En toch voel ik een enorme afstand tussen ons (1)

Door Edwin Bruinooge gepubliceerd in Weird Science

Een verhaal over afstanden in het heelal, onze natuurlijke maar beperkte manier van zien en de mooie mythen en sagen van onze voorouders. Deel 1 van 2.

 

Earth to Andromeda, come in, Andromeda

69ec066fdfacb08cbf612f75a98619d1_medium.

De sterren spreken tot ons

Ze zullen wel voor altijd anoniem blijven. We weten niet wie ze waren, de eerste mensen die 's nachts in verwondering naar de sterrenhemel keken en zich afvroegen wat die lichtjes toch konden zijn en of ze geen betekenis hadden voor hun eigen leven. Het is een typisch menselijke eigenschap om opvallende zaken te willen verklaren, te willen duiden en vooral op zichzelf te betrekken. Het lijkt een aangeboren neiging te zijn om te streven naar een ordelijke en daarmee zekere omgeving. Een omgeving met betekenis, een levensdoel. Chaos, toeval, willekeur en onvoorspelbaarheid zijn bedreigend voor ons. We kunnen er heel slecht tegen. Het liefst ontkennen we hun bestaan.

144a3415ce534d7eac7759604031046c_medium.

Patroonherkenning en Pareidolie

Mensen zijn ware meesters in patroonherkenning. Een aangeboren eigenschap die ons veel voordeel heeft opgeleverd. Als je in het lange gras heel snel de contouren van een roofdier kunt zien, vooral als de kleur van hun vacht een exacte match met de omgeving geeft, dan is dat misschien wel het verschil tussen leven en dood. Als je sporen kan herkennen, als je aan tekenen in de natuur kan zien waar je water en voedsel kan vinden, of beschutting, dan ben jij beter af, vergeleken met hen die dat niet kunnen. Ook nu nog. In een oogwenk herkennen we in een donkere steeg een gezicht en in een oogopslag maken we de beoordeling: is deze persoon bedreigend of juist niet? Al onze zintuigen werken hieraan mee. Vaak hebben we het goed, vaak ook niet. Het komt regelmatig voor dat we patronen zien terwijl ze er eigenlijk niet zijn. Deze eigenschap, pareidolie, is in de psychologie heel bekend.  De drie foto's hieronder zijn er mooie voorbeelden van.

e00a76b253592e0b29bbddaf20a84ded_medium.4690da1f26e8f6bcbbc902d42131058a_medium.b80877599c675abd6200ff8ebd785a79_medium.

Gewoon voorwerpen? Ja. Maar toch is er iets in onze hersenen dat hier gezichten in wil zien. Dat beeld van gezichten, die neiging, het laat ons niet los. Het voelt zelfs tegennatuurlijk om deze voorwerpen gewoon te zien voor wat ze zijn. 
Een patroon zien terwijl het er eigenlijk niet is, noemen we een 'fout-positief'. Is dat niet nadelig? Vergeleken met een 'fout-negatief' beslist niet: als jij niet in staat bent om de gifslang te zien tussen de takken op de grond, dan kan het je laatste dag zijn. Als jij konijntjes en paarden in wolken herkent, ondervind je er meestal geen schade van. Integendeel! Pareidolie is vaak de basis voor schitterende kunstuitingen. Kijkt u maar even mee.

04315b7ad01258990967c5260de7f507_medium.e4d5b37ed372ac52f883ff780dfa54ac_medium.c69d5b337a00d3a9e18d3323cf387b43_medium.

Van links naar rechts, pareidolie in kunst, met dank aan Salvador Dali, Oleg Shuplyak en Giuseppe Arcimboldo.
 

