In de negentiende eeuw leken we min of meer te begrijpen hoe de wereld in elkaar zit. Mechanica en thermodynamica beschreven de beweging van objecten en machines. De zwaartekrachtwet van Isaac Newton verklaarde de baan van de planeten en de bewegingen in het zonnestelsel. Ruimte en tijd waren absoluut en statisch. Het universum leek eeuwig en de loop der dingen voorbestemd, gedetermineerd. Dit beeld veranderde drastisch aan het begin van de twintigste eeuw. De kwantumfysica toonde aan dat niet alles met absolute nauwkeurigheid kan worden gemeten en voorspeld. De algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein stelde dat ruimte en tijd niet absoluut, maar relatief zijn. De tijd kan voor verschillende waarnemers sneller of langzamer verlopen en de ruimte kan gekromd of samengeperst zijn, afhankelijk van de snelheid van een waarnemer of de aanwezigheid van massa.
Als rozijnen in een cake
Toen Einstein in 1917 zijn vergelijkingen toepaste op het heelal, bleek dat volgens die vergelijkingen te moeten instorten. Er moest dus een mysterieuze tegenkracht zijn die het stabiel houdt. Maar in 1927 berekende de Belgische natuurkundige en katholieke priester George Lemaître dat een heelal ook kon uitdijen. Volgens zijn theorie vliegen alle sterrenstelsels in de ruimte van elkaar weg, zoals rozijnen in een cake die gebakken wordt: de rozijnen zelf verplaatsen zich niet, maar bewegen mee met het uitzetten van de cake. Lemaître toonde bovendien aan dat de sterrenstelsels om ons heen zich inderdaad zo gedragen. Deze wet wordtnu de wet van Hubble-Lemaître genoemd en suggereert een uitdijend heelal. Sindsdien werd deze theorie steeds nauwkeuriger bevestigd door vele uitgebreide onderzoeken naar de ruimte.
Terug naar het begin
Lemaître ging vanuit het uitdijende heelal ook terugrekenen en concludeerde dat het heelal niet (zoals toen werd gedacht) oneindig oud kan zijn, maar uit een klein punt lang geleden moet zijn ontstaan. Dit beginpunt noemen we de oerknal: een explosie in ruimte en tijd, het unieke beginmoment van ons heelal. De term ‘oerknal’ (Engels: big bang) was in eerste instantie denigrerend bedoeld, maar bleek heel goed bruikbaar. Valt het moment van de oerknal te berekenen? Ja, want een blik in de verte is ook altijd een blik in het verleden als je naar het heelal kijkt. De sterrenstelsels die we tegenwoordig zien, zijn miljoenen en miljarden lichtjaren ver weg, wat betekent dat je ook altijd zo ver in het verleden kijkt, omdat het licht zo lang onderweg is. En inderdaad: wij zien daadwerkelijk dat sterrenstelsels en structuren in de ruimte zich in de loop van lange tijd hebben ontwikkeld.
Interessant is dat in de Bijbel ook uitgegaan wordt van een heelal dat een begin heeft (Gen. 1:1; Job 38—39; Ps. 121:2; Jes. 40:26; 42:5 enzovoort). Sommige kosmologen deed het oerknalmodel dan ook te veel aan de Bijbel denken! Toch heeft het model zich doorgezet in het onderzoek.
Een volgende aanwijzing
In 1964 ontdekten Arno Penzias en Robert Wilson, met behulp van een gevoelige
radioantenne, een vreemde ruis die uit alle richtingen kwam. De vorm van de straling komt precies overeen met de warmtestraling die wordt uitgezonden door een ondoorzichtig, warm lichaam, bijvoorbeeld de warmte die een mens uitstraalt (en die we met infraroodcamera’s kunnen meten). Hoe kan een doorzichtig universum overal gevuld zijn met de straling van ondoorzichtige materie? Dat kan als het heelal vroeger inderdaad ondoorzichtig en gigantisch heet was: een nieuwe aanwijzing voor het ‘oeratoom’ (Lemaître) waaruit het heelal ontstaan is. Door uitdijing van het heelal die op de oerknal volgde, is de straling geleidelijk afgekoeld en is het heelal nu grotendeels leeg en doorzichtig.
Inmiddels hebben verschillende satellietmissies deze kosmische achtergrondstraling met grote nauwkeurigheid gemeten en bevestigd. Dit resulteerde in een wetenschappelijk algemeen aanvaard model: het heelal, alle energie, onze ruimte en tijd, zijn rond 13,8 miljard jaar geleden uit één punt in de ruimtetijd ontstaan. Na een korte, maar extreme fase van uitdijing (inflatoire fase) ontstond in de eerste seconde een enorm aantal subatomaire deeltjes, waaruit in de volgende minuten atoomkernen werden gevormd – voornamelijk waterstof en helium. Tijdens de eerste 380.000 jaar bleef het universum een uitdijend, afkoelend mengsel van licht en materiedeeltjes, totdat de eerste sterrenstelsels, sterren en planeten ontstonden. In de sterren ontstonden door kernfusie nieuwe elementen zoals koolstof, stikstof en zuurstof, die werden uitgestoten en afgekoeld tot stofwolken nadat de sterren waren uitgedoofd. Hieruit ontstonden weer nieuwe sterren en planeten. Sterrenstof vormt de basis van alle organische materie waarvan planten, dieren en mensen zijn gemaakt.
Wereldbeeld in het scheppingsverhaal
Genesis is geen modern wetenschappelijk artikel, maar biedt een samenvatting van grondleggende theologische inzichten. De Bijbelschrijvers werkten met het wereldbeeld van hun tijd, en beschrijven een wereld die stapsgewijs ontstaan is, met een betrouwbare God als eerste oorzaak. Planten, dieren, sterren, planeten, en ook mensen zijn geen magische of goddelijke wezens. Ze zijn gewoon schepsels, en toch laten ze iets van God zien. Daarom mogen en kunnen wij ze onderzoeken, natuurwetenschap beoefenen, en op die manier ook iets over God leren. Wat zeker blijft, wanneer we het huidige kosmologische wereldbeeld op ons in laten werken, is enorme verwondering. Die verwondering wordt opgeroepen door de grootsheid en enorme complexiteit van het heelal, maar ook door de betrouwbaarheid van de natuurwetten. Soms komen die twee op indrukwekkende manier samen −denk aan de astronauten die op 24 december 1968 vanuit Apollo 8 uit Genesis 1 voorlazen. Door te kijken naar de natuur kunnen gelovigen dus de betrouwbaarheid en grootheid van de God van het scheppingsverhaal zien (Kosmologie en De toekomst van de kosmos).
