Het bestuderen van de big bang

Door Rob van de Weghe
Uit: Gefundeerd geloof (2008), Medema, blz. 47-51
Dit boek bestellen

'In den beginnen schiep God de hemel en de aarde.'
(Genesis 1:1)

Gedurende de laatste tien jaar zijn de kosmologie en de astronomie in toenemende mate welwillend geworden ten opzichte van het scheppingsmodel. Nader bestuderen van de big bang en een beter begrip over de noodzakelijke voorwaarden voor leven op een planeet laten steeds meer de hand van een Schepper zien. Dit maakt het steeds minder aannemelijk dat dit alles zomaar 'per ongeluk' is gebeurd. In dit hoofdstuk zullen we de mogelijkheid naar een eventuele oorzaak van de big bang en de 'precieze instelling' van het heelal ten opzichte van het leven verder onderzoeken.

Bewijsstuk 1: Hoe kan de big bang plaatsvinden?

De wetenschappelijke gemeenschap claimt dat 15-20 miljard jaar geleden een moeilijk te definiëren gebeurtenis, de big bang, het begin was van alle tijd en ruimte (lengte, breedte, hoogte). Deze big bang leidde tot het ontstaan van het heelal. In de loop der jaren is dit model verfijnd om te kunnen verklaren hoe sterren en sterrenstelsels, ons eigen melkwegstelsel, ons zonnestelsel en onze eigen planeet, de aarde, zijn gevormd.
Het intrigeert me echter om te zien hoe weinig aandacht wordt geschonken aan de vraag hóé de big bang kon plaatsvinden. Wat heeft het veroorzaakt? Er bestond immers niets voor de big bang, geen tijd/ruimte, geen heelal, geen energie en geen materie. Dan boem, na de 'knal'zijn ineens alle energie en materie aanwezig die nodig zijn om ons heelal te ontwikkelen. Hoe kan dat?

Wanneer we aannemen dat dit zou zijn gebeurd onafhankelijk van een 'externe' kracht, zoals een Schepper, dan schendt dat meteen een van de best bewezen en beproefde wetten van de natuur: de wet van behoud van energie (of materie), technisch beter bekend als de eerste wet van de thermodynamica. Dit principe verklaart: In een gesloten systeem, gedurende elke transformatie, zal de netto toename of afname van energie nul blijven.
Dit betekent dat energie (materie) niet kan worden geschapen of vernietigd en dat het netto effect van elke energietransformatie nul is. Eenvoudig gezegd: zonder externe invloeden kan geen enkele reactie of transformatie plaatsvinden die nieuwe energie genereert of verliest.

Als u bijvoorbeeld in een auto rijdt, zal alle energie van de verbranding van benzine worden omgezet in mechanische energie (rijden van de auto) en warmte (uitlaatgassen). Maar het totaal van de energie en de warmte die worden geproduceerd zal precies gelijk zijn aan het totaal van de energie dat werd geproduceerd tijdens het verbranden van de benzine/zuurstof. Per saldo is er dus geen energie gecreëerd of verloren gegaan.

Hetzelfde geldt voor de big bang. De 'explosie' kan niet zomaar zijn gebeurd omdat de energie die daaruit is vrijgekomen (en die zelfs nu nog het heelal verder laat uitzetten) ergens vandaan gekomen moet zijn. De ENIGE energiebron die dit mogelijk kan maken moet dus van buiten ons heelal komen, met andere woorden: een Schepper. Evolutie heeft géén verklaring voor deze aanvankelijke energie, een dilemma dat ook wel wordt omschreven als het oorzaak-en-gevolgprobleem. Er is simpelweg geen andere verklaring - of men zou dogmatisch alle materie als eeuwig bestaand moeten verklaren!

Dr. William Lane Craig heeft dit oorzaak-en-gevolgprobleem samengevat in wat men noemt het Kalam cosmological argument.(1) De Kalam-redenering luidt als volgt:
1. Wat begint te bestaan heeft een oorzaak.
2. Het heelal begon te ontstaan.
3. Daarom heeft het heelal een oorzaak (die oorzaak is een Schepper).

