De maand oktober 1995 zal in de analen der sterrenkunde geboekstaafd blijven als de maand waarin eerst twee Zwitserse, twee weken later gevolgd door twee Amerikaanse sterrenkundigen bekend maakten dat met zekerheid een planeet was ontdekt buiten ons eigen zonnestelsel. Niet dat die planeet te zien was! Geen zinnige astronoom ter wereld verwacht toen ooit vanaf de aarde een planeet buiten het zonnestelsel direkt te kunnen waarnemen. De ontdekking berust op een berekening van de oorzaak van afwijkingen in de beweging van de ster, een soort gewiebel. Nauwkeurige berekeningen gaven als resultaat dat er minstens een grote planeet rond de ster moet wentelen op zeer korte afstand van de ster. Intussen zijn er talloze exo-planeten ontdekt en zelfs gefotografeerd, maar het zijn wel allemaal van die kolossen als onze Jupiter of groter.
heuglijke ontdekking? Zeker, want zij bevestigt wat de meeste astronomen al lang vermoedden, dat het in het heelal moet wemelen van de planeten. Het is voor iedere mens, en zeker voor een wetenschapsmens een grote voldoening zijn vermoedens bewaarheid te zien. Verder schieten we er weinig mee op. Het betreft namelijk een planeet die in ieder geval geen leven zal herbergen, want daarvoor is zij veel te groot en draait zij veel te dicht om de ster heen, met als gevolg een zo hoge temperatuur dat die het leven onmogelijk maakt. Bovendien wijst haar enorme omvang op een grotendeels gasvormige bol. Het bestaan echter van die ene reuzen planeet houdt een gerede kans in dat er meerdere planeten om de betrokken ster wentelen.
In ons eigen zonnestelsel kennen we ook zo'n reus onder de planeten, Jupiter, die op z'n eenthje meer dan twee derde van de massa van ons hele planetenstelsel omvat. De massa is gelijk aan 318 aardes, terwijl de omvang door de geringe dichtheid van het hemellichaam overeenkomt met 1317 aardes. Het spreekt vanzelf dat die ene reusachtige begeleider van onze zon ook de hoofdveroorzaker zal zijn van mogelijke bewegingen van de zon.
Echter, de ster waarom de nieuw ontdekte reuzenplaneet draait, die ongeveer even groot en helder is als onze zon, is nummer 51 in het sterrenbeeld Pegasus, ten zuiden van Andromeda en de Plejaden, en staat op een afstand van 40 lichtjaren van ons verwijderd. Astronomisch gezien is dat dichtbij. Maar voor wie gehoopt had dat we eindelijk wellicht kontakt zouden kunnen maken met buitenaards intelligent leven zal dat een fikse teleurstelling zijn. Om zelfs via radioverbindingen boodschappen uit te wisselen met tussenpozen van 80 jaar (40 heen, en weer 40 om het antwoord te ontvangen) is niet iets waar radioamateurs om zullen zitten te springen.
Ons hele probleem is de tijd. Zelfs al zouden wij met de helft van de lichtsnelheid (300 duizend kilometer per seconde) kunnen reizen, dan zouden we er altijd nog 80 jaar over doen om 51-Pegasus te bereiken! Overigens zouden wij die tachtig jaar als veertig ervaren, door de inkrimping van de tijd. We zouden ons dan dus moeten voortbewegen met een gemiddelde snelheid van 150 duizend kilometer per seconde! Dat is maar liefst 540 miljoen kilometer per uur, oftewel 13 duizende vijfhonderd maal rond de hele aarde in één uur tijds! Daar zou Jules Vernes Phileas Fogg in al zijn excentriciteit met zijn reis om de wereld in 80 dagen geen cent op hebben durven inzetten.
Behalve het tijdsprobleem, hebben wij bovendien geen enkele mogelijkheid om te weten wat er morgen wellicht voor nieuws wordt ontdekt. Jules Verne kon zelfs in zijn stoutste dromen niet voorzien, dat het minder dan honderd jaar zou duren voor de reis van Phileas Fogg in minder dan 80 uur kon worden verwezenlijkt. Noch Jules Verne, noch H.G. Wells bedachten in hun tijd, eind vorige eeuw, dat het ooit mogelijk zou worden projektielen met geleidelijk toenemende snelheid en bestuurd het heelal in te schieten. Jules Verne deed dat, voor zijn reis van de aarde naar de maan (1865) met een reusachtig kanon, waarbij hij overigens de ontsnappingsnelheid goed had berekend, op 11 kilometer per sekonde en ook al had bedacht dat zijn ruimtereizigers gedurende een gedeelte van hun reis gewichtloos zouden zijn. Alleen kende hij het begrip "vrije val" nog niet, zodat hij veronderstelde dat de gewichtloosheid pas optrad op het punt tussen aarde en maan waar de aantrekkingskracht van beide hemellichamen elkaar opheffen.
