaties.
Een van de eersten die zich dat realiseerde was de Amerikaans science-fiction auteur Isaac Asimov die drie wetten van de robotica formuleerde[5], waarna Robot Daneel Olivaw en Robot Giskard Reventlov een Nulde Wet formuleerden:
Nulde Wet: Een robot mag geen schade toebrengen aan de mensheid, of toelaten dat de mensheid schade wordt toegebracht door zijn nalatigheid.
Eerste Wet: Een robot mag een mens geen letsel toebrengen of door niet te handelen toestaan dat een mens letsel oploopt behalve als dit de Nulde Wet zou schenden. (Deze formulering zal, zo vermoed ik, altijd tot discutabele beslissingen leiden.)
Tweede Wet: Een robot moet de bevelen uitvoeren die hem door mensen gegeven worden, behalve als die opdrachten in strijd zijn met de Nulde Wet of de Eerste Wet.
Derde Wet: Een robot moet zijn eigen bestaan beschermen, voor zover die bescherming niet in strijd is met de Nulde, Eerste of Tweede Wet.
Maar ook dit aspect laten we hier voor wat het is. Vooralsnog heeft de mens zichzelf nog niet volledig gerobotiseerd. Wie zich wil oriënteren op de ‘ethische en morele implicaties van kunstmatige intelligentie’ vindt met die zoekterm in google bijna negenhonderd artikelen. En inmiddels kan iedereen zich wel iets voorstellen bij die potentiële gevaren van algoritmes.
Laten we nog even terugkeren naar god. En laten we aannemen dat we in navolging van Vincent Icke[6] geen pogingen hebben ondernomen om ons heil elders te zoeken. Zelfs wanneer we erin zouden slagen ons klimaat te redden, ons roemloos einde staat allang vast: uiteindelijk zullen er op deze planeet geen leefbare condities meer gelden, de zon zal onze planeet verslinden en voor het zover is ons al hebben verbrand. Over dit proces heeft de Britse astronoom David Kipping een prachtige videodocumentaire op YouTube geplaatst onder de titel Watching the end of the world. Vanaf het moment dat de zon de aarde verslindt zullen er geen sporen meer zijn van ooit onze aanwezigheid. Wat is in vredesnaam de zin van dit alles geweest als we er op enig moment gewoon niet meer zijn en alle sporen van ons zijn uitgewist? Geen archief dat nog benaderd kan worden. En met ons is ook onze schepper voorgoed verdwenen.
Hoewel… dit laatste is niet logisch, onze schepper is immers de eeuwigheid, Antoine Bodar kan u dat haarfijn uitleggen. Tussen haakjes: dit is een extra bewijs van het bestaan van buitenaardse intelligentie. Want het ligt niet voor de hand dat god zich tevreden stelt met een stelletje levenloze planeten van gas of steen. Dus na het verdwijnen van de planeet Aarde met haar bewoners, moeten er wel andere schapen zijn die gehoed en geleid moeten worden. Maar kom, we zullen ons eens over die eeuwigheid buigen. Wat kunnen we daar met de kennis van vandaag over zeggen?
Tot nog toe heeft de wetenschap zich voornamelijk bezig gehouden met terugkijken. Waar komen we vandaan, wat is de geschiedenis van onze planeet, ons melkwegstelsel, ons universum? Wat gebeurde er precies vanaf het ontstaan van dit heelal dat we gewoonlijk aanduiden met de term ‘oerknal’? En wat speelde zich af vóór die oerknal? Het is verbazingwekkend hoeveel wetenschappers al hebben weten te ontsluiten en de kennis en vaardigheden die de natuurkunde, de biologie, de paleontologie, de chemie, de astronomie en de kosmologie ons hebben gebracht zijn even onvoorstelbaar en groots als nietig en ontoereikend. Vooralsnog zullen we het moeten doen met wat we wel weten en kunnen. En dat is al met al niet bepaald gering. Dat heeft er onder meer toe geleid dat steeds meer wetenschappers zijn gaan nadenken over wat onze kennis van onze geschiedenis ons kan vertellen over wat we van de toekomst kunnen verwachten.
