Heeft het universum wel een begin?

De oerknal was geen explosie in een lege ruimte

Het beeld dat veel mensen van de Big Bang hebben, is dat van een enorme explosie ergens in een reeds bestaande lege ruimte. Een soort kosmische bom die afging en waarbij materie vervolgens alle kanten op vloog.

Dat is niet hoe het huidige kosmologische model wordt begrepen.

De oerknal beschrijft de vroege toestand en expansie van het universum zelf. Ruimte is daarbij geen toneel waarop de explosie plaatsvond; de ruimte zelf maakt deel uit van het kosmologische verhaal.

Wanneer we terugkijken in de tijd, zien we dat het universum steeds heter en dichter was. Uiteindelijk bereiken onze huidige theorieën een gebied waarin we ze niet meer zonder meer kunnen vertrouwen. Voor een volledige beschrijving van het allervroegste universum zouden we een theorie nodig hebben die zwaartekracht en kwantummechanica samenbrengt.

Die theorie hebben we nog niet.

De wetenschap kan dus buitengewoon goed beschrijven hoe het jonge universum zich ontwikkelde, maar de vraag of daarachter een absoluut begin van alle werkelijkheid lag, is daarmee niet automatisch opgelost.

De NASA-uitleg over het universum benadrukt eveneens dat we niet weten wat voorafging aan de inflatiefase of wat die extreem snelle expansie veroorzaakte.

De kosmische achtergrondstraling: een echo uit het jonge universum

Een van de belangrijkste redenen waarom het oerknalmodel zo sterk staat, is de kosmische microgolfachtergrondstraling, oftewel de CMB.

In 1965 ontdekten Arno Penzias en Robert Wilson een zwakke microgolfstraling die uit alle richtingen van de hemel kwam. Deze straling bleek overeen te komen met de voorspelde nagloed van een heet, jong universum.

Sindsdien zijn metingen steeds nauwkeuriger geworden.

De CMB laat kleine temperatuurverschillen zien. Die minuscuul kleine variaties vormden uiteindelijk de zaden waaruit de enorme structuren van het huidige universum konden groeien: sterren, sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels.

Het is moeilijk om je een indrukwekkender stukje kosmisch bewijsmateriaal voor te stellen.

Wij kijken letterlijk naar licht dat al miljarden jaren onderweg is.

Maar zelfs dit oudste licht vertelt ons niet wat er vóór die kosmische geschiedenis was.

Het geeft ons een kijkje in het jonge universum.

Het geeft ons niet noodzakelijk een kijkje achter het bestaan zelf.

Meer achtergrond over de CMB is te vinden bij NASA's uitleg over de "babyfoto" van het universum .

En toen kwamen we bij de grens van onze kennis

Hoe verder we terugrekenen, hoe extremer de omstandigheden worden.

Op een bepaald punt lopen onze vertrouwde natuurkundige theorieën tegen hun grenzen aan. De algemene relativiteitstheorie beschrijft zwaartekracht en de structuur van ruimte en tijd op grote schaal buitengewoon goed. De kwantummechanica beschrijft de wereld van elementaire deeltjes met enorme precisie.

Maar wanneer we beide theorieën onder extreme omstandigheden tegelijk nodig hebben, hebben we nog geen volledig werkende theorie van kwantumzwaartekracht.

Daarom is de uitspraak:

"Het universum begon 13,8 miljard jaar geleden."

iets anders dan:

"Alles wat bestaat ontstond 13,8 miljard jaar geleden uit absoluut niets."

De eerste uitspraak sluit aan bij onze huidige kosmologische beschrijving. De tweede gaat daar ver overheen.

En dat tweede is precies de aanname die we vaak ongemerkt maken.

Maar waarom zou er überhaupt een begin moeten zijn?

Hier komt de filosofie om de hoek kijken.

Wij leven in een wereld waarin vrijwel alles een voorgeschiedenis heeft.

Een huis wordt gebouwd.

Een kind wordt geboren.

Een boom groeit uit een zaadje.