H. G. Wells, liet in zijn "War of the Worlds" de marsmannetjes ook met reuzenkanonnen van Mars naar de aarde schieten waar ze zich onbestuurd in hun cilinders in de aardbodem boorden, wat ze nog overleefden ook, al was het niet voor lang. Jules Verne had overigens wel bedacht dat de bemanning van zijn kanonskogel die eenmalige versnellingsklap van 0 naar 11 kilometer per sekonde niet zou overleven, en had derhalve een ingenieus systeem bedacht van achtereenvolgens ineenklappende vloeren om de schok op te vangen. Wells bedacht niets om zijn marsmannetjes de nog veel grotere klap, zowel bij vertrek van Mars, als bij aankomst op de aarde, te laten overleven. Er kwam kennelijk niet bij hem ook maar de minste gedachte op van mogelijke geleidelijke versnelling en afremming.
En dan te bedenken dat Wells zijn boek publiceerde, net vijf jaar vóór de gebroeders Orvill en Wilbur Wright voor het eerst een machine, de Kitty Hawk, zwaarder dan lucht, met een motor van de grond wisten te krijgen en te besturen - 17 december 1903.
We kunnen niet weten wat er morgen ontdekt zal worden. Albert Einstein (1879-1955) is er zijn leven lang van overtuigd geweest, sinds hij het ruimte-tijd continuum van Hermann Minkowski (1864-1909) had overgenomen en gecorrigeerd, dat wat Minkowski al de "vierde dimensie" had genoemd, net als de drie ruimtelijke dimensies in beide richtingen doorloopbaar moest zijn. Immers, men kan eenvoudig in de ruimte van punt A naar B, maar ook terug, van B naar A. Hoewel hij de praktische onuitvoerbaarheid ervan ten aanzien van de tijd wel degelijk besefte, hield Einstein diep in zijn hart altijd vast aan de gedachte dat ooit in de toekomst zal blijken dat de tijd wel degelijk ook omkeerbaar is.
In een brief aan de weduwe van zijn overleden vriend Michele Besso schrijft Albert Einstein letterlijk: "Voor ons, die overtuigde fysici zijn, is het onderscheid tussen verleden, heden en toekomst alleen maar een illusie; hoewel, een hardnekkige..."
Goed beschouwd echter, doen astronomen niets anders dan konstant in het verleden kijken. Als zij in de maand oktober 1995 voor het eerst met zekerheid konstateerden dat ster 51-Pegasus minstens één grote planeet heeft, dan hebben ze het in ieder geval over een toestand die 40 jaar eerder bestond. Als sterrenkundigen thans veranderingen opmerken in de Andromeda Nevel, dan zijn dat veranderingen die 2.2 miljoen jaar geleden plaatshadden. Zo lang doet het licht er namelijk over om ons van onze naaste buur buiten ons eigen melkwegstelsel te bereiken.
We moeten dat goed bedenken: onze naaste buur! Er zijn honderden miljoenen andere melkwegstelsels, waarvan er zeer vele miljarden lichtjaren verder van ons verwijderd zijn. Elk van die stelsels bevat honderden milhjoenen zonnen, als de onze en derhalve wellicht vele miljarden planeten. Wij hebben echter geen enkele mogelijkheid om de astronomische afstanden te overbruggen, tenzij wij een nieuwe natuurwet ontdekken die het mogelijk maakt de tijdsbarrière te doorbreken. De tijdsbarrière doorbreken? Dat is wel wat anders dan de geluidsbarrière. Geluid is een golfbeweging die zich verplaatst door een materiëel medium. De snelheid is afhankelijk van het medium. In stabiele lucht heeft geluid een snelheid van 1066 kilometer per uur (Mach 1). Tijd is een relatieve maat. Bij de lichtsnelheid staat de tijd ogenschijnlijk stil; dat wil zeggen, voor de waarnemer die zich met een veel lagere snelheid door het heelal voortbeweegt, wordt een objekt, dat zich met de lichtsnelheid verplaatst, niet ouder. Met het vertragen van de snelheid versnelt ogenschijnlijk de tijd. Met andere woorden: als wij met de lichtsnelheid zouden kunnen reizen zouden wij gedurende die hele reis niet ouder worden. Voor onze eigen tijdservaring zou dat echter geen verschil maken.
De beelden die wij thans zien, van de Andromeda nevel, zijn daar 2.2 miljoen jaar geleden vertrokken, maar zijn zelf even jong als toen ze hun reis aanvingen! De paradox is echter, dat als ze terug zouden kunnen reizen, met dezelfde lichtsnelheid, zij zouden arriveren in een wereld di 4.4 miljoen jaar verder is in zijn ontwikkeling.
Het is echter zelfs theoretisch onmogelijk kunstmatig de lichtsnelheid te evenaren omdat met de toename van de snelheid energie zich omzet in massa, tot bij het bereiken van de lichtsnelheid niet alleen de tijd schijnbaar stilstaat, maar ook alle energie is omgezet in massa! Steeds hogere versnelling met daaraan gekoppelde inkrimping van de tijd is dus geen oplossing voor interstellaire ruimtereizen. Zelfs de meest fantastische ideeën over nieuwe voortstuwingsmethoden, kunnen onmogelijk voldoende energie opleveren om een zodanige versnelling tot stand te brengen, dat interstellaire afstanden overbrugbaar zouden worden. Maar bovendien, willen we wel graag in onze eigen wereld in onze eigen tijd terrugkeren en niet in een tijd waarin onze eigen achterkleinkinderen al betovergrootouders zijn geworden of nog erger dan dat. Om redelijk binnen de eigen tijd te kunnen blijven, zouden we in de tijd even snel achteruit als vooruit moeten kunnen reizen . Er zijn geleerden die denken dat dit theoretisch mogelijk zal blijken, al verwacht geen van hen dat het ook ooit praktisch uitvoerbaar zal zijn.
De eerste science fiction schrijver die zich heeft gewaagd aan een fantasie over reizen door de tijd was de al eerder genoemde engelsman H. G. Wells, (1866-1946) , met zijn anti-utopische roman "The Time Machine", gepubliceerd in 1895. Wells begaf zich met zijn tijd machine de toekomst in en trof daar een gedegenereerde mensheid aan. Zijn boek was dan ook, zoals we al lieten doorschemeren met de omschrijving "anti-utopisch", niet zonder meer een van de eerste science fiction romans, maar een filosofische weergave van cultuur pessimisme.
Het beste, en kortste science fiction verhaaltje over een verplaatsing in de tijd, met de daarmee verbonden paradox, dat ik ooit gelezen heb en waarvan de naam van de schrijver mij niet meer bij staat, luidde ongeveer als volgt:
"'Kijk,' zei de professor tegen zijn drie vrienden; 'Dit is de tijdmachine.' Een van zijn drie vrienden zou als eerste het experiment wagen om zich terug te begeven in de tijd. De Professor opende de deur van de kabine en wees hem op het bedieningspaneeltje. Gespannen zette de jongeman zich in de stoel ervoor en de professor sloot de kabine achter hem.
De jongeman wist precies wat hij wilde. Hij tikte op het paneeltje het jaartal in, gevolgd door een datum en de plaats waar hij in het verleden wenste te belanden en drukte op de startknop. Even ging er een duizeling door hem heen, daarna zag hij als door een waas, hoe de jaartallen snel achteruit flitsten op het schermpje. '1980 - 1970 - 1960 - 1950 - 1940 - 1930' en vervolgens trager jaar na jaar, om te stoppen op het jaartal 1923 en daarna op de opgegeven datum. Weer was er die duizeling en vervolgens de synthetische stem van het apparaat die zei: 'U kunt uitstappen.'
Het volgende moment stond de jongeman buiten in een landschap dat hij min of meer uit zijn kinderjaren kende, al was het veel primitiever dan toen. Niet ver van hem vandaan zag hij een jongeman, die veel op hem leek, en waarvan hij onmiddellijk wist dat het zijn grootvader was, die hij haatte, omdat hij nooit het jeugdtrauma te boven was gekomen van de aanblik van zijn grootvader die zijn grootmoeder voortdurend ernstig mishandelde. Vlak buiten de tijdmachine vond hij een zware kei en raapte die op om ermee naar zijn grootvader te lopen, die nog in de leeftijd was vóór hij met zijn grootmoeder trouwde. Hij hief het blok steen op en liet het met volle kracht op het hoofd van de jonge boer neerkomen.
"'Kijk,' zei de professor tegen zijn twee vrienden; 'Dit is de tijdmachine.'"
Dit verhaaltje illustreert de intrinsieke onmogelijkheid van een verplaatsing uit de eigen tijd. Tijd is in diepste essentie zelfs geen aaneenrijging van momenten, maar een voortschrijding van het ruimte-tijd kontinuum, gebonden aan de plaats en voortbewegingssnelheid van het objekt. Die voortschrijding kan relatief versnellen of vertragen, wat geen effekt heeft op degene die de tijd ervaart. Stel dat het mogelijk zou zijn met een ruimteschip de lichtsnelheid te benaderen, zodat een reis naar de Andromeda nevel in relatieve tijd één jaar zou duren en nogmaals één jaar voor de reis terug. Dan zou de bemanning van dat schip bij terugkeer twee jaar ouder zijn, maar wel in een wereld belanden, die 4.4 miljoen jaar ouder zou zijn.
We hebben echter al gekonstateerd dat dit zelfs theoretisch onmogelijk is. Als er ooit in de toekomst interstellair verkeer mogelijk wordt, zal dat op basis van een thans nog onbekende natuurwet moeten zijn, die de tijd als het ware in beide richtingen kan vertragen, niet relatief, maar absoluut. Het ziet er niet naar uit dat er een dergelijke natuurwet bestaat, maar.... de grootste geleerde van de 17de eeuw Sir Isaac Newton , de grondlegger van de moderne zwaartekracht theorie kende ook het ruimte-tijd kontinuum niet. Dat moest wachten op de 19de eeuwse Russisch-Duitse natuurkundige Hermann Minkowski en de grootste natuurkundige van onze eeuw, Albert Einstein. Daar liggen meer dan 250 jaar tussen. Wie weet, wat er in de loop van de komende 250 jaar voor nieuwe ontdekkingen zullen worden gedaan?