Het Amerikaanse kennisplatform SEA heeft een fraaie documentaire op YouTube geplaatst met als titel The End of the Universe. De commentaarstem is niet de meest inspirerende maar voor het overige is het een fascinerende weergave van de mogelijke toekomst van ons heelal. Ook hier aandacht voor het feit dat andere sterrenstelsels zich sneller dan met de lichtsnelheid van ons verwijderen. Dit betekent dat er ten opzichte van ons een punt is waarvoorbij het licht ons nooit zal bereiken. De kosmische waarnemingshorizon, de grens die ons waarneembare heelal scheidt van de rest van het heelal, die wij nooit zullen kunnen zien of waarnemen. Zodra sterrenstelsels dit punt overschrijden, worden zij causaal losgekoppeld en zal er weinig hoop meer zijn op transport en communicatie en uiteindelijk zal zelfs elke vorm van waarneming wegvallen. Deze sterrenstelsels zullen verloren zijn en we zullen ze nooit meer zien. En het ergste is: meer dan 95% van de melkwegstelsels van het waarneembare universum heeft dit punt van geen terugkeer voor reizen en communicatie voor ons al overschreden, allemaal vanwege de agressieve aard van die expansie van het universum. Maar wat is de oorzaak van dit soort expansie? Wel, we kennen de onderliggende mechanismen er niet van maar we noemen het donkere energie. Naarmate de hoeveelheid donkere energie het heelal blijft verlengen en uitdijen, zullen zelfs de dichtstbijzijnde sterrenstelsels de kosmische horizon overschrijden en binnen honderdvijftig miljard jaar zal alles voorbij onze lokale supercluster onzichtbaar en onwaarneembaar zijn geworden.
Dit gordijn van duisternis zal alles voorbij de grenzen van ons melkwegstelsel blijven opslokken en uiteindelijk zal het onmogelijk worden om te zeggen dat er iets bestaat voorbij de randen van Melk Dromeda zoals de samensmelting van de beide stelsels inmiddels is genoemd. Niets intelligents dat in dit post-intergalactische tijdperk tevoorschijn komt, zal ooit kunnen weten wat er voorbij het schijnbare einde van hun Melkweg ligt en dit zal in het hele heelal hetzelfde zijn. Bovendien heeft deze uitdijing en terugtrekking van het waarneembare heelal evenveel praktische problemen als existentiële nachtmerries tot gevolg met sterrenstelsels die buiten elkaars bereik worden gedreven, terwijl de huidige sterrenstelsels van het heelal zullen beginnen uit te sterven. Nieuwe sterren zullen zich ook niet meer kunnen vormen en de bestaande sterren zullen ofwel ineenstorten tot witte dwergen ofwel supernova’s worden. Geleidelijk aan zullen de grote vuren van het heelal één voor één gedoofd worden naarmate de sterrenstelsels waarin zij gevormd zijn ongebonden raken en vervolgens, 100 triljoen jaar in de toekomst, zullen de laatste langlevende rode en witte dwergen hun laatste brandstof opbranden en tot zwarte dwergen vervagen en het heelal zal zijn tweede[7] Donkere Tijd gaan beleven, die waarschijnlijk een eeuwigheid zal duren en één van de oersignaturen van het heelal zal het laatste zijn dat zal doven. De fotonen in de CMB (Cosmic Microwave Background) zullen verder vervagen en uiteindelijk onwaarneembaar worden. De nagloed van de oerknal zal niet meer gloeien.
Het uiteindelijke lot van het universum kunnen we nog niet kennen maar er zijn tot nog toe vier theorieën ontwikkeld die een mogelijk scenario opleveren en ik beperk me hier gemakshalve tot de Amerikaanse benamingen voor deze scenario’s: de Big Crunch, de Big Freeze, de Big Rip en de Big Change.
In de Big Crunch (die als het minst waarschijnlijke scenario wordt beschouwd) zou de uitdijing van het heelal tot stilstand komen en weer gaan krimpen. Als gevolg daarvan zouden overal melkwegfusies kunnen ontstaan maar tegelijkertijd zouden de dichtheid en de temperatuur in het heelal stijgen. In zo’n steeds kleiner wordend heelal zouden alleen zwarte gaten kunnen overleven maar die zouden eerst elkaar opslokken om als laatste de ruimte-tijd te verorberen en te eindigen in een oneindig kleine en dichte singulariteit. Sommigen menen dat er daarna een nieuwe cyclus zal ontstaan, anderen lijkt dat onwaarschijnlijk.
