Stel, er landt een buitenaards ruimteschip op aarde. Dan komt de volgende vraag. Hoe kunnen we communiceren met aliens? Hun biologie verschilt namelijk totaal van die van ons.
Communicatiesystemen
Wij mensen communiceren vooral met geluid. Dit vullen we aan met lichaamstaal. In de loop van de menselijke geschiedenis zijn we deze geluiden en de abstracte ideeën waar ze voor staan, op gaan schrijven. Pas in de laatste twee eeuwen gebruiken we ook elektronische methoden om te communiceren.
Hoe zouden aliens communiceren?
Via welk medium aliens communiceren, hangt heel erg af van hun biologie en hun natuurlijke leefomgeving. Andere dieren maken gebruik van geluid, maar ook van andere middelen om te communiceren. Denk zijn felle kleuren, lichaamsbewegingen en geuren. Boodschappen in kleuren en vormen kennen we natuurlijk als schrift. Lichaamsbewegingen als gebarentaal. Hiermee is informatie vrij snel over te dragen. Geuren zijn hiervoor veel te langzaam.
Onder water zijn geluiden veel belangrijker. Enkele onderwaterdieren kunnen hun kleur veranderen en zo communiceren. In theorie is onder water ook communicatie met elektriciteit mogelijk. Sommige vissoorten kunnen zeer zwakke elektromagnetische velden van prooien waarnemen.
Een alien van een planeet met een dichte atmosfeer zal veel meer gebruik maken van geluid om te communiceren. Onderwater aliens (al zijn deze niet erg waarschijnlijk), zullen dat waarschijnlijk ook doen, of gebruik maken van pigmentvlekken of lichaamstaal. Bij echt afwijkende aliens, bijvoorbeeld intelligente interstellaire gaswolken zoals voorgesteld in de SF-roman The Cloud van astronoom Fred Hoyle, kunnen we ook elektromagnetische communicatie en dergelijke verwachten.
Uit vrijgegeven radarbeelden van de marine en luchtmacht van Usa blijkt, dat het leger van dit land serieus onderzoek doet naar onverklaarbare ufo-achtige verschijnselen. Het is goed mogelijk dat aliens ons al bezoeken. Bron: US Marine
Communiceren met aardse “aliens”
We delen onze planeet met een groot aantal niet-menselijke soorten, waarvan er sommige behoorlijk intelligent zijn. Denk aan walvisachtigen, papegaaien en octopussen. Veel van deze soorten (primaten, walvisachtigen, olifanten) zijn net als wij zoogdieren. Dat betekent dat hun hersenen vrij veel op die van ons lijken. En dus, dat we ons redelijk goed kunnen inleven in ze.
De uitdaging die het dichtste in de buurt komt van communiceren met aliens, is proberen te “praten” met intelligente dieren die biologisch gezien, ver van ons af staan. Octopussen, bijvoorbeeld. Deze horen tot een totaal andere diergroep dan wij en hun hersens hebben zich helemaal onafhankelijk van die van ons ontwikkeld. Zouden we er in slagen om met octopussen te communiceren, dan hebben we een uitdaging voltooid die dicht in de buurt komt van communiceren met aliens.
Helaas leven octopussen maar kort. Zelfs de grootste octopus haalt met moeite de vijf jaar, waardoor gesprekken waarschijnlijk het niveau van die van een peuter niet zullen overstijgen. Uit onderzoek weten we dat octopussen weliswaar onderling communiceren, maar vooral elkaar proberen te imponeren[1] en niet echt iets van een cultuur of materiële beschaving hebben. Waarschijnlijk zijn aliens die slim genoeg zijn om de aarde te bereiken, een stuk verder ontwikkeld.
METI, instituut voor een alien taal
Sommigen denken dat taal net zoiets is als wiskunde. Dat elke taal fundamentele eigenschappen deelt – ook de taal van niet-menselijke wezens die zelfs een heel andere biologie hebben dan aardse wezens. Inderdaad zijn er universele begrippen die elke spreker kent en die ook in elke bekende menselijke taal voorkomen. Een verwijzing naar zichzelf, ik. Een verwijzing naar degene met wie je spreekt, jij. Een verwijzing naar een andere persoon, hij of zij. Namen lijken in de communicatie van dolfijnen ook voor te komen. Getallen. Voedsel. Het instituut METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) probeert dit soort universele wetmatigheden op te sporen die hopelijk ook van pas komen wanneer we daadwerkelijk met aliens gaan communiceren.
Wetenschap vereist het IQ van een Einstein, geloven veel mensen. In de praktijk is wetenschap vooral veel zwaar routinewerk. Daarom wordt steeds meer wetenschappelijk onderzoek door robots verricht. Zelfstandig.
Empirische cyclus
Adriaan de Groot was een Nederlandse onderzoeker. De Groot was actief in de psychologie. Die was in de jaren vijftig nog weinig formeel. Hij stelde toen de volgende elementen van de empirische cyclus op. Dit eerst voor toepassing in zijn eigen vak [1].
observatie: het waarnemen en verzamelen van empirische feiten
inductie: het formuleren van een algemene veronderstelling op basis van observaties. Van specifiek naar algemeen. Korton: een vorm van patroon herkenning.
toetsen: het toetsen van de hypothese door middel van een experiment. Bij de toetsing in engere zin wordt meestal gebruik gemaakt van de statistische toets. In agrarisch onderzoek wordt bijvoorbeeld de ANOVA-analyse veel gebruikt. Welke statistische toets je kiest, hangt af van het systeem waarmee je werkt. Voor proefveldjes aardappels is ANOVA variantieanalyse erg handig omdat je daarmee meerdere factoren, bijvoorbeeld bemesting en belichting tegelijkertijd kan onderzoeken. Voor risicoanalyse van de kans op extreme gebeurtenissen is dit minder geschikt. Dan heb je weer meer aan een op de Gumbelverdeling gebaseerde statistische toets.
evaluatie: de resultaten van het experiment waarnemen en evalueren door middel van falsificatie of verificatie. Statistisch gesproken wordt uitgegaan van een nulhypothese H0. De onderzoeker toetst deze H0 met een proef. Uit H0 leid je een bepaalde voorspelling af. Wijken de resultaten te sterk af van H0, dan is deze verworpen. Een hypothese kan dus strikt genomen nooit bewezen worden. Hij kan slechts verworpen worden. De laatste jaren wordt de Bayesiaanse benadering van statistiek populairder. Daarin zijn er twee concurrerende hypotheses en ‘wint’ de meest waarschijnlijke hypothese.
Wetenschappelijke methode
De empirische cyclus is een onderdeel van de wetenschappelijke methode. Is er een bepaalde nulhypothese getest? Dan komen de aanvullende proeven aan de beurt. Bijvoorbeeld om de hypothese te verbeteren of nauwkeuriger te maken. Of om een alternatieve hypothese te onderzoeken.
Ook moet het onderzoek repliceerbaar zijn. Dat wil zeggen: andere onderzoeksgroepen behalen dezelfde resultaten als jij. Als zij het experiment, zoals beschreven in het artikel, exact herhalen, uiteraard. Overleeft je onderzoek deze toetsen? Gefeliciteerd, trek dan een fles champagne open. Je theorie is nu onderdeel van de gevestigde wetenschap. Tot er een betere theorie komt. Het leven van wetenschappelijke theorieën is hard, kort en wreed. Wat dat betreft gaat pseudowetenschap langer mee. Homeopathie bestaat al langer dan een eeuw. Om een goed voorbeeld te noemen.
