Filosofie

Kijken we wel op de juiste plek naar ET?

Astro-archeologie: op ET jagen met de telescoop

Zijn we alleen in het heelal? SETI, het project waarmee radiotelescopen proberen buitenaardse beschavingen op te sporen, heeft tot nu toe nog geen resultaat opgeleverd. Misschien zoeken we wel helemaal verkeerd. Vergevorderde beschavingen hebben volgens theorieën van onder meer Freeman Dyson en anderen verregaande invloed op hun directe omgeving…

Kloppen de veronderstellingen van SETI wel?

Kijken we wel op de juiste plek naar ET?
Kijken we wel op de juiste plek naar ET?

SETI, de Search for Extra Terrestrial Intelligence, gaat er van uit dat aliens net als wij nogal luidruchtig zijn. De allerkrachtigste aardse radiozenders zenden minder dan een megawatt uit en zijn met een uiterst gevoelige radiotelescoop op een afstand van enkele honderden lichtjaren te horen. Voor interplanetaire radar wordt nu overigens gewerkt aan zenders met een vermogen van gigawatts. Dit zou het bereik dertig keer zo groot maken. In feite is een hoog vermogen niet zo logisch als het lijkt. Maken zender en ontvanger bijvoorbeeld gebruik van kwantumverstrengeling, dan kan het vermogen met factor duizend omlaag. Ook vindt op dit moment de meeste communicatie al plaats via glasvezel, niet meer door de ether. Er is grote kans dat over enkele tientallen jaren het aardse ethergeraas is verstomd tot een gefluister.

Chemische signalen van buitenaardse beschavingen
Ons aardoppervlak ziet er heel anders uit dan tienduizend jaar geleden. De reden: mensen hebben een groot deel van de oppervlakte in gebruik voor landbouw. Zelfs toen er nog geen radiogolven werden uitgezonden, zou een buitenaards wezen de merkwaardig regelmatige akkers zien. Misschien zouden ze met bijvoorbeeld Fourieranalyse regelmatige patronen in exoplanetaire straling aan kunnen tonen. Op grotere afstand zouden aliens in de atmosfeer sporen freon en andere industriële gassen kunnen ontdekken.
Wij kunnen hetzelfde doen. Door het spectrum van exoplaneten onder de loep te nemen kunnen we zien of er chemische verbindingen in de atmosfeer voorkomen die alleen op kunstmatige manier kunnen ontstaan.Leven opsporen is makkelijker: daarvoor hoeven we alleen te kijken naar afwijkingen van de thermodynamische verdeling van verbindingen. Zo komen aminozuren (bouwstenen van eiwitten) uit buitenaardse meteorieten in heel andere verhoudingen voor dan in levende organismen op aarde.

Dysonschillen
De afstanden tussen sterren zijn enorm (de afstand van de aarde tot Alfa Centauri, onze buurster, is 280 000 maal zo groot als die van de aarde tot de zon) en snelheden dicht bij de lichtsnelheid bereiken kost heel veel energie. Botsingen bij relativistische snelheden zijn dodelijk: zelfs een brokstuk van een gram ontploft met de kracht van een Hiroshima-bom.

Het is dus logischer dat ET het planetenstelsel om de eigen moederster onder handen neemt, Kardashev-II. Hier kunnen we sporen van zien. Natuurlijke puinringen hebben uiteindelijk de neiging zich te ontwikkelen tot een platte schijf, ongeveer zoals het ringenstelsel van Saturnus. Voor buitenaardse wezens is deze configuratie van ruimtekolonies niet logisch. Hiermee zouden ze immers het zonlicht afschermen. Het is slimmer verschillende omloopbanen te hebben die elk een hoek maken met de andere omloopbanen om zo het licht van de hele zon te kunnen benutten. Dyson stelde oorspronkelijk voor om een massieve schil om de moederster heen te bouwen maar de krachten die nodig zijn om die intact te houden gaan die van elk bekend materiaal ver te boven,. Een ontwikkeld Kardashev-II planetenstelsel zal er daarom van grote afstand uitzien als een bolvormige wolk puin die gloeit met een temperatuur van rond de dertig graden. Ongeveer zo warm als het object WD 0806-661 B

Volgens de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica zijn er bijna oneindig veel parallelle universums.

Zouden aliens een ander universum hebben ontdekt?

Waarom staan vertegenwoordigers van buitenaardse beschavingen nog steeds niet op aarde? Misschien omdat er veel interessantere bestemmingen zijn…

Fermi-paradox
We weten dat er alleen al in ons melkwegstelsel een verbijsterend groot aantal sterren is (plm. 300 miljard) is. Een groot deel hiervan beschikt over planeten waar zich leven op kan ontwikkelen. Toch staan de aliens nog steeds niet hier, terwijl het heelal al dertien miljard jaar oud is.

Onze Melkweg is net als buurstelsel Andromeda (hier getoond) enorm groot: driehonderd miljard sterren. Het zou dus moeten krioelen van de buitenaardse beschavingen...
Onze Melkweg is net als buurstelsel Andromeda (hier getoond) enorm groot: driehonderd miljard sterren. Het zou dus moeten krioelen van de buitenaardse beschavingen...

Zelfs als je net als Gerardus ’t Hooft gelooft dat we nooit relativistische snelheden zullen bereiken zonder onder te gaan in een vloed van straling, is zelfs een duizendste van de lichtsnelheid (300 km/s, de helft van de ontsnappingssnelheid van de zon, Pioneer 10 en 11 hebben al een hogere snelheid bereikt) voldoende om in vijftig miljoen jaar de vijftigduizend lichtjaar van het ene einde naar het andere einde van de Melkweg af te leggen (en dus te koloniseren). Kortom: elk zonnestelsel binnen de Melkweg zou moeten zieden van de aliens. Het antwoord op deze Fermi-paradox is dan ook een groot raadsel. In dit artikel de eerste mogelijke verklaring: misschien is het voor aliens helemaal niet interessant om de moeilijke reis naar de aarde te ondernemen omdat er andere, interessantere heelallen of parallelle werelden bestaan.

Bestaat er meer dimensies buiten ruimtetijd?
Is de driedimensionale ruimte met eendimensionale tijd waarin we leven alles wat er bestaat? Volgens één van de bijna oneindig veel varianten van de omstreden snaartheorie niet en leven we in een elfdimensionaal heelal. Vier dimensies in ons heelal en zeven opgerolde dimensies in bijvoorbeeld een Kaluza-Klein ruimte waar we niets meer van merken. Andere varianten kennen zelfs negentien dimensies of een ander getal. Misschien dat deze opgerolde dimensies een enorm nog onontdekt universum opleveren. Of quintiljarden universa.

Veel parallelle heelallen
De snaartheorie is niet de enige die dit claimt.

Misschien biedt hyperspace zoveel mogelijkheden dat ons saaie heelal voor aliens ongeveer zo boeiend is als de peuterspeelzaal.
Misschien biedt hyperspace zoveel mogelijkheden dat ons saaie heelal voor aliens ongeveer zo boeiend is als de peuterspeelzaal.

Ons heelal blijkt namelijk wel erg gastvrij voor leven. Zo zijn de vier natuurkrachten zo op elkaar afgestemd dat er kernfusie plaats kan vinden. Was bijvoorbeeld de sterke kernkracht ten opzichte van de elektromagnetische kracht ook maar iets sterker geweest, dan was de waterstof bij de Big Bang direct ontploft tot helium en hadden er geen langlevende sterren bestaan. Ook hadden zich dan veel meer zware atoomkernen, dus metalen, gevormd dan in ons heelal. Metalen zijn niet in staat complexe moleculen te vormen. In plaats hiervan vormen ze metaaloxides of (als er nauwelijks zuurstof is) gaan ze op een kluitje op elkaar zitten om massief metaal te vormen.

