Inhoudsopgave
Voorwoord
Inhoud wetenschappelijke deel
1.1 Interstellaire periode
1.2 Stellaire periode
1.3 Ontstaan van sterren
1.4 Grote Ineenstorting
1.5 Commentaar
Inhoud ethische deel
2.1 Theorieën over het ontstaan van het heelal
2.2 Schepping
2.3 Onbeantwoorde vragen
2.4 Het begrip tijd
2.5 Benadering van de oerknal
2.6 God en de wetenschap
3.1 Nawoord
4.1 Literatuuropgave
Voorwoord – PO geloof en wetenschap – ouderdom van het heelal
Kunnen wetenschappers christelijk zijn? Dit is een veelgestelde vraag door mensen en vooral door christenen. Kun je aan de ene kant als bioloog in de evolutie geloven en aan de andere kant de schepping? Vele christelijke biologen zeggen dan: Ik geloof niet in de evolutie, ik werk ermee. Maar is dat wel zo? Wordt je dan niet enorm beïnvloedt door je werk? Is hier wel een oplossing voor te bedenken?
In deze praktische opdracht willen wij dieper ingaan op de relatie tussen geloof en wetenschap. Dit doen we binnen het kader van het ontstaan en de ouderdom van het heelal. Wij willen het wetenschappelijke model proberen uitleggen, en aan de hand daarvan een grove schatting proberen te maken van de ouderdom van het heelal. Hetzelfde doen we dat met de christelijke visie.
Mensen die als wetenschapper met deze onderwerpen werken, noemt men astronomen. Vooral bij dit soort beroepen spelen hierboven staande dilemma’s een rol. Aan de enen kant geloof je als wetenschapper in de schepping en aan de andere kant ben je met je werk bezig met het uitwerken van de oerknal. (om maar een voorbeeld te noemen).
Deze praktische opdracht is opgesplitst in een wetenschappelijk deel en een “geloofs” deel. Met het geloof in deze PO, bedoelen we vooral het christelijke geloof.
We hopen dat u na het lezen een duidelijk beeld van de relatie tussen modellen in de wetenschap en het christelijke geloof.
1.1 Interstellaire periode
De wetenschappers die in deze theorie geloven, menen dat uit astronomische waarnemingen valt af te leiden dat het heelal 10 miljard jaar geleden is ontstaan uit een enorme dichte bol van vuur. Zij kwamen hiertoe, omdat Meneer Hubble in het spectrum van sterrenstelsels een toenemende roodverschuiving waarnam als hij steeds verder weg liggende sterrenstelsels opserveerde. De roodverschuiving wordt gezien als een expansiebeweging. Dit verklaren zij vanuit het Dopplereffect.
Als zich een ster van ons af beweegt, wordt de frequentie van het uitgezonden licht van die ster lager, waardoor het spectrum van het licht naar de rode kant schuift, omdat rood de laagste frequentie heeft (zie plaatje 1) Zou deze ster juist naar ons toe bewegen, dan worden de lichtstralen korter na elkaar opgevangen, waardoor het spectrum naar de blauwe kant schuift, omdat blauw licht de hoogste frequentie heeft.
Door deze roodverschuiving valt af te leiden dat alle sterrenstelsels met een gigantische snelheid uit elkaar bewegen, dit betekent dat deze sterrenstelsels vroeger heel dicht op elkaar gezeten hebben, toen de bol, waaruit het heelal toen bestond, explodeerde.
Dit kun je vergelijken met een ballon, als je deze opblaast, wordt de inhoud groter en komen de punten die erop staan verder uit elkaar te liggen (zie plaatje 2).
Door de snelheid die deze stelsels zich van elkaar af bewegen terug te rekenen, komen wetenschappers ertoe om te zeggen dat dit zo’n 10 miljard jaar geleden is. Door de oerknaltheorie zijn ook andere dingen te verklaren, zoals bijvoorbeeld de microgolf achtergrondstraling van het heelal, die zo’n 3 graden Kelvin bedraagt. Dit kwam volgens aanhangers van deze theorie door de enorme warmte die bij de oerexplosie vrij kwam, en zich daardoor zo goed over het heelal verdeelde. Verder wordt ook het vrij veel voorkomen van helium in het heelal door het oerknalmodel verklaart.
De enorm hete bol waaruit het heelal eerst bestond en waarschijnlijk primitieve deeltjes bevatte, begon zich zo’n 10 miljard jaar geleden uit te dijen, waardoor het aantal deeltjes, dat vrijwel gelijk bleef, over een steeds grotere ruimte verdeeld werd. Hierdoor werd de druk van deze bol geleidelijk lager, waardoor de temperatuur ook steeds lager werd na de oerexplosie. Wetenschappelijke studies tonen aan dat de temperatuur daalde volgens de formule: T(emperatuur) = 1010 waarbij ‘T’ in Kelvin en ‘t’ in seconden is.
√t(ijd)
Door de botsingen van de deeltjes die voorkwamen in deze bol, transformeerden ze tot gammafotonen. Dit was echter alleen mogelijk in de eerste miljoenste seconde, omdat daar de temperatuur boven de 1013 graden Kelvin was. Toen de temperatuur tot 1010 graden zakte ontstonden er ook geen andere deeltjes meer.
Na dit stadium volgde een stralingsperiode van driehonderdduizend jaar.
Tijd Straling deeltjes
0 seconden 1037 1023
300000 jaar 10 10
In dit stadium daalde de temperatuur nog verder en nam ook de dichtheid van de stof af, doordat het heelal zich nog
steeds uitdijde. De straling die uitgezonden werd nam sneller af dan de dichtheid van de materie tot zij beide gelijk waren, waarna zich het stabiele waterstofgas vormde. Dit betekende het einde van de interstellaire periode en dus het einde van de oerexplosie.
1.2 Stellaire periode
Na dit tijdperk volgt de stellaire periode, waarin wij nu leven.
Aan het begin van deze periode, die 40 miljard jaar zal duren koelt het waterstofgas (dan 104K warm) af. Doordat deze deeltjes elkaar aantrekken ontstaan er condensaties van waterstofgas, maar omdat het gas niet goed over het heelal verdeelt was ontstonden er verschillende stelsels die langzaam ronddraaiden, in het midden van die hopen ontstonden grote draaikolken, die door de gravitatiekracht tot elkaar aangetrokken werden.
Deze gravitatiekracht tussen twee objecten is te berekenen met de formule: F = G M1*M2
G is hierbij een constante van 6,67*10-11 N m2/kg2 , r2
M is massa en ‘r’ is de afstand tussen de objecten.
Door deze onderlinge aantrekkingskracht ontstonden de melkwegstelsels. Deze zijn er in verschillende vormen, die bepaald zijn door de rotatiesnelheid van de draaikolken in het midden. Zo zorgden langzaam ronddraaiende draaikolken voor elliptische sterrenstelsels en snelle kolken voor spiraalvormige stelsels. Deze soorten stelsels zijn beide plat van vorm, terwijl er ook stelsels zijn met een sferische vorm, deze draaien niet rond.
Door de gravitatiekracht verdichten zich sommige concentraties, zodra deze dichtheid een bepaalde waarde had bereikt, vormden zich globules, waaruit zich later sterren zouden vormen.
1.3 Ontstaan van sterren
Sterren vormen zich uit interstellaire materie, die bestaat uit waterstof en enkele elementen die in kleinere eenheden voorkomen.. Eerst vormen zich globules, dit zijn hele grote bollen van interstellaire stof. Door de gravitatiekracht wordt de globule zo klein mogelijk, waardoor gravitatie energie vrijkomt. Deze energie wordt omgezet in warmte, net zo lang tot de kern een temperatuur van 7 miljoen graden Kelvin bereikt heeft, waarna de thermonucleaire energie van waterstof die dan vrijkomt doordat waterstof veranderd in helium voor veel energie zorgt die omgezet wordt in warmte.
Omdat een ster gedurende heel zijn leven waterstof omzet in helium, is het logisch dat een grote ster veel meer waterstof omzet dan een kleine ster. De grote ster is daarom veel sneller door zijn ‘voorraadje’ heen, en begint dus veel sneller aan het stervensproces.