Een ster ontstaat uit materie.

Wanneer we vervolgens naar het universum als geheel kijken, lijkt het bijna vanzelfsprekend om dezelfde redenering toe te passen:

Als alles ontstaat, moet het universum toch ook ontstaan zijn?

Maar daar zit een probleem.

Alles wat wij kennen dat een oorzaak heeft, bestaat binnen het universum. Het huis bestaat binnen het universum. De boom bestaat binnen het universum. De ster bestaat binnen het universum. De mens die een huis bouwt bestaat binnen het universum.

Het universum zelf is niet zomaar nog een object binnen een grotere ruimte. Het is de werkelijkheid waarin onze begrippen van ruimte, tijd, materie en oorzaak überhaupt betekenis krijgen.

Daarom weten we niet of de regel "alles heeft een oorzaak" zomaar kan worden doorgetrokken naar de totale werkelijkheid.

Misschien kan dat. Misschien ook niet.

En dát is een filosofische vraag, geen eenvoudige natuurkundige conclusie.

"Dan heeft God het universum gemaakt"

Voor veel religieuze mensen is het antwoord duidelijk: God heeft het universum geschapen. Dat idee is duizenden jaren oud en komt in verschillende vormen terug binnen religieuze tradities.

Maar het argument is filosofisch ingewikkelder dan de populaire versie ervan soms doet vermoeden.

De klassieke gedachte is niet simpelweg: "Alles heeft een oorzaak, behalve God."

Binnen de klassieke filosofie wordt God juist opgevat als een noodzakelijk en niet-afhankelijk bestaan: niet iets dat toevallig ergens in het universum zit, maar de uiteindelijke grond waardoor er überhaupt iets kan bestaan.

Bij filosofen als Leibniz werd dit verbonden met de vraag waarom er een werkelijkheid bestaat in plaats van niets.

Dat is een serieus filosofisch argument.

Maar het opent ook een nieuwe deur.

Als we toestaan dat er iets kan bestaan zonder externe oorzaak — iets dat fundamenteel of noodzakelijk is — dan ontstaat de vraag:

Waarom moet die noodzakelijke werkelijkheid een persoonlijke God zijn?

Waarom kan de werkelijkheid zelf niet fundamenteel zijn?

Waarom kan er niet altijd iets hebben bestaan?

Dat bewijst niet dat God niet bestaat. Het bewijst evenmin dat het universum eeuwig is. Het laat alleen zien dat de keuze tussen "God" en "niets" veel minder eenvoudig is dan ze soms wordt voorgesteld.

Wat betekent "niets" eigenlijk?

Misschien is dit wel het vreemdste woord in de hele discussie.

Niets.

We gebruiken het alsof we precies weten wat ermee bedoeld wordt.

Een donkere lege ruimte? Dat is geen niets. Het is ruimte.

Een volledig lege kamer? Nog steeds ruimte.

Een zwart heelal zonder sterren? Nog steeds ruimte, tijd en natuurwetten.

Zelfs een absoluut vacuüm in de natuurkunde is niet hetzelfde als filosofisch "niets".

Met absoluut niets zouden we bedoelen: geen ruimte, geen tijd, geen materie, geen energie, geen velden, geen natuurwetten en geen enkele bestaande structuur.

Niet eens een plaats waarin niets aanwezig is.

Want dan zou er nog steeds een plaats zijn.

Het probleem wordt daardoor bijna taalkundig.

Zodra we proberen ons "niets" voor te stellen, maken we er in onze gedachten alweer iets van.

Daarom is de vraag misschien niet alleen: "Hoe is alles uit niets ontstaan?"

Misschien moeten we eerst vragen: "Waarom nemen we eigenlijk aan dat er ooit absoluut niets was?"

Een oerknal vóór onze oerknal?

Dit is het punt waarop theoretische kosmologie bijzonder interessant wordt.

