Theosophical University Press Agency

Het ontkrachten van de oerknaltheorie

David Pratt

Boekbespreking: Seeing Red: Redshifts, Cosmology and Academic Science, Halton Arp.

---

Als licht van sterren of melkwegstelsels door een prisma of raster valt, wordt een spectrum verkregen dat bestaat uit een reeks lijnen en banden. Deze spectra kunnen worden gebruikt om de atomaire elementen die in de betreffende objecten aanwezig zijn te identificeren, omdat ieder element een eigen spectrale ‘signatuur’ heeft. Maar als we de spectraallijnen van verafgelegen melkwegstelsels vergelijken met die welke door dezelfde elementen op aarde worden voortgebracht, vinden we dat in ieder afzonderlijk geval de lijnen zijn opgeschoven in de richting van langere (rodere) golflengten. Dit staat bekend als de roodverschuiving, en is het onderwerp van hevige meningsverschillen. De meeste astronomen en kosmologen onderschrijven de oerknaltheorie, en vatten de roodverschuiving op als een indicatie dat alle melkwegstelsels zich met hoge snelheid van elkaar verwijderen en dat het heelal uitdijt. Een groeiende minderheid van wetenschappers denkt echter dat de roodverschuiving andere oorzaken heeft, en dat het heelal niet uitdijt. Zoals de astronoom Halton Arp opmerkt in Seeing Red: Redshifts, Cosmology and Academic Science¹ ‘moet een van de twee partijen een algehele en catastrofale vergissing hebben gemaakt’.

G. de Purucker verwierp de theorie van een uitdijend heelal of uitdijende ruimte als ‘weinig minder dan een wetenschappelijk luchtkasteel of sprookje’ en stelde voor dat de roodverschuiving werd veroorzaakt doordat het licht energie verliest tijdens zijn lange reis door de ruimte.² Dit staat bekend als de vermoeide-licht-theorie en wordt door verscheidene astronomen ondersteund. Paul LaViolette en Tom Van Flandern bijvoorbeeld hebben diverse op waarneming gebaseerde tests van de verschillende interpretaties van de roodverschuiving onder de loep genomen, en concluderen dat het vermoeide-licht-model van een niet-uitdijend heelal de gegevens veel beter verklaart dan de hypothese van een uitdijend heelal.³ Om de oerknaltheorie in overeenstemming te brengen met de waarnemingen zijn voortdurend aanpassingen nodig aan de ‘vrije parameters’ (dat wil zeggen, knoeifactoren) ervan.

Volgens de oerknaltheorie is de roodverschuiving van een melkwegstelsel evenredig aan de snelheid waarmee het zich van ons af beweegt, en deze neemt toe met zijn afstand tot de aarde. Ook op grond van het vermoeide-licht-model zouden we verwachten dat de roodverschuiving evenredig aan de afstand zou zijn. Het feit dat dit niet altijd het geval is toont aan dat andere factoren een rol spelen. In zijn boek, Seeing Red, dat als een mijlpaal op dit gebied kan worden beschouwd, geeft Halton Arp, werkaam aan het Max Planck Institut für Astrophysik in Duitsland, talrijke voorbeelden van melkwegstelsels die zich op dezelfde afstand bevinden, maar heel verschillende roodverschuivingen te zien geven. Hij geeft ook vele voorbeelden van hoe, over een periode van meer dan dertig jaar, orthodoxe astronomen en kosmologen systematisch hebben geprobeerd dit bewijsmateriaal te negeren, te verwerpen, belachelijk te maken en te verzwijgen – want het is fataal voor de hypothese van een uitdijend heelal. Evenals andere tegenstanders van de oerknal heeft hij grote problemen ontmoet om zijn artikelen gepubliceerd te krijgen in toonaangevende tijdschriften en zijn verzoeken om grond- en ruimtetelescooptijd toegewezen te krijgen worden herhaaldelijk verworpen.

Arp redeneert dat roodverschuiving in de eerste plaats een functie is van leeftijd en dat vermoeid licht niet meer dan een secundaire rol speelt. Hij biedt overvloedig op waarnemingen gebaseerd bewijsmateriaal om aan te tonen dat melkwegstelsels met een kleine roodverschuiving soms quasars met een grote roodverschuiving in tegengestelde richtingen uitstoten die dan evolueren tot objecten met een steeds kleinere roodverschuiving en tenslotte tot normale melkwegstelsels. Uitgestoten melkwegstelsels kunnen zich op hun beurt splitsen in kleinere objecten in een cascadeproces. Binnen melkwegstelsels tonen de jongste en helderste sterren ook een extra grote roodverschuiving. Alle verafgelegen melkwegstelsels vertonen een roodverschuiving omdat we hen zien zoals ze waren toen het licht hen verliet, dat wil zeggen toen ze veel jonger waren. Ongeveer zeven lokale melkwegstelsels vertonen een blauwverschuiving. Het traditionele standpunt is dat ze zich nog sneller naar ons toe bewegen dan het heelal uitdijt, maar in de theorie van Arp zijn ze, zoals wij ze zien, eenvoudig ouder dan ons eigen melkwegstelsel.

