Dromen, het begin van leven en de theorie van alles

Op de vele lijstjes van kranten en vakbladen komen sommige Grote Vragen bijna altijd voor. Maar er zijn ook kwesties die slechts een enkele keer aan de orde komen. Deze bijvoorbeeld: zal de wetenschap op een dag alle vragen hebben beantwoord?

Door Hendrik Spiering en Anna Tuenter

illustratie rik van schagen

Vragen genoeg! Maar de vragen naar de theorie van alles, naar de aard van het heelal, bewustzijn, slaap en dromen, het begin van leven, het begin van alles en de vraag naar het binnenste van de aarde, lijken wel ongeveer de klassieke Grote Vragen van nu te zijn. Ze komen in de meeste lijstjes terug. En misschien ook of computers ooit slimmer worden dan wij en of we ooit eeuwig zullen leven.

20 Big Questions van The Guardian

Eind augustus zette de Britse The Guardian 20 Big Questions in de krant. Het is een opmerkelijke combinatie van de ‘klassieke’ vragen met meer praktische vragen naar de beste manier om CO2 op te slaan en naar geneesmiddelen tegen infecties en kanker. Zoals een van de reagerende lezers schrijft: dat zijn vragen naar de toekomst van sommige technologieën en geen echte wetenschappelijke vragen. Een andere lezer stelt voor ook de vraag op te nemen waarom we ons toch voortdurend door zakkenvullers laten regeren.

1. Waaruit bestaat het heelal? 2. Hoe is het leven begonnen? 3. Zijn we alleen in het heelal? 4. Wat maakt ons menselijk? 5. Wat is bewustzijn? 6. Waarom dromen we? 7. Waarom bestaat er massa (en niet alleen energie)? 8. Zijn er ook andere universa (naast ‘ons’ heelal)? 9. Waar laten we het CO2 (om het broeikaseffect te bestrijden)? 10. Hoe profiteren we meer van de energie van de zon? 11. Waarom ontsnappen priemgetallen aan iedere regelmaat? 12. Hoe kunnen we bacteriën blijven verslaan? 13. Zullen computers altijd sneller blijven worden? 14. Zullen we ooit kanker genezen? 15. Wanneer krijgen we een robot als butler? 16. Wat ligt er op de bodem van de oceaan? 17. Wat ligt er op de bodem van een zwart gat? 18. Kunnen we eeuwig leven? 19. Hoe lossen we het bevolkingsprobleem op? 20. Is tijdreizen mogelijk?

12 Grosse Fragen van Die Zeit

In 2009 bedacht de redactie van het Duitse tijdschrift Die Zeit 12 Grosse Fragen. Het is een degelijk lijstje met bijna alle bekende kwesties, maar ook met de NP=P?-vraag uit de informatica: kan een vraag waarop het antwoord gemakkelijk is te verifiëren door een computer ook gemakkelijk opgelost kan worden. Het beroemdste voorbeeld is de berekening van priemgetallen. Het kost heel veel tijd om een groot getal te ontleden in priemfactoren, maar wie eenmaal de priemfactoren heeft, kan makkelijk checken of ze juist zijn.

En natuurlijk stellen de Duitsers de Ultieme Grote Vraag: zullen we ooit alle vragen kunnen beantwoorden?

1. Wat is realiteit? 2. Waarom zijn wij niet onsterfelijk? 3. Is het universum in één formule te vangen? 4. Wat speelt zich in de aardkern af? 5. Wat was er voor de oerknal? 6. Zijn alle ziektes geneesbaar? 7. Worden computers intelligenter dan mensen? 8. Hoe ontstond het leven? 9. Zijn alle gemakkelijk te controleren oplossingen van een wiskundig probleem ook gemakkelijker te berekenen? (P=NP?) 10. Waaruit bestaat het universum? 11. Waarom slapen wij? 12. Zal de wetenschap op een dag alle vragen beantwoorden?

25 Big Questions van Science

In 2005 stelde de redactie van het wetenschappelijke tijdschrift Science een lijst op van 25 Grote Vragen, want het blad bestond 125 jaar. Om de 125 compleet te maken werden op de website nog eens 100 extra vragen gepubliceerd. De toplijst van 25 bevat veel oude bekenden. Maar ook klein ogende detailvragen, zoals naar de precieze werking van biologische soortvorming of naar de grenzen van scheikundige zelforganisatie. Bij die laatste vraag zijn overigens twee Grote Vragen impliciet: hoe ontstond uit chemische zelfassemblage ooit leven en kunnen we zo misschien ook zelf leven maken?

Uit deze relatief oude Science-lijst blijkt ook de vooruitgang van de wetenschap in de afgelopen acht jaar. Sommige vragen zijn inmiddels beantwoord, vooral op het gebied van genetica. Het probleem hoe uit een huidcel een zenuwcel ontstaat is de laatste jaren wel opgelost: met precies sturende signaalstoffen wordt de huidcel omgezet naar een stamcel, en daarna omgezet in een zenuwcel. Ook de vraag waarom de mens zo weinig genen heeft, leeft nauwelijks meer. Inmiddels is wel duidelijk hoe onder meer door RNA-editing en epigenetica de mens makkelijk uitkomt met 20.000 genen. En naar genen die ons uniek menselijk maken wordt nog wel gezocht, maar duidelijk is ook dat we die uniekheid waarschijnlijk vooral te danken hebben aan complexe ontwikkelingsbiologische processen.

1. Waar is het universum van gemaakt? 2. Wat is de biologische basis van bewustzijn? 3. Waarom hebben mensen zo weinig genen? 4. In hoeverre zijn genetische variatie en gezondheid met elkaar verbonden? 5. Kunnen de natuurkundige wetten verenigd worden? 6. Hoever kan de levensduur van de mens verlengd worden? 7. Wat is de sleutel tot het opnieuw aangroeien van organen? 8. Hoe kan een huidcel een zenuwcel worden? 9. Hoe groeit uit een enkele cel een hele plant? 10. Hoe werkt het binnenste van de aarde? 11. Zijn wij alleen in het universum? 12. Hoe en wanneer ontstond leven op aarde? 13. Wat bepaalt de soortendiversiteit? 14. Welke genetische veranderingen maakten ons uniek menselijk? 15. Hoe worden herinneringen opgeslagen en teruggevonden? 16. Hoe ontstond samenwerking? 17. Hoe zullen grote verbanden kunnen ontstaan uit een zee van biologische informatie? 18. Hoe ver kunnen we chemische zelf-assemblage voeren? 19. Wat zijn de grenzen van conventionele computers? 20. Kunnen we immuunreacties naar keuze afsluiten? 21. Zijn er diepere principes te vinden onder quantumonzekerheid en nonlocaliteit? 22. Is er een effectief hiv-vaccin mogelijk? 23. Hoe heet zal de broeikaswereld worden? 24. Wat zal in de plaats komen van goedkope olie, en wanneer? 25. Zal Malthus altijd ongelijk krijgen?