Het sterven van een kleine ster verloopt dus altijd rustig, en duurt heel lang. Een kleine ster verandert meteen in een witte dwerg. Wanneer in een ster met weinig massa alle kernbrandstof in het centrum van de ster is opgebruikt, zal de sterkern ineenstorten totdat er zogeheten ‘degeneratie’ van de elektronen optreedt. De krachten tussen de elektronen onderling zijn dan zo groot dat verdere ineenstorting verhinderd wordt.
Deze toestand treedt alleen op als de druk heel erg groot is. De materie van de sterkern heeft dan ook een veel grotere dichtheid dan de gewone stermaterie. Doordat alle atomen in de ster zo tegen elkaar geperst worden, is het goed voor te stellen dat een stukje ‘witte dwerg’ materie ontzettend zwaar zal zijn.
Het is echter niet zo dat alleen kleine sterren in witte dwergen kunnen veranderen, onze zon zal naar alle waarschijnlijkheid ook uiteindelijk een witte dwerg worden. Onze zon, een middelgrote ster, zal eerst veranderen in een rode reus (over zo’n vijf miljard jaar zal onze zon de aarde totaal verbranden, als hij sterft, zet hij namelijk ontzettend uit).
Een rode reus ontstaat wanneer een ster alle waterstof in de kern heeft omgezet tot helium. De ster gaat dan op zoek naar meer waterstof om te kunnen omzetten, en gaat de waterstof in haar schil verbranden. Doordat het verbrandingsproces dan minder centraal is, meer buiten de kern wordt gebracht, zet de ster uit tot een indrukwekkende rode reus. Een ster als onze zon zal niet verder komen dan een rode reus, grotere, zwaardere sterren kunnen echter nog veel indrukwekkendere stadia in het stervensproces bereiken, compleet van neutronensterren tot zwarte gaten. De zon zal na het ‘rode reus’ zijn, ineenstorten tot een witte dwerg, en dat zal zijn einde zijn, na enige tijd (op kosmisch niveau gezien...) zal ook de witte dwerg vervagen.
Sterren groter dan de zon zullen als rode reus het wat langer kunnen volhouden. De kern van de ster zal wel ineenstorten, net zoals wat bij de zon zal gebeuren in zijn transformatie naar witte dwerg, maar op een gegeven moment zijn de druk en de temperatuur zo hoog dat de kernfusie van het helium op gang wordt gebracht. Bij een temperatuur van 6 à 7 keer 10 tot de 8ste Kelvin, wordt de koolstoffusie op gang gebracht. Tijdens dit proces kan de temperatuur zelfs oplopen tot 10 tot de 9de Kelvin. Het gas neon, fuseert hierbij tot nog zwaardere elementen. Het zwaarste element dat met kernfusie gevormd kan worden is ijzer. Om andere, zwaardere elementen te kunnen vormen, is juist energie nodig, in plaats van dat het dat levert. Bij kernfusie gaat het om de energie die geleverd wordt.
Een superreus zal door zijn grote massa verder ineen kunnen storten dan een witte dwerg. De ster wordt eerst een rode reus, in zijn kern vind er al koolstoffusie plaats, terwijl er in de schil nog waterstof wordt omgezet in helium. Als de kern van de ster voor een groot deel uit ijzer bestaat, stopt de kernfusie en krijgt de zwaartekracht vrij spel, de ster stort ineen. Door dit abrupte verschil in zwaartekracht neemt de vrijkomende energie explosief toe. De temperatuur en daarmee de lichtsterkte loopt in een paar dagen tijd zeer hoog op. Er is dan sprake van een supernova, een opeens opvlammende ‘nieuwe’ ster. Er zijn nog helemaal niet zoveel supernovae waargenomen. De bekendste is de supernova SN 1987A, maar ook in het jaar 1054 was er waarschijnlijk een supernova explosie (dat blijkt uit waarnemingen van Chinese astronomen), de restanten ervan worden nu de Krabnevel genoemd. Maar supernovae blijven niet lang supernovae... ze gaan verder dan de witte dwergen. Door het grote gewicht van de ineenstortende materie kan de degeneratiedruk van de elektronen overwonnen worden en gaat de ster verder met ineenstorten.
Vervolgens zullen de neutronen gedegenereerd worden en zal de degeneratiedruk van de neutronen de ineenstorting van de ster tot stand brengen. Een ster die dit stadium heeft bereikt wordt een neutronenster genoemd, de ster heeft een dichtheid van 10 tot de 18de kg/m³. Mits de ster niet bijzonder groot is koelt de neutronenster geleidelijk af, verdwijnt langzaam in het niets.
Als de ster nu zo groot en zwaar was, is het mogelijk dat hij zelfs de degeneratiedruk van de neutronen kan overwinnen, en dan is er werkelijk niets meer dat de sterkern nog voor verdere ineenstorting behoed. De ster zal steeds verder inkrimpen en steeds dichter worden totdat het een zwart gat is, en dus zo’n gigantisch sterk zwaartekrachtveld heeft dat zelfs het licht, de fotonen, er niet meer uit kunnen ontsnappen.
Volgens de oerknaltheorie houdt het ontstaan van de planeten, waarvan de aarde er een is verband met het ontstaan van de zon.
5 miljard jaar geleden was er enkel een wolk gasmoleculen, die door de gravitatiekracht elkaar aantrokken, waardoor de globule zich vormde. Deze werd verwarmd tot 7 miljoen graden Kelvin, waarna de voorraad waterstof langzaam werd omgezet in helium. Toen deze ster, die wij de zon noemen, volwassen werd, ontstonden uit de door de gravitatiekracht samentrekkende resten van de wolk gasmoleculen, ook wel de moeder-nevel genoemd, de planeten en kometen. Deze planeten, die door hun gravitatie in sferische vorm condenseerden, draaien alsmaar (bijna) hetzelfde rondje om de zon.
1.4 Grote Ineenstorting
Een van de problemen van de oerknaltheorie is de gloeiend hete vuurbol, waaruit dit heelal is ontstaan, deze bol is niet te bewijzen en de grote vraag is natuurlijk wat er was voor deze bol.
Een van de hypotheses die veel aanhang heeft onder wetenschappers is die van het pulserend universum. Hierbij verondersteld men dat de uitbreiding van het heelal die 10 miljard jaar geleden is begonnen, over 30 miljard jaar zal eindigen, waarna het heelal in 40 miljard jaar zal imploderen tot een bol, die weer een tegengestelde beweging van de enorme massa van de bol op gang brengt, die volgende oerexplosie. Volgens deze wetenschappers wijzen sommige observaties van lichtgolven dit uit.
Zij zeggen dat er geen resten van het vorige heelal zijn gevonden, doordat de grote hitte die bij deze implosie vrijkwam, alle resten van het vorige universum heeft verteerd.
1.5 Commentaar
Uit het bovenstaande gedeelte blijkt dat de oerknaltheorie boordevol onbewezen hypothesen zit, zoals bijvoorbeeld ook de door hen algemeen aanvaarde ‘donkere materie’, die wij nog niet behandeld hebben. Volgens wetenschappers bestaat 90 tot 95 procent van alle materie uit deeltjes die wij niet kunnen zien met onze apparatuur. Deze materie die wij niet kunnen waarnemen heeft invloed op sterrenstelsels, waardoor men weet waar het zit. Voor veel dingen die de wetenschap niet kan verklaren, wordt de ‘donkere materie’ erbij gehaald, zoals bijvoorbeeld bij de rotatie van sterren in een sterrenstelsel, die om onverklaarbare reden met bijna de zelfde snelheid om de kern heen draaien, terwijl de afstand tot die kern verschilt, volgens de natuurkundige wetten is dit onmogelijk (zie plaatje 6)
Een ander probleem voor deze theorie is dat er sterren van 9 miljard jaar oud zijn gevonden, waarop elementen zwaarder dan ijzer zijn waargenomen, deze komen vrij bij een ontploffing van een zware ster, dus dit betekend dat er voor die tijd al sterren geweest zijn, deze zouden er dus voor de oerknal geweest moeten zijn, omdat dit niet kan, moet de oerknal dus langer geleden zijn, maar dan kloppen de berekeningen van het uitdijende heelal niet mee.