In de Big Freeze blijft het heelal afkoelen tot onder de grens waar nog nucleosynthese op kan treden. Men noemt dat de warmtedood ofwel the Big Freeze. Warmte is een product van energie, materie in het universum heeft een soort energie nodig, hetzij direct of indirect, om dingen te laten gebeuren en elk proces dat arbeid verricht en energie gebruikt, geeft restwarmte af. Deze processen verlopen op een manier die de beschikbaarheid van de resterende energie tijdens de energieoverdracht vermindert. Energie stroomt van een geconcentreerde vorm die kan worden gebruikt naar een verspreide vorm die nutteloos is. Als er geen nieuwe energie kan worden gecreëerd, zal het deel van de energie van het universum dat wordt verspild – we noemen dat zijn entropie – blijven toenemen. In de verre toekomst, nadat de laatste zwarte gaten zijn verdampt, zal alle energie in het universum zich in deze verspreide toestand bevinden. De entropie zal maximaal zijn en er zal geen temperatuur-energiegradiënt zijn om informatieverwerking mogelijk te maken. Simpel gezegd: er zal nooit meer iets kunnen gebeuren: materie zal geleidelijk uiteenvallen in straling over een lange tijd en het hele universum zal bestaan uit een lichte wolk van fotonen en zelfs dit zal uiteindelijk met de tijd vervallen. De grote bevriezing zal het heelal op een fractie van een graad boven het absolute nulpunt brengen en op dat punt zal het een homogeen, dun skelet zijn. Donkere energie zal dit dode onherkenbare heelal tot onbeschrijflijke afmetingen doen uitdijen en misschien zal het daar voor eeuwig blijven hangen. De ijskoude donkere lege ijlte.
In de Big Rip is dichtheid van donkere energie aanvankelijk zeer laag, maar als deze in de loop van de tijd toeneemt, dan komt er een tijd waarin zij dichter wordt dan de structuren van de kosmos, zoals sterren, melkwegstelsels en planeten. Dan zal de zwaartekracht niet langer in staat zijn de structuur bijeen te houden en zullen de objecten tot in hun atomen uiteengereten worden. Dit betekent dat op een bepaald moment in de toekomst de donkere energie een dichtheid zal overschrijden waarbij sterrenstelsels onbegrensd onstabiel beginnen te worden en de planetaire systemen van deze sterren zullen dan verstrooid raken en dan zou de dichtheid van donkere energie die van planeten overschrijden en wordt elke ster, planeet en maan uiteen getrokken tot op atomair niveau en vervolgens tot ongebonden elementaire deeltjes en het uitdijende heelal zou zo volumineus zijn dat geen enkel elementair deeltje ooit nog een ander elementair deeltje zou tegenkomen. Het heelal zal volledig worden verscheurd tot in zijn fijnste pixels, zoals sommigen hebben gespeculeerd dat zelfs de ruimte-tijd zelf zou scheuren en zou ophouden te bestaan. Donkere energie is niet onze vriend, of het nu om de Big Freeze of de Big Rip gaat, het betekent dat het universum ongeschikt wordt voor leven en misschien zelfs zijn eigen bestaan.
In de Big Change is het mogelijk dat ergens een willekeurige anomalie een keten van gebeurtenissen heeft veroorzaakt die het heelal nu als een soort kanker heeft getroffen. Dit is allemaal te danken aan een theoretische kettingreactie genaamd Vacuum Verval. Alles in het heelal wil zijn vacuümtoestand bereiken ook wel bekend als een stabiele toestand met zo weinig mogelijk energie. Dit vacuüm zou zich naar buiten uitbreiden met de snelheid van het licht terwijl het deze enorme hoeveelheid potentiële energie vrijgeeft, alles wat het overspoelt volledig vernietigt en alles binnen zijn grenzen versnipperd achterlaat tot aan zijn elementaire deeltjes. In dit nieuwe vacuümuniversum zouden de wetten van de fysica worden overschreven, waardoor de eigenschappen van elementaire deeltjes en de manier waarop zij op elkaar reageren, volledig zouden veranderen. Scheikunde en informatieverwerking zouden onmogelijk zijn en er zouden zich geen atomen en moleculen kunnen vormen in een dergelijke omgeving. Het beangstigende van deze theoretische bubbels is dat ze overal kunnen zijn en op elk moment kunnen beginnen. Er kunnen zich op dit moment al bubbels van echt vacuüm bevinden die hun omgeving verslinden maar te ver weg zijn om ons ooit te storen. Zelfs als een daarvan ons zou opslokken, zouden we het nooit zien aankomen. Alles zou gewoon worden uitgewist en ongebonden tot aan elementaire deeltjes en een kosmische uitwaaiering.
