DE RELATIVITEITSTHEORIE EN DE BIG BANG: FEITEN OF FICTIE?

Eit Gaastra

Binnen de natuurkunde, kosmologie en sterrenkunde worden de ideeën van Albert Einstein met betrekking tot licht en zwaartekracht en het idee dat miljarden jaren geleden het heelal vanuit een minuscuul klein puntje tevoorschijn sprong al zeventig jaar als feiten beschouwd. Echter, een steeds grotere groep wetenschappers verwacht dat we aan de vooravond staan van de grootste omwenteling in de geschiedenis van de wetenschap en dat over twintig jaar de relativiteitstheorie en de big bang als fictie afgeserveerd zijn.

De huidige kosmologie
De oervragen van de filosofie en kosmologie zijn hetzelfde. Waar de filosofie zoekt naar het hoe en waarom van het (menselijk) bestaan, zoekt de kosmologie naar het hoe en waarom van het bestaan van het heelal. In essentie zijn dat dezelfde vragen. Het hoe en waarom van het bestaan van een atoom, bacterie of mens is in de allerdiepste kern hetzelfde als het hoe en waarom van het heelal.
In 1905 publiceerde Einstein zijn speciale relativiteitstheorie, die het gedrag van licht beschrijft, en in 1916 kwam hij met een uitbreiding, de algemene relativiteitstheorie, een theorie over de zwaartekracht die de beweging van materie (planeten, sterren en sterrenstelsels) in het heelal beschrijft. In de jaren twintig van de vorige eeuw werd aan de hand van de formules van de algemene relativiteitstheorie door wetenschappers wiskundig bewezen dat we in een krimpend of uitdijend heelal moesten leven.
In dezelfde tijd ontdekte Edwin Hubble dat bepaalde stipjes aan de nachthemel geen sterren zijn maar sterrenstelsels, opeenhopingen van miljarden sterren, zoals ook ons Melkwegstelsel. In 1929 voegde hij daaraan toe dat het licht van sterrenstelsels uitgerekt is: hoe verder weg het sterrenstelsel hoe meer uitgerekt het licht (uitgerekt licht = licht met een langere golflengte = licht met minder energie). Deze uitrekking werd destijds, met het krimpende of uitdijende heelal van de algemene relativiteitstheorie op de achtergrond, verklaard met een oerknal. Ooit zou er een big bang geweest zijn waarbij het heelal tevoorschijn was gesprongen uit een puntje kleiner dan een atoom. Sindsdien denken wetenschappers dat we leven in een uitdijend heelal dat opzwelt als een ballon die opgeblazen wordt (de big bang is een paar jaar terug uitgerekend op 13,7 miljard jaar geleden). Vanwege het opzwellen van het heelal rekt de ruimte in het heelal uit en licht rekt met deze ruimte mee, aldus de wetenschap.
In 1948 was er een groep kosmologen die berekende dat er straling overgebleven moet zijn, afkomstig uit een periode kort na de big bang. In 1965 werd er inderdaad een dergelijke straling gemeten. De straling staat nu bekend als de achtergrondstraling en wordt gezien als het grote bewijs dat er een big bang is geweest. (Onder licht verstaan we over het algemeen optisch licht, dat onze ogen kunnen zien. Onder straling verstaan we over het algemeen ‘licht’ met een andere golflengte dan optisch licht, zoals röntgenstralen of radiogolven.)
De drie pijlers waar het big bang model op rust zijn: de algemene relativiteitstheorie, de verklaring van het uitgerekte licht en de verklaring van de achtergrondstraling. Deze drie-eenheid is de kosmologie van de twintigste eeuw in een notendop.

Alternatieven
In 1987 studeerde ik af als chemisch technoloog aan de TU Delft, waarna ik twee jaar werkte als milieukundig onderzoeker om me vervolgens volledig te richten op het schrijven van romans. Mijn eerste roman bracht me tot een zoektocht naar de zin van het leven en hoe deze zingeving gerelateerd kan worden aan allerlei wetenschapsrichtingen. Ik begon na te denken over wat gevoelens en gedachten zijn en hoe ze zich verhouden tot de zin van ons bestaan en het bestaan in algemene zin.