Wetenschappelijk onderzoek door robots
Computers worden steeds krachtiger. Wetenschappers gebruiken ze al langer om statistische analyses uit te voeren op data. Of denk aan sensors, webcams en weerstations. Zij sturen een stroom van data naar de rest van de wereld.
Nu, met de opkomst van machine learning, worden ze ook gebruik worden om patronen te herkennen in data. Met andere woorden: observatie en inductie worden ook al geautomatiseerd.
Rheologie (vloeistofdynamica) is een berucht lastig vakgebied. Het berekenen van een laminaire stroming in een buis lukt nog wel. Maar chaotische processen maken het moeilijk om generieke verbanden te vinden, in situaties die ingewikkelder zijn dan die buis. Of bij turbulente stroming. Kortom: om vooruitgang te boeken, moet je maandenlang of meer zwoegen in labs. De reden dat het vakgebied minder populair is geworden bij subsidieverstrekkers.
Wetenschappelijk onderzoek door robots neemt een steeds grotere vlucht. De Britse universiteit van Cambridge ontwikkelde robot Eve om medicijnen te onderzoeken. Bron: Cambridge University
Intelligent Towing Tank
Met andere woorden: typisch een taak waarop je een robot aan het werk wilt zetten. Dit is precies wat Dixia Fan en de collega’s van haar werkgroep van de Massachusetts Institute of Technology te Boston hebben gedaan. [2] Haar “Intelligent Towing Tank” is in staat om razendsnel experimenten te doen. In meer dan 100.000 experimenten in enkele weken [3] werden parameters als het Reynolds getal gevarieerd om te bepalen wat het effect is op vibraties in vaste voorwerpen in contact met stromende vloeistoffen. Dit zou met de hand meer dan vijf jaar werk hebben gekost. [3]
Wetenschappelijk onderzoek door robots redt levens
De “Intelligent Towing Tank” is niet uniek. Robotwetenschappers voeren dag en nacht duizenden experimenten uit. Dit in uiteenlopende vakgebieden als farmacologie, rheologie en vaste-stoffysica. Ze verkennen hiermee de parametrische ruimtes. Op een hoger, conceptueel, niveau kunnen menselijke wetenschappers patronen afleiden en nieuwe onderzoeksvragen stellen voor vervolgonderzoek. Zo is de universiteit van Cambridge nu bezig met het toepassen van robots om duizenden moleculen te onderzoeken op farmacologische werkzaamheid. [4] Erg interessant als je, zoals Cambridge deed, moleculen test op werkzaamheid tegen de malariaparasiet, Trypanosoma (slaapziekte) en de ziekte van Chagas. Door brute kracht kan je zo interessante moleculen voor nader onderzoek op het spoor komen. Dit had anders jarenlang werk in een laboratorium betekend. Vooral bij “vergeten” tropische ziekten redden robot-onderzoekers zo dus levens.
De laatste jaren duikt er steeds meer beeldmateriaal op, alsmede rapporten van ooggetuigenverslagen, van ontmoetingen tussen Usaanse piloten en onbekende vliegende entiteiten (UFO’s), die sneller accelereren en van richting veranderen dan vliegtuigen met menselijke piloten zouden kunnen overleven.
Waarheidsgehalte omstreden
Deze beelden zijn afkomstig van de USAF en het Usaanse leger. Deze instellingen vallen onder de Usaanse FOIA (Freedom of Information Act, te vergelijken met de Nederlandse WOB). Hoewel het niet denkbeeldig is dat UFO’s een bewuste desinformatiecampagne zijn van het Pentagon om ongestoord prototypes van experimentele luchtvaartuigen te kunnen testen, zijn deze aanwijzingen te serieus om niet te onderzoeken. Een gepensioneerde Israëlische topofficial, prof. dr. Haim Eshed, schreef een boek waarin hij onthult dat er uitgebreide contacten bestaan tussen een technisch geavanceerde niet-menselijke soort en de Usaanse overheid, en daarmee de Israëlische overheid. Het is niet gezegd dat het verhaal van Eshed klopt – mogelijk spelen er commerciële belangen (Eshed is sf- en fantasyschrijver), is Eshed “gek” [4] of wordt ergens de aandacht van afgeleid – maar we nemen het in dit wat-als scenario voor juist aan. Wat zijn dan de consequenties?
De geruchten over samenwerking tussen overheden en buitenaardse wezens blijven hardnekkig. Wat als ze waar zijn? No copyright / afbeelding afkomstig van https://pixabay.com/users/comfreak-51581/
Geheimzinnige Galactische Federatie
De uitgelekte informatie uit het boek, afkomstig van een interview in de Hebreeuwse krant Jediot Aharonot[1], is summier. De rest van het Y.A. artikel is weggestopt achter een paywall, maar het googlen van de Hebreeuwse titel leverde een uitvoeriger bron op. [3] Volgens Eshed zijn de aliens afkomstig van een galactische federatie van buitenaardse beschavingen, ruwweg te vergelijken met de Federation of Planets in de beroemde Usaanse SF-franchise Star Trek. Deze aliens zouden in het geheim op aarde rondlopen en met de Usaanse regering samenwerken, waarvan elke Usaanse president op de hoogte is. Beide zouden samenwerken op een basis op Mars, de hoofdvestiging van de aliens in het zonnestelsel. De aliens zouden onder meer het uitbreken van een kernoorlog hebben voorkomen (wat ook door andere bronnen is gemeld)[2]. De aliens zouden tot doel hebben om het wezen van het universum te doorgronden in samenwerking met de mensheid.
Welk nut kunnen de aarde en mensen hebben voor aliens?
Zowel de aarde met haar abnormaal grote maan als de zon zijn, fysisch gezien, ongewoon maar niet uniek in het bekende heelal. Aardachtige exoplaneten blijken veel voor te komen, NASA schat alleen al in de Melkweg meer dan tien miljard. Er zijn nu al zelfs 24 “superbewoonbare” exoplaneten bekend die zelfs geschikter zijn voor leven dan de aarde. We weten dat het technisch gezien haalbaar is om bijvoorbeeld helium-3 te winnen uit gasreuzen als Jupiter of desnoods uit sterren. Echt vergevorderde beschavingen kunnen zelfs zwarte gaten of -mogelijk- donkere materie benutten om energie mee op te wekken.
Het voornaamste bijzondere element van de aarde is haar diverse ecosysteem en vooral de aanwezigheid van minimaal één intelligente, althans: handige soort. We zijn een weelderige oase, omringd door saaie, dode werelden. Als woongebied ligt de aarde niet echt voor de hand. Een ruimtecilinder bouwen is veel gemakkelijker dan om naar een verre ster te reizen. Om maar niet te spreken over de vele bacteriesoorten hier die voortdurend op zoek zijn naar voedingsbronnen. Wel interessant is om DNA van miljoenen soorten te verzamelen en de menselijke cultuur te snuiven.
En wie weet is er meer aan de hand. Mogelijk vormt de aarde een belangrijk knooppunt in een voor ons onzichtbaar transportnetwerk. Of is hier een belangrijke grondstof aanwezig die we nog niet kennen, of waarvan we tot nu toe nog geen nuttige toepassing hebben ontdekt.
Waarom de geheimhouding?