Over juist dit onderwerp, de toekomst of het lot van het heelal, heeft natuurkundige en wetenschapsjournalist Ans Hekkenberg een zeer interessante publicatie verzorgd onder de titel R.I.P. Heelal, uitgegeven bij Kosmos. Interessant is de formulering van SEA dat we donkere energie niet als een vriend kunnen beschouwen. In alle vier de scenario’s is er niet langer sprake van condities waarin leven zoals we dat nu kennen, zal kunnen voortbestaan. Onze habitat zal aanvankelijk uit nog slechts onze eigen Melkweg bestaan en iedere relatie met de rest van het heelal is voor ons volkomen verdwenen. Tussen die situatie en het einde van het heelal voltrekken zich processen waarin er voor ons geen plaats meer is, net zoals er voor de mens ook geen plaats meer is op de planeet Aarde, lang voordat deze zal worden verzwolgen door de zon. Er is aan het einde van de rit nog slechts een stervenskoude duisternis waar een levend organisme niet kan ontstaan, bestaan of voortbestaan. Als we ons proberen voor te stellen dat de mens of de opvolger van de mens in ruimteschepen door het universum doolt op zoek naar nieuwe huisvesting, zoals in Star Trek of Star Wars, dan zal die dolende mens al weten dat de tocht vergeefs is. We zijn allemaal een Wandelende Jood geworden, onze diaspora eindigt in die ijskoude donkere lege ijlte.
Laten we terugkeren naar het hier en nu en onze god van de eeuwigheid. Als die god geen genoegen neemt met slechts dode planeten van steen of gas maar gelukkig op verschillende planeten in verschillende sterrenstelsels nog organisch leven aantreft waarover die god heersen kan, uiteindelijk zal ook die god zich neer moeten leggen bij het lot van het universum waarvan we weten dat het leeg, koud en donker is. En dan is die god aan het einde van de dag toch ook maar een gewone sterveling gebleken: you can’t fuck fysics. En het grappige is dat de spelregels van die natuurkunde door diezelfde scheppende god bedacht zijn. Hoe logisch en geloofwaardig is een god die spelregels bedenkt die ten langen leste tot zijn eigen ondergang zullen leiden? Welke grandeur of schittering kleeft er nog aan een god die net als wij sterfelijk blijkt te zijn? De kosmos verschrompelt uiteindelijk tot de contouren van een klassiek Grieks drama.
Enno Nuy
September 2022
Bronnen
https://nick-lane.net/
https://www.nicklongrich.com/
https://nl.wikipedia.org/wiki/Enrico_Fermi
https://www.spacepage.be/artikelen/buitenaards-leven/de-zoektocht-naar-leven/frank-drake-en-zijn-formule
http://www.davidkipping.co.uk/
https://www.youtube.com/c/fermilab
https://www.youtube.com/c/TheSimplySpace
https://www.youtube.com/c/SEAmedia
https://www.youtube.com/c/ScienceTime24
https://www.youtube.com/c/HistoryoftheEarth
https://www.youtube.com/results?search_query=cool+worlds
https://www.youtube.com/results?search_query=science+time
https://nl.wikipedia.org/wiki/Drie_wetten_van_de_robotica
SEA: The End of the Universe https://www.youtube.com/watch?v=fdFf5PRPE9g
COOLWORLDS: Watching the end of the world https://www.youtube.com/watch?v=p9e8qNNe3L0
Ans Hekkenberg: Pocket Science 11 – R.I.P. Heelal (Uitgeverij Kosmos)
Pieter van Dooren – Waar zijn ze dan? (Uitgeverij Sterck & de Vreese)
Ellen de Bruin – Nul andere beschavingen – of miljoenen, NRC 27 augustus 2022
[1] Denk aan de korrelige opnames die het Amerikaanse Ministerie van Defensie in 2020 vrijgaf als officiële bewijzen van UFO’s. De opnames waren afkomstig van Amerikaanse marine piloten in 2004 en 2015.
[2] Moderne statistiek waarbij kansen voortdurend worden herzien op basis van beschikbaar gekomen nieuwe informatie.
[3] In Reisbureau Einstein schreef Vincent Icke een briljante passage waarin hij overtuigend betoogde dat buitenaards leven per definitie vredelievend zou zijn.
[4] Als die UFO’s daadwerkelijk van vreemde beschavingen afkomstig zouden zijn, dan zouden die beschavingen wel eens verder kunnen zijn dan wij. Om een of andere reden hebben ze het dan niet de moeite waard gevonden “to take a closer look”.
[5] Ook dat gebeurde in 1950
[6] Op 10 februari 2021 verklaarde Icke in het radioprogramma Dit is de dag dat de mens niks te zoeken had in de ruimte.
[7] De eerste Donkere Tijd van het heelal voltrok zich gedurende de eerste 400 miljoen jaar van het universum, toen de sterren nog geboren moesten worden.