In mijn roman wordt getracht filosofie, psychologie, evolutietheorie, natuurkunde en kosmologie met elkaar te verbinden. In het laatste hoofdstuk wordt beschreven hoe gedachten mogelijk niets anders zijn dan gevoelens met logica en dat bewustzijn mogelijk niets anders is dan de mate waarin bepaalde gevoelens zich naar voren dringen. De zin van het leven wordt verklaard met het ervaren van (fijne) gevoelens en de drijvende kracht achter de evolutie wordt verklaard met het willen ervaren van (fijne) gevoelens. Verder wordt beschreven hoe fotonen (licht/straling) van ver weg gelegen sterrenstelsels mogelijk energie verliezen door interactie met zwaartekrachtsdeeltjes. (Wanneer licht energie verliest krijgt het een langere golflengte waardoor het als het ware uitrekt als een veer. Het uitrekken van licht verklaren door te veronderstellen dat licht energie verliest tijdens zijn reis door de ruimte gebeurde al in 1929 door Fritz Zwicky, een dergelijke verklaring wordt een tired light theorie genoemd.) Ruimte en tijd worden in mijn roman beschouwd als begrippen die fysiek niet bestaan (zoals ook logica fysiek niet bestaat), alleen massadeeltjes, zoals atomen, fotonen en zwaartekrachtsdeeltjes (gravitonen), bestaan fysiek, althans, volgens de theorie in de roman. (Isaac Newton (1642-1726) dacht dat er iets bestond als ‘absolute ruimte’ en ‘absolute tijd’ en twee eeuwen later smolt Albert Einstein deze twee samen tot het begrip ‘ruimtetijd’. Newton en Einstein vonden dat ruimte en tijd wel fysiek bestaan en al heel lang denken zowat alle wetenschappers daar ook zo over.)

Na de publicatie van mijn roman in 1995 werkte ik vijf jaar aan een tweede roman. Totdat ik in april 2000 een boek las over de problematiek die er rond 1900 was met betrekking tot licht en hoe in 1905 de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein een uitweg had geboden. Het basisprobleem met licht is dat de snelheid ervan altijd constant lijkt en de uitweg die de speciale relativiteitstheorie biedt is: roep zonder enige verklaring het probleem uit tot een natuurkundige wetmatigheid en je bent van het probleem af.
Door de ideeën in mijn eerste roman kon ik het ogenschijnlijke constant zijn van licht op een andere manier verklaren, namelijk door zwaartekrachtsdeeltjes te zien als het medium dat licht nodig heeft om zich te verplaatsen. (Dit is enigszins vergelijkbaar met luchtmoleculen die geluid als medium nodig heeft om zich te verplaatsen.) Een theorie die een medium in het leven roept om de voortplanting van licht door de ruimte te verklaren wordt een ethertheorie genoemd. Ethertheorieën maakten furore in de negentiende eeuw, maar raakten na 1905 in de vergetelheid door de opkomst van de relativiteitstheorie. Ik werkte mijn zwaartekracht-is-ether ideeën uit en zond ze naar een aantal tijdschriften. Geen enkel tijdschrift toonde interesse, waarop ik weer verder ging met mijn tweede roman.

Ondertussen had ik twee van de drie pijlers van het big bang model. Mijn ethertheorie gaf een alternatieve verklaring voor de speciale relativiteitstheorie en omdat de speciale relativiteitstheorie het fundament is van de algemene relativiteitstheorie, kon ik beide relativiteitstheorieën als fout beschouwen en daarmee ook het wiskundig afgeleide bewijs van een krimpend dan wel uitdijend heelal. Daarnaast had ik met mijn tired light hypothese een alternatieve verklaring voor het uitrekken van licht van sterrenstelsels. Echter, een verklaring voor de in 1965 ontdekte achtergrondstraling had ik niet.