Verder behandeld de oerknaltheorie een gebeurtenis zonder oorzaak, dus alleen het uitgangspunt al van deze theorie is enkel een onbewezen hypothese!
Door al deze punten die hier opgenoemd staan, valt op te merken, dat de oerknaltheorie, nog lang niet bewezen is, en zich op sommige punten zelfs weerspreekt.
Dit is het tweede deel van deze PO en dit deel gaat over de ethische benadering van het ontstaan en de ouderdom van het heelal. De grens tussen het wetenschappelijk deel en het geloofs deel is soms heel nauw en er is ook geen scherpe scheiding aan te geven. Zo zal hieronder onder andere de leeftijd worden uitgelegd volgens de schepping, terwijl de leeftijdsbepaling volgens de oerknal al aan de orde is geweest. Begrippen zoals ‘wat is geloof’ en wat verstaat men onder ‘tijd’ behoren dan ook tot dit deel van deze PO.
2.1 Theorieën over het ontstaan van het heelal
Het heelal heeft mensen altijd al gefascineerd. Daarom bestaan er ook vele theorieën over het ontstaan ervan. De meeste hebben een religieuze achtergrond, andere zijn gebaseerd op fantasieën van mensen (wat vaak iets weg heeft van een religieuze theorie), en enkele zijn wetenschappelijk onderzocht.
In dit deel gaat het vooral over de geloofsachtergronden bij het zoeken naar het ontstaan van het heelal en het afleiden van de leeftijd hieruit.
2.2 Schepping
De belangrijkste modellen die men gebruikt zijn in de wetenschap het oerknal model en in het christelijk geloof de schepping.
De christenen hebben een heel ander ‘model’ dan het model die de wetenschap gebruikt. Dit model heet de schepping en de schepping wordt beschreven in de Bijbel. Het woord zelf geeft al aan wat het model inhoudt: alles werd geschapen door God.
Alles is in zes dagen geschapen. Op de eerste dag de aarde, de hemel en het licht. Op de vierde dag zon, maan en sterren. Op de zesde dag is de mens geschapen.
Daarmee staat dit ‘model’ lijnrecht tegenover de oerknal. Maar hoe kun je dan met behulp van de schepping de ouderdom van het heelal bepalen?
De christenen geloven in de schepping omdat dat deze in de Bijbel staat. En alles wat in de Bijbel staat geloven we. Er staan ook verschillende geslachtsregisters in met de leeftijden daarbij. Dat is één van de methoden waarmee men de leeftijd van de aarde uitrekent. Hiervoor kunnen verschillende methoden worden gebruikt.
Door de geslachtsregisters kunnen we globaal ‘uitrekenen’ hoe oud het heelal (en dus ook de aarde) is. Daarbij komen we op zo’n 6000 jaar, met een ‘marge’ tot 10000. Omdat er soms ‘gaten’ in de achtereenvolgende geslachtsregisters zitten, kunnen we niet exact bepalen wanneer de aarde geschapen is. Reden daarvan is dat de namen van de mannen met hun zonen wel genoemd staan, maar de leeftijden er niet bij vermeld staan. Hierdoor gaat men van de gemiddelde leeftijden uit, waardoor men een marge ‘in laat bouwen’.
Een andere methode is het vergelijken van de Bijbel met andere historische bronnen. Daarmee hangt samen dat men naar de culturele ontwikkeling kijkt van de mensen en de Bijbel en van wat al bekend was in de geschiedenis. Door te vergelijken waarneer deze bronnen overeenkwamen, namen de onderzoekers de leeftijden die bekend waren vanuit andere bronnen dan de Bijbel, en bepaalden zo de leeftijd van de aarde.
De 6000 jaren zijn geheel andere waarden dan die van het oerknal model. Volgens wetenschappers heeft de oerknal honderden miljoenen jaren plaats gevonden, en vanaf toen ontstonden de sterren. Daarna, op zo’n 10 miljard jaar ontstaat de aarde. Vervolgens duurt het nog miljoenen jaren voordat de mens ontstaat volgens de evolutietheorie.
De schepping is dus vrijwel niet te verklaren door de wetenschap, omdat de waarde van de ouderdom zover uit elkaar liggen. Het is daarom een ‘geloofsmodel’. Je gelooft in de schepping omdat je in God en in de Bijbel gelooft. Volgens de Bijbel kunnen wij de schepping niet begrijpen, dat kan God alleen. Wij, als christen, hoeven het ook niet te begrijpen. De schepping is dus niet te bewijzen en dat is de reden waarom de mens naar een model zocht wat wel enigszins te begrijpen was. Het model dat verzonnen en aannemelijk gemaakt werd, was de Big Bang, of de oerknal. Met dit model konden veel dingen worden verklaard, die daarvoor onbegrijpelijk waren.
Toch kunnen er vanuit de Bijbel verschillende argumenten worden gehaald, om het oerknal model onderuit te halen. De belangrijkste is dan wel dat God alles heeft geschapen en niet, dat er iets grootst was, dat ontplofte. Dit argument heeft voor ons veel waarde, omdat wij in de Bijbel geloven. Een aanhanger van de oerknal gelooft niet in de Bijbel, dus accepteert dit argument niet. Daarom is het moeilijk, om deze discussie ‘uit te vechten’, omdat je beide je argumenten baseert op bronnen die je tegenstander niet erkend.
2.3 Onbeantwoorde vragen
Hoewel de meeste mensen er van uit gaan dat de oerknal beter is te begrijpen dan de schepping, is dat niet het geval.
In beide theorieën begint het heelal te bestaan, ergens in de tijd. Maar dan de vraag: wat was er daarvoor? De schepping geeft dan het antwoord dat dat de tijd was waarin in God leefde en wat eigenlijk geen tijd was. De oerknal weet dan geen antwoord op deze vraag.
En waar kwam de energie en massa vandaan van de oerknal? Ook daar weten de wetenschappers geen antwoord op. De schepping verklaart dan dat God alle materie heeft geschapen. Dat klinkt weer slap in de oren van een wetenschapper, omdat je deze vraag ‘wegdrukt’met een slap argument die niet te weerleggen zijn, omdat je nou eenmaal gelooft in dat argument.
Als je de modellen wat beter bekijkt dan zie je dat de schepping toch niet zo raadselachtig is als de oerknal, omdat deze ook maar deels (wetenschappelijk) het ontstaan van het heelal verklaart.
2.4 Het begrip tijd
Je kan proberen om je het begin in de tijd van het heelal voor te stellen, zoals je het begin van een kunstwerk voorstelt. Op een bepaald moment in de tijd is het gemaakt. Tijd stellen we ons voor als het continu tikken van de klok, als een oneindige uitgestrektheid van momenten. Op een van die momenten is leven ontstaan. Nog eerder werd de aarde gevormd. En nog weer eerder, zo’n 15 miljard jaar geleden, het heelal. Als het op dat moment in de tijd begon, wat was er dan voorafgaand aan ons heelal?
Deze vraag is, in een andere vorm, al in de oudheid gesteld. Zo besprak de kerkvader Augustinus rond het jaar 400 de vraag wat God deed voordat God de wereld had geschapen. Immers, als je de schepping als het begin van de wereld voorstelt, wat was de Eeuwige dan aan het doen gedurende die oneindige hoeveelheid eeuwen voordat de wereld er was? Augustinus geeft eerst een antwoord dat niet serieus bedoeld is; hij zegt zoiets als: ‘Toen maakte God de hel voor mensen die dit soort vragen stellen.’ Maar daarna wordt hij serieus.
De vraag is volgens Augustinus verkeerd gesteld. De vraag wat God deed voordat God de wereld schiep, is alleen zinvol als we kunnen spreken over iets voordat er een wereld was. En dat veronderstelt dat tijd los staat van de wereld. Maar tijd is verbonden met beweging: de slinger van een klok, de draaiing van de aarde, de frequentie van een trilling. Als er geen klok is die tikt, geen aarde die draait, hoe zouden we dan kunnen zeggen dat de tijd verstrijkt? Tijd is verbonden met beweging en dus met materie. Tijd is, in religieuze termen, een deel van de schepping en niet een attribuut van God. Augustinus trekt de conclusie: Indien er evenwel voor de hemel en de aarde geen tijd was, waarom dan de vraag waar Gij toen aan bezig waart? Want waar geen tijd was, was geen ‘toen’.