Omgekeerd had een zwakkere sterke kernkracht betekend dat waterstof nooit gefuseerd was, tenzij in extreem zware sterren (die zo zwaar zouden zijn dat ze in elkaar zouden storten tot een zwart gat voor ze zouden ontbranden). Aanhangers van het zwakke antropisch principe denken dat er daarom miljarden parallelle heelallen moeten bestaan, waarvan er maar enkele geschikt zijn voor leven.

Interessantere heelallen
Ons heelal is weliswaar erg geschikt voor leven, maar mogelijk helemaal niet interessant voor een technisch zeer hoog ontwikkelde beschaving. Zo kan het zijn dat de natuurwetten in een ander heelal garanderen dat het eeuwig uit blijft zetten en steeds nieuwe materie of energie uitspuwt.

Misschien biedt dat andere heelal mogelijkheden voor waardevolle technieken die in dit heelal totaal ondenkbaar zijn. Je zou daar bijvoorbeeld sneller dan het licht kunnen reizen of allerlei exotische ruimte- of materietoestanden kunnen hebben die heel interessant zijn voor kunstmatige intelligenties. Het zware-metalen heelal waar we het net over hadden is waarschijnlijk heel interessant voor kunstmatige levensvormen omdat er niet van die hinderlijke gassen, roestvormende vloeistoffen en vernielzuchtige slijmerige wezentjes met twee armen en benen voorkomen.

Parallelle aardes

Volgens de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica zijn er bijna oneindig veel parallelle universums.
Volgens de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica zijn er bijna oneindig veel parallelle universums.

Als de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica klopt en er bestaan heel veel aardes parallel aan ons, is het uiteraard veel interessanter om een parallelle aarde waar zich geen mensen hebben ontwikkeld te koloniseren dan om een lange onzekere ruimtereis van vele jaren naar, zeg, Alfa Centauri te maken. Zeg nou zelf, zou jij niet veel liever met je lief aan je exclusieve privéstrand liggen  met wuivende boomvarens op een parallelle aarde waar zich bijvoorbeeld nooit muggen hebben ontwikkeld omdat er geen warmbloedige dieren voorkomen, dan je leven wagen om ingevroren een reis van duizend jaar maken naar een levenloze steenklomp?

Omgekeerd: parallelle aardes leveren dezelfde Fermi-achtige vraag op: als er bijna oneindig veel parallelle aardes bestaan, moet zich op sommige parallelle aardes veel eerder een intelligente soort hebben ontwikkeld dan hier. Waarom hebben we dan ondertussen geen bezoek gekregen van, zeg, intelligente dino’s of placodermen?

De uitvinder van de islam, Mohammed

Was Mohammed geestesziek?

Mensen die levendige visioenen zien, worden tegenwoordig al snel in een gesloten inrichting opgesloten. Vroeger was dat anders en werden lieden als Mohammed, Jeanne d’Arc en Ezechiël als grote zieners vereerd. Was Mohammed geestesziek of juist visionair?

“Mohammed leed aan geestesziekte”
Politicus Geert Wilders, zoals bekend geen groot liefhebber van de islam, heeft het weer voor elkaar. Hij slaagt er deze keer in de aandacht te trekken met een aantal boude uitspraken over de uitvinder van de islam, Mohammed. Volgens Wilders leed Mohammed aan een ernstige geestesziekte en verklaarde dit de visioenen die Mohammed kreeg. Hij baseert zich hierbij op het werk van de Vlaamse psycholoog Herman Somers.
De reacties van weldenkend Nederland waren, zoals gebruikelijk, voorspelbaar. Zo vond CDA-kopstuk Sybrand van Haersma Buma Wilders’ commentaren “onnodig” en “smakeloos”. Ook de door de sultan van Oman betaalde islamoloog Maurits Berger kon zich -niet verwonderlijk-  niet bepaald vinden in Wilders’ analyse.

Wat weten we van Mohammed?
Het is zelfs niet honderd procent zeker dat Mohammed, Arabisch voor ‘de verhevene’, wel bestaan heeft. Hoewel er door islamieten een aantal omvangrijke boekwerken over het leven van Mohammed zijn samengesteld, denk onder meer aan de Sirah rasoelallah (levensloop van de boodschapper van Allah) van Ibn Kathir en de zes verzamelingen hadith (vertelsels) over Mohammed’s leven, die groot gezag hebben in de islamitische wereld, is de historische authenticiteit hiervan twijfelachtig. Het is ook niet zeker dat de koran in de huidige vorm wel overeenkomt met de oorspronkelijke koran. Op basis hiervan conclusies trekken over het karakter van Mohammed, zoals Wilders hier op gezag van Somers doet, lijkt hiermee wat voorbarig. Wel zijn het -naast de koran- de enige bronnen waarover we kunnen beschikken.

Was Mohammed geestesziek?

De uitvinder van de islam, Mohammed
De uitvinder van de islam, Mohammed

Het beeld dat uit de koran en hadith naar boven komt -voor zover deze bronnen historisch authentiek zijn- is dat van een meedogenloze, berekenende man met een groot vermogen om mensen te manipuleren. Hij gebruikte zijn goddelijke autoriteit geregeld om voor hem persoonlijk bepaalde voordelen, zoals aantrekkelijke vrouwen of bezittingen, te verwerven. Zo bedreigt hij zijn vrouwen met een collectieve scheiding (koran, 66:5) en dwingt hij zijn geadopteerde zoon Said om van zijn vrouw Zeineb te scheiden, zodat hij zelf met haar kan trouwen (ibid., 33:37). Hij beschikte niet over veel fysieke moed en hield zich bij grote veldslagen meestal bij de achterhoede op. Dit gedrag wordt door klinisch psychologen over het algemeen niet als dat van een geesteszieke gezien.

In een visionair experiment heeft de Nederlands-Marokkaanse vrijdenker Hafid Bouazza geprobeerd de ervaringen van een profeet na te bootsen in de woestijn. Inderdaad kreeg hij een zonnesteek en ondervond hij naar eigen zeggen profetische sensaties.

Was Mohammed een psychopaat?
Door sommigen, onder meer islamcriticus Ali Sina, is geopperd dat Mohammed de karakteristieken van een psychopaat vertoonde. Hierop wijzen volgens Sina zijn egocentrisme (Hare checklist item 2), grote vermogen om mensen te manipuleren (Hare checklist item 4 t/m 6), oppervlakkige gevoelsleven (items 7 en 8), zijn theatrale gedrag  en de vaak onsamenhangende, onvertaalbare teksten in de koran. Dit laatste is karakteristiek voor psychopaten. Wat hiermee in strijd is, is het planmatige karakter van zijn activiteiten en de langdurige seksuele relaties met zijn vrouwen. Dat laatste kan echter ook te maken hebben met de geringe meerkosten die het hebben van vrouwen voor hem met zich meebracht. Hare’s checklist is in een westerse, monogame samenleving tot stand gekomen, waarin er een taboe rust op veelwijverij. Waarschijnlijk zal een psychopaat veel beter functioneren in een chaotische stammenmaatschappij in een tijd van grote sociale verandering dan in een strak geordende maatschappij.