In mei 2001 besefte ik dat als we in een heelal leven dat oneindig is qua ruimte en tijd er heel veel oude koude afgekoelde restanten van planeten, sterren en sterrenstelsels te vinden moeten zijn in de donkere koude leemtes tussen sterrenstelsels en tussen clusters van sterrenstelsels. Zulke restanten zullen uiteindelijk de zeer koude (evenwichts)temperatuur (min 270 °C) van het heelal aannemen en straling uitzenden die bij die temperatuur hoort. (Niet alleen hete voorwerpen zoals sterren en gloeilampen zenden straling (licht) uit, ook voorwerpen op kamertemperatuur of met een temperatuur van min 270 °C zenden straling uit, maar onze ogen kunnen dergelijke straling niet zien.) Min 270 °C is de temperatuur van de achtergrondstraling.

Vanaf mei 2001, het moment dat ik ook de achtergrondstraling op een alternatieve manier kon verklaren, tot juli 2004, ben ik full time bezig geweest met natuurkunde, kosmologie en sterrenkunde. In januari 2002 publiceerde ik mijn ideeën op het internet (www.eitgaastra.nl) en kort daarop kreeg ik een brief van wijlen dr. John E. Chappell, voorzitter en oprichter van de Natural Philosophy Alliance, een organisatie met ruim 150 leden over de hele wereld die zich verenigd hebben om de relativiteitstheorie en de big bang te vervangen door alternatieve ideeën (de meesten van hen steunen een ethertheorie en een oneindig heelal model). John Chappell nodigde me uit om lid te worden, wat ik deed en kort daarop begreep ik dat de verklaringen die ik had gevonden voor het uitrekken van licht (tired light), het ogenschijnlijke constant zijn van de snelheid van licht (ether) en de achtergrondstraling (evenwichtstemperatuur in een oneindig heelal) onafhankelijk van mij door anderen was gevonden, waaronder natuurkunde professoren. Ook bleek dat voor 1948 de achtergrondstraling nauwkeuriger (dan het resultaat van de groep big bang kosmologen) was voorspeld door kosmologen die op een achtergrondstraling zinspeelden die tot stand kwam door de evenwichtstemperatuur van het heelal. Ook met mijn standpunt dat tijd en ruimte op zichzelf niet bestaan, stond ik niet alleen in de wereld. (Overigens, de Fransman René Descartes (1596-1650), de Nederlander Christiaan Huygens (1629-1695), de Duitser Gottfried Leibniz (1646-1716), de Ier George Berkeley (1685-1753) en de Oostenrijker Ernst Mach (1838-1916) verkondigden eeuwen geleden al dat ruimte en tijd fysiek niet bestaan.)
Door mijn lidmaatschap van de Natural Philosophy Alliance las ik boeken en websites van ‘dissidenten’ (bijvoorbeeld de boeken van de natuurkunde professoren Assis en Ghosh) en daardoor verwijs ik nu op mijn website wat mijn natuurkundige en kosmologische ideeën betreft naar andere wetenschappers en concentreer ik me op het uitwerken van een nieuwe astronomie binnen een oneindig heelal model (waar vrijwel alle andere ‘dissidenten’ zich concentreren op natuurkunde en kosmologie).

De self-fulfilling prophecy
Op het gebied van de natuurkunde, kosmologie en sterrenkunde zijn er krachtige alternatieven, maar er is meer aan de hand. (Overigens, ook voor de quantum mechanica en de zwaartekracht à la Newton zijn er alternatieven in de vorm van respectievelijk een ethermodel en het zogenaamde pushing gravity concept.) Het big bang model is de afgelopen decennia steeds sterker onder druk komen te staan door kosmologische en sterrenkundige waarnemingen die het tegengestelde waren van wat voorspeld was en daardoor met veel moeite binnen de big bang theorie verklaard worden met concepten die meer aan science fiction doen denken dan aan wetenschap (de inflatietheorie en het begrip donkere energie zijn hier goede voorbeelden van).

Ondertussen verwerpen steeds meer wetenschappers het big bang model. Afgelopen mei publiceerde de New Scientist een open brief van 34 vooraanstaande wetenschappers uit 10 verschillende landen. De brief beschrijft wat er mis is in de kosmologie: er worden enorme sommen belastinggeld gespendeerd aan onderzoek, maar de mensen die beslissen welke sommen geld waar naar toe gaan zijn allemaal wetenschappers die de big bang als een feit zien. Vandaar dat wetenschappers die alternatieven willen onderzoeken geen geld krijgen, de big bang is al decennia een self-fulfilling prophecy. Dit zal over honderd jaar bekend staan als het grootste schandaal binnen de wetenschap ooit: in alle landen wordt het big bang model door een Hoge Raad van Wetenschappers aan de mensen opgelegd als de Onbetwistbare Waarheid.