Er zijn natuurkundige modellen waarin de oerknal niet noodzakelijk het absolute begin van alle werkelijkheid is. Sommige modellen onderzoeken bijvoorbeeld een eerdere kosmische fase of een zogenaamde bounce, waarbij een eerdere fase van het heelal overgaat in een nieuwe expansiefase.

Dat zijn geen bewezen beschrijvingen van onze kosmische geschiedenis.

Maar ze zijn belangrijk omdat ze laten zien dat "er moet één eerste moment zijn geweest" niet de enige denkbare manier is om naar de oorsprong van het universum te kijken.

Ook inflatie speelt hierbij een belangrijke rol. Het idee van kosmische inflatie beschrijft een extreem snelle expansiefase in het vroege universum en kan verschillende eigenschappen van de kosmos verklaren.

Maar zelfs binnen dat kader blijft de vraag open wat de inflatie zelf veroorzaakte of wat eraan voorafging.

Een universum zonder klassieke "beginrand"

In de jaren tachtig ontwikkelden James Hartle en Stephen Hawking het zogenaamde no-boundary proposal.

Het idee is grofweg dat het vroege universum niet noodzakelijk een klassieke grens heeft waarop je kunt zeggen: "Hier begon de tijd."

In bepaalde formuleringen verandert de manier waarop tijd en ruimte worden beschreven bij het allervroegste universum zodanig dat het klassieke begrip van een beginpunt zijn gewone betekenis verliest.

Dat betekent niet dat Hartle en Hawking bewezen hebben dat het universum eeuwig is. Dat hebben ze niet. Het is een theoretisch voorstel binnen de quantumkosmologie, geen vastgesteld feit.

Maar het is filosofisch buitengewoon interessant omdat het laat zien dat zelfs de vraag "Wat was er vóór het universum?" misschien anders moet worden gesteld.

Niet:

"Wat gebeurde er vóór tijd begon?"

Maar:

"Is er op het meest fundamentele niveau überhaupt een klassieke grens die we een begin kunnen noemen?"

Wie meer over dit theoretische voorstel wil lezen, kan het oorspronkelijke wetenschappelijke werk van Hartle en Hawking raadplegen: The Wave Function of the Universe .

Misschien kijken we naar een hoofdstuk, terwijl we denken dat we het hele boek zien

Er zit nog een andere aanname in onze manier van denken.

Wanneer we "het universum" zeggen, bedoelen we vaak automatisch: alles wat bestaat.

Maar wetenschappelijk gezien kunnen we alleen onderzoeken wat op een bepaalde manier toegankelijk is voor waarneming en theorie.

Het waarneembare universum is niet noodzakelijk identiek aan de volledige werkelijkheid.

Dat betekent niet automatisch dat er andere universa bestaan. Het betekent alleen dat we voorzichtig moeten zijn met het woord "alles".

Er zijn kosmologische ideeën waarin ons universum bijvoorbeeld onderdeel zou kunnen zijn van een groter proces. Andere modellen onderzoeken cyclische of voorafgaande kosmische fasen.

Vooralsnog hebben we geen beslissend bewijs dat zo'n scenario werkelijkheid is.

Maar dat is ook niet het punt.

Het punt is dat onze huidige kennis niet rechtvaardigt dat we zonder meer zeggen:

"Dit is absoluut alles wat er ooit is geweest."

Waarom willen we zo graag een eerste oorzaak?

Misschien omdat een eerste oorzaak ons psychologisch een gevoel van afronding geeft.

Een keten van oorzaken kan eindeloos doorgaan.

A komt door B. B komt door C. C komt door D.

En uiteindelijk willen we ergens een punt kunnen zetten:

Dát was het begin.

Maar wat als de werkelijkheid geen eerste bladzijde heeft?

Dat idee voelt voor ons ongemakkelijk omdat onze ervaringen allemaal plaatsvinden binnen de tijd. Wij worden geboren en sterven. Gebouwen worden gebouwd en afgebroken. Seizoenen beginnen en eindigen.

Onze hele ervaring van de wereld is doordrenkt van begin en einde.

Het is daarom niet vreemd dat we die structuur ook op het universum projecteren.