Het bestaan van leven buiten de aarde is een idee dat al honderden jaren bestaat. Giordano Bruno, een tijdgenoot van Galilei, werd er nog voor op de brandstapel gegooid. Een invasie door buitenaardsen is de uitgekauwde plotline van honderden razendpopulaire science fiction boeken en series, variërend van War of the Worlds tot V en Independence Day. Waarschijnlijk zal het grootste deel van de mensheid een zucht van verlichting slaken als blijkt dat “minds infinitely superior to us” voorkomen dat het beste kabinet sinds de Tweede Wereldoorlog en hun al even verlichte collega’s in de rest van de wereld, hun onovertroffen talenten tot het creëren van rampspoed nog verder uitleven. De meeste mensen geloven al in een onpeilbaar wijze en almachtige alien, God genaamd. Kortom: als er geheimhouding moet zijn, heeft dat waarschijnlijk een andere reden. Want waar komen deze aliens vandaan? En: waarom hebben ze met hun onvoorstelbaar overvloedige hulpbronnen de mensheid nodig om onderzoek te doen?
Mogelijkheid 1: de aliens waren hier al veel eerder en onze voorouders vereerden ze als goden.
God kwam al eerder ter sprake als een almachtig buitenaards wezen. Voldoende geavanceerde technologie is niet van magie te onderscheiden. Zou een buitenaards wezen duizenden jaren geleden op aarde landen, dan zouden mensen hen vermoedelijk zien als goden. In feite is dit precies wat er gebeurde in enkele gevallen waarbij westerlingen met paarden en vuurwapens in aanraking kwamen met op wapengebied iets minder ver ontwikkelde beschavingen, zoals de Azteken en de Inca’s. Beschrijvingen in zowel de Tenach (Ezechiël) als in de vedische literatuur uit India hebben veel weg van twintigste- en eenentwintigste technologie, bij Ezechiël. een vliegend tuig, in de veda’s een nucleaire oorlog en een raketafweersysteem. Zou dit inderdaad kloppen, en zouden de goden inderdaad kosmonauten zijn zoals kroegbaas Erich von Däniken beweerde, dan zouden letterlijk miljarden mensen van hun geloof afvallen. De maatschappelijke impact zou aanzienlijk zijn.
Mogelijkheid 2: we leven in een simulatie.
Volgens de simulatiehypothese is onze wereld een soort zeer realistisch computerspel, een soort Second Life. God is, vanaf atheïstisch oogpunt bekeken, dan de sysadmin van de simulatie die het heelal is en die op een onvoorstelbare krachtige supercomputer ergens draait. Wij zijn dan niets dan een computerprogramma.
De diverse geloven, zoals christendom en boeddhisme zijn in feite varianten van de simulatietheorie. Dit zou inderdaad een enorme schok zijn, vooral voor atheïsten en agnosten. Afhankelijk van met welk geloof de werkelijke simulatie overeen komt, zou ook dit een schokeffect hebben op gelovigen met een sterk hiervan afwijkend wereldbeeld. De aliens zouden hier onze hulp niet nodig hebben. De programmeur van de simulatie is immers almachtig. De Marsbasis zou eveneens niet nodig zijn.
Mogelijkheid 3: de aliens komen van een parallel heelal.
Volgens de veel-wereldeninterpretatie van de kwantummechanica en enkele kosmologische modellen bestaan er veel parallelle heelallen naast ons eigen heelal. Hier zijn de natuurwetten iets anders. De schok hiervan zou beperkt zijn. De Kelten geloofden al in parallelle werelden. In de 1001 Nacht, gebaserd op oude Perzische legenden en filosofieën, worden onderaardse werelden beschreven. Ook hemel en hel, en de diverse werelden van het Zuivere Land boeddhisme waarin je incarneert als je het erg goed, of juist erg slecht, doet, kunnen worden gezien als parallelle werelden. Parallelle heelallen zijn een minder schokkend alternatief dan de eerder genoemde mogelijkheden. Het is al vrij algemeen bekend onder het grote publiek dat ons heelal waarschijnlijk niet het enige heelal is. De voorwaarden voor leven zijn namelijk wel erg gunstig in dit heelal. Waarschijnlijk bestaan er veel heelallen waar bijvoorbeeld sterren direct ontploffen of er geen atomen bestaan. Dit is dus zeker een mogelijkheid.
Mogelijkheid 4: de “experimenten” van de aliens zijn verre van onschuldig en onethisch naar huidige menselijke maatstaven.
Aardbewoners die door aliens ontvoerd zeggen te zijn, verklaren dat ze onvrijwillig deel uitmaakten van fokexperimenten. Een buitenaards fokprogramma zou inderdaad ethisch erg schokkend zijn en de buitenaardsen niet erg populair maken onder de gemiddelde aardbewoner. Een fokprogramma is voor een soort die biologisch totaal afwijkt van de mens, vanzelfsprekend niet haalbaar. Zo zijn er geen gevallen bekend waarin Japanse octopus-porno resulteerde in de geboorte van een nieuw zeemonster. Waarmee we op de volgende optie komen.
Mogelijkheid 5: de aliens zijn afstammelingen van de mens uit de verre toekomst en hebben ons DNA nodig.
Getuigenverslagen beschrijven doorgaans “greys”, mensachtige wezens met grote ogen en een groot hoofd op een spichtig lichaam. Vergeleken met onze aapachtige voorouders hebben wij een groter hoofd, grotere ogen en een zwakker lichaam. Toekomstige mensensoorten zouden veel op deze greys kunnen lijken, als deze ontwikkelingen zich doorzetten. Mogelijk ontstond er in de verre toekomst een calamiteit, bijvoorbeeld een ziekte, waardoor voortplanting niet meer mogelijk is of de mens op uitsterven staat. Indianenvolkeren met weinig genetische variatie die afstamden van het handjevol eerste kolonisten uit Siberië, stierven als vliegen aan voor ons alledaagse ziekten als griep of verkoudheid. Menselijke plantenkwekers zijn voortdurend op zoek naar materiaal van gewassen als tarwe, tomaten en olijven uit zogenoemde Vavilov-centra. Dit zijn plekken, waar de meeste genetische variatie is te vinden. De aarde van nu is het Vavilov-centrum van de mens. Toekomstige kolonisten zullen net als de voorouders van de indianen, uit vrij kleine groepen bestaan. Mogelijk zijn ze zo genetisch homogeen, dat hun voortbestaan wordt bedreigd. Genen oogsten op aarde ligt dan voor de hand. Medewerking van een grote aardse mogendheid, zoals de supermacht Usa, is dan nuttig om incidenten in de doofpot te stoppen.
Dit scenario veronderstelt tijdreizen. Omdat tijdreizen allerlei logische paradoxen oplevert, zouden deze wezens dan uit een parallelle tijdlijn afkomstig moeten zijn. Ook veronderstelt dit scenario een relatief gebrekkige kennis van de menselijke biologie. Hoewel er subscenario’s denkbaar zijn waarbij deze kennis verloren is geraakt, bijvoorbeeld omdat de mens een machineachtige soort is geworden en vervolgens door een ramp al deze biologische kennis is vernietigd – zo weten wij ook niet meer hoe Grieks vuur of (tot voor kort) Romeins zeewaterbestendig beton werden gemaakt – , zijn deze niet heel waarschijnlijk. Deze aliens zouden dan over moeten gaan op low-tech methodes als seks en implantatie in draagmoeders. Sterk punt van dit scenario is wel dat het buitenaardse ontvoeringen logisch verklaart.