Om te verklaren hoe roodverschuiving aan leeftijd gerelateerd kan zijn, stellen Arp en Jayant Narlikar voor dat elementaire deeltjes, in plaats van een constante massa te hebben zoals de orthodoxe wetenschap aanneemt, tot ontstaan komen met een nul-massa, die dan stapsgewijs toeneemt naarmate ze ouder worden. Wanneer elektronen in jongere atomen van één baan naar een andere springen, is het licht dat zij uitzenden zwakker, en vertoont dus een grotere roodverschuiving, dan het licht dat wordt uitgezonden door elektronen in oudere atomen. Met andere woorden: naarmate de massa van een deeltje groeit, neemt de frequentie (kloksnelheid) toe en daarmee de roodverschuiving af.

Toen astronomen voor het eerst actieve, verstoorde melkwegstelsels naast elkaar zagen, trokken ze meteen de conclusie dat deze aan het botsen waren. Arp zegt hierover: ‘Door het empirische bewijs voor de uitstoting van materie uit melkwegstelsels te negeren, illustreerden zij een ongelukkige tendens in de wetenschap, namelijk dat wanneer zich twee mogelijkheden voordoen, wetenschappers veelal de verkeerde kiezen’ (blz. 104). Ondanks de moderne voorliefde voor zwarte gaten en fusies van melkwegstelsels komen juist de uitstotingsprocessen het meest voor, en deze verschaffen misschien een sleutel tot het begrijpen van afwijkende roodverschuivingen.

In de jaren vijftig begonnen astronomen, na enige terughoudendheid, het bewijsmateriaal te accepteren dat stralen van materiaal dat radiogolven uitzendt konden worden uitgeworpen in tegengestelde richtingen vanuit de kern van actieve melkwegstelsels. Verdere voorbeelden van uitstoting worden geleverd door spiraalvormige melkwegstelsels: soms worden grote knopen gezien langs de spiraalarmen, en begeleidende melkwegstelsels aan de einden van de armen. Er is echter hevige weerstand tegen het idee dat objecten met een grote roodverschuiving kunnen worden uitgestoten door melkwegstelsels met een kleine roodverschuiving, omdat dit de fundamentele aanname waarop de oerknal is gebaseerd zou ontwrichten – namelijk dat de roodverschuiving geheel wordt veroorzaakt door de snelheid waarmee objecten zich van ons af bewegen. Niettemin is het bewijs daarvoor dwingend. Paren van uitgestoten objecten stellen zich vaak in één lijn op aan weerszijden van actieve melkwegstelsels en zijn met hun ouder-melkwegstelsel verbonden door lichtgevende draden (‘navelstrengen’). Orthodoxe wetenschappers houden echter vol dat alle gevallen waarin objecten met een kleine roodverschuiving en objecten met een grote roodverschuiving fysiek met elkaar verbonden lijken te zijn, louter toevallige combinaties zijn van objecten die zich op de voor- en achtergrond bevinden, en ze schrijven de verbindende draden toe aan ‘ruis’ of ‘instrumentfouten’.

Astronomen die tot de heersende stroming behoren geloven dat de normaal heel grote roodverschuiving van quasars aanduidt dat ze zich nabij de rand van het zichtbare heelal bevinden en dat ze zich van ons af bewegen met snelheden die de lichtsnelheid benaderen. Om een verklaring te geven waarom veel quasars zich dichtbij melkwegstelsels met een kleine roodverschuiving bevinden, is het tegenwoordig mode om zich te baseren op de theorie van de lenswerking van de zwaartekracht in te roepen: het beeld van een quasar op de achtergrond wordt verondersteld zich te splitsen in meerdere heldere beelden door het zwaartekrachtsveld van een melkwegstelsel met een grote massa dat zich op de voorgrond bevindt. Het Einsteinkruis bijvoorbeeld bestaat uit vier quasars die kruiselings tegenover elkaar staan opgesteld rond een melkwegstelsel met een geringere roodverschuiving en wordt beschouwd als een van de voornaamste voorbeelden van de lenswerking van de zwaartekracht – ondanks het feit dat Fred Hoyle de kans op zo’n gebeurtenis berekende op minder dan twee op een miljoen en ondanks de aanwezigheid van materiaal dat de quasars en de kern van het melkwegstelsel met elkaar verbindt! De veronderstelling dat roodverschuiving uitsluitend wordt bepaald door snelheid heeft ertoe geleid dat de massa van melkwegstelsels wordt overschat, en meer redelijke schattingen duiden erop dat echte gravitationele lenseffecten waarschijnlijk heel zeldzaam zijn.

