[Column] Antropisch principe

[Kappetijn]

Op 14 maart jl. steeg om half elf Nederlandse tijd de Proton-M raket op van het Bajkonoer Cosmodrome in Kazachstan. De lancering vond plaats in het kader van het ExoMars programma van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en de Russische Roscosmos die voor de lanceringen zorgt.  Aan boord waren de Trace Gas Orbitor (TGO) en Schiaparelli, de Entry, Descent and landing demonstrator Module (EDM). Na de reis van zeven maanden gaat satelliet TGO op zoek naar sporen in de atmosfeer zoals methaan en moet Schiaparelli zorgen voor de eerste succesvolle Marslanding van ESA. De marslander is vernoemd naar Schiaparelli de directeur van de Brerasterrenwacht te Milaan die in 1877 beweerde kanalen op Mars te hebben ontdekt. Schiaparelli (ik bedoel de Marslander) gaat op zoek naar een goed landingsgebied voor het karretje (rover) dat op de rode planeet zal landen tijdens de volgende Marsmissie van ESA in 2018. Daarna komt er waarschijnlijk een zeer bijzondere Marsmissie van ESA om bodemmateriaal naar de aarde terug te brengen dat hier met het modernste en meest uitgebreide instrumentarium zal worden onderzocht.
 
Alles bij elkaar een hoop gedoe om het antwoord te vinden op de vraag of er op Mars leven is of was. Daar zijn wij mensen erg nieuwsgierig naar. Niet alleen door pure wetenschappelijke interesse gedreven, maar ook omdat wij wel eens willen weten of de aarde de enige plek in het universum is waar leven is. Gelet op het statistische feit dat er ontelbaar veel exoplaneten in het universum moeten zijn waar ongeveer dezelfde omstandigheden zijn als op aarde, is het haast ondenkbaar dat er geen leven elders is, was of zal zijn. Als straks Mars zo dood als een pier blijkt te zijn, moeten we de zoektocht verplaatsen naar buiten ons zonnestelsel, elders in het Melkwegstelsel met zijn honderden miljarden sterren. Dat is een hele uitdaging. De dichtstbijzijnde ster is Proxima Centauri. In 1990 is in het kader van het Project Longshot een ruimtevaartuig ontworpen dat dankzij de aandrijving op basis van kernfusie een maximale snelheid van ongeveer vijftig miljoen kilometer per uur zou halen en daardoor Proxima Centauri in bijna honderd jaar zou bereiken. Ter vergelijking, de Apollo 10 bereikte een snelheid van zo’n veertig duizend kilometer per uur, de hoogste snelheid die tot nog toe door een bemand ruimteschip is gehaald. Het terugsturen van informatie van de Proxima Centauri naar de aarde zou vier jaar duren. Als we de naaste buur van onze zon willen bereiken, zijn wij met de bestaande technologieën dus zeker honderd of meer jaren onderweg. Dat maken wij niet meer mee.
 
Waarom willen wij zo graag weten of wij uniek zijn? Het draait volgens mij vooral om eigenwaarde en de eindeloze zoektocht naar het antwoord op de prangende vraag: Waarom bestaan wij? Hoe ver kan en moet de mens gaan in het toenemende deprimerende besef slechts een minuscuul klein radartje te zijn in de immense machinerie van het universum? In de bijbehorende discussie staat het antropisch principe centraal. In dit door Robert Dicke, John Barrow en Frank Tipler ontwikkelde idee gaat het om het bestaan van een nauwe relatie tussen de eigenschappen van het heelal en ons mens-zijn. Men onderscheidt verschillende varianten, waarvan de belangrijkste zijn het sterk antropisch principe en het zwak antropisch principe.
 
Het sterk antropisch principe stelt dat het universum er uitsluitend is om leven mogelijk te maken en het zwak antropisch principe stelt dat waarneming van het heelal alleen mogelijk is dankzij intelligent leven. Het sterk antropisch principe vindt aanhangers bij degenen die ver gaan in de Kopenhageninterpretatie van de kwantummechanica, namelijk dat iets, dus ook het universum, alleen bestaat als het wordt waargenomen.
Het zwak antropisch principe wordt vaak in verband gebracht met de constatering dat het wel heel toevallig is dat de 26 fundamentele natuurkundige constanten precies de waarden hebben die het leven mogelijk maken. Bekende constanten zijn de Planck constante, de gravitatieconstante, de massa van een proton en de fijnstructuurconstante. Een minimale afwijking van bijvoorbeeld de fijnstructuurconstante,  die een rol speelt bij het bepalen van de sterkte van de elektrotechnische wisselwerking, zou leven zoals wij dat kennen onmogelijk maken.
 
Geen wonder dat natuurkundigen grote waarde hechten aan de universele waardevastheid van die constanten. Anders stort het natuurkundig bouwwerk met donderend geraas in elkaar. Zo maakte de Australiër John Webb van de universiteit van New South Wales zich bijzonder impopulair toen hij in 1999 meldde aanwijzingen te hebben gevonden dat de fijnstructuurconstante van 128 quasars de laatste tien tot twaalf miljard jaar een miljoenste in waarde was afgenomen. Mede op aandrang van Webb zelf, hebben andere onderzoekers naar zijn bevindingen gekeken. Tot nu toe is er geen onweerlegbaar bewijs dat natuurconstanten en dus natuurwetten in plaats en tijd kunnen afwijken.
 
Gelukkig maar. Want dan staat het leven zoals wij dat kennen niet op het spel, kunnen wij het gevoel hebben dat het universum voor ons en misschien voor nog meer al dan niet intelligent leven een plekje heeft en dat het zinvol blijft om in het zonnestelsel en daarbuiten naar leven te zoeken. Misschien dat ExoMars een eerste tipje van deze sluier zal oplichten. Hopelijk rijdt Schiaparelli zich niet klem in een van zijn kanalen.