Het heelal is bijna 14 miljard jaar geleden ontstaan met een oerknal, althans volgens de gangbare wetenschap. Het restant, de echo, daarvan zou nog steeds worden gemeten als kosmische achtergrondstraling. Voor zijn onderzoek hiernaar krijgt de Canadees James Peebles uit Canada op 10 december de Nobelprijs voor Natuurkunde.

Het idee dat het heelal een begin kent, heeft nog geen oude papieren. De oude Grieken meenden dat het heelal er altijd is geweest. De kerkvaders bonden de strijd daarmee aan. „Ze hielden nadrukkelijk staande dat God alles buiten Zichzelf heeft geschapen uit niets, samen met de tijd”, stelt de Amerikaanse filosoof William Lane Craig in het boek ”The Story of the Cosmos”.

Opmerkelijk is het dan ook dat veel christelijke wetenschappers in later tijd ervan uitgingen dat de wereld eeuwig had bestaan. Zij baseerden zich op het wereldbeeld van de Griekse filosoof Aristoteles (384-322 v.Chr.). Zelfs Isaac Newton (1642-1727) ging daarin mee. Hoewel deze Britse natuurkundige geloofde dat God alles geschapen had, beschreef hij het universum in zijn natuurkundige verhandelingen als iets wat eeuwig had bestaan. Het was eeuwenlang wetenschappelijk aanvaard dat het heelal er altijd was geweest en dat het ook altijd zou bestaan.

Revolutie

Einsteins algemene relativiteitstheorie veroorzaakte in 1917 een revolutie. Ook hij nam aan dat het heelal onveranderlijk in een bepaalde evenwichtstoestand verkeert, een zogeheten ”steady state cosmology”. „Maar tot zijn chagrijn ontdekte hij dat zijn eigen theorie zo’n heelal niet toestaat”, vervolgt Craig. Daarom introduceerde Einstein een constante, waarmee hij deze afwijking probeerde te repareren.

De Russische wiskundige Alexander Friedman en de Belgische astronoom Georges Lemaître namen de moeite om Einsteins theorie door te rekenen, zonder diens correctie daarin mee te nemen. Wat bleek? Het heelal dijt uit. In 1929 bevestigde de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble deze ontdekking door waarnemingen met zijn telescoop. „Dat werd een opmerkelijk keerpunt in de wetenschapsgeschiedenis”, merkt Craig op.

Nieuw onderzoek heeft onlangs flink reuring gegeven in de oerknalkosmologie. „Het is crisis”, aldus de Amerikaanse astrofysicus Chris Fassnacht in een persbericht vorige maand. Hoezo dat? In april bleek uit een artikel van Nobelprijswinnaar Adam Riess in tijdschrift Astrophysical Journal dat het heelal ruim 1 miljard jaar jonger moet zijn dan gedacht, en 9 procent sneller uitdijt dan de kosmische achtergrondstraling zou doen vermoeden. „Dit feit kunnen we onmogelijk negeren.” Volgens Riess is er nieuwe natuurkunde nodig om die versnelde uitdijing te verklaren.

Het blijft echter een gegeven dat het universum voortdurend uitdijt. Logischerwijs moet het dus ooit zijn begonnen, voortgekomen uit niets (zie ”Oerknal”). De uitdijing is niet de enige aanwijzing dat het heelal een begin kent. Ook de tweede wet van de thermodynamica is daarvoor een belangrijke aanwijzing (zie ”Thermodynamica”).

Afdingen

Het is niet verrassend dat het een aantal christelijke wetenschappers is opgevallen dat er overeenkomsten bestaan tussen de oerknalkosmologie en de scheppingsgeschiedenis in de Bijbel. Beide leren immers dat het heelal een begin heeft. De vraag is: Hoe ver kan een christen met het oerknalidee meegaan?

Feit is dat er op wetenschappelijke gronden wel wat op de oerknalkosmologie is af te dingen. De Amerikaanse astronoom Danny Faulkner somt er in zijn boek ”The Expanse of Heaven” een aantal op. Zo zouden de gassen in een universum dat snel uitdijde (volgens de ”inflatietheorie” sneller dan het licht) gelijkmatig over het heelal verdeeld moeten zijn. „Die kunnen niet spontaan condenseren in de structuren die we vandaag de dag kennen als sterren en sterrenstelsels.”

Het heelal kent een delicaat evenwicht waardoor niet alle materie in zwarte gaten is verdwenen, en waardoor anderzijds het heelal niet is gevuld met alleen gas. Hoe dat kan, is eigenlijk een raadsel.