Sterrenbeelden en realiteit

Onze voorouders hadden al snel door dat er iets heel speciaals aan de hand was met de sterrenhemel die ze elke nacht konden zien. Het was constant, op een klein aantal zwerfsterren na, die continu van positie veranderden. Deze 'dwaalsterren', zoals ze vroeger genoemd werden, kregen de naam 'planeten', van het Griekse πλανὰομαι (planáomai), wat rondzwerven betekent. Ze herkenden speciale vormen in de sterrenhemel, die ze de naam sterrenbeelden gaven. Deze sterrenbeelden veranderden van positie met de seizoenen, maar bleven altijd constant. Ze waren eeuwig, ze staalden letterlijk orde uit en het kon bijna niet anders, ze moesten wel een speciale betekenis voor ons hebben, tenminste, voor diegenen die de betekenis konden lezen. Als we er de seizoenen mee konden voorspellen, dan toch zeker ook belangrijke gebeurtenissen, of onze hele levensloop? 
We konden nog meer met ze. Onze zeevaarders konden ze gebruiken om in Noord-Zuidrichting te navigeren, maar ze bleven bijna altijd in het zicht van een kustlijn. Pas toen in het westen accurate tijdmeting werd uitgevonden, konden we het wagen om in Oost-Westrichting te navigeren. De wereld is nooit meer hetzelfde geweest.

24b66cec38ec342f98e7f195f87b6df4_medium.

Maar klopt het beeld wel? Als we een sterrenbeeld zien, laten we Orion als voorbeeld nemen, wat zien we dan echt? We zien sterren die dicht bij elkaar lijken te staan, in een herkenbaar patroon, alsof er ook een daadwerkelijke samenhang bestaat. Dat is ook logisch. Wij hebben stereoscopische visie, wij kunnen diepte zien. Maar wel op behapbare afstanden. Binnen handbereik kunnen we prima afstanden schatten, maar op grote afstand zien we geen diepte. Dan wordt onze driedimensionale zintuigelijke wereld een tweedimensionale. En dat geldt al helemaal voor hemellichamen. De afstanden zijn té groot, sterren lijken vastgeplakt op een koepel die zich boven onze hoofden uitstrekt. Op het volgende plaatje zien we Orion zoals we het op een heldere nacht kunnen zien (a), naast een voorstelling die onze voorouders ervan maakten (b). En we zien Orion vanuit een andere hoek (c), een letterlijk buitenaardse hoek. Dan zien we dat de sterren die Orion vormen totaal niets met elkaar te maken hebben en vele honderden lichtjaren van elkaar vandaan liggen. Orion is niet meer dan een illusie. Pure pareidolie. Maar wel een mooie!

8d7c8affe6659c9bed19e4125b9faefb_medium.

Lichtjaren en lichtvervuiling

We zien het nauwelijks meer, de sterrenhemel zoals onze voorouders het zagen. Zelfs in onze donkerste nachten is onze wereld overspoeld door 'lichtvervuiling'. Het licht van onze steden, straatlantaarns en snelwegen overschreeuwt het licht van de sterren. Alleen midden in de wildernis, ver van menselijke activiteit, kunnen we de vele duizenden sterren in al hun glorie zien. En we weten het nu, sterren zijn zonnen en ze liggen lichtjaren van ons verwijderd. We werpen een blik op de kosmos met onvoorstelbare afstanden, maar kunnen we ons wel een voorstelling maken van afstanden in lichtjaren?
Het is te proberen. De dichtstbijzijnde ster ligt iets meer dan vier lichtjaren van ons af. Licht doet er dus iets meer dan vier jaar over om ons te bereiken. Elke blik op de sterrenhemel is dus een blik in het verleden. De ene ster tien jaar, een andere misschien vijfhonderd jaar. We zien een ster, maar misschien bestaat hij op dat moment niet meer.
Om de afstand van de zon tot de dichtstbijzijnde ster uit te beelden, hebben we twee peperkorreltjes nodig. Eén korreltje, onze Zon, leggen we op het strand van Scheveningen. De andere, de ster Proxima Centauri, leggen we onder de Dom van Utrecht. Twee peperkorreltjes in de kosmos, met daar tussenin vooral heel veel ruimte. Kunnen we in datzelfde model alle zichtbare sterren op Aarde een plekje geven? Vergeet het maar! Het grootste deel past als peperkorreltje niet eens meer op onze wereld, zo ver zijn ze van ons verwijderd.