Er is, zoals eerder gezegd, in de eeuwen na Mohammeds dood (als de man ooit bestaan heeft) behoorlijk gerommeld in zowel de koran als de overleveringen. Een psychopaat als voorbeeld stellen is voor een heerser erg aantrekkelijk, want dat verschaft deze een grote handelingsvrijheid. Mogelijk kan ook dit mede een verklaring zijn voor het beeld dat uit de koran en de hadith over Mohammed naar voren komt.

Kortom: het lijkt wat voorbarig om conclusies te trekken over het karakter of de geestesgesteldheid van Mohammed. Wel kan worden geconcludeerd, dat het beeld van Mohammed zoals dat in de koran en de hadith wordt geschetst, in strijd is met de ethische normen zoals die nu in Nederland bestaan.

Bronnen
Telegraaf
Herman Somers, boek

Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde.

Waarom zijn de aliens niet al hier? De Drake-vergelijking

Het aantal bewoonbare planeten in het heelal is in theorie werkelijk verbijsterend. Toch merken we tot nu toe een oorverdovende stilte. Waarom zijn de aliens niet hier? Een eerste artikel over deze Fermi Paradox, waarin de kans wordt berekend op een aardachtige planeet met intelligent leven.

Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde.
Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde.

Drake-vergelijking
Radio-astronoom Frank Drake bedacht de Drake-vergelijking die aangeeft van hoeveel buitenaardse beschavingen we radiostraling op kunnen vangen. Hierbij ging hij er van uit dat intelligente aliens zich alleen op een aardachtige planeet kunnen vormen. De formule ziet er ingewikkeld uit maar is in feite slechts een rijtje getallen dat met elkaar wordt vermenigvuldigd.

De Drake-vergelijking is: [latex]N = R^{\ast} \cdot f_p \cdot n_e \cdot f_{\ell} \cdot f_i \cdot f_c \cdot L \![/latex]

N: het aantal buitenaardse beschavingen is waarmee we zouden kunnen communiceren;
R*: de stervormingssnelheid in onze melkweg
fp is de fractie van sterren die planeten bezit
ne: het aantal planeten per ster dat leven zou kunnen herbergen
fâ„“: de fractie planeten waar daadwerkelijk leven ontstaat
fi: de fractie waarop ‘intelligent’ leven ontstaat (waartoe we onszelf heel onbescheiden rekenen)
fc: de fractie die in haar bestaan vanuit de aarde detecteerbare signalen produceert
L: de tijdperiode waarin deze beschavingen deze detecteerbare signalen uitzenden.

Wat komt er uit de Drake-vergelijking?
Drake bedacht deze vergelijking in 1962, toen we over veel minder astronomische kennis beschikten dan nu. Nu kunnen we dingen, zoals het detecteren van exoplaneten, waar Drake alleen maar over kon dromen. Ook is onze kennis over stervorming en planeetvorming aanmerkelijk uitgebreider dan toen. Bij een aantal getallen kunnen we dus realistische waardes plaatsen. De meeste getallen blijven echter nog een raadsel.

Zonachtige sterren
Veel astronomen gaan er (conservatief) van uit dat de enige plaats waar zich leven kan ontwikkelen, een aardachtige planeet is die rond een zonachtige ster draait. De reden is dat zonachtige sterren zowel klein genoeg zijn om lang genoeg mee te gaan om het ontstaan van leven mogelijk te maken, als groot genoeg om een voldoend groter leefbare zone te bezitten.

Blauwe reuzensterren leven extreem kort. Daar kan je dus beter niet naar planeten met leven zoeken.
Blauwe reuzensterren leven extreem kort. Daar kan je dus beter niet naar planeten met leven zoeken.

Rode dwergsterren, bijvoorbeeld, vormen weliswaar meer dan driekwart van alle sterren en leven zeer lang, duizenden miljarden jaren, maar hun bewoonbare zone is zeer smal en ligt dicht bij de ster. Als gevolg daarvan wordt de planeet vastgenageld aan de ster: tidal locking. Ongeveer zoals de maan altijd hetzelfde halfrond naar de aarde wendt.Volgens sommigen verdwijnt hierdoor het beschermende magneetveld en dus de atmosfeer. Aan de eeuwige-nachtzijde van de planeet ligt dan een dikke ijslaag. Aan de andere kant: een veel groter ster dan de zon brandt snel op. Zo gaat een zware blauwe reus als de ster Rigel minder dan honderd miljoen jaar mee. Het leven op aarde deed er twee miljard jaar (twintig keer zo lang dus) over om zich van één cel tot tot meercellige te ontwikkelen. Het percentage zonachtige sterren (F-klasse, G-klasse en K-klasse) is voorzover we weten ongeveer twintig. Eén op de vijf sterren is dus een zonachtige ster.

Stervormingssnelheid
Ons melkwegstelsel telt ongeveer driehonderd miljard sterren. Deze hebben zich alle in de dertien miljard jaar dat ons heelal bestaat, gevormd. In 2006 berekende een aantal wetenschappers hoeveel sterren zich per jaar vormen in de melkweg. Ze kwamen hierbij uit op ongeveer zeven sterren per jaar. Dit lijkt een redelijke schatting anno nu. In het verleden lag de stervormingssnelheid echter vele malen hoger. Het is realistischer van bijvoorbeeld vijftien tot twintig sterren per jaar uit te gaan.

Fractie van sterren met planeten
In de tijd van Drake was de mogelijkheid om dit vast te stellen pure science-fiction.

Satelliet COROT ontdekte super-aarde COROT 7B, zo extreem heet dat het gesteente regent. Duidelijk wat minder geschikt voor leven, dus.
Satelliet COROT ontdekte super-aarde COROT 7B, zo extreem heet dat het gesteente regent. Duidelijk wat minder geschikt voor leven, dus.

Gelukkig is dat nu anders, onder meer de exoplaneet-zoekende satellieten COROT en Kepler geven ons een steeds nauwkeuriger indruk van het percentage sterren dat over planeten beschikt. Naar schatting van astronomen beschikt ongeveer veertig procent van alle zonachtige sterren (zie voor) over planeten zo groot als de aarde of groter. Als we alle rode dwergen en reuzensterren (alsmede uitgebrande sterren, hoe onterecht volgens velen ook) afschrijven komen we dus uit op een getal voor fp van 0,40 * 0, 20 = 0,08 (acht procent).

Aantal planeten per ster waarop zich leven kan ontwikkelen
Ook dit onderwerp garandeert heftige discussies. In vorige eeuwen sidderden mensen van angst voor marsmannetjes, maar we weten nu dat er maar enkele plaatsen in het zonnestelsel zijn die leven kunnen herbergen zoals we dat op aarde kennen. Naast de aarde zijn dat Mars, de Jupitermaan Europa en de Saturnusmaan Enceladus (en volgens sommigen Titan), die over vloeibaar water in hun binnenste beschikken. In een verder verleden bevonden zich ook op Venus oceanen. Deze zijn nu totaal drooggekookt. Uitgaande van onze ervaringen in het zonnestelsel kunnen we concluderen dat een op de vier planeten of planeetachtige objecten, gastvrij kunnen zijn voor leven. In de praktijk is dit echter hooguit eencellig leven. Als we uitgaan van acht planeetachtige objecten per ster, betekent dat dus twee planeten per ster.