Een begin van de tijd?
Als je probeert om je het begin van het heelal voor te stellen zoals je ook het begin van je eigen leven kan beschouwen, als een gebeuren op een bepaald moment, dan raak je verstrikt in allerlei lastige vragen. Daarom verwierp Augustinus de gedachte aan schepping in de tijd; tijd was iets dat met de schepping ontstond. Zo’n soort oplossing zoeken ook wetenschappers die theorieën over het heelal als geheel proberen te ontwikkelen. Tijd is volgens hen een begrip dat met materiële processen samenhangt. In het vroege heelal waren processen heel anders, en was dus ook tijd heel anders. Misschien is de tijd daar wel niet goed meer te definiëren. In plaats van een scherpe grens, een moment dat de aftrap gegeven is, wordt het schemerig, als een overgang tussen dag en nacht. Of misschien ligt het probleem bij ons, bij de begrippen die wij hanteren.
Stephen Hawking, een bekende wetenschapper op dit terrein, gebruikte het beeld van de Noordpool. Overal op de aarde kan je aangeven welke richting noord is. Alleen bij de Noordpool kan dat niet; alle richtingen zijn daar zuid. Toch is de Noordpool een gewoon punt; je kan alle kanten op kijken naar de horizon. De aarde is daar net zo bol als elders. Alleen is ons begrip ‘noord’ als richting niet goed bruikbaar. Zo ziet Hawking ook ons begrip ‘tijd’. In het allervroegste heelal is het begrip ‘tijd’ niet meer bruikbaar. Dat is niet erg; het wijst ook niet op een wonderbaarlijke ‘andere kant’. Het is, volgens hem, alleen maar een gebrek in onze taal; een begrip dat meestal goed werkt, hoeft nog niet overal bruikbaar te zijn.
Er zijn verschillende andere visies. Allemaal worstelen ze met het begrip ‘tijd’. Daar hebben we in het dagelijks leven niet zoveel last van. De problemen treden pas op wanneer je in de oerknaltheorie zo ver terugrekent dat je nog slechts ongeveer 10-43 seconde van het (schijnbare) begin verwijdert bent. Dan moeten theorieën over materie (kwantumnatuurkun-de) en over ruimte, tijd en zwaartekracht gecombineerd worden. Dat is nog niet goed gelukt, al zijn er wel voorstellen en ideeën. Sommige theorieën beschrijven een heelal dat een uiterste grens lijkt te hebben; andere theorieën suggereren dat ons heelal is voortgekomen uit een andere, ‘voorafgaande’ werkelijkheid. Dergelijke theorieën zijn moeilijk te testen; we kunnen in het laboratorium de omstandigheden van het heel vroege heelal niet nabootsten. Maar ze zijn wel een beetje te toetsten; een goede theorie moet verklaren hoe het komt dat het heelal zich zo heeft ontwikkeld als het gedaan heeft.
Misschien wordt de grens van ons weten verlegd. Misschien blijken bijna alle theorieën onhoudbaar en is er over enkele decennia slechts één algemeen aanvaarde theorie over de allereerste fractie van de eerste seconde van het heelal. Zoals het er nu uitziet, spreken we daarbij over ‘een tijd toen tijd nog niet was’, een fase van het heelal waarin ons begrip ‘tijd’ nog niet toepasbaar was. En als ‘tijd’ niet bruikbaar was, dan hebben we te maken met een ‘begin dat misschien geen begin mag heten’, een eerste fractie van een seconde die misschien niet de eerste fractie van de eerste seconde mag heten’. De kosmologie daagt ons uit om los te komen van een wijze van denken die voor ons zo vanzelfsprekend is, namelijk de gedachte dat alles in de tijd gebeurt.
2.5 Wetenschappelijke benadering van de oerknal
Ook wetenschappelijk klopt het oerknal model niet helemaal. De oorzaak is dat men uitgaat van veronderstellingen. Een van de belangrijke bouwstenen van het model is de Hubble constante. Men neemt aan dat deze waar is, maar objectief bewijzen kan men hem niet, omdat men daarvoor niet de juiste instrumenten heeft. Met de constante van Hubble kun je afstanden bepalen, aan de hand van de roodverschuiving van sterren, en de helderheid. Je gaat er dan vanuit dat alle sterren zich gedragen volgens de natuurkundige wetten die wij kennen. Wetenschap is dus een kwestie van vertrouwen. En daarmee is de wetenschap nog niet zo objectief als de meeste mensen denken. Doordat vertrouwen neem je een risico. Het risico dat je fouten maakt. Zo kan het oerknal model geheel fout zijn omdat er in de ruimte misschien geheel andere natuurkundige wetten gelden dan op aarde. Maar omdat we een vertrouwen hebben dat de wet van Hubble juist is en dat de instrumenten, zoals telescopen, goed genoeg zijn, geloven we in de oerknal. Omdat het geloof ook een kwestie van vertrouwen is, ligt de wetenschap, in dat opzicht, nog niet eens zo heel veel van het geloof.
Daarmee komt ook in het geding, dat wetenschappelijk onderbouwde argumenten, een grotere waarde zouden hebben dan argumenten vanuit het geloof.
De wetenschap bevat dus subjectieve elementen, en is daarmee niet onfeilbaar. Daar is niets op tegen, als men maar binnen de grenzen van zijn horizon blijft. En daar wil wel eens wat aan mankeren, vooral op sterrenkundig gebied. De astronomie is een wetenschap waarin heel weinig strikt objectief te bewijzen is. Dat is geen probleem, zolang sterrenkundigen hun wetenschap niet als de absolute waarheid beschouwen.
De achtergrondstraling is een belangrijk argument voor de oerknal. Maar is dat wel zo? Deze straling is overal zeer gelijkmatig verdeeld met een waarde van 2,7 K. Maar juist die gelijkmatigheid kan ook in het nadeel werken: als er ergens ooit een middelpunt is geweest, dan moet dat toch aan de straling te zien zijn? Vooralsnog is dit een ondergeschikt tegenargument, maar het stemt wel tot nadenken over de waarde die sommige mensen aan dit argument hechten.
2.6 God en de wetenschap
De wetenschap van tegenwoordig erkent God liever niet. Want de mens wil zelf alles kunnen en weten, en daar is geen plaats voor God. Erken je God, dan erken je je eigen onkunde, dan erken je dat je afhankelijk bent. En mensen willen niet afhankelijk zijn. Dat geeft een zekere spanning tussen geloof en wetenschap. Natuurkundige wetten willen we rationeel kunnen verklaren. Maar dat wil niet zeggen dat een wetenschapper niet christelijk kan zijn. Dat kan wel, doordat je de wetenschap niet als absoluut beschouwd. Een christelijke astronoom gelooft het model van de oerknal als model. Meer niet. Hij gelooft wel in de schepping en beschouwt deze niet als een model, maar als de waarheid. De schepping is wel een model, maar dan in een andere zin als de oerknal.
In het geloof erkent men God en in de wetenschap niet, maar dat botst wel eens. Zo heeft Stephen Hawking gezegd, dat als de mens de Grand Unifying Theorie heeft ontwikkeld, men weet wie God is. De GUT is de vereniging van de vier krachten: de zwakke, de sterke, de elektromagnetische en de zwaartekracht. Dat een wetenschapper denkt dat God te kennen is door mensen is zondig omdat de mens nooit zal komen te weten wie God is. De mens zal, zoals in de Bijbel staat, God wel benaderen, maar nooit verder komen.
Stephen Hawking heeft de bewering gedaan dat hij denkt dat hij de GUT binnen 10 jaar rond kan krijgen. Op dit moment heeft men theorieën die wel drie krachten kunnen laten overeenkomen, maar de zwaartekracht, de minst begrepen kracht, kan nergens goed in verwerkt worden.