Atheïsten zullen onmiddelijk reageren dat deze redenering niet klopt, want zelfs de Schepper heeft een oorzaak nodig (iets moet de Schepper hebben geschapen). Maar de Kalam-redenering beweert niet dat alles wat bestaat een oorzaak moet hebben, slechts alles wat BEGINT te ontstaan. God, de Schepper, heeft altijd al bestaan. Hij heeft daarom geen oorzaak nodig. Hij is de 'onveroorzaakte oorzaak'. Met het concept van tijd en met het uitzetten van het heelal kan eenvoudig bewezen worden dat het heelal 'begon te ontstaan'. Zodoende moet het heelal veroorzaakt zijn door een oorzaak, een Schepper.

Dit principe (wet) is van toepassing op alle dingen in onze kosmos. In de wetenschappelijke gemeenschap is er geen enkel verschil van mening over deze wet. De enige uitzondering op deze wet zou de big bang zijn, maar hoe kan iets uit niets voortkomen?
De wetenschap heeft hier geen verklaring voor; zelfs de meest hoogbegaafde denkers staan voor een raadsel. Eerlijke wetenschappers worden gedwongen om toe te geven dat de big bang een overtuigende bevestiging is voor het bestaan van een Schepper. Steven Hawking, waarschijnlijk de allerberoemdste wetenschapper van onze tijd, deed de volgende verbazingwekkende uitspraak gedurende een PBS televisieprogramma uit 1997, Universe:

Gedurende deze eeuw (de twintigste eeuw) is de wetenschap begonnen te begrijpen hoe het heelal vijftien miljard jaar geleden is begonnen te ontstaan vanuit een heel klein puntje. Hoe ongelooflijk het ook moge klinken, het lijkt erop dat het idee van de kerk over moment van schepping achteraf toch juist blijkt te zijn.

Bewijsstuk 2: Structuur en rangorde

Onze wereld wordt beheerst door fundamentele wetten en constanten, ook wel bekend als natuurwetten. Deze wetten beheersen de zwaartekracht (hoe objecten elkaar aantrekken), de elektromagnetische krachten (de aantrekkingskracht tussen positief geladen protonen en negatief geladen elektronen, magnetische velden, elektriciteit, radiogolven, enz.) en de zwakke en sterke nucleaire krachten (de krachten die de stabiliteit regelen in atomen tussen de protonen en de neutronen in de kern). Deze wetten regelen hoe de sterren worden gevormd, hoe chemische reacties plaatsvinden, hoe en bij welke temperatuur water bevriest en verdampt, hoe een lucifer wordt aangestoken, zelfs hoe de suiker en melk in onze koffie oplost. Deze wetten regelen alles in het heelal en ook hoe de natuur om ons heen werkt.

Rond 1950 zijn wetenschappers begonnen deze wetten en hun onderlinge relaties uitgebreider te bestuderen. Velen van hen zijn onder de indruk gekomen, zelfs totaal verbaasd geraakt, over de buitengewone balans tussen de factoren en de kenmerkende grootheden die deze wetten beheersen. Met name vanaf de jaren 1980 is er veel onderzoek gepubliceerd over wat wetenschappers nu omschrijven als de precieze afstelling (fine tuning) van het heelal waardoor leven mogelijk is.
Bijvoorbeeld, als de zwaartekrachtconstante slechts een heel klein beetje groter zou zijn, dan zou het menselijk leven tegen de oppervlakte van de aarde worden verpletterd. Een ietsje kleinere constante zou ervoor zorgen dat iedereen in het luchtruim zou zweven.

Deze krachten en constanten zijn ook precies 'juist' om het big bang model te laten werken. Om het voorbeeld van de zwaartekracht nog een keer te gebruiken: als de zwaartekracht een beetje zwakker zou zijn geweest, dan zou na de big bang alle materie te snel uiteengedreven zijn en dat zou de formatie van melkwegstelsels, sterren en planeten onmogelijk hebben gemaakt. Als de zwaartekracht een klein beetje sterker zou zijn geweest, dan zou het heelal op zichzelf zijn ingestort. Hoe dan ook, in elk van deze situaties zouden wij er nu niet zijn!(2)

Volgens dr. Robin Collins in case for a Creator(3) is de zwaartekracht tot een honderdste miljoen miljard miljard miljard miljard miljard miljardste deel afgesteld. In zijn interview met Lee Strobel legt Collins ook uit hoe uitermate gevoelig de balans tussen de neutronen en protomassa's zijn en hoe perfect de relatie tussen het elektromagnetisch veld en de sterke nucleaire kracht is.