Als het heelal uitdijt, zouden roodverschuivingen een continue reeks waarden te zien moeten geven. In plaats daarvan echter zijn ze ‘gekwantiseerd’, dat wil zeggen ze vertonen een neiging veelvouden te zijn van bepaalde basiseenheden, waarvan de voornaamste (uitgedrukt als snelheden) 72,4 km/s en 37,5 km/s zijn. Dit verschijnsel, zegt Arp, ‘is zo onverwacht dat de traditionele astronomie het nooit heeft kunnen accepteren, ondanks de overweldigende hoeveelheid op waarnemingen gebaseerd bewijsmateriaal’ (blz. 195). Hij oppert dat de kwantisatie van roodverschuivingen is toe te schrijven is aan perioden van schepping van materie die met regelmatige tussenpozen plaatsvinden.

De veronderstelling dat roodverschuiving alleen afhangt van snelheid heeft de aanhangers van de oerknaltheorie tot de conclusie gebracht dat melkwegstelsels die groepen en clusters vormen veel sneller bewegen dan in werkelijkheid het geval is, en omdat de zichtbare massa van de melkwegstelsels deze snelle bewegingen niet kan verklaren, heeft dit aanleiding gegeven tot de huidige obsessie met ‘donkere materie’. Zo’n 90% van de materie in het heelal zou bestaan uit deze hypothetische, nooit waargenomen stof. Arp laat echter zien dat in iedere groep van melkwegstelsels die is onderzocht, begeleidende melkwegstelsels altijd systematisch grotere roodverschuivingen vertonen dan het centrale melkwegstelsel waar ze omheen draaien. De enige redelijke verklaring hiervoor is dat begeleidende melkwegstelsels een intrinsiek grotere roodverschuiving hebben die voortvloeit uit hun jongere leeftijd; zij worden geboren uit het centrale melkwegstelsel en uitgestoten tot in de nabije omgeving. Ook in clusters van melkwegstelsels blijken jongere melkwegstelsels een grotere roodverschuiving te hebben. De kwantisatie van roodverschuiving duidt erop dat de baansnelheden van melkwegstelsels minder dan 20 km/s moeten zijn, anders zou de periodiciteit verloren gaan. Als dit eenmaal is geaccepteerd verdwijnt de noodzaak om immense hoeveelheden donkere materie te veronderstellen.

Naast de roodverschuiving wordt als een ander belangrijk ‘bewijs’ van de oerknaltheorie de kosmische microgolf-achtergrondstraling van 2,7 kelvin opgevoerd, die de ‘nagloeiing’ van de oorspronkelijke explosie zou zijn. Arp redeneert echter dat de buitengewone gelijkmatigheid van de achtergrondstraling sterk bewijs oplevert tegen een uitdijend heelal. Een veel simpeler verklaring is dat we de temperatuur van het intergalactisch medium waarnemen.

De huidige theorie van het uitdijend heelal schijnt gedoemd te zijn in de vergetelheid te raken, maar het grote aantal professionele wetenschappers dat gevestigde belangen heeft bij het behoud van de theorie betekent dat het afdanken ervan nog heel lang op zich zal laten wachten. Zelfs enkele mystiek of theosofisch georiënteerde schrijvers hebben de neiging gehad zich bij de oerknalmode aan te sluiten in de overtuiging dat de theorie in essentie juist is, mits de voortgaande werking van goddelijke intelligentie achter de schermen wordt erkend. Maar zelfs goddelijke intelligentie zou de oerknal niet kunnen redden!

Het idee dat de ruimte als elastiek kan uitrekken is één van de vele onlogische kenmerken van de gangbare oerknaltheorie. De ruimte moet oneindig zijn want als ze eindig is, waar eindigt ze dan en wat ligt er daarbuiten? Aanhangers van de oerknal hebben weliswaar een theorie bedacht waarin ruimte rondom zichzelf kan krullen zodat zij zowel eindig als grenzeloos is – maar dit geeft alleen maar de mate aan waarin ze de realiteit hebben verwaarloosd ten gunste van abstract, wiskundig getheoretiseer. Als de ruimte oneindig is, kan ze natuurlijk niet uitdijen, want, zoals H.P. Blavatsky zegt, ‘oneindige uitgebreidheid staat geen vergroting toe’. Ze geeft ook aan dat de ‘uitademing’ van Brahma (de kosmische godheid), zoals beschreven in de hindoefilosofie, niet slaat op een toename in materiële omvang, maar op een ‘verandering van toestand’ – ‘de ontwikkeling van onbegrensde subjectiviteit tot even onbegrensde objectiviteit’ (De geheime leer, 1:93-4). Met andere woorden, uitademing en inademing kunnen slaan op het ontvouwen van het Ene (het hoogste geestelijke niveau van een wereldstelsel) in het vele (de lagere, materiële rijken), en het daaropvolgende weer opgaan van het vele in het Ene, in een nooit eindigende cyclus of kosmische hartslag van evolutie en involutie.