Maar als de GUT dan ontwikkeld is, zal dan de wetenschap overbodig zijn? Nee, want als we zover zijn, zullen er weer nieuwe vragen oprijzen die niet beantwoord kunnen worden. De wetenschap zal in dat opzicht nooit uitgeput raken, omdat de mens nooit tevreden zal zijn met wat hij heeft en altijd meer wil weten.
3.1 Nawoord
Van deze Praktische Opdracht hebben we veel geleerd. Hoewel het natuurkundige deel het meest interessante deel was, was het geloofsdeel ook wel leuk. Wel jammer dat er zo weinig literatuur te vinden is over het ethische aspect in de vraag hoe oud het heelal is.
Daarom is het ethische deel in deze PO niet zozeer gericht op de ouderdom van het heelal maar meer op de relatie tussen geloof en wetenschap in het algemeen. Het begrip tijd is een samenvatting van wat op Internet te vinden was op de verschillende sites van Stephen Hawking. Waarschijnlijk vraagt u zich af wat dat met de ouderdom van het heelal te maken heeft: het is een ‘probleem’ die in elke theorie speelt, en die eigenlijk door geen van de theorieën echt verklaard wordt. Het is een van de begrippen waar men onder andere tegen aan loopt wanneer men op zoek gaat naar het ontstaan van het heelal, waardoor het begrip tijd op deze wijze zeker wel te maken heeft met deze PO.
Wij hopen dat u het lezen van deze PO aangenaam heeft gevonden en dat u door deze PO meer inzicht heeft gekregen in het onderwerp geloof en wetenschap.
4.1 Literatuuropgave
• Christendom Onwijs; A.J. van Vliet
• Geloof & Natuurwetenschap; Alister McGrath
• De oerknal; Norbert Pailer
• Universe; Kaufmann
• Heelal en aarde; Josip Kleczek en Petr Jakes
• verscheidene sites van Stephen Hawking
• www.nasa.com
Voorwoord
Inhoud wetenschappelijke deel
1.1 Interstellaire periode
1.2 Stellaire periode
1.3 Ontstaan van sterren
1.4 Grote Ineenstorting
1.5 Commentaar
Inhoud ethische deel
2.1 Theorieën over het ontstaan van het heelal
2.2 Schepping
2.3 Onbeantwoorde vragen
2.4 Het begrip tijd
2.5 Benadering van de oerknal
2.6 God en de wetenschap
3.1 Nawoord
4.1 Literatuuropgave
Voorwoord – PO geloof en wetenschap – ouderdom van het heelal
Kunnen wetenschappers christelijk zijn? Dit is een veelgestelde vraag door mensen en vooral door christenen. Kun je aan de ene kant als bioloog in de evolutie geloven en aan de andere kant de schepping? Vele christelijke biologen zeggen dan: Ik geloof niet in de evolutie, ik werk ermee. Maar is dat wel zo? Wordt je dan niet enorm beïnvloedt door je werk? Is hier wel een oplossing voor te bedenken?
Mensen die als wetenschapper met deze onderwerpen werken, noemt men astronomen. Vooral bij dit soort beroepen spelen hierboven staande dilemma’s een rol. Aan de enen kant geloof je als wetenschapper in de schepping en aan de andere kant ben je met je werk bezig met het uitwerken van de oerknal. (om maar een voorbeeld te noemen).
Deze praktische opdracht is opgesplitst in een wetenschappelijk deel en een “geloofs” deel. Met het geloof in deze PO, bedoelen we vooral het christelijke geloof.
We hopen dat u na het lezen een duidelijk beeld van de relatie tussen modellen in de wetenschap en het christelijke geloof.
1.1 Interstellaire periode
De wetenschappers die in deze theorie geloven, menen dat uit astronomische waarnemingen valt af te leiden dat het heelal 10 miljard jaar geleden is ontstaan uit een enorme dichte bol van vuur. Zij kwamen hiertoe, omdat Meneer Hubble in het spectrum van sterrenstelsels een toenemende roodverschuiving waarnam als hij steeds verder weg liggende sterrenstelsels opserveerde. De roodverschuiving wordt gezien als een expansiebeweging. Dit verklaren zij vanuit het Dopplereffect.
Als zich een ster van ons af beweegt, wordt de frequentie van het uitgezonden licht van die ster lager, waardoor het spectrum van het licht naar de rode kant schuift, omdat rood de laagste frequentie heeft (zie plaatje 1) Zou deze ster juist naar ons toe bewegen, dan worden de lichtstralen korter na elkaar opgevangen, waardoor het spectrum naar de blauwe kant schuift, omdat blauw licht de hoogste frequentie heeft.
Door deze roodverschuiving valt af te leiden dat alle sterrenstelsels met een gigantische snelheid uit elkaar bewegen, dit betekent dat deze sterrenstelsels vroeger heel dicht op elkaar gezeten hebben, toen de bol, waaruit het heelal toen bestond, explodeerde.
Dit kun je vergelijken met een ballon, als je deze opblaast, wordt de inhoud groter en komen de punten die erop staan verder uit elkaar te liggen (zie plaatje 2).
Door de snelheid die deze stelsels zich van elkaar af bewegen terug te rekenen, komen wetenschappers ertoe om te zeggen dat dit zo’n 10 miljard jaar geleden is. Door de oerknaltheorie zijn ook andere dingen te verklaren, zoals bijvoorbeeld de microgolf achtergrondstraling van het heelal, die zo’n 3 graden Kelvin bedraagt. Dit kwam volgens aanhangers van deze theorie door de enorme warmte die bij de oerexplosie vrij kwam, en zich daardoor zo goed over het heelal verdeelde. Verder wordt ook het vrij veel voorkomen van helium in het heelal door het oerknalmodel verklaart.
√t(ijd)
Door de botsingen van de deeltjes die voorkwamen in deze bol, transformeerden ze tot gammafotonen. Dit was echter alleen mogelijk in de eerste miljoenste seconde, omdat daar de temperatuur boven de 1013 graden Kelvin was. Toen de temperatuur tot 1010 graden zakte ontstonden er ook geen andere deeltjes meer.
Na dit stadium volgde een stralingsperiode van driehonderdduizend jaar.
Tijd Straling deeltjes
0 seconden 1037 1023
300000 jaar 10 10
In dit stadium daalde de temperatuur nog verder en nam ook de dichtheid van de stof af, doordat het heelal zich nog
steeds uitdijde. De straling die uitgezonden werd nam sneller af dan de dichtheid van de materie tot zij beide gelijk waren, waarna zich het stabiele waterstofgas vormde. Dit betekende het einde van de interstellaire periode en dus het einde van de oerexplosie.
1.2 Stellaire periode
Na dit tijdperk volgt de stellaire periode, waarin wij nu leven.
Deze gravitatiekracht tussen twee objecten is te berekenen met de formule: F = G M1*M2
G is hierbij een constante van 6,67*10-11 N m2/kg2 , r2
M is massa en ‘r’ is de afstand tussen de objecten.
Door deze onderlinge aantrekkingskracht ontstonden de melkwegstelsels. Deze zijn er in verschillende vormen, die bepaald zijn door de rotatiesnelheid van de draaikolken in het midden. Zo zorgden langzaam ronddraaiende draaikolken voor elliptische sterrenstelsels en snelle kolken voor spiraalvormige stelsels. Deze soorten stelsels zijn beide plat van vorm, terwijl er ook stelsels zijn met een sferische vorm, deze draaien niet rond.
Door de gravitatiekracht verdichten zich sommige concentraties, zodra deze dichtheid een bepaalde waarde had bereikt, vormden zich globules, waaruit zich later sterren zouden vormen.
1.3 Ontstaan van sterren
Sterren vormen zich uit interstellaire materie, die bestaat uit waterstof en enkele elementen die in kleinere eenheden voorkomen.. Eerst vormen zich globules, dit zijn hele grote bollen van interstellaire stof. Door de gravitatiekracht wordt de globule zo klein mogelijk, waardoor gravitatie energie vrijkomt. Deze energie wordt omgezet in warmte, net zo lang tot de kern een temperatuur van 7 miljoen graden Kelvin bereikt heeft, waarna de thermonucleaire energie van waterstof die dan vrijkomt doordat waterstof veranderd in helium voor veel energie zorgt die omgezet wordt in warmte.