De egaal verdeelde kosmische achtergrondstraling waarnaar Nobelprijswinnaar James Peebles onderzoek deed, is eveneens een mysterie. Faulkner: „Onderzoekers ontdekten daarin een variatie van maar 0,00003 graad.” Hoe kan die temperatuur zo gelijkmatig zijn als de uitersten van het heelal zover uit elkaar liggen dat ze onmogelijk contact met elkaar kunnen hebben gehad?

Verder voorspelt het oerknalmodel veel meer materie dan er in het heelal wordt waargenomen; een kleine 5 procent van de materie is bekend. De rest is onzichtbare ”donkere materie” en ”donkere energie”.

Faulkner noemt de bigbangkosmologie ondanks alle kanttekeningen een robuuste wetenschappelijke theorie. Al vindt hij het „ongezond” dat er al een halve eeuw maar één kosmologisch model bestaat, dat daardoor geregeld kenmerken vertoont van een dogma. „En dát is geen wetenschap.”

Bijbel

Veel christelijke wetenschappers benaderen de oerknaltheorie op hun eigen manier. William Lane Craig maakt er gebruik van om te bewijzen dat God moet bestaan (zie ”Schepping uit niets”). Faulkner wijst er echter fijntjes op dat Craig daarvoor het gangbare oerknalmodel heeft moeten inruilen voor zijn eigen variant. „Daar komt bij: talloze middeleeuwse geleerden zijn er niet in geslaagd het Godsbestaan te bewijzen vanuit een oorzaak-gevolgrelatie. Is het dan niet een beetje arrogant om te denken dat wij de eersten zouden zijn die dat wel lukt?”

De vraag kan ook zijn: leert de Bijbel in Genesis 1:1 een oerknal? Sommige christenen, onder wie de Amerikaanse oude-aardecreationist Hugh Ross, menen van wel. Faulkner wijst deze benadering resoluut af. „De moeilijkheden zitten in de details. Het is duidelijk uit Genesis 1:2 dat de aarde er vanaf het begin is. Volgens het bigbangmodel is de aarde 9 miljard jaar na de oerknal ontstaan. In een bigbanguniversum bestaan de sterren al 8 miljard jaar voordat de aarde er kwam. Maar Genesis 1 maakt duidelijk dat de aarde er al was voordat de sterren werden geschapen”, legt Faulkner uit.

„Om deze en vele andere problemen op te lossen, moet je wel erg creatief met de tekst omspringen. Dat is meer inlegkunde dan uitlegkunde. Maar waarom zouden mensen Gods woorden willen duiden in het licht van menselijke claims, in plaats van menselijke ideeën te herinterpreteren in het licht van Gods Woord?”

The Story of the Cosmos. How the Heavens Declare the Glory of God, Paul M. Gould en Daniel Ray (red.); Harvest House Publishers, Eugene, 2019; 271 blz.; € 15,50

The Expanse of Heaven. Where Creation and Astronomy Intersect, Danny. R. Faulkner; Master Books, Green Leaf, 2017; ISBN 9781683440987; 352 blz.; € 20,00

Schepping uit niets

De creatio ex nihilo, de schepping uit niets, blijkt een lastige kwestie; wetenschappelijk is die eigenlijk onvoorstelbaar. „Wat veroorzaakte de oerknal?” vraagt de Brits-Australische natuurkundige Paul Davies zich af in zijn boek ”The Birth of the Cosmos” (1995).

„Je zou verwachten dat er een bepaalde bovennatuurlijke kracht, iets buiten ruimte en tijd verantwoordelijk is geweest voor de oerknal; of je moet de oerknal beschouwen als een toevallige gebeurtenis zonder oorzaak. We hebben niet veel keus: de oorzaak is iets buiten de fysieke wereld, of er bestaat geen oorzaak.”

Puur toeval kan geen oorzaak zijn van het bestaan van het heelal, stelt de Amerikaanse apologeet Robert (R. C.) Sproul in zijn boek ”Defending your Faith” (2003). „Toeval heeft geen bestaan. Toeval is niet iets; het is niets. Als we zeggen dat het universum werd geschapen door toeval, dan zeggen we eigenlijk dat het universum werd geschapen door niets.”

Wat is niets? „Niet iets”, luidt ook de simpele verklaring van filosoof William Lane Craig in het boek ”The Story of the Cosmos”. „Maar verbazingwekkend genoeg betekent ”niets” in de wetenschap niet altijd ”niet iets”.” Hij geeft een aantal voorbeelden uit de wetenschappelijke literatuur. „Niets weegt iets.” „Niets is alles.” „Zeventig procent van de materie in het universum is niets.”

„Al deze claims gebruiken het woord ”niets” voor een substantie die wel iets is, zoals een kwantumvacuüm of een kwantumveld. Iets niets noemen is op zijn best misleiding en een garantie dat leken ervan in de war raken. En op zijn slechtst is het een opzettelijk verkeerde voorstelling van zaken”, betoogt Craig.