Mogelijkheid 6. De aliens zijn gestrand in het zonnestelsel en hebben aardse hulp nodig om te ontsnappen.
De afstanden tussen sterren zijn enorm. De afstand tot het Alfa Centauristelsel, de dichtstbijzijnde zonachtige ster, is 4,2 lichtjaar, oftewel rond de 250.000 maal verder dan de afstand tussen de aarde en de zon. Zonder een warpachtige aandrijving zijn deze afstanden niet te overbruggen.
Stel, een astronaut zou stranden in de Romeinse tijd, of in het Chinese Tang-keizerrijk omstreeks het jaar nul, of bij de Maya’s, en niet ziek worden of gedood. Zelfs als hij of zij een complete bibliotheek met alle aardse technische kennis van nu tot zijn beschikking had, en redelijk Latijn of klassiek, Chinees of Kiche zou spreken, dan zou hij weinig hebben aan het primitieve smeedijzeren Romeinse, Chinese, laat staan stenen Maya-gereedschap om zijn ruimteschip te repareren. Om van de aarde te ontsnappen, zou hij minimaal een laat twintigste-eeuwse beschaving uit de grond moeten stampen om alle onderdelen van zijn ruimteschip te kunnen produceren. Dit zou zeker twee tot drie generaties kosten, als je veel risico neemt, zo ongeveer alle priesters tot vijand maakt en alle medewerking hebt van de machthebbers.
In dit geval is niet zozeer sprake van een schokeffect, maar van (gerechtvaardigde) angst van de aliens dat ze tot slaaf gemaakt en uitgebuit zullen kunnen worden. Dit scenario zou verklaren waarom aliens menselijke hulp nodig hebben.
Een variant is dat deze aliens de laatste overlevenden van een interstellaire oorlog zijn en onderdak zoeken op een barbaarse planeet. Ongeveer zoals rebellen die zich in een tropisch regenwoud verstoppen.
Of…
Deze lijst is verre van uitputtend. Wat denken jullie, als lezers?
Eén van de grondleggers van de atoombom en kernenergie, de Amerikaan Enrico Fermi, stelde de beroemde vraag: het heelal is bijna oneindig groot, dus moeten er ergens net als op aarde, aliens tot ontwikkeling zijn gekomen. Als er buitenaardse intelligente wezens zijn, waarom hebben we ze dan nog niet ontmoet?
Uit de Drake-vergelijking, die de kans berekent dat er in bijvoorbeeld alleen al in ons sterrenstelsel hoogontwikkelde aliens bestaan – weten we dat er op vele plaatsen leven moet zijn ontstaan. Al bijna een kleine eeuw is er nog steeds geen zinnig antwoord op deze vraag, inmiddels bekend als de Fermi Paradox. Immers, we zijn nog geen aliens tegengekomen – voor zover het grote publiek dat weet dan – die ons een overtuigend antwoord op deze vraag hebben gegeven.
In deze video worden er tien mogelijke antwoorden gegeven op deze vraag. Niet elk antwoord is even prettig om over na te denken….
Wij bewonen een planeet waarvan meer dan tweederde van de oppervlakte uit water bestaat. Wat dat betreft hebben we geluk. Was er veel minder water geweest, zoals op Mars, dan hadden zich hooguit bacteriën en andere eenvoudige levensvormen gevormd. Het omgekeerde is ook mogelijk. Stel, de aarde is een oceaanwereld. Hoe had de aarde er uitgezien als er veel meer water aanwezig was geweest dan nu?
Oceaanwerelden waarschijnlijk
Het antwoord: als een oceaanplaneet, waarbij geen land aanwezig is. Dit is waarschijnlijk meer de regel dan de uitzondering bij planeten rond dwergsterren. De manen van Jupiter en Saturnus bestaan voor een groot deel uit waterijs. Als een maan zoals de Jupitermaan Ganymedes, maar dan met de grootte van de aarde, in de bewoonbare zone terecht was gekomen, was het een oceaanwereld geweest. Leven zal moeite hebben te ontstaan op diepe oceaanwerelden – wat dat betreft zijn rotsspleten of een ander milieu waarin zich afgesloten compartimenten vormen geschikter. Als het leven zich er eenmaal heeft gevestigd, verandert de zaak en kan zich een uitgebreid ecosysteem ontwikkelen. Dit zal variëren van eencelligen tot rovers, kwalachtige dieren en walvisachtige planktoneters. Dit is per slot van rekening op aarde ook meerdere keren gebeurd – denk aan de walvishaai.
Geen technisch geavanceerde buitenaardse beschavingen
Het is vrij onwaarschijnlijk dat zich op oceaanplaneten technisch geavanceerd intelligent leven ontwikkelt. Er zijn geen metalen en vuur, wat nodig is om betekenisvolle techniek te ontwikkelen. Het is goed mogelijk dat er intelligente, geavanceerde soorten op een oceaanplaneet voorkomen. Octopussen en walvisachtigen behoren tot de intelligentste diersoorten. Wel zullen ze de hulp van een buitenwereldse levensvorm, de mens bijvoorbeeld, nodig hebben om te ontsnappen – of welke technologische vooruitgang boven steentijdniveau dan ook te maken.
Voor menselijke bewoning zijn oceaanwerelden verder prima geschikt, althans: als zich geen gifstoffen in het water of de atmosfeer bevinden. Deze planeten beschikken waarschijnlijk over een zuurstofatmosfeer – de waterstof is ontsnapt. Een te hoog zuurstofgehalte (partiële zuurstofdampdruk groter dan 2,5 maal die van de aarde) is dodelijk.
Is de gasdruk veel hoger dan op aarde, dan kunnen zich grote, gevleugelde organismen vormen. Wellicht zelfs wolken van zwevende micro-organismen zoals algen.
Hoe zou de mens zich op oceaanwerelden kunnen vestigen?
Op aarde bestaan er enkele volkeren die vrijwel hun gehele leven op zee doorbrengen. Wel wonen deze in paalwoningen, wat op een oceaanplaneet, met vele kilometers diepe zeeën onpraktisch is. Menselijke kolonisten zullen dus hun habitat moeten laten drijven. Grondstoffen kunnen in theorie van de zeebodem worden gehaald, als deze niet dieper is dan enkele kilometers, zoals op aarde. Bij echt diepe oceanen van tientallen kilometers diepte, zoals die op extreme oceaanwerelden worden verondersteld, ontstaat op grote diepten een verpletterende druk. Water gaat dan over in ijs-VII. Dit zou dan de zeebodem vormen en het winnen van delfstoffen vrijwel onmogelijk maken. Ook zal het water erg voedselarm zijn. De enige opties zijn dan het gebruiken van in water opgeloste mineralen zoals carbonaten, plastics en vanuit elders in het planetenstelsel metalen en silicaten oogsten. Voor ons is dit totaal onpraktisch, maar vergeet niet dat een beschaving die in staat is naar een exoplaneet te reizen, er weinig moeite meer mee zal hebben. Waarschijnlijk is de mensheid er al in geslaagd de planetoïdengordel en de Trojanen van Jupiter te oogsten tegen de tijd dat de eerste interstellaire kolonisatie start.