Percentage bewoonbare planeten waarop leven ontstaat
We kennen op dit moment maar één planeet waarop leven bestaat: onze aarde. Het leven op aarde ontstond opmerkelijk snel:  binnen een miljard jaar na het ontstaan van de aarde. De oudste fossielen dateren van 3,5 miljard jaar geleden. Een groot deel van deze miljard jaar was de aarde een roodgloeiende lavaplaneet. Gesteente van 3,8 miljard jaar oud, aangetroffen in Groenland, bevatte echter ook aanwijzingen dat er mogelijk leven was in die tijd.
Er zijn sterke aanwijzingen (o.a. methaanuitstoot en mogelijke overblijfselen van stromatolieten) dat ook Mars levensvormen bevat of bevatte. Zolang we Mars, Europa, Titan en Enceladus niet grondig hebben uitgekamd kunnen we geen andere uitspraken doen. Het is ook allerminst zeker dat het leven op de aarde zelf is ontstaan. Volgens sommige theorieën ligt de oorsprong van het leven in interstellaire wolken, een mogelijkheid waarmee Drake (net als met de al even omstreden panspermie) geen rekening hield.

Arbitrair kiezen we hier (mede gezien het extreem snelle ontstaan van leven op aarde) voor ongeveer een derde kans.

Hoeveel planeten ontwikkelen intelligent leven?
Intelligent leven vereist de mogelijkheid om informatie te kunnen verwerken. Deze mogelijkheden zijn voor een amoebe of zeepok niet bijzonder groot. Vandaar dat archeologen nog steeds geen amoebenbeschaving of zeepoktempel hebben opgegraven, hoewel deze soorten er al vele honderden miljoenen jaren zijn.

Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde.
Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde. Saai...

Uit fossielen en schedelmetingen weten we wel dat dieren in de loop van miljarden jaren steeds slimmer werden. Zo was het slimste dier dat leefde aan het einde van de tijd van de dino’s, Troödon, ongeveer zo slim als een modern zoogdier. Er zijn nu meerdere soorten met een hoge hersenmassa. De walvisachtigen, aapachtigen, papegaaiachtigen en de octopusachtigen hebben alle een relatief hoge hersenmassa. Dit zijn alle vier verschillende diergroepen die zich – als de groei in hersenmassa doorzet – ook tot intelligente levensvormen kunnen ontwikkelen. Omdat er meerdere groepen dieren zijn die dit potentieel hebben, is de waarschijnlijkheid dat zich intelligent leven ontwikkelt, vermoedelijk hoog.

Als de biosfeer maar lang genoeg bestaat om ingewikkelde diersoorten voort te kunnen brengen. Juist dat laatste is problematisch. Gedurende drie miljard jaar kwamen er op aarde alleen eencelligen voor. Pas vrij kort geleden, tegen het einde van het Precambrium zeshonderd miljoen jaar geleden, ontstonden er meercellige organismen. Er was namelijk pas toen voldoende vrije zuurstof om ingewikkelder dieren met een brein van energie te voorzien. Als we uitgaan van de geschiedenis van de aarde, is de ontwikkeling van een celkern en meercelligheid een veel grotere stap geweest dan de ontwikkeling van intelligent leven. Waarschijnlijk bevatten daarom verreweg de meeste planeten met leven alleen bacterie-achtige organismen. De fractie planeten met intelligent leven is dus misschien op een duizendste of nog minder te stellen. De kans is veel groter dat zich een tweede Venus vormt of dat er nog steeds alleen bacteriën rondkrioelen als de zon opzwelt tot een rode reus.

Hoeveel intelligente aliensoorten ontwikkelen zich tot een beschaving die in staat is radiogolven voort te brengen?
De mens als soort bestaat zeker driehonderdduizend jaar. Het grootste deel van die tijd – tot ongeveer tienduizend jaar geleden – leefden de mensen als jagers en verzamelaars.

Dolfijnen zijn slimme dieren. Helaas hebben ze geen ledematen waarmee ze gereedschap kunnen vasthouden.
Dolfijnen zijn slimme dieren. Helaas hebben ze geen ledematen waarmee ze gereedschap kunnen vasthouden.

Ongeveer tienduizend jaar gelden werd de landbouw ontwikkeld, waardoor veel hogere bevolkingsdichtheden mogelijk waren. Moderne wetenschap bestaat nog veel korter: enkele honderden jaren. De eerste radio- en televisieuitzendingen dateren van minder dan een eeuw terug. Een bol met radiogolven verspreidt zich met de lichtsnelheid over de naburige sterren.

Er zijn op aarde meer relatief intelligente soorten – de eerder genoemde andere aapachtigen, octopusachtigen, papegaaiachtigen en walvisachtigen – maar voor een dier zonder ledematen als een papegaai of walvis, hoe intelligent mogelijk ook, is het onmogelijk om verder te komen dan het uitwisselen van ingewikkelde verhalen en liederen. Een intelligente soort moet effectief gereedschappen kunnen gebruiken. Alleen de octopusachtigen en de aapachtigen voldoen hieraan. Octopussen leven echter solitair. Voor een beschaving moeten individuen in groepen leven en voor langere tijd op één plaats kunnen blijven.  Ook moet het mogelijk zijn om ingewikkelde apparaten en elektronica te kunnen bouwen. Onder water is dat zeer lastig. Kortom: het is moeilijk voorstelbaar dat een waterbewonende soort verder komt dan de steentijd.

Er zijn meer scenario’s denkbaar. De planeet kan bijvoorbeeld nauwelijks metalen bevatten, waardoor de bewoners veroordeeld zijn tot een bestaan dat de steentijd niet ontstijgt. Dat er veel metalen op de oppervlakte van de aarde voorkomen is, denken onderzoekers -letterlijk- een toevalstreffer: een metaalrijke asteroïde sloeg in. Van nature zakken metalen naar de kern. Een beschaving kan zich ontwikkelen in een niet-technische richting – in feite is dit meer de regel dan een uitzondering. Alleen de Chinese en Europese beschavingen kenden een sterke inheemse technische traditie.

Hoe lang gaat de buitenaardse beschaving door met radiogolven uitzenden?
Radiozenders zijn nu veel minder krachtig dan vroeger, omdat radioontvangers veel beter zijn geworden. Vrijwel alle radioverkeer is nu digitaal in plaats van analoog. Op lichtjaren afstand worden de bits van digitale uitzendingen nu uitgesmeerd, waardoor het lijkt alsof de aarde witte ruis uitzendt. Paradoxaal was de aarde voor aliens vijftig jaar geleden dus duidelijker te ontdekken dan nu. Beschavingen hebben ook een eindige levensduur. We worden nu geconfronteerd met het opraken van grondstoffen, fossiele brandstoffen en de gevolgen van milieuvervuiling. Het had weinig gescheeld of door de Cubacrisis van 1962 was een nucleair Armageddon uitgebroken.  Wie weet vinden wetenschappers in de toekomst een nog veel dodelijker wapen uit waardoor de mensheid zichzelf opblaast of vergiftigt en is dit de reden dat we zo weinig merken van andere technisch ontwikkelde beschavingen. Toch moeten we een realistisch getal zien te vinden. Vijfhonderd jaar lijkt een redelijke schatting. Dit op basis van de levensduur van eerdere menselijke beschavingen zoals de Tolteekse, de Egyptische en de Indusbeschaving. Dit is trouwens ook een uitstekend argument om ook op buitenaardse werelden kolonies te stichten. Zij kunnen de aardbewoners redden als het op aarde uit de hand loopt.