De Amerikaanse kosmoloog Alexander Vilenkin stelt echter in vakblad Inference dat de moderne natuurkunde het bestaan van het universum kan omschrijven als een „proces dat geen oorzaak nodig heeft. Niets kan immers worden gecreëerd uit niets. Als we alle negatieve energie van gravitatievelden wegstrepen tegen alle positieve energie van de materie, is de totale energie van het universum niets, nul. Dus, wat veroorzaakte het ontstaan van het universum uit niets? We hebben geen oorzaak nodig.”

Craig noemt dit een „vreselijke bewijsvoering.” „Vilenkin redeneert eigenlijk als volgt: Streep je schulden weg tegen je spaartegoeden, en concludeer vervolgens dat er geen oorzaak is van je financiële situatie.”

Er is wel iets nodig om positieve en negatieve energie te laten ontstaan, al is de som van beide nul, stelt ook kwantumkosmoloog Christopher Isham van Cambridge University. „Als er niets is, is er niets; maar het universum is er wel. De noodzaak van een oorzaak voor het ontstaan van het universum is dus overduidelijk”, concludeert Craig.

De oerknaltheorie beschrijft eigenlijk een vorm van zelfschepping. En dat is filosofische nonsens, betoogt Sproul. „Want als iets zichzelf schept, dus als het zowel zijn eigen oorzaak als zijn eigen gevolg is, moet het er geweest zijn voordat het er was. Het is niet alleen slechte theologie, maar ook slechte wetenschap om zelfschepping onder welke naam ook te verdedigen.”

Craig: „Het is metafysisch onmogelijk dat het universum van niets tot iets is gekomen.” De filosoof redeneert als volgt: alles wat begint te bestaan, heeft een oorzaak; het universum begon te bestaan; dus het universum heeft een oorzaak. Zijn conclusie: „Veronderstellen dat er een bovennatuurlijke Schepper bestaat, is dus wel heel aannemelijk.”

Oerknal

Rekenwerk van de Russische wiskundige Alexander Friedman en de Belgische astronoom Georges Lemaître aan Einsteins algemene relativiteitstheorie wees in 1927 uit dat het heelal uitdijt. Als een ballon die wordt opgeblazen. De materie in een bepaalde ruimte beweegt dus niet uit elkaar, maar de ruimte zelf wordt groter.

Hoe groter het universum, hoe ijler. Astronomen probeerden vervolgens terug in de tijd te kijken: hoe langer geleden, hoe dichter het universum zou moeten zijn. Het heelal zou dus ooit zijn begonnen met een toestand van oneindige dichtheid, druk en temperatuur, een zogeheten singulariteit.

„Daarom denken de meeste kosmologen dat het universum is begonnen met een singulariteit. In deze visie verbeeldt de oerknal de scheppingsgebeurtenis; een schepping niet alleen van alle materie en energie in het universum, maar ook van de ruimtetijd zelf”, legt de Brits-Australische natuurkundige Paul Davies uit in zijn boek ”Spacetime Singularities in Cosmology” (1978).

De Engelse kosmoloog John Barrow en zijn Amerikaanse collega Frank Tipler concludeerden in 1986: „Met deze singulariteit begonnen ruimte en tijd te bestaan. Voor deze singulariteit bestond er dus letterlijk niets. Wanneer het universum uit zo’n singulariteit is ontstaan, hebben we werkelijk te maken met een schepping uit niets.”

Thermodynamica

Dat het universum een begin heeft gehad volgt ook uit de tweede wet van de thermodynamica. In de naturalistische visie is het heelal een gesloten systeem: het is alles wat er is, er komt niets bij en er kan niets uit. Intussen zorgen kernreacties in sterren ervoor dat waterstof wordt omgezet in ijzer en andere zware elementen, en warmte. Na miljarden jaren is alle bruikbare energie in het heelal opgebrand en resteert ten slotte een hittedood.

„Waarom is dat stadium nu al niet bereikt? Dat zou logisch zijn als het heelal altijd en eeuwig heeft bestaan. Als het nooit begon te bestaan, moet het allang als een tikkende klok zijn afgelopen”, verklaart filosoof William Lane Craig in ”The Story of the Cosmos”. „Omdat de hittedood nog steeds niet is bereikt, moet –in de woorden van de verblufte Amerikaanse wetenschapper Richard Schlegel– het universum op een bepaalde manier zijn opgewonden.”

Craig concludeert dat de tweede wet van de thermodynamica op deugdelijke wetenschappelijke gronden aantoont dat het universum een begin moet hebben gehad.

serie Leven in het heelal

De Nobelprijs voor Natuurkunde gaat dit jaar naar de ontdekkers van exoplaneten en een oerknalonderzoeker.

Deel 3: Leert Genesis 1 een oerknal?