Wetenschap is tot religie verworden en het is erger dan het schandaal van vier eeuwen geleden, toen het Vaticaan Galileo Galileï dwong om zijn steun aan Nicolaus Copernicus’ visie ten aanzien van het bewegen van de aarde rond de zon te herzien. Eeuwenlang hersenspoelde het Vaticaan leerlingen opdat bepaalde wetenschappelijke ‘waarheden’ niet betwijfeld zouden worden, op straffe van de dood. Echter, het bolwerk van geloofsovertuiging is nu de wetenschap zelf. Vandaag de dag zijn het de hoge priesters van de wetenschap die starre dogmatische visies opleggen opdat de mensheid verschoond blijft van vooruitgang. Nu zijn het natuur- en sterrenkunde studenten die tijdens hun opleiding gehersenspoeld worden opdat bepaalde ‘waarheden’ niet betwijfeld worden, op straffe van een geknakte carrière. Op de Rijksuniversiteit Groningen heb ik meerdere malen geprobeerd astronomen en natuurkundigen zo ver te krijgen om kennis te nemen van de alternatieven die het afgelopen decennium uitgewerkt zijn. Tevergeefs, men is niet bereid om zich te verdiepen in welk alternatief dan ook. Eeuwen geleden waren het wetenschappers die in weerwil van het Vaticaan verandering brachten. Zij toonden aan dat het bewegen van de zon rond de aarde allesbehalve een feit was en uiteindelijk zelfs als fictie moest worden afgevoerd, de grootste omwenteling in de geschiedenis van de wetenschap. Echter, wie brengt er verandering nu het de wetenschap zelf is die enkel naar de duivelse navel wenst te staren? Wie brengt er verandering in weerwil van de zelfgenoegzame eliteclub der wetenschap die thans vervuld met macht de boom der kennis exploiteert?

Doemscenario’s
De relativiteit en oerknal beminnende conventionele wetenschap houdt de wereld meer in zijn greep dan we ons bewust zijn.
Het huidige big bang heelal zal door uitdijing uiteindelijk zeer koud en donker worden waardoor er geen leven meer mogelijk is. Het roept een beeld op van een geïsoleerd rakende mensheid die slechts één vooruitzicht heeft: verdwijnen zonder een spoor achter te laten. Zonder dromen kan er geen sprake zijn van diep geluk, zonder fijn toekomstperspectief is het leven voor het grootste deel van zijn waarde beroofd. Een koud, donker en levenloos heelal is een doemscenario dat ons van onze dromen berooft. Alleen conventionele wetenschappers krijgen een goed gevoel bij dit toekomstperspectief, omdat ze macht voelen bij het afschilderen van hun creatie. Hel en verdoemenis predikende religieuze leiders zwelgen in hetzelfde machtsgevoel. Echter, het is schijngeluk. Het is het geluk van gemankeerde mensen, ogenschijnlijk geslaagd vanwege geld door carrière, maar mislukt als mens omdat iedere twijfel is verbannen ten behoeve van het eigenbelang.
Een tweede doemscenario wordt veroorzaakt door de relativiteitstheorie, die stelt dat er niets sneller dan licht kan gaan. De ster die het dichtst bij de zon staat is vier lichtjaar van ons verwijderd. Met lichtsnelheid duurt het vier jaar om een boodschap over te brengen en nog eens vier jaar om iets terug te ontvangen. Indien we nooit kunnen communiceren met snelheden sneller dan licht is er geen (of nauwelijks) contact met ander intelligent leven in het heelal mogelijk. Ook dat schept een beeld van een geïsoleerde mensheid, gedoemd om op een planeet te blijven totdat de zon aan haar einde komt.
Ook het derde doemscenario komt uit de koker van de relativiteitstheorie die met rücksichtslos invullen van formules door wetenschappers misbruikt wordt om akelige gedrochten van wetenschappelijke verbeelding tevoorschijn te toveren. Met premature absolutie voor de relativiteitsformules denken wetenschappers dat een kubieke millimeter met een zowat oneindige hoeveelheid massa volgepropt kan worden. Ongehinderd door enige terughoudendheid ten aanzien van het waarheidsgehalte van de relativiteitsformules heeft de wetenschap daardoor het grootste monster van het heelal in onze hoofden gecreëerd: het zwarte gat dat alles over de kling jaagt, waar zelfs materie ophoudt te bestaan. Op die manier wordt de mensheid toch nog een ander einde geboden dan de hiervoor genoemde mogelijkheden: misschien dat we nog eens in een zwart gat gezogen worden, de hel met lichtsnelheid in het kwadraat.

