Cosmologie, zwarte gaten en Melkweg voor zevenjarige jongetjes

Hoe leg je ingewikkelde astronomische begrippen als zwarte gaten, Melkweg en kernfusie uit aan een jochie van zeven? En dat nog voordat je je eerste kop koffie hebt gedronken? Ik deed het twee jaar geleden en ik voelde me weer zelf kind...

Black Hole Sun

Een nieuwsgierig kind houdt je alert. Elke ouder zal het met me eens zijn. En dan heb ik het niet over kinderen die stiekem door sleutelgaten kijken, of onder de deur, om te zien hoe een volwassene zich op de WC of onder de douche gedraagt. Ook niet over kinderen die proberen telefoongesprekken af te luisteren. Nee, ik heb het over een kind dat op de meest onmogelijke plekken hele indringende vragen kan stellen.

Ik werd net wakker, Robin was een tekenfilm aan het kijken en vroeg ineens wat een zwart gat was, hoe zoiets ontstaat en o ja, of ik ook even wilde vertellen wat de Melkweg nou precies was...

Hoe leg je de werking van een zwart gat nou duidelijk uit? Robin weet wat zwaartekracht is. Dus dat hoeft niet meer. En als ik hem vertel dat niets sneller kan reizen dan het licht, zal hij dat van me aannemen. Dat is de eerste stap, nu de volgende...

Als ik hem het concept van ontsnappingssnelheid kan uitleggen, ben ik een heel eind. Want dan kan ik hem vertellen - en laten zien - dat astronauten een Saturnus V-raket nodig hebben om van de Aarde te ontsnappen, terwijl het lullige motortje van de Lunar Module genoeg is om van de maan weg te komen. De Aarde trekt nou eenmaal veel harder aan je dan de maan. Dan hoef ik hem alleen maar duidelijk te maken dat je wel van een zwart gat kan wegkomen, maar dan moet je sneller gaan dan de lichtsnelheid en dat is onmogelijk. Daarom is het ook zwart, niks kan ontsnappen, zelfs geen licht. Zijn zwaartekracht is gewoon te groot. Er is nog een andere manier om het uit te leggen: de kromming van de tijdruimte. Maar  dat is een concept dat ik zelf maar gedeeltelijk begrijp. Ik hou het dus simpel.

Hoe een zwart gat ontstaat? Ja, ik kan natuurlijk beginnen over kernfusie, maar dan moet ik hem eerst uitleggen wat atomen zijn. En welke verschillende atomen wij kennen. Hij weet dat hij zelf uit allemaal celletjes bestaat, ik maak het gewoon nog kleiner. Atomen zijn de ultieme Legosteentjes waaruit alles is opgebouwd. Ik zeg gewoon dat de zon een grote vuurbal is en iets nodig heeft om te verbranden. Een soort gas. En dat kan opraken. Als hout verbrandt, blijft as over. Als het 'zonnegas' verbrandt, blijft een ander gas over, noem het maar een soort 'as-gas'.  Hij moet schaterlachen; hij vindt dit een leuk idee. Dan moet hij snappen dat wanneer een gas heet wordt, het gaat uitzetten. Lijkt me geen probleem; hij ziet regelmatig luchtballonnen. En dan vertellen dat het gas van de zon eigenlijk zo heet is dat het graag de ruimte in zou schieten. Maar dat de zwaartekracht het tegenhoudt. Eigenlijk een soort touwtrekwedstrijd. En nadat hij geprobeerd heeft om mij omver te trekken, mag ik verder gaan met uitleggen.