De gevolgen van een kunstmatig zwart gat dat ontsnapt zijn vermoedelijk vrij akelig. Ter geruststelling: dit ligt op dit moment nog ver buiten onze mogelijkheden. Nog wel…

Hoeveel buitenaardse beschavingen zijn er nu in de Melkweg?
Er vormden zich ongeveer vijftien tot twintig sterren per jaar miljarden jaren geleden. Naar schatting heeft ongeveer acht procent van alle sterren interessante planetenstelsels (dit is exclusief de rode dwergen, driekwart van alle sterren). Naar schatting heeft elk van deze sterren twee planeten waar in potentie leven kan ontstaan.
Omdat leven op aarde zeer snel nadat de omstandigheden daar geschikt voor waren al is ontstaan, moet het ontstaan van leven niet een erg zeldzame gebeurtenis zijn. Laten we pessimistisch uitgaan van een derde kans.
Veel gecompliceerder is de ontwikkeling van eencellig naar meercellig (en dus in potentie intelligent) leven. Het kostte op aarde maar liefst drie miljard jaar om van eencellige naar meercellige te evolueren. Vandaar dat we hier uitgaan van een duizendste: een zeer zeldzaam proces. Uit de aanwezigheid van vier niet verwante diergroepen op aarde met een verhoogde hersenmassa leiden we af dat een hogere intelligentie een natuurlijk gevolg is van voortschrijdende evolutie. De kans dat er uiteindelijk een intelligente soort ontstaat, gegeven dat er meercellig leven bestaat, is hiermee vrij hoog.
Een intelligente soort kan zowel op het land, in de zee of in de atmosfeer voorkomen (van veel superaardes wordt een zeer dikke atmosfeer voorspeld). Alleen landbewoners (of andere soorten, met onwaarschijnlijk veel geluk) kunnen zich tot een gereedschap gebruikende  soort ontwikkelen. Misschien dat één op de tien soorten zich uiteindelijk tot technische beschaving ontwikkelt. De rest is voor eeuwig opgesloten op hun planeet, tenzij een welwillende buitenaardse soort ze bevrijdt voor ze uitsterven.
Laten we uitgaan van een periode van vijfhonderd jaar dat deze soort radiostraling uitzendt. Als de soort naar andere sterren reist wordt deze periode uiteraard veel langer. Alleen al de reis naar een andere ster duurt honderden tot duizenden jaren.
Dan komen we in totaal uit, alleen al in deze Melkweg, op 15 (aantal nieuwe sterren per jaar)  x 0,08 (percentage sterren dat zonachtig is en een planetenstelsel heeft)  x 2 (aantal planeten in bewoonbare zone of met grote ondergrondse oceaan)  x 1/3 (kans op ontstaan leven) x 1/1000 (kans op ontwikkeling van meercellig intelligent leven) x 1/10 (kans op de ontwikkeling van een technische beschaving) x 500 (levensduur van de technische beaschaving)= 0,4 beschavingen. Dit is de kans dat er op dit moment ergens in de Melkweg zich een beschaving vindt die ook radiogolven uitzendt. Erg ver kunnen we niet luisteren – misschien een bol met honderd lichtjaar doorsnede, als we een veel betere radiotelescoop gebruiken dan die waar we nu over beschikken (op dit moment kunnen we een grote radiozender in de buurt van Alfa Centauri net uit de achtergrondruis pikken). Dat is maar een heel klein gebiedje: het melkwegstelsel heeft een doorsnede van vijftigduizend lichtjaar. Het is dus erg logisch dat we niets horen van aliens. Aan de andere kant, deze aannames zijn op sommige punten boterzacht…

Eend of konijn? Het hangt er vanaf wat voor theorie je over dit plaatje in je hoofd hebt.

“We missen het grootste deel in de Large Hadron Collider”

Van de miljarden botsingen in de Large Hadron Collider, de enorme versnellingsring van het CERN op de grens van Frankrijk en Zwitserland waarmee protonen tegen elkaar worden gebeukt, worden er maar enkelen geanalyseerd. De rest wordt gezien als niet-interessant of “vervuild” omdat er onregelmatigheden in voorkomen. Dat is niet zo slim, stelt een groep onderzoekers. Deze onregelmatigheden zouden wel eens een goudmijn aan experimentele gegevens voor afwijkende natuurkundige theorieën kunnen opleveren.

Theoriegeladenheid van de waarneming
Wellicht herinnert u de stelling nog van een college wetenschapsfilosofie. Waarneming is theoriegeladen. Stel, je ziet een groot plantaardig ding ergens staan.

Eend of konijn? Het hangt er vanaf wat voor theorie je over dit plaatje in je hoofd hebt.
Eend of konijn? Het hangt er vanaf wat voor theorie je over dit plaatje in je hoofd hebt.

Een stedeling zal zeggen: een boom. Een plattelandsbewoner met meer natuurkennis zal hetzelfde groeisel aanduiden als een esdoorn. Een boomkweker kan misschien zelfs de cultivar herkennen. Een kind ziet een spannend ding om in te klauteren. Een ambtenaar ziet een stuk natuurwaarde (of, vaker, een lastig obstakel voor het nieuwe winkelcentrum dat voor de realisatie van de vierde doelstelling van het vijfjarenplan absoluut noodzakelijk is).

Alle zien ze hetzelfde object, maar door hun verschillende kennis en wereldbeeld interpreteren ze deze anders. Kortom: je kennis en de ideeën waarin je gelooft bepaalt heel sterk wat je ziet. Voor wetenschappers geldt dit nog sterker omdat ze met vaak zeer ingewikkelde wetenschappelijk instrumenten werken. Achter die instrumenten zit vaak een ingewikkelde theorie. Alles wat buiten deze theorieën valt, is in principe niet met het instrument waar te nemen of wordt gezien als een meetfout. Bij de natuurkundeopleiding leer je om al te afwijkende meetpunten weg te gooien. In landbouw- of biologisch onderzoek is dit een wetenschappelijke doodzonde als je daar geen heel goede reden voor hebt (bijvoorbeeld omdat je constateert dat een konijn de maïszaailingen in plot C3 heeft opgegeten), want daarmee verpest je de statistische eigenschappen van de proef.

Monomanie op de LHC?
De Large Hadron Collider is één van de duurste wetenschappelijke instrumenten ooit gebouwd. Onderzoekstijd op de LHC is schaars. Op dit moment wordt het meeste onderzoek gedaan om slechts één vraag te beantwoorden: bestaat het Higgsdeeltje? Het Higgsdeeltje is een door het Standaardmodel (het natuurkundige model dat het gedrag van alle tot nu toe ontdekte deeltjes geheel verklaart) verondersteld deeltje dat moet verklaren waarom sommige elementaire deeltjes zoals quarks en elektronen massa hebben. De LHC doet niets anders dan miljarden malen achter elkaar protonen opzwepen tot iets minder dan de lichtsnelheid en vervolgens op elkaar laten beuken. De bedoeling is dat er in ieder geval in enkele van die botsingen Higgsdeeltjes aan te treffen. Andere vragen, afkomstig van minder populaire theorieën, blijven daarentegen onderbelicht. Logisch: er is maar een beperkte tijd beschikbaar om te meten en er komt werkelijk een onvoorstelbare hoeveelheid data uit de LHC: per jaar vijftienduizend harde schijven. Alle botsingen waar niet precies iets uitkomt wat lijkt op een Higgsdeeltje, wordt weggegooid. Mogelijk zitten hier uiterst interessante dingen tussen.

Anomale botsingspaden
Deeltjesfysici Patrick Meade, Michele Papucci en Tomer Volansky vinden dat laatste niet erg slim. Ze stellen nu voor om ook te letten op andere “anomale botsingspaden”: gedrag van deeltjes die zich zeer afwijkend gedragen.

In een bellenkamer laten geladen deeltjes een spoor na van bellen. Zo werd het positron ontdekt.
In een bellenkamer laten geladen deeltjes een spoor na van bellen. Zo werd het positron ontdekt.