Artist impression van een oceaanplaneet door Luciano Mendez. Bron. Wikimedia Commons
Op het eerste gezicht lijkt alleen al de gedachte krankzinnig. De zon is een geelgloeiende gasbol met alleen al zonnevlekken groter dan de aarde. Ter geruststelling voor onze lezers: voorlopig is dit technisch ook niet mogelijk. Toch maakte een aantal natuurkundigen een verontrustende berekening. Het blijkt volgens hen in theorie namelijk wel degelijk mogelijk, met een in verhouding met de afmeting van de zon zelf, relatief kleine waterstofbom de zon op te blazen…
De zon: een langzaam ontploffende waterstofbom
In de kern van de zon vindt kernfusie plaats. Erg snel gaat dit niet: per kilogram massa wordt slechts enkele milliwatt vermogen geproduceerd. Het menselijk lichaam, bijvoorbeeld, produceert per kilogram bijna duizend maal meer.
De proton-proton kernfusiereactie in de zon.
Dit komt omdat – gelukkig voor ons – in de zon een evenwicht heerst tussen zwaartekracht, dichtheid en energieproductie. De zon produceert helium uit waterstof via drie belangrijke wegen en een vierde, marginale weg. De bottleneck bij deze reacties is de proton-protonreactie. Omdat protonen, gestripte waterstofkernen, positief geladen zijn stoten ze elkaar sterk af. Protonen moeten met precies de juiste energie met elkaar botsen – is deze energie te hoog, dan kaatsen de protonen van elkaar weg voor ze samen hebben kunnen smelten tot deuterium en een positron (elektron van antimaterie) uit hebben kunnen stoten. En zonder deuterium kunnen de volgende fusiestappen tot helium niet plaatsvinden.
De temperatuur in de zon is aan de lage kant voor kernfusie – rond de 14 miljoen graden. Dit komt, omdat bij hogere temperaturen de kernfusiereactie snel uit de hand zou lopen (waardoor het plasma uitzet, de dichtheid daalt, er veel minder deuterium wordt gevormd en de kernfusie weer stilvalt). Dit houdt de zon in evenwicht. Zou dat evenwicht om welke reden dan ook duurzaam verbroken worden, dan zou de zon exploderen als supernova.
Di is ook de reden waarom kernfusie wel lukt in waterstofbommen. De schil van uranium of plutonium explodeert naar buiten en naar binnen. De fusiebrandstof (deuterium, tritium ed.) wordt door de kernexplosie samengedrukt, waardoor zeer hoge temperatuur en hiermee fusie ontstaat en de neutronflux (er komen veel neutronen vrij bij de fusie) een veel groter percentage van het uranium en plutonium laat ontploffen.
De zon aansteken met een lont
De zon blijft vrij constant miljarden jaren kernfusie ondersteunen door het hiervoor beschreven evenwichtsmechanisme. Uit de berekeningen van Alexander Bolonkin en Joseph Friedlander, twee natuurkundigen, blijkt echter, dat door op een vrij kleine, lokale plaats een extreem hete kernfusiereactie plaats te laten vinden, er geen tijd meer is om het evenwicht zich door voorgaand proces te laten herstellen. De verstoring is dan domweg te snel en te groot – denk aan vrijwel de lichtsnelheid. Er ontstaat dan een detonatie, waarbij op de plek van de schokgolf het waterstof massaal gaat fuseren tot helium. Je praat dan niet over milliwatts per kg, maar megawatts. Kortom: de zon verandert in een enorme waterstofbom. Met een yield waar Ulam en Teller erg jaloers op zouden zijn.
De gevolgen – als de berekeningen kloppen
De hoeveelheid energie die vrijkomt – te vergelijken met een waterstofbom zo groot als de zon – is zo overweldigend groot, dat de zon en de rest van het zonnestelsel weg zal worden gevaagd door een explosie die in lichtkracht overeen komt met een supernova. Deze zou zo krachtig zijn dat zelfs aliens die zich in planetenstelsels op enkele lichtjaren bevinden, er ernstig onder te lijden zouden hebben.
Het gaat hier om een wetenschappelijk journaal, SCIRP, dat in wetenschappelijke kringen de status heeft van een tabloid. Artikelen zijn peer reviewed, ook bevinden zich er enkele goede artikelen tussen, maar de meeste zijn volgens critici van erbarmelijke kwaliteit. De hoofdauteur, Alexander Bolonkin, is een vooraanstaande Russische emeritus hoogleraar en een van de drijvende krachten achter het Sovjet-ruimtevaartprogramma. Hij zal niet snel zijn goede reputatie te grabbel gooien met een uit de lucht gegrepen artikel.
Niettemin is het punt van beide natuurkundigen duidelijk. Het materiaal in de kern van de zon bevindt zich in de buurt van het detonatiepunt. Het is niet uit te sluiten dat een kernwapen uit de verdere toekomst dat de reis door de fotosfeer van de zon overleeft en de kern induikt, dit aan kan richten en een kettingreactie in gang gaat zetten, zoals een lucifer in een droog bos. Op dit moment bestaat deze techniek gelukkig niet, maar in theorie is het mogelijk met behulp van bijvoorbeeld een extreem sterk magnetisch veld en lasers, door het hete plasma van de fotosfeer heen te boren, zodat dit niet in aanraking komt met het ruimtewapen. Het goede nieuws: dit ligt ver buiten het bereik van de techniek nu of in de eerstkomende tientallen jaren.
Toch is dit natrekken geen overbodige luxe, want dit zou een einde betekenen aan het voortbestaan van de mensheid en de andere levensvormen op onze planeet en de rest van het zonnestelsel. Een kunstmatige intelligentie die die van de mens overtreft zou voornoemde technische moeilijkheden op kunnen lossen, met uitermate nare gevolgen. Eventueel in opdracht van een gewetenloze dictator, denk aan het geval-Hitler, met de rug tegen de muur, of om voor eens en voor altijd van de lastige aardbewoners af te komen. Ook zou een geavanceerde buitenaardse “beschaving” deze genocide kunnen uitvoeren.
Als het heelal zo groot is, en een Kardashev-II beschaving binnen een miljoen jaar een compleet sterrenstelsel kan overnemen, waarom zien we dan geen spoor van buitenaardse beschavingen? Een oplossing voor deze Fermiparadox is de zogeheten Zoo Hypothesis, vrij vertaald de Dierentuinhypothese. Leven we in een dierentuin, waar de aliens zich slap om ons lachen?
De aarde als dierentuin
De Zoo Hypothesis, bedacht in de jaren zeventig en daarna gepopulariseerd in de visionaire science fictionserie Star Trek, stelt dat er een soort ‘prime directive‘ is, die geavanceerde soorten verbiedt om contact te zoeken met primitieve soorten zoals de onze. Er zijn dus wel degelijk aliens en ze hebben ons al lang gevonden, stelt deze theorie. Het probleem is alleen dat ze er alles aan doen om niet door ons gevonden te worden, zolang we nog niet rijp zijn voor contact.