Arp is een van de in aantal toenemende wetenschappers die terugkeren naar het idee van een oneindig, eeuwig heelal, dat aan voortdurende transformaties onderworpen is.⁴ Hij gelooft dat materie continu wordt gecreëerd – niet uit niets, maar uit de materialisatie van massa-energie die bestaat in een diffuse toestand, in de vorm van een allesdoordringende ‘kwantumzee’ of ‘nulpunt-veld’. Het heelal, zegt hij, is continu bezig zich te ontvouwen vanuit vele punten binnenin zichzelf. Hij gelooft ook dat elementaire deeltjes na een bepaald interval kunnen vergaan, zodat materie weer opgaat in de kwantumzee. Dit komt nauw overeen met het theosofische idee van een periodieke materialisatie en etherialisatie, behalve dat in de theosofie het proces niet beperkt is tot ons stoffelijk gebied, maar ook hogere werelden van bewustzijn-substantie omvat – een breed scala van fysieke verschijnselen wijst op het bestaan van zulke werelden.⁵

Onze melkweg behoort tot de lokale groep van melkwegstelsels die weer behoort tot de Virgo-supercluster, en onze naaste buur is de Fornax-supercluster. Wat weten we werkelijk over wat nog verder weg ligt? Traditionele kosmologen houden vol dat we heel wat weten. Krachtige telescopen onthullen vele vage, wazige objecten met een grote roodverschuiving waarvan men aanneemt dat ze verafgelegen clusters en superclusters vertegenwoordigen die immens uitgestrekte ketens van melkwegstelsels vormen, van elkaar gescheiden door gigantische leegten. Arp schrijft:

Een enorme hoeveelheid moderne telescooptijd wordt eraan gewijd en personeel ingezet om de roodverschuivingen van vage vlekken aan de hemel te meten. Dit wordt genoemd ‘het peilen van het heelal’. Dit neemt in feite zoveel tijd in beslag dat er helemaal geen tijd meer beschikbaar is om de vele cruciale objecten te onderzoeken die het tegendeel bewijzen van de veronderstelling dat roodverschuiving een maat is voor afstand. – blz. 69

Hij zegt dat, gegeven de misinterpretatie van de roodverschuiving, afstanden er een factor 10 tot 100 naast kunnen zitten en lichtsterkten en massa’s tot een factor 10.000: ‘We zouden een volkomen verkeerd beeld van de extragalactische ruimte hebben en met een van de meest beschamende tijd- en geldverspillingen in onze intellectuele geschiedenis worden geconfronteerd’ (blz. 1). Hij biedt vele bewijzen die aangeven dat sommige vage ‘clusters van melkwegstelsels’ in werkelijkheid bestaan uit jonge objecten die zijn uitgeworpen door nabije, actieve melkwegstelsels. Hetzelfde geldt voor de meeste van de nogal vreemd uitziende objecten die worden gezien in het ‘Hubble-Deep-Field’, een beroemde opname van melkwegstelsels die een zeer grote roodverschuiving hebben en op enorme afstand zouden liggen.

We hebben geen betrouwbare methode om te weten te komen hoever de lokale Virgo- en Fornax-superclusters afstaan van de volgende superclusters en we kunnen er daarom niet zeker van zijn dat enig object dat we waarnemen daarbuiten ligt. Met andere woorden, we zien wellicht veel minder van het heelal dan in het algemeen wordt aangenomen. Zelfs een aantal van Arps naaste medestanders voelt er niets voor om de mogelijkheid te overwegen dat de kosmische afstandsschaal grotendeels onjuist is. Of de radicale gezichtspunten van Arp zullen worden bevestigd moet nog blijken, maar hij heeft ongetwijfeld gelijk als hij zegt: ‘We staan zeker niet aan het einde van de wetenschap. Hoogstwaarschijnlijk staan we nog maar net aan het begin!’ (blz. 249).

Verwijzingen

Oerknal, zwarte gaten en gezond verstand

Zwarte gaten: een discussie

Wetenschap: Sterrenkunde en kosmologie

Artikelen van David Pratt

---