Reizen door het Heelal
In de tweeëntwintigste eeuw
‘Papa, waar ga jij naartoe?’ Ik neem mijn helm onder de andere arm en zak door mijn knieën totdat mijn gezicht op gelijke hoogte is met dat van Julia. Haar grote ernstige ogen weerspiegelen haar vraag, als ze nog eens zegt: ‘Wat ga je doen, pappa? Waar ga je nou naartoe?’ Hoe leg ik de relativistische ruimtevaart uit aan een bijna vierjarige? ‘Ik ga een stukje vliegen, schat, ik ga een reis maken langs de sterren.’ ‘Sterren, en ook zo ver als de Sterrenwacht?’ ‘Nee lieverd, naar de Sterrenwacht ga ik altijd op de fiets. Veel, heel veel verder, langs de sterren.’ ‘Waar naartoe dan, hoe ver? Verder dan de Maan?’ ‘Nee, niet naar de Maan maar heel veel verder.’ ‘Hoe lang, pappa? Wanneer kom je dan terug?’ Later, kleine meid, veel later, denk ik terwijl zij me stil blijft aankijken. Later dan jij je nu, een paar maanden voor je vierde verjaardag, kunt voorstellen. Later dan de meeste volwassenen zich kunnen voorstellen. Hoe ging dat gedicht ook alweer, met die monnik en die merel? Stond en hoorde, duizend jaren ... of zoiets.
***
Weet je, ik kan het voor je uitrekenen, ik kan het je zelfs uitleggen, maar ook ik vind het bijna te enorm om te omvatten. Over een paar uur ga ik aan boord van mijn relativistische ramjet. Na een lancering met gewone chemische raketten ontplooit mijn voertuig een magnetische paraplu, waarmee de deeltjes van de zonnewind worden opgeschept. Die komen terecht in de Einstein- omvormer, een soort relativistische versnellingsbak die de space engineers van de tweeëntwintigste eeuw hebben gebouwd. Daarin wordt de massa van de ene helft van de ingevangen deeltjes gebruikt om de andere helft de raket uit te stoten. De stuwkracht is zo ingesteld dat de versnelling van mijn voertuig gelijk is aan de versnelling van de aardse zwaartekracht: ongeveer tien meter per seconde-kwadraat. Daardoor voel ik aan boord dat ik met mijn voeten op de vloer gehouden word, net als op Aarde door de zwaartekracht. Zittend in mijn voertuig zie ik dat die aandrijving de snelheid van mijn ramjet en van mijzelf met tien meter per seconde doet toenemen. Natuurlijk merk ik zelf die snelheid niet op, want snelheid is relatief. Alleen de versnelling voel ik. Als ik tot midden in de cabine klim en mezelf loslaat, dan zie ik de vloer van het ruimteschip op mij afkomen, precies alsof ik op Aarde uit een boom sprong. Dat is wel fijn want ik heb zo geen last van die vermaledijde ‘gewichtloosheid’ die de grootste vijand is van elke ruimtevaarder. Bij afwezigheid van versnelling verslappen wij, verweken onze botten in ons lijf, omdat wij gebouwd zijn om tegen de zwaartekracht op te boksen. Ruimtevaart bij versnelling nul is meer iets voor vissen dan voor landbewoners. Maar gezien vanuit het standpunt van ]ulia, achtergebleven op Aarde, beweegt mijn ruimteschip heel anders. Ik kan ten opzichte van haar niet sneller bewegen dan de lichtsnelheid, ja zelfs die snelheid haal ik niet eens. Hoe lang mijn Einstein-omvormer ook werkt, hoeveel massa er ook wordt omgezet, nimmer zal wie dan ook mij de lichtsnelheid zien bereiken. De versnelling die vanaf de Aarde wordt waargenomen neemt dus steeds verder af, hoewel men duidelijk kan zien dat de stuwmotor van de ramjet nog steeds even hard werkt. Gezien vanaf de Aarde gebeuren er twee dingen. Ten eerste