In tegenstelling tot de extreem nauwkeurige kwantumelektrodynamica, de theorie die elektromagnetisme op kwantumschaal beschrijft (dertien decimalen precies; de nauwkeurigste theorie ooit) is kwantumchromodynamica niet erg. Op zich is dat ook logisch: kerndeeltjes, vooral quarks: de bestanddelen van protonen en neutronen, zijn veel lastiger te meten dan de veel handelbaarder elektronen. Tot overmaat van ramp reageren gluonen, de deeltjes waarmee quarks op elkaar reageren, ook nog met elkaar, wat betekent dat zelfs het gedrag van een enkel proton of neutron al een wiskundige nachtmerrie wordt. Laat staan een complete atoomkern van, zeg, goud of uranium. Het betekent echter ook dat QCD wel eens niet kan kloppen en er zich allerlei nog onbekende deeltjes met afwijkend gedrag schuilhouden in de zee van gevormde deeltjes.

Op deeltjessafari
Afwijkend gedrag van deeltjes die in alternatieve theorieën voorkomen kan onder andere bestaan uit kinks: sporen die plotseling van richting lijken te veranderen zonder een tweede knooppunt, sporen die uit het niets lijken op te duiken, afwijkende relaties tussen energie en afstand, afwijkingen in timing, ‘normale’ sporen die minder hits (‘bubbels’) dan normaal opleveren, afwijkende krommingen en sporen die oplossen in het niets. Opmerkelijk genoeg stellen de drie dit soort verschijnselen al waar te hebben genomen in diverse botsingsproeven.
Het drietal stelt als echte experimenteel natuurkundigen voor om gewoon op deeltjessafari te gaan, afwijkende verschijnselen er uit te pikken en ons domweg te laten verrassen door wat Moeder Natuur ons voorschotelt. Gezien de niet bijster indrukwekkende resultaten van veertig jaar snaartheorie, klinkt dat als een zeer aantrekkelijk voorstel. We weten niet alles. Dat maakt wetenschap nou juist zo leuk.

Bron
ArXiv

Albinokonijn Alba gloeide groen op als het met blauw licht werd beschenen.

Transgene kunst

Vergeet huisdieren die tot handtas worden verwerkt en de vloer ondersmeren met pindakaas. Een echte kunstenaar doet aan genetische manipulatie als kunst. Een paar voorbeelden. Grensverleggend of is dit pas echt entartete Kunst?

Opgloeiend konijn
De Braziliaanse kunstenaar Eduardo Kac bouwde met behulp van een bevriende biogeneticus al in het jaar 2000 het gen voor Green Fluorescent Protein, GFP,  in in het albinokonijn Alba.

Het gen was afkomstig van de fluorescerende zeekwal Aequorea Victoria. Het konijn is zonder bijzondere belichting kleurloos.Pas op het moment dat het konijn wordt beschenen met blauw licht, begint het groen te fosforesceren.

Kac wilde hiermee een discussie uitlokken. Er zijn in de VS vrij weinig publieke bezwaren tegen genetisch gemanipuleerde organismen zoals die in Europa wel heersen, maar het bestaan van Alba leidde direct tot felle discussies.

Klaarblijkelijk vinden fatsoensrakkers dat het genetisch manipuleren van een plant of dier wel mag als dat voordelen als meer winst, een betere groei of effectievere medicijnproductie voor de mens oplevert, maar niet als kunstproject. Wat dat betreft is Kac uitstekend in zijn missie geslaagd.

Het albinokonijn Alba gloeide groen op als het met blauw licht werd beschenen. Connecticut College

Hij heeft ook anderen op een idee gebracht. In Oost-Azië is een lichtgevend zebravisje, de GloFish nu een grote hit. Invoer van genetisch gemanipuleerde organismen, dus ook GloFish, is verboden in de EU.

Genesis
Transgene kunst is een vorm van bio-art: kunst met biologische organismen. Deze kunstvorm is uiterst omstreden. In een ander kunstobject, Genesis uit 1999, liet Kac in het DNA van bacteriën als morsecode een bijbelvers inbouwen (Genesis 1:26) waarin de mens toestemming wordt gegeven om met de schepping te doen wat deze goeddunkt.  UV-straling veroorzaakt mutaties in bacteriën. Door de UV-lamp aan te zetten kan de bezoeker dus de boodschap vernietigen, maar grijpt dan zelf in de natuur in…

Kunstenares Patricia Piccinini stelde met dit kunstwerk de filosofische vraag: waar ligt de ethische grens van genetische manipulatie?


Mensvarkens

Kunstenares Patricia Puccinini waagt zich niet in het laboratorium, maar toont de gevolgen als we diep ingrijpen in de natuur. In haar kunstwerken, vervaardigd van siliconen, toont ze bizarre mengvormen van mensen en dieren.

In één van haar beroemdste werken geeft een wezen dat een hybride is tussen een mens en een varken, borstvoeding aan een stel nakomelingen. Toeschouwers worden het meeste geraakt door de haast menselijke blik in het gezicht van het wezen. Hoe ver mogen we gaan met het overschrijden van de soortgrenzen?

Alle fundamentele natuurkundige theorieën bevinden zich in één van de zeven gebruikte hoekpunten. Wat ligt er in de ontbrekende hoekpunt?

De magische kubus

Er zijn drie fundamentele natuurconstanten: de lichtsnelheid, de constante van Planck en de sterkte van de zwaartekracht. Samen vormen ze de drie dimensies van een magische kubus. Zeven van de acht hoekpunten krijgen (of kregen) veel aandacht van wetenschappers. Wat verbergt zich achter de achtste hoekpunt?

Newtons twee hoekpunten
Alle grote natuurkundetheorieën die met ruimte, tijd en kwantummechanica te maken hebben, zijn onder te brengen in een kubus. Je gaat uit van de klassieke theorie van Isaac Newton die je van de middelbare school kent: krachten, versnellingen en dergelijke.

Alle fundamentele natuurkundige theorieën bevinden zich in één van de zeven gebruikte hoekpunten. Wat ligt er in de ontbrekende hoekpunt?
Alle fundamentele natuurkundige theorieën bevinden zich in één van de zeven gebruikte hoekpunten. Wat ligt er in de ontbrekende hoekpunt?

Newton “ontdekte” de zwaartekracht (althans: was de eerste die zich afvroeg waarom  voorwerpen omlaag vallen). Vandaar dat de twee achterste hoekpunten onder, Newtons mechanica en Newtons zwaartekrachtstheorie, voor zijn rekening komen. Als je aan Newtons klassieke theorie de zwaartekrachtsconstante G toevoegt, krijg je namelijk Newtons zwaartekrachtstheorie. Een aantal eeuwen voldeed deze heel aardig en voor het alledaagse leven in feite nog steeds.

Einstein en de lichtsnelheid
Eind negentiende eeuw werd ontdekt dat licht een (in het vacuüm) onveranderlijke snelheid heeft: c. Einstein werkte deze gedachte in 1905 verder uit in de speciale relativiteitstheorie, die beschrijft wat er met dingen in de buurt van de lichtsnelheid gebeurt. Enkele jaren later volgde de algemene relativiteitstheorie, waar ook de zwaartekracht in is verwerkt. Dit zijn de twee voorste hoekpunten beneden. Atoomklokken en GPS werken alleen omdat rekening wordt gehouden met de speciale en algemene relativiteitstheorie. Deze vier hoekpunten zijn de klassieke natuurkunde.