Omdat een ster gedurende heel zijn leven waterstof omzet in helium, is het logisch dat een grote ster veel meer waterstof omzet dan een kleine ster. De grote ster is daarom veel sneller door zijn ‘voorraadje’ heen, en begint dus veel sneller aan het stervensproces.
Deze toestand treedt alleen op als de druk heel erg groot is. De materie van de sterkern heeft dan ook een veel grotere dichtheid dan de gewone stermaterie. Doordat alle atomen in de ster zo tegen elkaar geperst worden, is het goed voor te stellen dat een stukje ‘witte dwerg’ materie ontzettend zwaar zal zijn.
Het is echter niet zo dat alleen kleine sterren in witte dwergen kunnen veranderen, onze zon zal naar alle waarschijnlijkheid ook uiteindelijk een witte dwerg worden. Onze zon, een middelgrote ster, zal eerst veranderen in een rode reus (over zo’n vijf miljard jaar zal onze zon de aarde totaal verbranden, als hij sterft, zet hij namelijk ontzettend uit).
Een rode reus ontstaat wanneer een ster alle waterstof in de kern heeft omgezet tot helium. De ster gaat dan op zoek naar meer waterstof om te kunnen omzetten, en gaat de waterstof in haar schil verbranden. Doordat het verbrandingsproces dan minder centraal is, meer buiten de kern wordt gebracht, zet de ster uit tot een indrukwekkende rode reus. Een ster als onze zon zal niet verder komen dan een rode reus, grotere, zwaardere sterren kunnen echter nog veel indrukwekkendere stadia in het stervensproces bereiken, compleet van neutronensterren tot zwarte gaten. De zon zal na het ‘rode reus’ zijn, ineenstorten tot een witte dwerg, en dat zal zijn einde zijn, na enige tijd (op kosmisch niveau gezien...) zal ook de witte dwerg vervagen.
Sterren groter dan de zon zullen als rode reus het wat langer kunnen volhouden. De kern van de ster zal wel ineenstorten, net zoals wat bij de zon zal gebeuren in zijn transformatie naar witte dwerg, maar op een gegeven moment zijn de druk en de temperatuur zo hoog dat de kernfusie van het helium op gang wordt gebracht. Bij een temperatuur van 6 à 7 keer 10 tot de 8ste Kelvin, wordt de koolstoffusie op gang gebracht. Tijdens dit proces kan de temperatuur zelfs oplopen tot 10 tot de 9de Kelvin. Het gas neon, fuseert hierbij tot nog zwaardere elementen. Het zwaarste element dat met kernfusie gevormd kan worden is ijzer. Om andere, zwaardere elementen te kunnen vormen, is juist energie nodig, in plaats van dat het dat levert. Bij kernfusie gaat het om de energie die geleverd wordt.
Een superreus zal door zijn grote massa verder ineen kunnen storten dan een witte dwerg. De ster wordt eerst een rode reus, in zijn kern vind er al koolstoffusie plaats, terwijl er in de schil nog waterstof wordt omgezet in helium. Als de kern van de ster voor een groot deel uit ijzer bestaat, stopt de kernfusie en krijgt de zwaartekracht vrij spel, de ster stort ineen. Door dit abrupte verschil in zwaartekracht neemt de vrijkomende energie explosief toe. De temperatuur en daarmee de lichtsterkte loopt in een paar dagen tijd zeer hoog op. Er is dan sprake van een supernova, een opeens opvlammende ‘nieuwe’ ster. Er zijn nog helemaal niet zoveel supernovae waargenomen. De bekendste is de supernova SN 1987A, maar ook in het jaar 1054 was er waarschijnlijk een supernova explosie (dat blijkt uit waarnemingen van Chinese astronomen), de restanten ervan worden nu de Krabnevel genoemd. Maar supernovae blijven niet lang supernovae... ze gaan verder dan de witte dwergen. Door het grote gewicht van de ineenstortende materie kan de degeneratiedruk van de elektronen overwonnen worden en gaat de ster verder met ineenstorten.
Vervolgens zullen de neutronen gedegenereerd worden en zal de degeneratiedruk van de neutronen de ineenstorting van de ster tot stand brengen. Een ster die dit stadium heeft bereikt wordt een neutronenster genoemd, de ster heeft een dichtheid van 10 tot de 18de kg/m³. Mits de ster niet bijzonder groot is koelt de neutronenster geleidelijk af, verdwijnt langzaam in het niets.
Als de ster nu zo groot en zwaar was, is het mogelijk dat hij zelfs de degeneratiedruk van de neutronen kan overwinnen, en dan is er werkelijk niets meer dat de sterkern nog voor verdere ineenstorting behoed. De ster zal steeds verder inkrimpen en steeds dichter worden totdat het een zwart gat is, en dus zo’n gigantisch sterk zwaartekrachtveld heeft dat zelfs het licht, de fotonen, er niet meer uit kunnen ontsnappen.
Volgens de oerknaltheorie houdt het ontstaan van de planeten, waarvan de aarde er een is verband met het ontstaan van de zon.
1.4 Grote Ineenstorting
Een van de problemen van de oerknaltheorie is de gloeiend hete vuurbol, waaruit dit heelal is ontstaan, deze bol is niet te bewijzen en de grote vraag is natuurlijk wat er was voor deze bol.
Een van de hypotheses die veel aanhang heeft onder wetenschappers is die van het pulserend universum. Hierbij verondersteld men dat de uitbreiding van het heelal die 10 miljard jaar geleden is begonnen, over 30 miljard jaar zal eindigen, waarna het heelal in 40 miljard jaar zal imploderen tot een bol, die weer een tegengestelde beweging van de enorme massa van de bol op gang brengt, die volgende oerexplosie. Volgens deze wetenschappers wijzen sommige observaties van lichtgolven dit uit.
Zij zeggen dat er geen resten van het vorige heelal zijn gevonden, doordat de grote hitte die bij deze implosie vrijkwam, alle resten van het vorige universum heeft verteerd.
1.5 Commentaar
Uit het bovenstaande gedeelte blijkt dat de oerknaltheorie boordevol onbewezen hypothesen zit, zoals bijvoorbeeld ook de door hen algemeen aanvaarde ‘donkere materie’, die wij nog niet behandeld hebben. Volgens wetenschappers bestaat 90 tot 95 procent van alle materie uit deeltjes die wij niet kunnen zien met onze apparatuur. Deze materie die wij niet kunnen waarnemen heeft invloed op sterrenstelsels, waardoor men weet waar het zit. Voor veel dingen die de wetenschap niet kan verklaren, wordt de ‘donkere materie’ erbij gehaald, zoals bijvoorbeeld bij de rotatie van sterren in een sterrenstelsel, die om onverklaarbare reden met bijna de zelfde snelheid om de kern heen draaien, terwijl de afstand tot die kern verschilt, volgens de natuurkundige wetten is dit onmogelijk (zie plaatje 6)
Een ander probleem voor deze theorie is dat er sterren van 9 miljard jaar oud zijn gevonden, waarop elementen zwaarder dan ijzer zijn waargenomen, deze komen vrij bij een ontploffing van een zware ster, dus dit betekend dat er voor die tijd al sterren geweest zijn, deze zouden er dus voor de oerknal geweest moeten zijn, omdat dit niet kan, moet de oerknal dus langer geleden zijn, maar dan kloppen de berekeningen van het uitdijende heelal niet mee.
Verder behandeld de oerknaltheorie een gebeurtenis zonder oorzaak, dus alleen het uitgangspunt al van deze theorie is enkel een onbewezen hypothese!
Dit is het tweede deel van deze PO en dit deel gaat over de ethische benadering van het ontstaan en de ouderdom van het heelal. De grens tussen het wetenschappelijk deel en het geloofs deel is soms heel nauw en er is ook geen scherpe scheiding aan te geven. Zo zal hieronder onder andere de leeftijd worden uitgelegd volgens de schepping, terwijl de leeftijdsbepaling volgens de oerknal al aan de orde is geweest. Begrippen zoals ‘wat is geloof’ en wat verstaat men onder ‘tijd’ behoren dan ook tot dit deel van deze PO.