Creatieve kaalslag, het vierde doemscenario
Conventionele wetenschappers sluiten de ogen van hun verbeelding voor toekomstige meettechnieken. Driehonderd jaar geleden kenden we de stoommachine nog niet en wisten we nauwelijks iets van geluid of licht. Wat weten we over een miljard jaar en wat kunnen we dan allemaal meten?
Geluid horen we met onze oren door het bewegen van luchtmoleculen. Licht zien we omdat fotonen onze ogen binnenvallen. Luchtmoleculen zijn veel groter en veel minder snel dan fotonen en daardoor was het voor ons verhoudingsgewijs gemakkelijk om uit te vinden hoe een en ander met geluid zat. Fotonen geven hun geheimen veel moeilijker prijs, we kunnen op dit moment zelfs nog nauwelijks iets met zekerheid over fotonen zeggen. Fotonen behoren tot de klasse van allerkleinste deeltjes die we kennen en er is een heel goede reden dat we ze kennen, gewoon omdat we ze met onze ogen zien. Logisch dus dat de wetenschap voor fotonen allerlei meetinstrumenten ontwikkeld heeft.
Echter, hoe zit het met de zwaartekracht? Als we een boek optillen weten we dat er iets is dat het boek naar de aarde drukt. Echter, we hebben geen zintuigen die datgene wat de zwaartekracht veroorzaakt direct meet zoals onze ogen dat doen met fotonen. We hebben onze hersenen nodig om te bedenken dat er iets is als zwaartekracht.

De conventionele wetenschap heeft als standpunt: als we het niet meten is het er niet. Maar niemand die weet wat we kunnen meten over een miljard jaar. Eerst dachten we dat atomen de kleinste deeltjes waren, daarna protonen, neutronen, elektronen… totdat er weer kleinere deeltjes werden gevonden zoals quarks en bosonen. Het ligt voor de hand om te veronderstellen dat de kleinste deeltjes die we nu kennen ook bestaan uit nog kleinere deeltjes die op hun beurt weer bestaan uit nog kleinere deeltjes, etc. Dit is iets waar de wetenschap niet aan wil en dat is altijd al zo geweest. Wetenschappers leven altijd in een roes van ‘bijna alles weten’, dat heeft hun ego nodig. Echter, ‘bijna alles weten’ zorgt voor creatieve kaalslag. Rond 1900 waren er veel vooraanstaande natuurkundigen die publiekelijk beweerden dat de wetenschap bijna alles had gevonden wat er te vinden was. De afgelopen decennia heeft ’s werelds bekendste wetenschapper, Stephen Hawking, keer op keer hetzelfde betoogd. Het zijn stuiptrekkingen van mensen bij wie de creatieve vonk van de verbeelding is gedoofd omdat hun ego het te hard nodig heeft om de boom der kennis te controleren. Echter, dergelijke uitspraken werpen een schaduw over ieder toekomstperspectief. De toekomst sprankelt alleen als er, zoals in onze kindertijd, nog heel veel te ontdekken valt. Wetenschappers zaaien dood en verderf in onze innerlijke beleving door het torpederen van mogelijke toekomstperspectieven. In de middeleeuwen was het de kerk die de mensen deprimeerde met afschrikwekkende verhalen over hel en verdoemenis, anno 2004 teistert de wetenschap ons met doemscenario’s ten aanzien van onze toekomst. Het is tijd om deze doemscenario’s uit onze hoofden en onze maatschappij te halen opdat ze hun plek in de geschiedenis kunnen opeisen als relikwieën waar we om kunnen lachen en van kunnen genieten zoals de schilderijen van Jeroen Bosch.