Laten we nog eens een blik werpen op de sterrenhemel, maar dan zonder lichtvervuiling, zodat we ook alles kunnen zien wat onze ogen kunnen waarnemen. We hoeven niet naar de wildernis. De Franse fotograaf Thierry Cohen (http://thierrycohen.com/) geeft in zijn serie Villes éteintes een mooie impressie van de sterrenhemel boven (blijkbaar) uitgestorven steden. Kijk maar naar zijn impressie van Parijs.

4a26a40074c589e160e682749061c4ae_medium.

Onze plek in de Melkweg

Naast de vele duizenden sterren zien we ook dat mooie verschijnsel dat onze voorouders voor raadsels stelde, de Melkweg. Wat zou het zijn? De melk die de godin Hera wegsmeet, toen ze er achter kwam dat Herakles, het kind dat zij zoogde, de zoveelste 'bastaard' was die haar echtgenoot Zeus bij een menselijke vrouw had verwekt? Dat was een gedachte bij de oude Grieken, die de Melkweg γαλαξίας noemden. Het Engelse woord 'galaxy' is daarvan afgeleid. Het duurde een tijd, tot na de uitvinding van de telescoop, dat wij erachter kwamen dat de Melkweg uit een gigantische hoeveelheid sterren bestaat. Nu weten we dat onze Zon en alle zichtbare sterren gewoon een onderdeel zijn van ons eigen Melkwegstelsel, dat misschien wel 200 tot 400 miljard sterren bevat. Als je een voorstelling wilt maken bij het getal 400 miljard, ga dan 100-Eurobiljetten stapelen op de Dam in Amsterdam en smijt dan de toren om richting zuiden. Het topje komt net buiten Parijs neer. 

Welke sterren in onze Melkweg kunnen wij nou met ons blote oog zien en ook echt als aparte sterren onderscheiden? Dat valt vies tegen. Kijk maar naar het volgende plaatje.

b7e2b60a1035e7192bf20c56d99cc111_medium.

Dat is nog eens een openbaring! Alle sterren die wij 's nachts met het blote oog kunnen zien, bevinden zich in dat kleine gele cirkeltje. En wij zitten er middenin. Alle sterrenbeelden die zogenaamd ons leven en onze toekomst bepalen, maken deel uit van dat kleine willekeurige cirkeltje. Wat zou er gebeuren als we betere, nog scherpere ogen hadden? Zou dat cirkeltje iets groter zijn? Twee keer zo groot, drie keer zo groot? Welke nieuwe sterrenbeelden zou dat opleveren? Als onze Zon nou aan de overkant van de Melkweg zou staan, welke sterren zagen we dan? Welke sterrenbeelden hadden we dan geconstrueerd? Er is maar één manier om dat cirkeltje groter te maken: kijken met behulp van een telescoop. Dan gaat er letterlijk een universum voor ons open.
 

Heeft de Melkweg broertjes en zusjes?

Het duurde tot in de twintiger jaren van de Twintigste Eeuw voordat we door het werk van Edwin Hubble en Georges Lemaitre er achter kwamen. Onze Melkweg is niet uniek. Sommige mensen hadden al een vermoeden; er waren al een aantal 'nevels' in kaart gebracht. Deze nevels bleken zelf melkwegstelsels te zijn, met honderden miljarden sterren en misschien wel even zoveel planeten. Misschien ook wel met werelden zoals de onze. Het dichtstbijzijnde melkwegstelsel is M31 Andromeda, de eerste foto van dit artikel. Andromeda ligt ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar van ons verwijderd en is twee keer zo groot als onze eigen Melkweg. Gek genoeg kunnen we Andromeda met ons blote oog zien.

7d9aaac8af07908ce58d3f14fda73756_medium.

