Tag archieven: evolutie

Waarheen? Waartoe?

Geef een reactie

(Dit blog maakt deel uit van een serie die op 12 augustus is begonnen)

We zetten in dit blog ons onderzoek naar het heelal voort.

Uit het vorige blog kunnen we al drie conclusie trekken:

  • het heelal is niet statisch maar dynamisch,
  • het heelal laat zich beschrijven als een ontwikkeling, een evolutionair proces,
  • en het is waarschijnlijk dat het heelal geschapen is.

Uit deze conclusies kunnen we een vierde conclusie logisch afleiden, namelijk dat het heelal een begin heeft. Maar heeft het ook een einde? Volgens de tweede wet van de thermodynamica wel. Die tweede wet luidt dat

  • warmte van nature stroomt van warme naar koude gebieden en nooit spontaan van koud naar warm,
  • en dat arbeid wel volledig in warmte, maar omgekeerd warmte nooit volledig in arbeid kan worden omgezet (dit feit werd met name ontdekt bij de ontwikkeling van de stoommachine)

Een goed voorbeeld is het gebruik van fossiele brandstoffen, zoals het verbanden van een blok hout. Hout heeft een structuur, die in vele jaren of zelfs eeuwen gevormd is, maar als je het verbrand hebt houd je alleen maar ongestructureerde as, rookgassen en warmte over. De tweede wet zegt dat op die manier uiteindelijk alle vormen (sterren, planeten, en alles wat zich daarop en daarin bevindt) in het heelal zullen vergaan, maar dat is in een zo ver verwijderde toekomst dat we ons de termijn waarop dat gebeurt eigenlijk niet kunnen voorstellen. Deze eindtoestand wordt in de natuurkunde aangeduid met de term entropie: afwezigheid van structuur (orde). De entropie van het heelal neemt dus toe. Dat is vreemd als je er over nadenkt: het lijkt of er twee krachten in ons heelal werkzaam zijn die elkaar in feite tegenwerken: de ontwikkeling van steeds complexere vormen (evolutie), en het verdwijnen van die vormen (toename van entropie).

Als we de kosmos kunnen zien als een evolutie, dan is er dus een richting aan te geven aan de ontwikkeling van die kosmos. Dan stroomt de tijd één kant op. Dat roept vragen op als: waartoe is die kosmos eigenlijk geschapen? Is er een doel? Van wie dan? Die vragen klemmen te meer als we bedenken dat uiteindelijk al het geschapene weer verloren gaat. Food for thought. Wordt vervolgd.

Toenemende entropie van links naar rechts

Een biofiel heelal

1 reactie

Dit blog maakt deel uit van een serie die op 12 augustus is begonnen

Panta rhei – alles stroomt. (Plato, naar Heraclitus; en vele anderen)

Tot ongeveer 1930 werd het heelal gezien als een statisch geheel. Weliswaar weten we natuurlijk al heel lang dat hemellichamen bewegen, maar het heelal werd dan gezien als een soort gigantisch uurwerk (wellicht een keer geconstrueerd en op gang gebracht door een schepper), en dat uurwerk zelf was niet veranderlijk. Zelfs de relativiteitstheorieën van Einstein brachten in dat beeld geen wijziging, al legden deze wel de fundamenten voor de oerknal theorie, die later (1931) door Lemaître werd gepubliceerd. Hij poneerde tevens dat het heelal sindsdien steeds uitdijt. Zijn hypothesen zijn later empirisch bevestigd, met name door de ontdekking en waarneming van de kosmische achtergrondstraling, de nagloed van de oerknal.*)

Dit maakt het mogelijk de ontwikkeling van het heelal te zien als een evolutie, analoog aan zoals we het leven op aarde als een evolutie kunnen zien. Er is een parallel tussen de ontwikkeling van de evolutie van het heelal en de ontwikkeling van het leven op aarde. De atmosferische condities op aarde hebben zich ontwikkeld binnen een nauwe bandbreedte wat temperatuur, zuurstofgehalte, en externe gevaren betreft, zodat de ontwikkeling van leven mogelijk werd.**) Toeval? Evenzo hebben de condities in het heelal de ontwikkkeling van sterren en planeten mogelijk gemaakt; met name de variaties in de achtergrondstraling. Citaat:

Als de variaties in de achtergrondstraling bijvoorbeeld ietwat kleiner waren geweest, waren ze te zwak opdat er sterren en sterrenstelsels uit zouden kunnen ontstaan. Als ze daarentegen een tienduizendste van een graad groter waren geweest, dan zou er uit de hete oersoep een heelal met uitsluitend enorme zwarte gaten zijn voortgekomen. Beide scenario’s leiden tot een steriel heelal zonder biologische complexiteit. Een ander voorbeeld van het ‘biofiele’ karakter van ons heelal betreft de vorming van koolstof in sterren, wat berust op een bijzonder delicate verhouding van de elektromagnetische tot de nucleaire krachten. Ook de samenstelling van het heelal, het aantal dimensies en zelfs de initiële graad van expansie wijzen er allemaal op dat we ons in een merkwaardig biofiele kosmos bevinden. Het is alsof de natuurwetten en de oerknal ontworpen zijn, opdat er miljarden jaren later complexe fysische, chemische en biologische structuren zouden ontstaan. (Thomas Hertog,*)

Dit alles roep natuurlijk de vraag op naar de oorsprong van het heelal zoals wij dat kennen. Is er een schepper? En zo ja, wat zou dan de aard daarvan zijn? Daarover een van de volgende keren meer.

Afbeelding van de temperatuurfluctuaties van de achtergrondstraling in het heelal

*) Een bijzonder heldere beschrijving van de ontwikkeling van de wetenschappelijke theorieën over het heelal vindt u op https://www.kuleuven.be/emeritiforum/em/Forumgesprekken/2013-2014/240414/lessenxxi2014hertog.pdf

**) Een overzicht van de condities waardoor de ontwikkeling van leven op aarde mogelijk werd vindt u op: https://www.nationalgeographic.nl/6-dingen-die-het-leven-op-aarde-mogelijk-maken