ziet men dat de massa van mijn ruimteschip steeds toeneemt. Dat is heel begrijpelijk, want wij vatten ‘massa’ op als ‘weerstand tegen versnelling’. De Einstein-omvormer blijft constant werken en voert per seconde steeds dezelfde hoeveelheid energie toe. Daardoor wordt de snelheid voortdurend groter, maar naarmate het ruimteschip de lichtsnelheid benadert (gezien vanaf de Aarde) komt steeds minder van de toegevoerde energie ten goede aan de snelheid (die immers begrensd is) en gaat steeds meer in de massa van het voertuig zitten. Ten tweede ziet men vanaf de Aarde de klokken bij mij aan boord steeds langzamer gaan: tijd is relatief, want de lichtsnelheid is absoluut. Omdat ik in mijn ruimteschip stilsta ten opzichte van de klokken aan boord, merk ik van dat tijdsverschil niets. Maar reeds na tien maanden op mijn klok is er op Aarde een jaar voorbijgegaan. Dat verschil wordt groter naarmate ik verder versneld word. Twee jaar aan boord betekent 3,7 jaar op Aarde, en als ik voor de vijfde maal in de ruimte aan de oliebollen zit heeft men dat op Aarde al ruim 74 keer gedaan. Intussen is Julia dus bijna tachtig jaar oud. Als ik na vijf jaar zou omkeren, kostte het mij ten eerste nog eens vijf jaar om ten opzichte van de Aarde tot stilstand te komen, vijf jaar om op volle snelheid te komen op de terugreis, en dan weer vijf jaar remmen om tenslotte op Aarde te landen, driehonderd aardse jaren na mijn vertrek. Maar ik keer pas later om, want ik ben op weg naar het centrum van de Melkweg, 26.000 lichtjaar van de Aarde. De reis tot halverwege duurt 13.000 jaar gezien vanaf de Aarde (en ook vanaf mijn doel), maar in die tijd hebben de aardbewoners de klok in mijn ruimteschip slechts 10,2 jaar zien tikken. Na 26.000 aardjaren ben ik ter bestemming en reis terug om 52.000 jaar na mijn vertrek terug te keren, 40,7 jaar ouder. Omdat mijn ruimteschip en ik al die tijd versneld zijn geweest, zijn onze belevenissen niet relatief of wederkerig: het principe van de relativiteit geldt wel voor snelheden maar niet voor versnellingen. De reis is dus niet symmetrisch en het tijdsverschil tussen mij en mijn thuisbasis is als het ware ingevroren door de versnelling die mij op mijn reis zo prettig op de vloer van het ruimteschip hield. Dus is Julia er allang niet meer als ik terugkom. Mijn veertig reisjaren tellen niet op bij de hare. Niet vierenveertig is ze als ik terugkom, maar zesenvijftigduizend jaar. Niets zal er van mijn kind te vinden zijn, het zou al een wonder wezen als ik een van haar nakomelingen in de tweeduizendste graad zou kunnen vinden.
***
Nog steeds zit ik gehurkt voor Julia. Het contact tussen onze ogen leek uren te duren, zolang als ik nodig had om de relativiteit van de tijd, en de gelijkheid van energie en massa, uit te leggen. Dan gooi ik mijn helm op de grond, neem haar in mijn armen en geef een kus op haar donkerblonde bolletje. ‘Pappa maakte een grapje, lieverd,’ zeg ik, terwijl zij zich loswurmt en me weer zo ernstig aankijkt. ‘Ik ga helemaal niet weg hoor, ik kan in veertig jaar meer leren hier op Aarde dan daar in het Heelal: Julia lacht alweer: ‘Gaan we dan nu naar de kleine speeltuin?’ Ja, dat doen we. Pappa houdt de relatieve beweging van kind en schommel goed in het oog en zal zich niet laten afleiden door de mechanica daarvan, ook al is die buitengewoon boeiend.