Kwantumraadsels
Omstreeks die tijd dook ook de constante van Planck, h, op. De consequenties van het bestaan van quanta (h is hierin de elementaire eenheid) brachten natuurkundigen totaal tot wanhoop. Uiteindelijk ontstond de kwantummechanica, nog steeds een slecht begrepen en moeilijk te bevatten theorie die geregeld nieuwe absurditeiten oplevert. Wel is bijvoorbeeld kwantumelektrodynamica de nauwkeurigste theorie ooit.
Alle theorieën waar de constante van Planck een rol in speelt, bevinden zich in het bovenste vlak van de kubus. Toen de kwantummechanica werd uitgebreid met Einsteins speciale relativiteitstheorie, ontstond bijvoorbeeld het Standaardmodel, dat alle bekende deeltjes in de natuur beschrijft, het hoekpunt linksboven.

Snaartheorie of snaarsciencefiction?
Volgens veel natuurkundigen hebben ze een theorie van alles gevonden die ze snaartheorie noemen. Deze verenigt het standaardmodel en de algemene relativiteitstheorie, althans: dat is de bedoeling. De resultaten zijn niet echt denderend: er is na veertig jaar gereken en wiskunstig geworstel nog steeds geen voorspelling met de snaartheorie gedaan die je met bijvoorbeeld een deeltjesversneller kan toetsen. In de meeste wetenschappen is dit een doodzonde. Niettemin is de theorie nog steeds erg populair onder de beoefenaars er van.

Het onbekende hoekpunt
Oplettende lezers hebben al gezien dat er één hoekpunt in de nevels verborgen blijft. Geen enkele natuurkundige heeft geprobeerd om een theorie te beschrijven die kwantummechanica en zwaartekracht (zonder relativistische effecten) met elkaar in overeenstemming brengt. We weten daarom nog steeds niet wat zwaartekracht op kwantumniveau precies voorstelt. Wat is de kwantummechanische oorzaak van massa? En zijn er misschien meer kwantummechanische effecten die in het dagelijks leven optreden, maar die onopgemerkt blijven? Waarom wordt hier geen onderzoek naar gedaan? Is dit geen slimmere route naar de theorie van alles?

Bron:
De natuurwetten, iconen van onze kennis, Sander Bais (ISBN 90 5356 714 3, NUR 616/754)

Norman Borlaug, de vader van de Groene Revolutie, redde waarschijnlijk miljarden mensen het loeven.

Wetenschap als ontwikkelingshulp

Fundamenteel wetenschappelijk onderzoek heeft, zo heeft het verleden uitgewezen, per saldo een enorm positief effect op de wereld en de mensheid. We kunnen alleen niet voorspellen wie het meeste zal profiteren.Zou je fundamenteel-wetenschappelijk onderzoek niet moeten zien als een vorm van ontwikkelingshulp?

Fundamenteel-wetenschappelijk onderzoek: geen direct nut, op de langere termijn de beste investering denkbaar
Toen een Britse hoogwaardigheidsbekleder de Engelse negentiende-eeuwse onderzoeker Michael Faraday vroeg wat het nut van onderzoek naar elektrische stroom was, antwoordde hij naar verluidt snibbig: u zult er op een dag belasting over kunnen heffen.

Norman Borlaug, de vader van de Groene Revolutie, redde waarschijnlijk miljarden mensen het loeven.
Norman Borlaug, de vader van de Groene Revolutie, redde waarschijnlijk miljarden mensen het loeven.

Met de invoering van de energieheffing op elektriciteit bleken Faradays woorden profetisch. De ontdekkingen op het gebied van elektromagnetisme brachten de Britten veel winst, maar oud-kolonie Verenigde Staten nog veel meer. Dit geldt ook voor andere fundamentele wetenschappelijke doorbraken, die vaak in heel andere landen dan waar het onderzoek verricht is, voor voordelen heeft gezorgd.

Ontwikkelingshulp
In feite is fundamenteel-wetenschappelijk onderzoek dus een soort ontwikkelingshulp aan de landen die het best in staat zijn de resultaten van dit onderzoek te vertalen in winstgevende producten. Pasteurs ontdekkingen en de Groene Revolutie van Borlaug hebben bijvoorbeeld meer levens gered dan decennia van bilaterale hulp. Misschien is het een verstandig idee om fundamenteel-wetenschappelijk onderzoek ook zo te behandelen. Als je het zo bekijkt doen landen als de Verenigde Staten en Japan behoorlijk veel aan ontwikkelingshulp, heel wat meer dan de 0,13% die ze aan rechtstreekse ontwikkelingshulp geven.

Wetenschappelijk onderzoek redde miljarden levens
Een bekende kritiek op grote prestigeprojecten als de Large Hadron Collider is dat dat geld veel beter kan worden besteed om de arme kinderen in Afrika te helpen. In feite wordt dit geld besteed voor deze kinderen, want tegen de tijd dat deze kinderen opgegroeid zijn, zijn er door de experimenten m et o.m. de LHC allerlei fundamenteel-natuurkundige ontdekkingen gedaan die het armoedeprobleem tot iets van het verleden maken. in feite is armoede nu al een veel kleiner probleem dan het in de jaren vijftig was. Waar vroeger in landen als India of China hongersnoden schering en inslag waren, is er nu genoeg te eten. De reden: fundamenteel-wetenschappelijk en praktisch wetenschappelijk onderzoek naar onder meer verbetering in landbouw en informatietechnologie, waardoor er veel goedkoop voedsel op de markt kwam en veel Indiërs als telewerker aan de kost komen.

Geen betere ontwikkelingshulp dan wetenschappelijk onderzoek
Wetenschappelijke kennis is onvernietigbaar, groeit en ontwikkelt zich steeds verder.  Het kost vrijwel niets om eenmaal verworven wetenschappelijke kennis te verspreiden. Ook vormt beschikbare kennis een bouwsteen voor nieuwe ontdekkingen en technologieën. Dus ben je een wereldverbeteraar, heb dan wat meer geduld met die wereldvreemde figuren met foute brillen in labjassen. Waarschijnlijk zijn ze je probleempje al aan het oplossen, al beseffen ze zelf nog van niet…

Abraham Maslow onderscheidde vijf niveaus in zijn piramide van behoeften.

Een wereld met alleen geluk: kan dat?

Stel je voor, je wordt wakker in een wereld waarin iedereen gelukkig is. Iedereen zou rekening houden met elkaar en begrip voor elkaar opbrengen. Is een dergelijke wereld denkbaar of per definitie onmogelijk?

De droom van een ideale wereld is al zo oud als de mensheid. Een oud ideaal – een wereld zonder gebrek, hebben we in rijke landen als Nederland zestig jaar geleden al bereikt en is ook in het grootste deel van de wereld nu steeds meer realiteit. Niemand hoeft hier van de honger om te komen, al blijkt uit de noodzaak van voedselbanken dat de overheidsbureaucratie niet in staat is om iedereen op tijd aan een redelijk bestaan te helpen. Jezus en andere denkers als Boeddha spraken al over ideale werelden waarin verlichte mensen wonen die het beste met elkaar voorhebben. Kleine groepen mensen brengen deze droom al in praktijk: een gelukkig getrouwd echtpaar bijvoorbeeld. Zou dit ook op grotere schaal kunnen? Kunnen we een wereld creëren waar iedereen domweg gelukkig is?

Menselijke behoeften en de piramide van Maslov
Deze vraag is lastiger te beantwoorden dan het lijkt. Geluk bestaat namelijk in verschillende bewustzijnsniveaus. Zo is er het geluk van een volle maag en een het geluk van veiligheid.

Abraham Maslow onderscheidde vijf niveaus in zijn piramide van behoeften.
Abraham Maslow onderscheidde vijf niveaus in zijn piramide van behoeften.