Ik ben er bijna. Het zonnegas raakt op, er komt geen nieuwe hitte en dus gaat de zwaartekracht het winnen. De zon klapt een beetje in elkaar, maar daardoor wordt het as-gas weer gloeiend heet. Dat moet hij dan maar van me aannemen. Zo heet dat het gaat branden. En dan zegt hij:"En als het as-gas verbrandt, blijft er "as-gas"- as over, of niet soms, papa?" Geweldig! het ventje kan me gewoon bijbenen...Ik zeg dat dat helemaal goed is. En dat in dit "as-gas"- as allemaal stofjes zitten die wij nodig hebben om te kunnen bestaan. Zoals ijzer. En dat alleen sterren die hun as-gas verbranden dit kunnen maken.

En dan gaat het gebeuren! Het as-gas raakt op, de zwaartekracht wint en de zon klapt in elkaar. Maar dat gaat met een enorme explosie. De buitenste lagen van de zon worden kneiterhard de ruimte in geslingerd, maar het binnenste van de zon wordt heel erg in elkaar gedrukt. Zo erg dat een luciferdoosje vol met 'binnenste van de zon' even zwaar wordt als alle gebouwen op onze wereld. Dat doosje zakt meteen door je hand, door de vloer, door de Aarde zelf. Zijn reactie was: "Waaaauw!!" Dat binnenste van de zon heeft nu zo'n grote zwaartekracht, dat het een zwart gat is geworden. Ik stelde hem gerust. Onze zon is hiervoor veel te klein. Als onze zon explodeert, is de explosie niet groot genoeg om een zwart gat te maken.Dat kunnen alleen supergrote sterren. Sterren voor wie onze zon maar een klein kaboutertje is, of een mier.

Mijn uitleg dat de Melkweg gewoon een heleboel sterren zijn die dicht bij elkaar staan, nam hij meteen voor zoete koek aan. Na een paar seconden kwam dan ook de vraag of al die sterren ook werelden bij zich hadden. Werelden met Aliens. En of we die konden bezoeken. Ik vertelde hem dat als wij vandaag in een ruimteschip zouden gaan vliegen naar de ster die het dichtst bij de zon staat, de kinderen van de kinderen van zijn kinderen het eind van de reis zouden meemaken. Dat vond hij niet eerlijk. Vond ik ook niet, toen ik zo oud was als hij. "Ze stonden toch heel dicht bij elkaar?" Ja, maar in de ruimte kan heel dichtbij ook heel ver weg zijn.

's Avonds keken wij naar de sterrenhemel. Hij zei dat we dan maar een speciaal ruimteschip moesten bouwen. Een ruimteschip dat helemaal anders zou vliegen. Niet zoals een auto over de weg rijdt, nee, zoals een mol onder de grond graaft, een veel kortere weg. Ik was stil. In zijn woorden had Robin het concept van wormgaten beschreven!

Inmiddels zijn we twee jaar verder. Hij doet het nog steeds, mij van die onmogelijke vragen stellen. En ik kan niet anders dan hier serieus mee omspringen en proberen zo goed mogelijk antwoord te geven. Sommige onderwerpen vind ik niet geschikt voor hem. Soms accepteert hij mijn "komt wel als je wat groter bent", vaak ook niet. Dan moet ik steeds vaker toegeven dat papa het ook niet allemaal weet en dat simpel uitleggen echt zo simpel nog niet is. Maar ik blijf het proberen.

Wetenschap voor "grote mensen"

Ja, dat doe ik ook. Noem het maar gerust een passie. Wel altijd beeldend en met een vleugje humor. En soms zelfs....filosofisch! 

• Wil je weten waarom spinnen helemaal niet eng zijn? Lees dan Acht behaarde razendsnelle pootjes, deel 1 en deel 2
• Wil je een virtuele reis naar een planeet die erger is dan de Hel van Dante? Ga dan mee, 63 lichtjaar verderop.
• Wil je weten wat er met onze wereld gebeurt, als de Zon ineens verdwijnt?
• Wil je zien hoe een kinderleven werd gered met een 3D-printer?
• Of wil je weten waarom sommige vogels sigarettenpeuken in hun nest stoppen?

Ik ga nog wel een tijdje door.