Maar intuïtief voelen dat iets waar is, is nog geen bewijs dat het op kosmische schaal waar moet zijn.

En dan komt de vraag naar God opnieuw terug

Hier moeten we eerlijk zijn tegenover religieuze ideeën.

De gedachte dat God de noodzakelijke grond van het bestaan is, is niet simpelweg een primitieve poging om een gat in onze kennis op te vullen.

Het is een eeuwenoud filosofisch standpunt dat uitgebreid is ontwikkeld.

Maar hetzelfde geldt voor de gedachte dat de werkelijkheid geen externe schepper nodig heeft.

Beide posities lopen uiteindelijk tegen een fundamentele vraag aan.

De gelovige kan zeggen:

"God is eeuwig en heeft geen oorzaak nodig."

De naturalist kan zeggen:

"De werkelijkheid is fundamenteel en heeft geen externe oorzaak nodig."

En dan staan we opnieuw tegenover dezelfde muur.

Waarom bestaat dat fundamentele iets?

Op dat punt kun je niet eindeloos blijven vragen naar een eerdere oorzaak zonder ergens een fundamentele werkelijkheid aan te nemen.

De echte filosofische discussie gaat daarom misschien niet over: "Wie heeft God gemaakt?"

maar over: "Wat mag er uiteindelijk als fundamenteel worden beschouwd?"

Dat is een veel diepere vraag.

Misschien is "God" niet het einde van de vraag, maar het begin ervan

Stel dat er inderdaad een schepper bestaat.

Dan hebben we nog steeds vragen.

Wat is die schepper?

Waarom bestaat die?

Waarom heeft die werkelijkheid precies deze eigenschappen?

Waarom bestaat een universum waarin natuurwetten, sterren, planeten en uiteindelijk bewust leven mogelijk zijn?

En waarom bestaat er überhaupt een werkelijkheid waarin een schepper kan bestaan?

Je kunt die vragen natuurlijk beantwoorden met het concept van een noodzakelijke God. Maar daarmee wordt het gesprek filosofisch, niet automatisch wetenschappelijk.

En dat is precies waar het onderscheid belangrijk wordt.

Wetenschap kan onderzoeken hoe het universum zich gedraagt.

Filosofie kan vragen wat het betekent dat er überhaupt een universum is.

Religie kan daar vervolgens een metafysische interpretatie aan geven.

Die drie invalshoeken hoeven niet dezelfde antwoorden te produceren.

Het gevaar van een te gemakkelijk antwoord

Er is niets mis met geloven.

Maar er is wel iets gevaarlijks aan het verwarren van een geloofsovertuiging met een wetenschappelijk vastgesteld feit.

Evenmin moeten we het omgekeerde doen.

Als wetenschap nog geen antwoord heeft op de oorsprong van het universum, betekent dat niet automatisch dat God het antwoord is.

Een onbekend wetenschappelijk antwoord is geen automatisch bewijs voor een bovennatuurlijke verklaring.

Maar het ontbreken van wetenschappelijk bewijs voor een schepper is evenmin een bewijs dat er geen schepper bestaat.

Dat zijn twee verschillende beweringen.

En precies daar zou intellectuele eerlijkheid moeten beginnen.

Misschien is het universum altijd al geweest

En nu komen we terug bij de gedachte waarmee dit hele verhaal begon.

Wat als het universum — of een werkelijkheid waaruit ons universum voortkomt — altijd al heeft bestaan?

Niet noodzakelijk in de vorm waarin we het vandaag zien.

Geen sterren. Geen aarde. Geen mensen.

Misschien zelfs geen ruimte en tijd zoals wij die ervaren.

Maar wel een fundamentele werkelijkheid.

Dan zou er geen eerste moment nodig zijn.

Geen eerste seconde.

Geen kosmische startknop.

Geen "moment nul" waarop iemand op een knop drukte.

De oerknal zou dan een overgang kunnen zijn binnen een werkelijkheid die ouder is dan onze huidige kosmische fase.