Onze soort gedraagt zich behoorlijk beestachtig. Waarmee we dieren vermoedelijk onrecht aandoen. Reden om ons in een kosmische dierentuin te stoppen, zegt de Zoo Hypothesis. Bron/copyright: Space Studies Institute
Beweegredenen voor de ‘zookeepers’
In het model van de Zoo Hypothesis wordt er van uit gegaan dat de buitenaardse soort of soorten (een enkele soort ligt hier meer voor de hand) gelooft in culturele diversiteit. Zo ongeveer als het nu in zwang zijnde multiculturalisme doet. Het idee is dat een volkomen in culturele isolatie opgegroeide intelligente levensvorm, unieke oplossingen zal ontwikkelen voor sociale en technische problemen. Wie weet ontdekken ze wel compleet nieuwe theorieën waar de eigen soort niet op komt. Bijvoorbeeld een duidelijk door alle heelalbewoners gedeeld belang: een manier om aan het vermoedelijk uitermate ellendige lot van dit universum in de verre toekomst te ontsnappen.
Voors en tegens van de Zoo Hypothesis
De Zoo Hypothesis biedt een waterdichte verklaring voor de Fermiparadox en doet geen vooronderstellingen over de technologie van ons omringende aliens, anders dan dat deze een hoge vorm van organisatie kennen. Een ons omringend buitenaards rijk of federatie met een hoge mate van stabiliteit dus, wat sneller dan licht communicatie of een zeer traag levensritme zou vereisen.
Nadeel is dat de Zoo Hypothesis de nodige zwakke punten kent. Ook al zou één alien het embargo breken, dan zou dat ingrijpende gevolgen hebben gehad voor de menselijke geschiedenis. Luchtvoertuigen en atoomwapens om een veldslag tussen Harappa en andere vedische vorstendommen definitief te beslechten. Of een woestijnprofeet overbluffen met een vliegend toestel. Of misschien wel iemand ontvoeren, nanoimplantaten plaatsen en veranderen in jouw buikspreekpop, zodat je je eigen coole doomsday cult kan beginnen. Dat idee. Kortom: als buitenaardse grappenmaker kan je je helemaal uitleven op die suffe apensoort op Terra.
De jury is er nog steeds niet uit. Misschien ontdekken we de waarheid nooit.
Volgens plasmafysicus John Brandenburg, verbonden aan een NASA gelieerd bedrijf, hebben er rond de 180 miljoen jaar geleden op Mars meerdere kernexplosies plaatsgevonden. In hoeverre klopt zijn bewijs, en zijn deze vermeende kernexplosies van natuurlijke of kunstmatige oorsprong?
Mars geteisterd door kernoorlog?
Mars is op dit moment een dorre woestenij. Het schaarse water op Mars bevindt zich als ijs op de poolkappen en in dikke permafrostlagen in de bodem. Miljarden jaren geleden was dat anders. Mars was bedekt door ondiepe oceanen en kende een klimaat zoals in de Aardse poolstreken nu. Op meerdere plaatsen op Mars zijn gesteenten aangetroffen die veel weg hebben van fossiele stromatolieten, een door bacteriën gevormd gesteente. Het is daarom niet onaannemelijk, dat er miljarden jaren geleden op Mars in ieder geval primitief, eencellig leven bestond.
John Brandenburg gaat verder. Hij denkt dat er technisch geavanceerde wezens op Mars leefden, die uitgeroeid werden bij een kernoorlog[1]. Extraordinary claims extraordinary evidence, zoals de Amerikanen zeggen, dus we zullen kijken naar de voorliggende feiten, en of de atoomoorlog in het verre verleden inderdaad de meest voor de hand liggende verklaring is.
De kaart van Mars, met de locaties waar volgens Brandenburg kernexplosies plaats hebben gevonden. Bron: [3]De geschiedenis van Mars, volgens Brandenburg
In afwijking van de mainstream view gelooft Brandenburg dat Mars niet rond 3,5 miljard jaar geleden, het einde van het zogeheten Noachiaanse tijdperk, maar slechts rond de 0,2 miljard jaar geleden veranderde in de droge, zuurstofloze woestenij van nu. Dit zou betekenen dat de biologische evolutie op Mars bijna net zoveel tijd tot haar beschikking had als die op aarde, en dat het in principe denkbaar zou zijn geweest dat zich een technisch geavanceerde soort had ontwikkeld. Brandenburg denkt dat dat inderdaad klopt en dat de door UFO-adepten beschreven “kunstmatige” formaties, geen natuurlijke rotsformaties zijn maar overblijfselen van een uitgeroeide inheemse beschaving.
Rond de 180 tot 1500 miljoen jaar geleden deden zich enkele zware nucleaire explosies voor op Mars. Brandenburg concludeert dat aan de hand van de zeer grote hoeveelheid xenon-129 en argon-40 in de Martiaanse atmosfeer en de hoge concentraties thorium en uranium, tien maal die op aarde, op het oppervlak van Mars. [2] In [2] schreef hij deze nog toe aan een natuurlijke kernreactor, zoals die 2 miljard jaar geleden ook op aarde, waar nu het Gabonese plaatsje Oklo ligt, voorkwam. Deze zou op hol zijn geslagen en in een verschrikkelijke explosie de planeet hebben verwoest. Nu verwerpt hij zijn oorspronkelijke hypothese, omdat er op Mars geen spoor van een explosiekrater is aangetroffen. Ook komt er bij een natuurlijke kernreactor veel minder xenon-129 vrij dan op Mars is gevonden. Hij denkt dat een beschaving van buiten Mars deze explosies heeft veroorzaakt, omdat de hoge concentraties aan radioactieve isotopen vlakbij vindplaatsen van veronderstelde “buitenaardse ruïnes” liggen[1]. Dit zijn ook de plaatsen, waar op trinitiet (radioactief glas, gevormd bij kernexplosies) lijkende mineralen zijn ontdekt [3]. De implicaties hiervan zijn vrij akelig. Als hij gelijk heeft, wordt ons deel van de Melkweg overheerst door een entiteit die niet erg dol is op intelligentie. Staat ook onze soort een dergelijk lot te wachten, en verklaart dit de paradox van Fermi?
Verdeling van thorium op het Marsoppervlak. Let op de twee hotspots in het verre noorden. Bron: NASA
Klopt de hypothese van een buitenaardse kernoorlog?
Mainstream wetenschappers verwerpen de theorieën van Brandenburg [5]. De man is echter gezien zijn succesvolle eerdere wetenschappelijke loopbaan niet zonder meer af te doen als crackpot en weet duidelijk waar hij het over heeft, zie ook de commentaren van hem onder [5].
Om Mars op te blazen volgens de theorie van Brandenburg, is nogal wat radioactief materiaal nodig. Hij noemde rond de 0,1 kubieke kilometer als waarde en een hoeveelheid vrijkomende energie van 1025 joule. Dat is een bol van iets meer dan 200 meter diameter, resp. de hoeveelheid energie die de complete zon in een tiende seconde uitstraalt. Om een indruk te geven: voor die bom zou 100x zoveel uranium en thorium nodig zijn als er op aarde in winbare voorraden te vinden is.
Het lijkt niet heel zinvol om een of twee reuzenwaterstofbommen in te zetten. Nanotechnologie of een genetisch gemanipuleerd virus, of wat dat betreft een omgeleide komeet, is even effectief tegen een fractie van de benodigde hulpbronnen. Van een buitenaards ras dat slim genoeg is om afstanden van lichtjaren te overbruggen, mogen we veilig aannemen dat het slimmere oplossingen kiest. Een iets waarschijnlijker scenario zou dan zijn, dat de hypothetische Marsbewoners onderling een kernoorlog uitvochten – het aardse kernwapenarsenaal is ruim voldoende om de planeet te verwoesten. Een all-out kernoorlog op Mars zou weinig hebben overgelaten van de planeet. Ook dit scenario zou vereisen dat Mars veel langer warm en vochtig is gebleven dan wat de huidige theorieën aangeven. Ook verklaart dit niet de hotspots.