2.1 Theorieën over het ontstaan van het heelal
Het heelal heeft mensen altijd al gefascineerd. Daarom bestaan er ook vele theorieën over het ontstaan ervan. De meeste hebben een religieuze achtergrond, andere zijn gebaseerd op fantasieën van mensen (wat vaak iets weg heeft van een religieuze theorie), en enkele zijn wetenschappelijk onderzocht.
In dit deel gaat het vooral over de geloofsachtergronden bij het zoeken naar het ontstaan van het heelal en het afleiden van de leeftijd hieruit.
2.2 Schepping
De belangrijkste modellen die men gebruikt zijn in de wetenschap het oerknal model en in het christelijk geloof de schepping.
De christenen hebben een heel ander ‘model’ dan het model die de wetenschap gebruikt. Dit model heet de schepping en de schepping wordt beschreven in de Bijbel. Het woord zelf geeft al aan wat het model inhoudt: alles werd geschapen door God.
Alles is in zes dagen geschapen. Op de eerste dag de aarde, de hemel en het licht. Op de vierde dag zon, maan en sterren. Op de zesde dag is de mens geschapen.
Daarmee staat dit ‘model’ lijnrecht tegenover de oerknal. Maar hoe kun je dan met behulp van de schepping de ouderdom van het heelal bepalen?
Door de geslachtsregisters kunnen we globaal ‘uitrekenen’ hoe oud het heelal (en dus ook de aarde) is. Daarbij komen we op zo’n 6000 jaar, met een ‘marge’ tot 10000. Omdat er soms ‘gaten’ in de achtereenvolgende geslachtsregisters zitten, kunnen we niet exact bepalen wanneer de aarde geschapen is. Reden daarvan is dat de namen van de mannen met hun zonen wel genoemd staan, maar de leeftijden er niet bij vermeld staan. Hierdoor gaat men van de gemiddelde leeftijden uit, waardoor men een marge ‘in laat bouwen’.
Een andere methode is het vergelijken van de Bijbel met andere historische bronnen. Daarmee hangt samen dat men naar de culturele ontwikkeling kijkt van de mensen en de Bijbel en van wat al bekend was in de geschiedenis. Door te vergelijken waarneer deze bronnen overeenkwamen, namen de onderzoekers de leeftijden die bekend waren vanuit andere bronnen dan de Bijbel, en bepaalden zo de leeftijd van de aarde.
De 6000 jaren zijn geheel andere waarden dan die van het oerknal model. Volgens wetenschappers heeft de oerknal honderden miljoenen jaren plaats gevonden, en vanaf toen ontstonden de sterren. Daarna, op zo’n 10 miljard jaar ontstaat de aarde. Vervolgens duurt het nog miljoenen jaren voordat de mens ontstaat volgens de evolutietheorie.
De schepping is dus vrijwel niet te verklaren door de wetenschap, omdat de waarde van de ouderdom zover uit elkaar liggen. Het is daarom een ‘geloofsmodel’. Je gelooft in de schepping omdat je in God en in de Bijbel gelooft. Volgens de Bijbel kunnen wij de schepping niet begrijpen, dat kan God alleen. Wij, als christen, hoeven het ook niet te begrijpen. De schepping is dus niet te bewijzen en dat is de reden waarom de mens naar een model zocht wat wel enigszins te begrijpen was. Het model dat verzonnen en aannemelijk gemaakt werd, was de Big Bang, of de oerknal. Met dit model konden veel dingen worden verklaard, die daarvoor onbegrijpelijk waren.
Toch kunnen er vanuit de Bijbel verschillende argumenten worden gehaald, om het oerknal model onderuit te halen. De belangrijkste is dan wel dat God alles heeft geschapen en niet, dat er iets grootst was, dat ontplofte. Dit argument heeft voor ons veel waarde, omdat wij in de Bijbel geloven. Een aanhanger van de oerknal gelooft niet in de Bijbel, dus accepteert dit argument niet. Daarom is het moeilijk, om deze discussie ‘uit te vechten’, omdat je beide je argumenten baseert op bronnen die je tegenstander niet erkend.
2.3 Onbeantwoorde vragen
Hoewel de meeste mensen er van uit gaan dat de oerknal beter is te begrijpen dan de schepping, is dat niet het geval.
In beide theorieën begint het heelal te bestaan, ergens in de tijd. Maar dan de vraag: wat was er daarvoor? De schepping geeft dan het antwoord dat dat de tijd was waarin in God leefde en wat eigenlijk geen tijd was. De oerknal weet dan geen antwoord op deze vraag.
En waar kwam de energie en massa vandaan van de oerknal? Ook daar weten de wetenschappers geen antwoord op. De schepping verklaart dan dat God alle materie heeft geschapen. Dat klinkt weer slap in de oren van een wetenschapper, omdat je deze vraag ‘wegdrukt’met een slap argument die niet te weerleggen zijn, omdat je nou eenmaal gelooft in dat argument.
Als je de modellen wat beter bekijkt dan zie je dat de schepping toch niet zo raadselachtig is als de oerknal, omdat deze ook maar deels (wetenschappelijk) het ontstaan van het heelal verklaart.
Je kan proberen om je het begin in de tijd van het heelal voor te stellen, zoals je het begin van een kunstwerk voorstelt. Op een bepaald moment in de tijd is het gemaakt. Tijd stellen we ons voor als het continu tikken van de klok, als een oneindige uitgestrektheid van momenten. Op een van die momenten is leven ontstaan. Nog eerder werd de aarde gevormd. En nog weer eerder, zo’n 15 miljard jaar geleden, het heelal. Als het op dat moment in de tijd begon, wat was er dan voorafgaand aan ons heelal?
Deze vraag is, in een andere vorm, al in de oudheid gesteld. Zo besprak de kerkvader Augustinus rond het jaar 400 de vraag wat God deed voordat God de wereld had geschapen. Immers, als je de schepping als het begin van de wereld voorstelt, wat was de Eeuwige dan aan het doen gedurende die oneindige hoeveelheid eeuwen voordat de wereld er was? Augustinus geeft eerst een antwoord dat niet serieus bedoeld is; hij zegt zoiets als: ‘Toen maakte God de hel voor mensen die dit soort vragen stellen.’ Maar daarna wordt hij serieus.
De vraag is volgens Augustinus verkeerd gesteld. De vraag wat God deed voordat God de wereld schiep, is alleen zinvol als we kunnen spreken over iets voordat er een wereld was. En dat veronderstelt dat tijd los staat van de wereld. Maar tijd is verbonden met beweging: de slinger van een klok, de draaiing van de aarde, de frequentie van een trilling. Als er geen klok is die tikt, geen aarde die draait, hoe zouden we dan kunnen zeggen dat de tijd verstrijkt? Tijd is verbonden met beweging en dus met materie. Tijd is, in religieuze termen, een deel van de schepping en niet een attribuut van God. Augustinus trekt de conclusie: Indien er evenwel voor de hemel en de aarde geen tijd was, waarom dan de vraag waar Gij toen aan bezig waart? Want waar geen tijd was, was geen ‘toen’.
Een begin van de tijd?
Als je probeert om je het begin van het heelal voor te stellen zoals je ook het begin van je eigen leven kan beschouwen, als een gebeuren op een bepaald moment, dan raak je verstrikt in allerlei lastige vragen. Daarom verwierp Augustinus de gedachte aan schepping in de tijd; tijd was iets dat met de schepping ontstond. Zo’n soort oplossing zoeken ook wetenschappers die theorieën over het heelal als geheel proberen te ontwikkelen. Tijd is volgens hen een begrip dat met materiële processen samenhangt. In het vroege heelal waren processen heel anders, en was dus ook tijd heel anders. Misschien is de tijd daar wel niet goed meer te definiëren. In plaats van een scherpe grens, een moment dat de aftrap gegeven is, wordt het schemerig, als een overgang tussen dag en nacht. Of misschien ligt het probleem bij ons, bij de begrippen die wij hanteren.