Sterrenkundige dr. Hugh Ross(4) heeft het werk dat hij en anderen hebben gedaan bij het analyseren van dit fenomeen op een rij gezet. Hij heeft een overzicht gemaakt van 35 factoren die precies 'juist' afgesteld moeten zijn om een leefbaar en stabiel heelal te kunnen vormen en laten bestaan. Deze factoren bevatten veel van de constanten die we ons mogelijk nog herinneren van de formules uit onze natuurkunde- en scheikundelessen: de zwaartekrachtconstante, de elektromagnetische constante, de elektrische lading van een elektron, de snelheid van het licht, enz.

Onderzoek gedaan door dr. Michael Denton(5) laat de unieke karakteristieken van water en koolstof zien en hoe ze exact aan de eisen voldoen om leven mogelijk te maken. Koolstof, bijvoorbeeld, heeft het ongebruikelijke vermogen om zich chemisch niet alleen met zichzelf te verbinden, maar ook met vele andere elementen, wat vele complexe verbindingen mogelijk maakt die voor levende cellen nodig zijn. Diverse andere elementen - met name waterstof, zuurstof, stikstof en fosfor - zijn uitermate geschikt om zich te mengen met koolstof om biologisch actieve moleculen te vormen (inclusief de noodzakelijke bouwblokken voor het leven: aminozuren, eiwitten en DNA). Waterstof en zuurstof verbinden zich om water te vormen. De meeste chemische reacties voor het leven kunnen alleen maar plaatsvinden in vloeibaar water. De eigenschap van warmte om warmte op te nemen en vast te houden beschermt levende dingen tegen onverwachte temperatuurverschillen. In Dentons woorden:
Water is uniek en perfect aangepast om te dienen als een vloeibaar medium voor leven op aarde, niet slechts in een enkel of in veel, maar in elk van zijn bekende natuurkundige en chemische kenmerken.(6)

Om aan te nemen dat dit per ongeluk en bij toeval is gebeurd, is niet realistisch. Hoe kunnen we wetten hebben als er geen wetgever is? Waarom is het heelal zo ordelijk en voorspelbaar? Alles laat het werk en de hand van een Inteligent Ontwerper en Schepper zien. Bewijzen voor een ontwerp zijn overal rondom ons zichtbaar. Zoals natuurkundige, astrobioloog en schrijver Paul Davies beschrijft:
De huidige structuur van het heelal is klaarblijkelijk zo gevoelig voor kleine veranderingen in haar constanten, dat het moelijk is aan de indruk te ontkomen dat het goed doordacht is ontworpen. (...) De ogenschijnlijk wonderlijke samenloop van deze constanten en waarden moet het meest overtuigende bewijs voor een kosmisch ontwerp zijn. (7)

En zoals Steven Hawking het verwoordde:
Het zou erg moeilijk uit leggen zijn waarom het heelal op deze manier begonnen zou zijn, behalve dan door de handeling van een God die wezens zoals wij wilde scheppen.

Eindnoten

1. Zie o.a. Case for a Creator (2004), hfst. 5, Lee Strobels interview met dr. William Lane Craig
2. Guillermo Gonzales en Jay W. Richards: The Privileged Planet (2004), hfst. 10.
3. Zie Case for a Creator (2004), hfst. 6 voor een discussie over dit onderwerp met Robin Collins die The Argument from Design and the Many Worlds Hypothesis(2002) heeft geschreven.
4. Hugh Ross, met name The Creator and the Cosmos (2001), hfst. 14.
5. Michael J. Denton, Nature's Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe(1998).
6. Michael J. Denton, Nature's Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe(1998), 45, 108-109
7. Paul Davies God and the New Physics (1983), blz. 189.
8. Stephen Hawking A Brief History of Time (1988), blz. 127.