Ook geaccepteerd worden door een groep of een aantrekkelijke seksuele partner is een bron van veel geluk. Op een nog hoger bewustzijnsniveau bestaat er het geluk van voldoende intellectuele uitdagingen, leuk zinnig werk (waardoor je in een toestand van flow raakt) en een leven dat zin heeft door bijvoorbeeld een geloof of een bepaalde visionaire overtuiging: existentieel geluk dus.

De humanistische psycholoog Abraham Maslov, mogelijk geïnspireerd door de Griekse denker Epicurus,  veronderstelde dat deze geluksniveaus hiërarchisch geordend zijn: pas als een lager geluksniveau bereikt is, ontstaat een hoger geluksgevoel. Opmerkelijk genoeg blijkt dit niet altijd zo te zijn. Heel veel mensen rapporteren geluk zonder dat ze bijvoorbeeld een gevierd lid van de maatschappij zijn of een aantrekkelijke seksuele partner hebben. Anderen voelen zich diep ongelukkig terwijl ze alles hebben wat hun hartje begeert. Eén van de beroemdste voorbeelden uit de geschiedenis is prins Siddharta Gautama, de grondlegger van het boeddhisme die zijn luxe leven vaarwel zegde om het vraagstuk van het lijden op te lossen. (Hij deed dit door alle begeerte uit te bannen).

Geluksgevoel hangt boven een bestaansminimum niet veel van welvaart af
Uit onderzoek blijkt dat Maslov tot op zekere hoogte gelijk heeft. Mensen in zeer arme landen zijn veel minder gelukkig dan mensen in rijke landen en hun mate van geluk stijgt naar mate hun rijkdom toeneemt. Hier zit echter een bovengrens aan: ongeveer het niveau waarbij iedereen voldoende voedsel, onderdak en bestaanszekerheid heeft. Daarboven gaan andere behoeften een rol spelen.

Dankbaarheid: niet in de piramide van Maslov, wel erg belangrijk
Belangrijker is dankbaarheid: het vermogen om te genieten van wat je hebt of at je meemaakt en dat te waarderen als geschenk. Uit onderzoek blijkt dat het geluksgevoel met 25% stijgt door dankbaar te zijn met wat je hebt (1). Voel je je beroerd, ga dus niet naar het winkelcentrum of slijmen bij je baas om opslag te krijgen: geniet van de kleine dingen om je heen. Zowel Jezus als Boeddha hebben het in feite over dankbaarheid.
Ook van veel carrieremensen hoor je vaak dat ze gelukkiger waren toen ze nog van een uitkering leefden. Blijkbaar weegt het extra geld van een drukke baan (waar niet altijd veel van overblijft) niet op tegen dat van de relatieve vrijheid van iemand met een uitkering. Wel klagen veel uitkeringsgerechtigden over de leegheid en uitzichtloosheid van hun bestaan. Ook is de overheid de laatste jaren bezig om mensen met een uitkering aan het werk te krijgen, vaak kwaadschiks. Afgunst daarentegen maakt daarentegen ongelukkig. Wel worden afgunstige mensen sneller rijk. Wil je als politicus dat de economie in je land snel groeit, dan moet je de afgunst flink stimuleren.

Flow als bron van geluk
Uit diverse onderzoeken komt naar voren dat als mensen in hun werk een ideaal evenwicht bereiken tussen prikkel en capaciteit, ze in een toestand van flow belanden. Het begrip flow is geïntroduceerd door de Hongaarse psycholoog Mihaly Csíkszentmihályi. Ze gaan dan helemaal op in waar ze mee bezig zijn. Zijn ze eenmaal in flow, dan kunnen ze bergen verzetten en voelen ze zich gelukkig . Op de een of andere manier lijkt de mens dus inderdaad “gemaakt” om te werken. Wel moet dit werk dan uitdagend zijn en meegroeien met de capaciteiten van de werkende. Aan dat laatste mankeert het nogal eens, wat er toe leidt dat veel mensen in hun baan opbranden. Het wordt kortom tijd dat we de economie aan gaan passen aan de mens in plaats van, zoals nu, de mens aan de economie.

Bronnen
1. Journal of Personality and Social Psychology

Wat de ene theorie beter maakt dan de andere

Binnen de wetenschapsfilosofie probeert men wat te zeggen over het hoe en waarom van de wetenschap en haar methodes. Zoals het filosofen betaamt, is er weinig consensus in het wetenschapsfilosofisch vakgebied. Bij deze een opvatting over wat we wel kunnen zeggen.

1. Dingen veranderen. Ik neem aan dat iedereen, realist of idealist, het daar mee eens is.
2. Dankzij de wetenschap krijgen veranderingen een bepaalde richting. Nieuwe bevindingen zorgen voor nieuwe apparatuur waarmee we nieuwe handelingen kunnen verrichten of oude handelingen op een nieuwe manier kunnen verrichten. Zo kunnen we dankzij verschillende vervoermiddelen binnen kortere tijd een langere afstand afleggen en op plaatsen komen die eerst ontoegankelijk waren.
3. Dit zorgt er onder andere voor dat we als mensen op een andere manier tegen dingen aankijken en anders in het leven staan. Ook mensen veranderen, tussen generaties evenals in één mensenleven.
Ik heb bewust gekozen voor het woord ‘veranderen’ omdat deze een vrij neutrale connotatie heeft. Of de verandering een (positieve) vooruitgang betreft is nog maar de vraag. Sterker nog, ik denk dat DAT de vraag is waar het in de wetenschapsfilosofie om draait.
Vele gelezen stukken draaien om de hoedanigheid (of status) van de werkelijkheid (of ontologie) en of uit die werkelijkheid door ons als mens met al haar tekortkomingen een waarheid geabstraheerd kan worden. Zie het volgende schema:

Werkelijkheid -?-> waarheid –> goed en fout –> positief en negatief

Afhankelijk van het antwoord op de vraag of er zoiets als ‘waarheid’ bestaat volgt of theorieën (of paradigma’s, zo je wilt) cumulatief zijn of niet en of wij dit kunnen meten/weten.
Een verdieping in de wetenschapsfilosofie heeft mij vooral veel onenigheid tussen verschillende filosofen over deze onderwerpen te berde gebracht. Het dichtst dat we bij ‘waar’ zijn gekomen vind ik in het tweede deel van de definitie van wetenschappelijk realisme van van Fraassen: “… acceptance of a scientific theory involves the belief that it is true” [1].
Het ‘geloof dat iets waar is’ is naar mijn idee het dichts bij een bevredigend antwoord tot nu toe. Naar aanleiding van de drie punten waar ik mee begon, zou ik verder willen gaan met deze notie van ‘waarheid’.
4. Om een verandering als positief of negatief te kunnen beschouwen, is er een notie van waarheid nodig om de verandering aan te meten. Deze waarheid vinden we, tot dusver, in ons geloof in die waarheid.
5. Ons geloof in een bepaalde waarheid kunnen we rechtvaardigen door bij onszelf te rade te gaan. Als er verschillende theorieën zijn die bepaalde fenomenen op een verschillende manier verklaren en verschillende voorspellingen doen, kiezen we doorgaans voor die theorie waarvan we de kans op een gelukkig leven het grootst achtten.
6. Uit het idee dat we nu ouder worden en gezonder kunnen blijven dan vroeger volgt het idee dat de wetenschap ons verder heeft gebracht in positieve zin.

Hieruit volgt dan dat een theorie die naar ons idee meer verklaard en op een preciezer manier, we daarom beter kunnen noemen dan een voorgaande theorie.

[1] Curd, M. & Cover, J.A. “Philosophy of Science: The Central Issues” (1998). Pagina 1066