Uitgaande van natuurkundige principes rammelt de theorie van Brandenburg behoorlijk en lijkt niet aannemelijk. De metingen waarop hij zich baseert zijn echter niet in twijfel te trekken en wijzen erop dat onze theorieën over de geschiedenis van Mars incompleet, en op belangrijke punten foutief zijn. Hij heeft ook zeker een punt wat betreft de paradox van Fermi. Mogelijk heerst er een dodelijk gevaar tussen de sterren, dat ontkiemende beschavingen in een vroeg stadium uitmoordt. Daar kunnen we ons daar beter maar zo snel mogelijk op voorbereiden en zo de overleving van onze soort en onze wereld veilig proberen te stellen.
Gezien het belang van een antwoord op deze, en andere, vragen, is een bemande missie naar Mars bitter hard nodig.
Als er buitenaardse wezens bestaan, waarom zien we ze dan niet? Dit vraagstuk wordt de Fermi Paradox genoemd. De meest logische verklaring is dat deze geavanceerde wezens niet bestaan, vanwege een bepaalde reden. Dat iets wordt het Grote Filter genoemd. Waarom het goed nieuws zou zijn, als we geen leven zouden ontdekken op Mars, of andere plaatsen buiten de aarde.
Het Grote Filter
In theorie zijn er in het waarneembare heelal ontelbare miljarden plaatsen, waar de omstandigheden op die van de vroege aarde leken en dus leven kan ontstaan. Het zou in het waarneembare heelal dus moeten wemelen van leven. Omdat er op aarde meerdere soorten voorkomen met een behoorlijk hoog ontwikkeld zenuwstelsel, variërend van octopussen tot papegaaien, lijkt het vrij waarschijnlijk dat één van deze soorten zich ooit tot intelligent leven zal ontwikkelen. Toch is het heelal in de wijde omtrek van onze aardbol saai en doods. Al zullen astronomiefanaten het hier oneens mee zijn: de verreweg interessantste plaats in het zonnestelsel, en ver daarbuiten, is onze aardbol. Waarom is de aarde, voor zover we weten, in het waarneembare heelal de enige plek waar we dit soort visionaire discussies kunnen hebben? Deze groep redenen heeft een naam: het Grote Filter.
Deze bizarre “plant” van bijna zeven meter hoog, in werkelijkheid de schimmelsoort Prototaxites, legde uiteindelijk het loodje, omdat het ecosysteem te veeleisend werd voor dit primitieve organisme.
Bottlenecks bij het ontstaan van een beschaving uit het niets
Er zijn twee mogelijkheden: het Grote Filter ligt in het verleden, wat ons geluksvogels zou maken waarvoor het gehele heelal openligt, of het Grote Filter ligt in de toekomst, wat de mogelijkheden tot overleving letterlijk astronomisch klein, nauwelijks groter dan nul, zou maken. In dit artikel bekijken we de eerste mogelijkheid: de mensheid als overlever van een astronomische loterij.
We kennen maar één ecosysteem, het aardse, en slechts één voorbeeld van een beschaving, de menselijke beschaving. In het ontwikkelingspad naar de mens is de evolutie door meerdere bottlenecks geglipt. Mogelijk kunnen we een plausibel Groot Filter vinden, door de geschiedenis van het leven op aarde te bestuderen.
Ontstaan van het leven
De eerste bottleneck is het ontstaan van het leven. Op dit moment is het in het laboratorium niet gelukt om verder te komen dan het produceren van aminozuren, primitieve celwanden van lipiden en korte zichzelf vermenigvuldigende RNA-ketens, die veel weghebben van aardse viroïden. Op aarde dateren de eerste ondubbelzinnige sporen van leven van ongeveer 3,49 miljard jaar geleden[1]. Dat is ongeveer een miljard jaar na het ontstaan van de aarde, 4,54 ± 0,05 miljard jaar geleden. De eerste honderd miljoen jaar na het ontstaan van de aarde was deze bedekt door lava en dus onbewoonbaar. Ook was er het zogeheten Late Heavy Bombardment, een serie asteroïdeninslagen die voortduurde tot ongeveer 3,8 miljard jaar geleden. Dit liet vermoedelijk weinig over van de aardoppervlakte. Het leven duikt hiermee vrij snel op na het bewoonbaar worden van de aarde. Het is goed mogelijk, dat dit een smalle flessenhals was. Aan de andere kant: het is goed mogelijk dat het leven nog ouder was. In grafietdeeltjes van 4,25 miljard jaar oud bleek de verhouding koolstof-12/koolstof-13 hoger dan in een levenloze omgeving, wat erop wijst dat er het leven van slechts enkele honderden miljoenen jaren na het ontstaan van de aarde dateert. Mogelijk dateert het leven zelfs van buiten de aarde (panspermie). Zouden we geen leven ontdekken op Mars, dan is het ontstaan van het leven een extreem zeldzame gebeurtenis. We kunnen dan opgelucht ademhalen, want dan hebben we domweg geluk gehad.
Ontstaan van ribosoom-leven
Uit recente ontdekkingen blijkt dat de voorouder van het eencellige leven waarschijnlijk een ribosoom was. Ribosomen zijn enorme RNA-moleculen waar kleine eiwitten aan hangen. Ribosomen vertalen RNA in eiwit en in een baanbrekende ontdekking bleken ribosomen zélf alle onderdelen van het RNA-kopieersysteem te bevatten. Ribosomen moeten zijn ontstaan, toen de RNA-viroïden leerden samen te werken met eiwitten. Dit is in principe ook een bottleneck. In het lab is het namelijk nog niet gelukt uit RNA en eiwitten spontaan een ribosoomachtige structuur te laten ontstaan.
Op de een of andere manier zijn deze ribosomen informatie in het stabiele DNA gaan opslaan, waardoor ze in staat waren in ongunstige omstandigheden te overleven: het ontstaan van bacteriën en archaea. Ook vormden ze toen een sterke celwand. Ribosomen zijn nog steeds zeer belangrijk. In bijvoorbeeld de bacterie E. coli bestaat een groot deel van de cel uit ribosomen. Omdat bacteriën en archaea sterk verschillende ribosomen hebben en behoorlijk van elkaar verschillen, zijn ze waarschijnlijk los van elkaar uit ribosomen ontstaan.
Ontstaan van cellen met een celkern
Gedurende meer dan twee miljard jaar veranderde er vrijwel niets.Tussen 1,8 en 1,0 miljard jaar[2] geleden gebeurde er iets bijzonders: twee eencelligen gingen samenwerken.Tot deze tijd konden eencelligen alleen vergisten, wat tien keer zo weinig energie oplevert als verbranding. Zuurstof is echter een giftig gas voor de meeste anaerobe organismen. Enkele bacteriën beheersten de kunst om organische stoffen te oxideren en de overvloedige energie die daarbij vrijkomt, af te tappen. Een van deze soorten, een Rickettsia-bacterie, ging samenwerken met een grotere archaea. Deze bacterie veranderde uiteindelijk in een celonderdeel: de mitochondrie. Hierdoor kregen organismen energie om er een celkern er op na te houden. Deze celkern kan veel complexere levensvormen ondersteunen dan het miezerige draadje DNA in een bacterie. Dit is, voor zover we weten, slechts één keer gebeurd in de geschiedenis van de aarde. Dit maakt de Grote Symbiose een sterke kandidaat voor een Groot Filter. Mogelijk zijn er heel veel planeten met leven, maar zijn bacteriën in de rest van het heelal de hoogste vorm van leven.