Stephen Hawking, een bekende wetenschapper op dit terrein, gebruikte het beeld van de Noordpool. Overal op de aarde kan je aangeven welke richting noord is. Alleen bij de Noordpool kan dat niet; alle richtingen zijn daar zuid. Toch is de Noordpool een gewoon punt; je kan alle kanten op kijken naar de horizon. De aarde is daar net zo bol als elders. Alleen is ons begrip ‘noord’ als richting niet goed bruikbaar. Zo ziet Hawking ook ons begrip ‘tijd’. In het allervroegste heelal is het begrip ‘tijd’ niet meer bruikbaar. Dat is niet erg; het wijst ook niet op een wonderbaarlijke ‘andere kant’. Het is, volgens hem, alleen maar een gebrek in onze taal; een begrip dat meestal goed werkt, hoeft nog niet overal bruikbaar te zijn.
Er zijn verschillende andere visies. Allemaal worstelen ze met het begrip ‘tijd’. Daar hebben we in het dagelijks leven niet zoveel last van. De problemen treden pas op wanneer je in de oerknaltheorie zo ver terugrekent dat je nog slechts ongeveer 10-43 seconde van het (schijnbare) begin verwijdert bent. Dan moeten theorieën over materie (kwantumnatuurkun-de) en over ruimte, tijd en zwaartekracht gecombineerd worden. Dat is nog niet goed gelukt, al zijn er wel voorstellen en ideeën. Sommige theorieën beschrijven een heelal dat een uiterste grens lijkt te hebben; andere theorieën suggereren dat ons heelal is voortgekomen uit een andere, ‘voorafgaande’ werkelijkheid. Dergelijke theorieën zijn moeilijk te testen; we kunnen in het laboratorium de omstandigheden van het heel vroege heelal niet nabootsten. Maar ze zijn wel een beetje te toetsten; een goede theorie moet verklaren hoe het komt dat het heelal zich zo heeft ontwikkeld als het gedaan heeft.
Misschien wordt de grens van ons weten verlegd. Misschien blijken bijna alle theorieën onhoudbaar en is er over enkele decennia slechts één algemeen aanvaarde theorie over de allereerste fractie van de eerste seconde van het heelal. Zoals het er nu uitziet, spreken we daarbij over ‘een tijd toen tijd nog niet was’, een fase van het heelal waarin ons begrip ‘tijd’ nog niet toepasbaar was. En als ‘tijd’ niet bruikbaar was, dan hebben we te maken met een ‘begin dat misschien geen begin mag heten’, een eerste fractie van een seconde die misschien niet de eerste fractie van de eerste seconde mag heten’. De kosmologie daagt ons uit om los te komen van een wijze van denken die voor ons zo vanzelfsprekend is, namelijk de gedachte dat alles in de tijd gebeurt.
Ook wetenschappelijk klopt het oerknal model niet helemaal. De oorzaak is dat men uitgaat van veronderstellingen. Een van de belangrijke bouwstenen van het model is de Hubble constante. Men neemt aan dat deze waar is, maar objectief bewijzen kan men hem niet, omdat men daarvoor niet de juiste instrumenten heeft. Met de constante van Hubble kun je afstanden bepalen, aan de hand van de roodverschuiving van sterren, en de helderheid. Je gaat er dan vanuit dat alle sterren zich gedragen volgens de natuurkundige wetten die wij kennen. Wetenschap is dus een kwestie van vertrouwen. En daarmee is de wetenschap nog niet zo objectief als de meeste mensen denken. Doordat vertrouwen neem je een risico. Het risico dat je fouten maakt. Zo kan het oerknal model geheel fout zijn omdat er in de ruimte misschien geheel andere natuurkundige wetten gelden dan op aarde. Maar omdat we een vertrouwen hebben dat de wet van Hubble juist is en dat de instrumenten, zoals telescopen, goed genoeg zijn, geloven we in de oerknal. Omdat het geloof ook een kwestie van vertrouwen is, ligt de wetenschap, in dat opzicht, nog niet eens zo heel veel van het geloof.
Daarmee komt ook in het geding, dat wetenschappelijk onderbouwde argumenten, een grotere waarde zouden hebben dan argumenten vanuit het geloof.
De wetenschap bevat dus subjectieve elementen, en is daarmee niet onfeilbaar. Daar is niets op tegen, als men maar binnen de grenzen van zijn horizon blijft. En daar wil wel eens wat aan mankeren, vooral op sterrenkundig gebied. De astronomie is een wetenschap waarin heel weinig strikt objectief te bewijzen is. Dat is geen probleem, zolang sterrenkundigen hun wetenschap niet als de absolute waarheid beschouwen.
De achtergrondstraling is een belangrijk argument voor de oerknal. Maar is dat wel zo? Deze straling is overal zeer gelijkmatig verdeeld met een waarde van 2,7 K. Maar juist die gelijkmatigheid kan ook in het nadeel werken: als er ergens ooit een middelpunt is geweest, dan moet dat toch aan de straling te zien zijn? Vooralsnog is dit een ondergeschikt tegenargument, maar het stemt wel tot nadenken over de waarde die sommige mensen aan dit argument hechten.
2.6 God en de wetenschap
De wetenschap van tegenwoordig erkent God liever niet. Want de mens wil zelf alles kunnen en weten, en daar is geen plaats voor God. Erken je God, dan erken je je eigen onkunde, dan erken je dat je afhankelijk bent. En mensen willen niet afhankelijk zijn. Dat geeft een zekere spanning tussen geloof en wetenschap. Natuurkundige wetten willen we rationeel kunnen verklaren. Maar dat wil niet zeggen dat een wetenschapper niet christelijk kan zijn. Dat kan wel, doordat je de wetenschap niet als absoluut beschouwd. Een christelijke astronoom gelooft het model van de oerknal als model. Meer niet. Hij gelooft wel in de schepping en beschouwt deze niet als een model, maar als de waarheid. De schepping is wel een model, maar dan in een andere zin als de oerknal.
In het geloof erkent men God en in de wetenschap niet, maar dat botst wel eens. Zo heeft Stephen Hawking gezegd, dat als de mens de Grand Unifying Theorie heeft ontwikkeld, men weet wie God is. De GUT is de vereniging van de vier krachten: de zwakke, de sterke, de elektromagnetische en de zwaartekracht. Dat een wetenschapper denkt dat God te kennen is door mensen is zondig omdat de mens nooit zal komen te weten wie God is. De mens zal, zoals in de Bijbel staat, God wel benaderen, maar nooit verder komen.
Stephen Hawking heeft de bewering gedaan dat hij denkt dat hij de GUT binnen 10 jaar rond kan krijgen. Op dit moment heeft men theorieën die wel drie krachten kunnen laten overeenkomen, maar de zwaartekracht, de minst begrepen kracht, kan nergens goed in verwerkt worden.
3.1 Nawoord
Van deze Praktische Opdracht hebben we veel geleerd. Hoewel het natuurkundige deel het meest interessante deel was, was het geloofsdeel ook wel leuk. Wel jammer dat er zo weinig literatuur te vinden is over het ethische aspect in de vraag hoe oud het heelal is.
Daarom is het ethische deel in deze PO niet zozeer gericht op de ouderdom van het heelal maar meer op de relatie tussen geloof en wetenschap in het algemeen. Het begrip tijd is een samenvatting van wat op Internet te vinden was op de verschillende sites van Stephen Hawking. Waarschijnlijk vraagt u zich af wat dat met de ouderdom van het heelal te maken heeft: het is een ‘probleem’ die in elke theorie speelt, en die eigenlijk door geen van de theorieën echt verklaard wordt. Het is een van de begrippen waar men onder andere tegen aan loopt wanneer men op zoek gaat naar het ontstaan van het heelal, waardoor het begrip tijd op deze wijze zeker wel te maken heeft met deze PO.
Wij hopen dat u het lezen van deze PO aangenaam heeft gevonden en dat u door deze PO meer inzicht heeft gekregen in het onderwerp geloof en wetenschap.
4.1 Literatuuropgave
• Christendom Onwijs; A.J. van Vliet
• Geloof & Natuurwetenschap; Alister McGrath
• De oerknal; Norbert Pailer
• Universe; Kaufmann
• Heelal en aarde; Josip Kleczek en Petr Jakes
• verscheidene sites van Stephen Hawking
• www.nasa.com
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden