QUIZ

In de NRC van 27 december jongstleden merkt Karel Knip terecht op dat er nogal wat discussie bestaat of kan bestaan over de 'goede' antwoorden op de Nationale Wetenschapsquiz. Helaas wordt in het betrokken stukje met geen woord gerept over de aantoonbare, sterker nog aangetoonde, blunder die bij vraag 14 is begaan.

De vraag luidde: “Waarom is het 's nachts niet licht?” Daarmee wordt gedoeld op de zogeheten paradox van Olbers, die al sinds de zeventiende eeuw (dus voor Olbers!) het nodige stof doet opwaaien. In een oneindig heelal zou je in elke richting oneindig veel sterren(stelsels) zien - hoe zwak ook - hetgeen ertoe zou leiden dat ook onze nachtelijke hemel helder verlicht zou moeten zijn. Uit ervaring weten we dat dit niet zo is, maar waaraan ligt dat?

Sinds enkele decennia wordt er niet aan getwijfeld dat we hier te maken hebben met een combinatie van factoren. De twee belangrijkste worden ook vermeld in de antwoorden op vraag 14, waarvan alleen antwoord a pertinent fout is. Zowel de eindige leeftijd van sterren(stelsels) - antwoord b - als de jeugdige leeftijd van het heelal - antwoord c - hebben hun weerslag op onze nachthemel. Sinds een jaar of tien is echter bekend welke van de twee factoren de sterkste is: de eindige leeftijd van de sterrenstelsels en niet de leeftijd van het heelal!

Deze wijsheid, die klaarblijkelijk zelfs bij sterrenkundigen nog steeds niet in bredere kring is doorgedrongen, danken we vooral aan twee artikelen van de Canadese natuur- en sterrenkundige Paul Wesson, die in 1987 en 1991 in het vaktijdschrift The Astrophysical Journal hebben gestaan. In deze artikelen wordt zuiver mathematisch aangetoond dat 'het donker zijn van de intergalactische ruimte eerst en vooral het gevolg is van de eindige leeftijd van sterrenstelsels, in combinatie met andere factoren, zoals de eindige snelheid van het licht, en slechts op de tweede plaats de uitdijing van het heelal'.

In de beide artikelen berekent Wesson welke intensiteit de nachtelijke hemel zou hebben in een uitdijend heelal (uitgaande van allerlei plausibele heelalmodellen) en welke intensiteit de hemel heeft in een stationair heelal, dat wil zeggen een heelal dat niet met de tijd verandert. Op die manier wordt de bijdrage van de uitdijing van het heelal gescheiden van de overige factoren zoals de leeftijd van de sterrenstelsels. En wat blijkt? Ook in een oneindig groot, niet-evoluerend heelal is de nachthemel donker! De duisternis is namelijk recht evenredig met de gemiddelde levensduur van sterrenstelsels, die de hoeveelheid geproduceerd licht beperkt. De bijdrage van het ouder worden van een uitdijend heelal blijkt slechts secundair te zijn: de toch al donkere nachtelijke hemel wordt erdoor nog een factor drie, vier donkerder, maar dat is iets wat je met het blote oog niet kunt waarnemen.

Het trieste van dit alles is dat Wesson al ruim tien jaar bezig is zijn collega's voor te lichten. Maar blijkbaar reikt het geheugen van zijn vakgenoten niet verder dan een jaar of vijf. Toen Wesson in 1987 in zijn eerste artikel een overzicht gaf van de verklaringen die de verschillende sterrenkundige handboeken voor de paradox van Olbers gaven, bleek dat veel auteurs het aantoonbaar bij het verkeerde eind hadden. In reactie op Wessons kritiek werden latere drukken gecorrigeerd, maar dat gebeurde dermate knullig dat de situatie in 1991 nog niet veel verbeterd was. Eén auteur presteerde het zelfs om de paradox van Olbers maar helemaal weg te laten.

De situatie in 1997 is niet veel anders. Sommige handboeken, zoals Astronomy! van James B. Kaler, geven inmiddels wel de juiste uitleg van het verschijnsel, maar andere blijven hardnekkig vasthouden aan de uitdijing van het heelal als belangrijkste factor. Is het voor deze auteurs misschien onverteerbaar dat de paradox van Olbers ook in een stationair heelal opgelost kan worden? Worden de berekeningen van Wesson misschien gezien als een aanval op het oerknalmodel?

Hoe het ook zij, het is treurig dat de Nationale Wetenschapsquiz weer eens heeft bijgedragen aan het verspreiden van een achterhaald stukje wetenschap. Hoe zei Max Planck dat ook alweer? “Een nieuwe wetenschappelijke waarheid zegeviert niet door haar tegenstanders te overtuigen en het licht te doen zien, maar veeleer omdat haar tegenstanders uitsterven en er een nieuwe generatie opgroeit die ermee vertrouwd is.” Het gebeurt niet zo vaak dat een redactie van een wetenschapsquiz de beperkte waarde van haar noeste arbeid zo subtiel in een vraag- en antwoordspelletje weet te verwoorden.