Ontstaan van meercellige organismen
Meercellige organismen zijn maar liefst 46 keer onafhankelijk van elkaar ontstaan, zelfs voordat er organismen met een celkern ontstonden. Klaarblijkelijk is het niet erg moeilijk voor eencelligen om te gaan samenwerken. Dit is hiermee niet een erg waarschijnlijke kandidaat voor een Groot Filter.
Ontstaan van een geavanceerd zenuwstelsel
Wij kunnen denken en techniek ontwikkelen, omdat we een hoogontwikkeld zenuwstelsel hebben. Alle organismen die intelligent gedrag vertonen, beschikken over een ontwikkeld zenuwstelsel. Een zenuwstelsel heeft zich in meerdere diergroepen onafhankelijk ontwikkeld. Bijna elk dier heeft een zenuwstelsel. Zowel gewervelde dieren als koppotigen beschikken over een geavanceerd zenuwstelsel. Hoe ingewikkelder de omgeving, en hoe slimmer prooidieren en rovers, hoe betere hersens een dier nodig heeft om in leven te blijven. Enkele koppotigen, zoals de Pacifische reuzenoctopus, herkennen zichzelf in de spiegel en beschikken hiermee, met enkele vogel- en zoogdiersoorten, over zelfbewustzijn. Ook dit is dus geen aannemelijke bottleneck. Als de mens zich niet tot intelligente soort had ontwikkeld, had een andere soort dat wel gedaan.
Ontstaan van een technische beschaving
De mens beschikte al 1,5 miljoen jaar geleden over een grote hoeveelheid hersenmassa. De ontwikkeling van techniek verliep echter in een gletsjerachtig langzaam tempo. Pas ongeveer tienduizend jaar geleden werden de verzamelaars samengeperst tot landbouwgemeenschappen en steden, toen de zeespiegel snel steeg en de vruchtbare kuststreken verzwolg. De mens is een landbewonende soort, waardoor een mens veel makkelijker constructies kan bouwen dan een octopus of walvisachtige. Ook beschikt de mens over twee handen met vingers en opponeerbare duim, waarmee we gereedschap kunnen vasthouden. Olifanten alleen een slurf, papegaaien een snavel. Alleen de mens is daarom lichamelijk in staat, goed gereedschap te maken. Dit is op zich een geloofwaardige bottleneck: een slimme octopus kan niet veel meer dan iets als dit raadselachtige fossiel nalaten.
Conclusie
Er zijn enkele serieuze bottlenecks,die het aardse leven heeft overleefd. Het is goed mogelijk, dat er nog een bottleneck is die in het bovenstaande overzicht ontbreekt. Echter, geen van deze bottlenecks is echt overtuigend. Wat zou betekenen dat het Grote Filter in de toekomst ligt….
Het meest opmerkelijke astronomische nieuws is de stilte. Hoe ver we ook kijken in het heelal, elk spoor van een buitenaardse beschaving ontbreekt. Klaarblijkelijk is er iets onbekends, dat voorkomt dat, zeg, sterrenstelsels massaal worden omgebouwd tot Kardashev-III beschavingen. De hamvraag: wat is dit Grote Filter?
De grootte van het waarneembare heelal
Het waarneembare heelal is groot. Verbijsterend groot. We kunnen op dit moment licht waarnemen van objecten die zich nu 46 miljard lichtjaar van ons hebben verwijderd (uiteraard stonden deze quasars en sterrenstelsels veel dichterbij ons op het moment dat het licht werd uitgezonden). Het volume van het waarneembare heelal, een bol met volgens schattingen in 2015, een doorsnede van 93 miljard lichtjaar, bevat naar schatting zo’n 1022 tot 1024 sterren. Elk van deze sterren kan in principe een planeet herbergen waarop zich leven kan vormen. Uit metingen van de satelliet Kepler weten we dat planetenstelsels verre van zeldzaam zijn en dat een grote fractie van de sterren een of meerdere planeten in de bewoonbare zone heeft. Zelfs als maar één op de miljard planeten leven heeft voortgebracht, zijn er ontelbare miljarden aardachtige planeten.
Exponentiële uitbreiding
Leven op aarde breidt zich snel uit. Een enkel eendenkroosplantje in een vijver zal verdubbeling na verdubbeling doormaken, tot de ruimte uitgeput is of totdat de groeiomstandigheden ongunstig worden. Dit geldt ook voor technisch geavanceerd leven, of dit nu een biologische soort is of een machinebeschaving. Er zijn geen fundamentele natuurkundige belemmeringen om de rest van de Melkweg, en naburige stelsels, te koloniseren. Alles wat je nodig hebt zijn snelle ruimteschepen en replicators, bijvoorbeeld een geavanceerde vorm van een 3D printer. Als deze replicerende ruimteschepen zich met 1% van de snelheid van het licht voortbewegen, voor een toekomstige beschaving (zoals de menselijke, over een halve eeuw of minder) een peulenschil, zou vanaf de aarde de gehele Melkweg in enkele miljoenen jaren geheel gekoloniseerd zijn.
Iets snoeit de ontelbare miljarden potentiële plekken waar leven kan ontstaan terug. Wat is dat? Er is in ieder geval een naam: het Grote Filter.
De oorverdovende stilte
Het moge duidelijk zijn: is er eenmaal intelligent en technisch vaardig leven, dan is dit moeilijk te missen. In een relatieve oogwenk zal het de gehele Melkweg, of een ander thuisstelsel, overwoekerd hebben. Spoedig gevolgd door de rest van de cluster. Dit zou de nodige gevolgen hebben. Voor een geavanceerde beschaving is een planetenstelsel onpraktisch. Van een planeet als de aarde gebruiken we maar een paar honderd meter van de aardkorst. De rest van de massa van de aarde, laat staan van reuzenplaneten als Jupiter, is buitenbereik. Je kan veel meer woonruimte en, waarschijnlijk meer van toepassing, rekencapaciteit creëren als je alle planeten uit elkaar sloopt en van het materiaal een soort bolschil om je teerbeminde zon bouwt, een zogeheten Dysonschil. Deze zou het sterrenlicht verduisteren en alleen een doffe, infrarode gloed uitzenden. Nu is er een probleempje. Letterlijk alle sterrenstelsels die we kennen, zien er ‘natuurlijk’ uit. Er zijn geen Dysonschillen bekend. Natuurlijk weten we nog niet erg veel van het heelal, maar onze bestaande dode-heelal theorieën verklaren erg goed waarom het heelal is zoals het is. Kortom: het heelal is waarschijnlijk overweldigend dood. Iets sinisters moet er voor zorgen dat dat zo blijft. Dat sinistere is door de Zweedse filosoof Nick Bostrom het Grote Filter gedoopt. Waar ligt dit Grote Filter? In het verleden, wat ons overlevers zou maken met een heel heelal voor ons alleen, of in de toekomst, wat een vrijwel zekere ondergang zou betekenen? In vervolgartikelen zal ik proberen meer licht te werpen op deze vragen.