Of misschien blijkt zelfs het begrip "ouder" uiteindelijk niet toepasbaar.

Dat klinkt vreemd.

Maar het idee dat de werkelijkheid een absoluut begin moet hebben, is uiteindelijk óók een aanname.

En misschien is dát de aanname die we eens onder de loep moeten nemen.

We weten ontzettend veel — en toch blijft de grootste vraag open

Dat is misschien het mooiste aan moderne kosmologie.

We weten dat het universum uitdijt.

We weten dat het ooit veel heter en dichter was.

We hebben de kosmische achtergrondstraling gemeten.

We kunnen de vorming van lichte elementen modelleren.

We kunnen de groei van sterrenstelsels reconstrueren.

We kunnen miljarden jaren terugkijken.

We kunnen zelfs de temperatuurverschillen in het jonge universum meten die uiteindelijk hebben bijgedragen aan de vorming van de kosmische structuur die wij vandaag zien.

En toch komen we uiteindelijk bij een grens.

Niet omdat wetenschap heeft gefaald.

Maar omdat ieder antwoord nieuwe vragen opent.

De kosmologie heeft ons niet simpelweg dichter bij een einde van het verhaal gebracht.

Ze heeft het verhaal veel groter gemaakt.

Misschien is het echte mysterie niet het begin

Misschien moeten we daarom de oorspronkelijke vraag omdraaien.

Niet: "Wie heeft het universum gemaakt?"

Maar: "Waarom nemen we aan dat het universum gemaakt móét zijn?"

En vervolgens: "Waarom zou er ooit absoluut niets zijn geweest?"

En daarna misschien de meest ongemakkelijke vraag van allemaal:

"Als iets eeuwig kan bestaan, waarom zou dat dan noodzakelijk een God moeten zijn?"

Maar ook:

"Als het universum niet eeuwig kan zijn, waarom niet?"

Daar bestaat op dit moment geen eenvoudig antwoord op.

En dat is geen tekortkoming.

Het is precies het soort grens waar wetenschap en filosofie elkaar ontmoeten.

Slotwoord: kijk eens anders naar de sterren

Misschien heeft het universum een begin gehad.

Misschien was de oerknal het begin van onze kosmische geschiedenis, maar niet noodzakelijk het begin van alle werkelijkheid.

Misschien was er een eerdere toestand.

Misschien bestaat er een grotere kosmische structuur.

Misschien is tijd zelf anders dan wij denken.

Misschien bestaat er een God.

Misschien bestaat er geen God.

En misschien gebruiken we al deze woorden — begin, eeuwigheid, God, universum, oorzaak — om een werkelijkheid te beschrijven die uiteindelijk veel vreemder is dan onze taal aankan.

Maar één ding weten we wel.

Wij bevinden ons hier.

Op een kleine planeet rond een gewone ster.

Een ster die deel uitmaakt van een sterrenstelsel met honderden miljarden sterren, in een universum dat miljarden jaren oud is.

En toch zijn wij in staat om naar de nachtelijke hemel te kijken en ons af te vragen waar dat alles vandaan kwam.

Dat is op zichzelf al buitengewoon.

Dus misschien hoeven we niet altijd zo snel naar een antwoord te grijpen.

Misschien mogen we de vraag soms gewoon laten bestaan.

Niet omdat we niets weten.

Maar juist omdat we inmiddels genoeg weten om te beseffen hoeveel groter het onbekende is.

Kijk daarom eens naar de sterren.

Niet alleen als lichtpuntjes aan de hemel.

Maar als een herinnering aan het feit dat wij onderdeel zijn van een werkelijkheid die veel ouder, groter en vreemder is dan ons dagelijks leven ons laat vermoeden.

En stel jezelf dan die ene vraag:

Als alles wat bestaat ooit ergens vandaan zou moeten komen — waar kwam het allereerste "iets" dan vandaan?

En als er nooit een eerste "iets" is geweest...

waarom zou dat eigenlijk onmogelijk zijn?