Nieuwe dromen
Steeds kleinere en steeds snellere deeltjes betekent dat je als mensheid de mogelijkheid hebt om steeds meer te ontdekken op allerlei niveaus.
Deeltjes kleiner en sneller dan licht betekent dat de relativiteitstheorie en de big bang onderuit gaan plus alle vier geschetste doemscenario’s en dat er alle ruimte is voor een ethertheorie en een oneindig heelal model. In een oneindig heelal met kleinere en snellere deeltjes is er de mogelijkheid om te dromen over communicatie met ander intelligent leven dat miljarden jaren ver weg is en kan er gedroomd worden over leven dat altijd doorgaat en altijd weer sporen achterlaat en daardoor altijd zinvol is en blijft. We kunnen dromen over een dermate ontwikkelde mensheid dat het doven van de zon niet het einde van de mensheid inhoudt en over een heelal waarin altijd meer te ontdekken valt. We kunnen dromen over een toekomst die alles kan brengen wat we maar wensen mits we het als mensheid niet verprutsten. (Zoals in de loop van de evolutie de meeste diersoorten uitgestorven zijn omdat ze zich ontwikkelden op een voor hen onvoordelige manier zo kan intelligent leven natuurlijk ook uitsterven als het zich op een verkeerde manier ontwikkelt.) Indien we de relativiteitstheorie en het big bang model verlaten, kunnen we een toekomstperspectief verwelkomen waarin eeuwig doorgaande bloei tot de mogelijkheden behoort.

Misschien dat er dermate verfijnde technieken zijn dat je na je dood ergens anders weer wakker kunt worden of dat er intelligent leven is dat ons kan volgen. Lange tijd heb ik met een zeer sterk gevoel van zekerheid gedacht dat dit niet kon omdat ik onze ‘moderne’ natuurkunde met haar primitieve opvattingen zo hoog in het vaandel droeg. Ik was een gelovige, een atheïst, maar nu begrijp ik dat je over dit soort dingen niets kunt zeggen en dat niemand op aarde dat kan. Het betekent dat een ieder van ons kan fantaseren zoals hij of zij dat wil zonder de beperkingen die de conventionele wetenschap ons al meer dan een halve eeuw oplegt.
De eenentwintigste eeuw kan een enorme verandering brengen in ons denken ten aanzien van onszelf en de planeet waarop we leven. Deze verandering kan pas goed op gang komen als de huidige wetenschap plaats heeft gemaakt voor minder rigide wegen van denken. Maar nogmaals, wie kan die verandering brengen als wetenschappers dusdanig geconditioneerd zijn dat ze alternatieven niet willen bestuderen zoals onderhand al zeventig jaar het geval is?

Nieuwe inspiratie
Het big bang model hangt uiteindelijk akelig zwart in de ziel vanwege de doemscenario’s waarin al het leven gesmoord wordt. Met het alternatief van een oneindig heelal kunnen we onze wereld inbedden in een toekomst waarin alle dromen tot bloei kunnen komen. Wanneer in de wetenschap een oneindig heelal doorbreekt, met oneindige mogelijkheden voor intelligent leven om zich te ontplooien, dan brengt dit ongetwijfeld nieuwe inspiratie. Allemaal voelen we sterke drang om nieuwe wegen te openen, opdat we geluk vinden op nieuwe speelvelden, met nieuwe ervaringen, nieuwe emoties en nieuwe gedachten. Echter, we hoeven helemaal niet te wachten tot de conventionele wetenschap het sein op groen zet, met de hier genoemde alternatieven en de carrière-angst van conventionele wetenschappers in ons achterhoofd kan een ieder van ons voor zichzelf het sein op de door hem of haar gewenste kleur zetten.
Wanneer wordt de wereld voorgoed verlost van het rationele wetenschapsgezwel dat volgend jaar, met de viering van 100 jaar relativiteitstheorie, zeer wel mogelijk zijn hoogtepunt gaat beleven? Albert Einstein is het symbool van de victorie van de menselijke ratio, maar het zijn gevoelens waar uiteindelijk alles om draait. Misschien wordt het tijd dat we hun belang op volle waarde schatten.

back