Wat we zien, zijn niet de individuele sterren van Andromeda, maar de kern van het stelsel, waar de sterren zo dicht op elkaar staan dat ze samen genoeg licht uitzenden om nog nét door ons gezien te worden. Licht dat meer dan twee miljoen jaar onderweg is. Kunnen we ons een voorstelling maken van de afstand tussen ons en Andromeda? Met peperkorreltjes gaat het niet lukken. Dan maar wat anders.

Men neme de afstand van de Aarde tot de Maan. Bijna 400.000 kilometer en dat is een flink eind. We pakken een menselijk haar. De dikte van dat haar, sommigen zien het met het blote oog, anderen alleen met een leesbril, dat noemen we de afstand van de Aarde tot de Maan. Nu pakken we een lang lint en plakken mensenharen naast elkaar, totdat we op diezelfde schaal de afstand tot Andromeda hebben uitgebeeld. Hoe lang wordt het lint? Schrik niet, het lint gaat maar liefst 780 keer rond de Aarde! Probeer het maar eens neer te leggen. Je mag er een vliegtuig voor gebruiken dat per dag een rondje om de Aarde maakt. Helaas voor jou wordt het dan wel een minder comfortabel militair vliegtuig. Een Airbus of Boeing 747 is niet in staat om in 24 uur om de wereld te vliegen. En dan ben je dus meer dan twee jaar bezig.

Ja, dan is het natuurlijk logisch dat we Andromeda alleen maar als een minuscuul vlekje kunnen zien en ook nog als er geen lichtvervuiling is. Toch? Ze is zo ver van ons verwijderd! Even een gedachtenexperimentje? We geven Andromeda zoveel energie dat we 's nachts het hele Andromedastelstel kunnen zien. Hoe groot lijkt het dan?  Een vijf keer zo groot vlekje? Tien keer? Vergeet het maar, het zal je verbazen.

079681421ae3d37bb1d181bf517e7a0d_medium.

Vele malen groter dan de Maan. Dat is wat we zouden zien. Andromeda heeft altijd in volle glorie aan onze hemel gestaan, onze ogen waren gewoon té beperkt om haar op waarde te schatten. Andromeda mag dan ongelooflijk ver verwijderd zijn, ze is ook ongelooflijk groot. Twee keer zo groot als onze eigen Melkweg.
Het kan haast niet anders. Als dit het beeld was dat onze voorouders hadden kunnen zien, dan had ze betekenis gekregen. De mythen en sagen, we kunnen er slechts naar raden. De rol in diverse religies, we kunnen het alleen achteraf verzinnen. Zou het jullie verbazen als onze voorouders Andromeda hadden aangewezen als dé plek waar het Hiernamaals te vinden is? Mij niet. Zouden ze met behulp van een scheutje pareidolie geconcludeerd hebben dat Andromeda het Oog van God moest zijn? Zou ik best kunnen geloven.

d53f9921209faad099af8a2eb0da7c95_medium.

Even een kleine pauze?

Zullen we dat maar doen? Dan ga ik zo verder met deel 2. En wat komt daar aan de orde?

  • Onze enorme beperking, nu we alleen zichtbaar licht kunnen zien;
  • Een Miss Universe-verkiezing tussen een aantal melkwegstelsels;
  • Een vergelijking in grootte tussen melkwegstelsels;
  • Photoshoppen bij de Miss-verkiezing;
  • Een nieuwe manier van kijken naar de werkelijkheid;
  • Wat er gebeurt als Andromeda bij ons op bezoek komt.

 

 

03/12/2015 17:36

Reacties (3) 

1
03/12/2015 17:53
Ik wacht met reageren tot ik deel 2 heb gelezen. Dus dit is geen reactie, wel een duimpje .... maar daar laat ik het voor nu bij.
1
04/12/2015 12:42
Ook dit is een oudje. Deel twee zet ik zo online. ☺
04/12/2015 12:57
Ben ook oud, maar nog niet zo oud dat ik me ze niet meer ken herinneren. -))
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert