Wat kan sterrenkunde ons bijbrengen over de zin van het leven? Daarover praten we met hoogleraar Heino Falcke, een van de wetenschappers achter de allereerste foto’s van een zwart gat. In een online gesprek vertelt hij over de zoektocht door het heelal, en wat die ons leert over wie we zijn – en waar we in geloven. ‘Het heelal begint met íets. En voor mij is ‘iets’ ook een iemand.’ Als Heino Falcke op een heldere nacht naar de sterren kijkt, heeft hij soms een beetje last van het imposter-syndroom: het gevoel dat je elk moment ontmaskerd kunt worden. ‘Omdat ik ook niet alle sterrenbeelden ken; ik weet er maar een paar. Dan voel ik me eigenlijk een beetje dom, haha!’ Twee jaar geleden werd Falcke (1966) in één klap wereldberoemd. De Duitse sterrenkundige, als hoogleraar verbonden aan de Radboud Universiteit, presenteerde op 10 april 2019 – samen met een internationaal team – de allereerste foto ooit van een zwart gat. Die prestatie werd al vergeleken met de maanlanding en Columbus’ ontdekking van Amerika. Voor wie niet thuis is in de natuurwetenschappen: een zwart gat is een gebied in de ruimte waar de zwaartekracht zó sterk is, dat niets eruit kan ontsnappen – zelfs geen licht. Zo’n gat zuigt alles op wat te dicht in de buurt komt. In maart dit jaar publiceerde een onderzoeksteam onder leiding van Falckes Radboudcollega Monika Mo´scibrodzka een tweede foto van het zwarte gat, die inzicht geeft in hoe magnetische velden rondom zwarte gaten zich gedragen. Dat doorbraakmoment in 2019 is ook voor hemzelf een kantelpunt geweest, zegt Falcke terugblikkend. ‘Je hebt altijd een visie gehad, en plotseling wordt die werkelijkheid. Dan denk je: wauw, nú wordt het echt. Tegelijkertijd is het ook maar een volgende stap. Daarna begint het gewone wetenschappelijke werk weer.’ Falcke doet al vijfentwintig jaar onderzoek naar zwarte gaten. In 2011 ontving hij de Spinozapremie, de hoogste Nederlandse onderscheiding in de wetenschap, en in 2016 werd hij benoemd tot ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw. Juist om ‘alledaagse’ concepten als tijd en ruimte beter te begrijpen, zegt hij, moeten we op zoek naar iets wat in heel extreme mate invloed heeft op die tijd en ruimte. ‘En dan kom je uit bij zwarte gaten.’ Waarom is het zo interessant om zwarte gaten te onderzoeken? En wat hebben we eraan? ‘De natuur van ruimte en tijd is nog altijd een groot raadsel. Wat is tijd, en wat is ruimte? Daar kun je lang over filosoferen. Maar ik ben natuurwetenschapper, dus ik wil graag meten. Het leuke is dat dat nu kan, ook onder de meest extreme omstandigheden. Met ons onderzoek zijn we voor het eerst in de geschiedenis in staat om natuurkunde te beoefenen aan de rand van de waarnemingshorizon van zwarte gaten – daar waar letterlijk onze kennis ophoudt.’ Volgens de huidige theorie zullen we nooit kunnen zien wat er ín een zwart gat gebeurt. Daar ligt nu de grens van de wetenschap. En die grens proberen wij te verleggen. Of dat iets oplevert? Tja, toen Einstein zijn relativiteitstheorie publiceerde, leek die ook niet zo nuttig. Maar zonder die theorie zouden we vandaag geen Google Maps kunnen gebruiken. Dat komt omdat tijd anders werkt in de ruimte. Op aarde loopt de tijd 38 microseconden per dag langzamer dan op een satelliet in de ruimte. Dat komt door de kromming van ruimte en tijd. Nu lijkt 38 microseconden niet veel, maar als je daar niet voor corrigeert, zou je na een dag rijden volgens Google Maps tien kilometer uit de route liggen.’ Als klein jongetje was Falcke al gefascineerd door de mysteriën van het heelal. Toen hij in de jaren negentig aan zijn promotieonderzoek begon, waren zwarte gaten voor wetenschappers nog altijd maar een vaag concept. “Sommige sterrenkundigen dachten dat ze niet eens bestonden. Hetzelfde gold voor exoplaneten [planeten die draaien om een andere ster dan de zon, red.]; we wisten niet óf ze er waren. Nu hebben we zelfs foto’s van een zwart gat, zijn er duizenden exoplaneten waargenomen en meten we precies de uitdijing van het heelal – we zien zelfs dat die versneld is.’ Bijna elke maand lijkt er nieuws te komen uit uw vakgebied. Zit het ruimteonderzoek inderdaad in een stroomversnelling? ‘Ik denk wel dat we in de gouden eeuw van de sterrenkunde leven. Dankzij moderne telescopen en technieken hebben we enorme vooruitgang geboekt. Met de huidige computers kunnen we dingen zien en doen die twintig jaar geleden nog onvoorstelbaar waren.’ Gaat de kennisontwikkeling oneindig door? Of komt er een dag waarop we alles weten? ‘Nee, ergens houdt het op. Om alles precies te kunnen voorspellen en meten, zou je oneindig lang moeten meten. Maar oneindigheid is geen werkbaar concept en dat is ook goed. Want in een wereld die leeft, waarin je kunt denken en dingen kunt doen, is oneindigheid een onmogelijk begrip. Eindigheid is een voorwaarde voor creativiteit, ook in de natuurkunde. Als we alles als oneindig oud en groot beschouwen, is alles ook oneindig ontspannen. Dan zouden er ook geen creatieve processen meer zijn.’ Dat moet u even uitleggen … ‘Kijk, de energie die wij in dit gesprek gebruiken, komt ten laste van de totale energie in het heelal. Elke gedachte die jij als mens hebt, elk woord dat je spreekt, eigenlijk álles wat je doet, vergroot de chaos in het universum. Lokaal wordt die chaos kleiner, maar ten opzichte van het totale heelal wordt-ie groter. Dat gaat niet oneindig door. Op een bepaald moment, op een héél grote tijdsschaal, is alle energie helemaal herverdeeld. Dan is er alleen nog gelijkvormige chaos – betekenisloze leegte – over.’ Kunnen we zeker weten dat er voorbij en na die leegte niets meer is? ‘Nee, uiteindelijk kunnen we de ontwikkeling van de Melkweg, en zelfs van ons zonnestelsel, niet voorspellen. Zolang je tijd eindig is, houd je áltijd een stukje onzekerheid. Denk aan het weer: dat blijft onvoorspelbaar, omdat we nooit álle factoren kunnen vangen. Stel dat we daarvoor ooit de rekenkracht zouden hebben, dan beïnvloedt die rekenkracht ook weer datgene wat je wilt meten. Kortom: sommige zaken zijn fundamenteel niet voorspelbaar.’ Wat betekent dat voor ons als mensen? ‘Dat we een bepaalde vrijheid hebben. In de negentiende eeuw was de gedachte van het determinisme dominant – het idee dat alles al vastligt. Nog steeds hoor je mensen zeggen: op basis van de kwantumfysica ligt alles vast, er bestaat geen vrije wil. Daar erger ik me aan. Ik vind die gedachte gewoon niet houdbaar. Ja, natuurlijk ben je als mens onderworpen aan natuurwetten; als ik van een flatgebouw spring, ga ik dood. Maar daarnaast is er genoeg wat we kunnen beïnvloeden. Je bent geen slaaf van je eigen toekomst. Alles wat ik hier zeg, kan effect hebben op wat jij als lezer van dit artikel in de toekomst gaat beslissen. Die informatie had je eerder niet, dus jouw acties vallen niet te voorspellen.’ Eind vorig jaar publiceerde Falcke een boek voor het grote publiek: Licht in de duisternis. Zwarte gaten, het universum en wij (zie kader). Samen met Der Spiegel-journalist Jörg Römer nodigt hij de lezer uit voor ‘een persoonlijke reis door het universum’. Voor veel mensen is het heelal letterlijk en figuurlijk een vervan-hun-bedshow. U koppelt inzichten uit de sterrenkunde aan het hier en nu, aan ons eigen leven. ‘Die inzichten bepalen ons wereldbeeld. Wat is de toekomst van alles, waar komt energie vandaan, en waar komen wíj vandaan? De antwoorden op die oude vragen bepalen wie we zijn, en ook hoe we over onszelf denken.’ Wat is voor u op dit moment het antwoord op die vragen? ‘Ik geloof in God, en ik denk dat er altijd ruimte blijft om te geloven – dat een stukje van ons ontstaan geheim blijft. Gelukkig maar, want geheimen prikkelen je om na te denken en op ontdekkingstocht te gaan. Dat is een groot verschil tussen een rots en een mens: wat die rots moet doen, staat vast, maar wij hebben de mogelijkheid om ons te verbazen en te verwonderen. We zijn maar een klein kooltje stof, óp een kooltje stof – de aarde. Wat ons bijzonder maakt, is onze mogelijkheid tot reflecteren, nadenken en liefhebben. Misschien zijn er ook andere wezens in het heelal die dat kunnen. Maar wíj kunnen het in elk geval en daarin ligt volgens mij een opdracht om dat ook te koesteren. Daarom zijn dingen als nieuwsgierigheid, kunst, geloof en sociale interactie ontzettend belangrijk.’ In een ander interview zei u: ‘Als je wilt weten wat de oorsprong van de wereld is en je kijkt naar dit heelal, dan lijkt het antwoord dat er een schepper is mij de meest verstandige aanname.’ Wat bedoelt u daarmee? ‘Het heelal heeft een beginpunt dat we niet kunnen verklaren. De beroemde natuurkundige Stephen Hawking zei: ‘Ik heb verklaard hoe alles uit het niets ontstaat.’ Sorry, dat ‘niets’ klopt gewoon niet. Je móet altijd met een aanname beginnen, met een stel natuurwetten en randvoorwaarden. Die aanname is dan jouw scheppings-iets. En voor mij is ‘iets’ ook een íemand. Dat wil zeggen: méér dan alleen een verzameling natuurwetten.’ Dus dat scheppings-iets, dat u God noemt, zal uiteindelijk een wetenschappelijke verklaring zijn? Verdwijnt daarmee God, of kiest u de aanname dat God daadwerkelijk als schepper bestaat? ‘Dat laatste. Er is geen natuurwetenschappelijke verklaring mogelijk: geen bewijs voor, maar ook geen weerlegging van God, dat is juist het punt. Wat ik mooi vind in het verhaal Genesis, is de notie dat de mens een spiegelbeeld is van God. Wij weerspiegelen iets. Om te beginnen zijn dat de natuurwetten, want ons lichaam werkt volgens die wetten. Maar daarnaast zit er óók iets in ons dat ons in staat stelt om na te denken, ons te verwonderen en lief te hebben. Iets wat die rots niet kan. Ik hoop en geloof dat dat ook iets weerspiegelt van de oorsprong van het universum – en dus van God zelf. Kijk, mensen hebben eeuwenlang gediscussieerd over God. Daarbij was het twistpunt nooit óf God er is, maar wat zijn natuur is. Dat vind ik een verstandige vraag. Tegenwoordig doen we alsof God helemaal geen vraag meer is; hij bestaat gewoon niet. Maar daardoor mag je ook niet meer vragen naar zijn natuur. En dan mis je een heleboel belangrijke en diepe inzichten. Hoe je het beginpunt ziet, bepaalt ook een beetje hoe je jezelf ziet. Ben je iemand die betekenis geeft, die geliefd is? Of ben je gewoon toevallig iets wat ook weer verdwijnt? Dat nadenken over God vind ik een belangrijk vraagstuk. We moeten dat vaker doen, zij het misschien een tikje meer ontspannen.’ Toch zijn er ook wetenschappers die op basis van natuurwetten concluderen: dit leven berust op puur toeval. ‘Klopt, maar ik vind dat te cynisch. Ik ben vol van hoop en geloof. We stellen iets voor als mens, we hebben betekenis, punt. Ja, dat is een overtuiging, ik kan het niet bewijzen. Maar hiermee wil ik leven en dat wil ik ook uitdragen. Ik wil mensen meenemen in die hoop, in het begrip dat je betekenisvol bent.’ Brengt onderzoek naar het heelal ons dichter bij God? ‘Ja en nee. Onderzoek naar het heelal verleidt je om vragen te stellen: filosofische, wetenschappelijke én spirituele vragen. Wie omhoogkijkt naar de sterren, ervaart emoties en fascinatie. Sterrenkunde is in die zin ook een emotionele en spirituele zoektocht. Je moet natuurlijk de pure wetenschap onderscheiden van dat spirituele. Maar uiteindelijk komen de twee samen uit op hetzelfde punt. Ik vergelijk dat vaak met wat een arts doet. Als arts moet je patiënten soms pijn doen om hen beter te maken. Om iets goeds te bereiken, mag je geen medelijden hebben. Maar tegelijkertijd ben je júist een goede arts als je met iemand kunt meevoelen. De kunst is om te weten wanneer je afstand moet nemen en wanneer je juist dichtbij moet komen. Zo is het precies voor een wetenschapper. Soms moet je sceptisch en kritisch kijken naar de feiten. En soms is het tijd om gewoon mens te zijn, je te verwonderen en je af te vragen wat alles betekent.’ Naast dat hij geniet van de schoonheid van het heelal, kan Falcke zich tegenwoordig ook ergeren als hij naar de sterrenhemel kijkt. ‘Je ziet regelmatig de satellieten van Elon Musk langskomen. Nu is dat nog leuk, maar dit is pas het begin. Al die satellieten reflecteren het licht van de zon, dus je krijgt steeds meer van die blinkende stipjes in de lucht. Binnenkort zie je geen sterren meer, waar op aarde je ook bent. Dit zijn de laatste jaren waarin we kunnen genieten van de hemel zoals die is. Maar dat vindt blijkbaar niemand erg.’ U vindt het wél erg. ‘Ja. Wanneer ik dat zeg op Twitter, krijg ik alle volgelingen van Musk over me heen. Maar ik vind dat we er tenminste over na moeten denken. De ruimte is niet gereguleerd; iedereen mag satellieten naar boven sturen. Op dit moment is de hemel nog van iedereen, maar in de toekomst is-ie van een paar rijke mensen.’ Loopt de gouden eeuw van de sterrenkunde binnenkort op z’n einde? ‘Tja, dat moet je nooit proberen te voorspellen, haha – voor je het weet, zit je ernaast. Maar de telescopen worden steeds groter, en uiteindelijk willen we als onderzoeksteam met onze apparatuur de ruimte in; daar kunnen we nóg betere foto’s maken. Dus misschien gaan we de grens van de wetenschap opnieuw verleggen. Ook omdat we wereldwijd steeds meer samenwerken, is er nog veel potentie voor groei.’ U hebt al veel bereikt in uw carrière. Wat zou u nog graag willen doen? Het blijft lang stil aan de andere kant van de videoverbinding. Dan: ‘Ik wil nog weten óf en hoe de kwantumtheorie en zwaartekrachttheorie samengaan. Volgens Einstein komt elke informatie die in een zwart gat verdwijnt, nooit meer terug. Maar volgens de kwantumtheorie mag dat niet, omdat er een causaal verband moet zijn tussen wat ín zo’n gat gaat en wat eruit komt. Dus er klopt iets niet aan de kwantumfysica of aan de zwaartekrachttheorie. Bij een van de twee moeten we iets aanpassen, maar we weten nog niet wat. Ik vrees dat ik niet de Einstein ben die daarin voor een doorbraak gaat zorgen. Maar misschien kan ik studenten inspireren. Daarom heb ik dat boek ook geschreven: om mensen mee te laten denken, en ook om hoop te geven. Onze literatuur gaat vaak over hoe slecht de mens is. Soms mis ik de vraag wat ons waardevol maakt. Daarom moedig ik iedereen aan om te zoeken, te vragen en te geloven. We hebben nog veel te ontdekken – en dat mógen we ook doen.’ Tekst: Susanne Geuze. Dit artikel verscheen eerder in Radboud Magazine 68, juni 2021. Foto: Lionel HESRY via Unsplash.