Zien is niet geloven.
Onze zintuigen kunnen ons misleiden.
Zelfs de sterren zijn niet wat ze lijken.
De kosmos, zoals onthult door de wetenschap, is vreemder dan we ons ooit hadden kunnen voorstellen.
Licht en tijd en ruimte en zwaartekracht spannen samen om realiteiten te creëren die voorbij de menselijke belevenis liggen.
Daar gaan we nu naar toe.
Kom met me mee.
In 1802, op een nacht als deze
wandelde astronoom William Herschel op het strand van de Engelse kust, met zijn zoon John.
Herschel was de eerste persoon ooit die in de diepe wateren van de kosmische oceaan keek.
Daar ving hij een glimp op van een tovertruc die licht doet met tijd.
Vader...
Gelooft u in geesten?
Maar natuurlijk, mijn zoon!
Echt... Echt waar?
Ik had gedacht van niet.
Oh, nee. Niet in de menselijke soort geesten.
Nee, helemaal niet.
Maar kijk omhoog, mijn jongen, en zie een hemel vol met hen.
De sterren, vader?
Ik kan u niet volgen.
Elke ster is een zon, zo helder als de onze.
Beeld je eens in hoe ver van ons je de zon zou moeten verplaatsen
om het zo klein en zwak te laten lijken als een ster.
Het licht van de sterren reist heel snel. Sneller dan wat dan ook...
maar niet oneindig snel.
Het kost tijd voor hun licht om ons te bereiken.
Zelfs voor de dichtstbijzijnde kost het jaren.
Voor anderen: eeuwen.
Sommige sterren zijn zo ver weg dat het eonen duurt voordat hun licht de Aarde bereikt.
Tegen de tijd dat het licht van sommige sterren hier is, zijn ze al dood.
Van die sterren, zien we enkel hun geesten.
We zien hun licht, maar hun lichamen zijn lang, lang geleden uitgeput.
John, ik heb verder terug gekeken in de tijd dan enig man voor mij...
miljoenen jaren in het verleden.
William Herschel was de eerste persoon die begreep dat een telescoop een tijdmachine is.
We kunnen niet in de ruimte kijken zonder terug te zien in de tijd.
In één seconde reist het licht 300.000 kilometer of 186.000 mijl.
Dat is bijna de afstand tussen de Aarde en de maan.
Dus de maan is ongeveer een lichtseconde van ons verwijderd.
De volgende keer dat je naar de maan kijkt, kijk je één seconde in het verleden.
VERTALING EN ONDERTITELING: TYRANNIS HAWK
Die zon...
is daar niet werkelijk.
In werkelijkheid zal het pas over twee minuten boven de horizon komen.
De zonsopgang is een illusie.
De atmosfeer van de Aarde buigt de binnenkomende zonnestralen zoals een lens of een glas water.
Dus zien we het beeld van de zon boven de horizon geprojecteerd...
voordat de zon er fysiek werkelijk is.
Die zon achter mij is een luchtspiegeling.
Net zo echt als een flikkerend beeld dat in de verte zweeft boven een weg in de woestijn op een warme dag.
Zonlicht doet er ongeveer 8 minuten over om de Aarde te bereiken, dus de zon is 8 lichtminuten van ons vandaan.
Vanaf de Aarde kunnen we de zon enkel zien zoals zij 8 minuten geleden was.
En nog iets...
de zon komt eigenlijk helemaal niet op.
De Aarde draait en wij draaien mee.
Het lijkt niet zo, maar op dit moment beweeg ik sneller dan een straaljager
en jij en iedereen op Aarde ook.
Nu ik toch bezig ben...
die horizon...
is daar helemaal niet.
Er is geen rand.
De horizon is gewoon nog een illusie.
De afstand tussen de Aarde en buitenste planeet Neptunus varieert terwijl de planeten om de zon draaien.
Gemiddeld genomen maakt het licht die reis in vier uur.
Dus voor ons op Aarde zien we Neptunus altijd vier uur in het verleden, vier lichtuur van ons vandaan.
Maar de afstanden tot de planeten, zelfs de verste...
zijn slechts babystapjes op de veel grotere schaal van sterren en melkwegstelsels.
Zodra we de nabijheid van de zon verlaten, moeten we de eenheid voor afstand veranderen van lichtuur naar lichtjaar.
Een lichtjaar is de maatstaf van de kosmos.
Een enkele is bijna 10 biljoen kilometer, of ongeveer 6 biljoen mijl.
Het is een eenheid van afstand, zoals een meter of een mijl.
Het is de afstand die het licht in een jaar aflegt.
De dichtstbijzijnde ster bij de zon, Proxima Centauri, is iets meer dan 4 lichtjaar van de Aarde verwijderd.
Hoe ver weg is 4 lichtjaar?
NASA's ruimtesonde Voyager beweegt met meer dan 56.000 kilometer per uur.
Zelfs met die verbazingwekkende snelheid zou het Voyager meer dan 80.000 jaar kosten om de dichtstbijzijnde ster te bereiken.
En de sterren van de Plejaden: 400 lichtjaar van ons.
Het Schip der Verbeeldingskracht is uitgerust met een uitermate ongebruikelijke mogelijkheid...
Uniek, om precies te zijn...
Het maakt het voor ons mogelijk om te zien wat er gebeurde
toen het licht van een verre ster of melkwegstelsel voor het eerst vertrekt op zijn lange reis naar de Aarde.
Toen dat licht de Plejaden verliet, zo'n 400 jaar geleden, keek Galileo voor het eerst door zijn telescoop.
Een paar jaar later probeerde hij de snelheid van het licht te meten, maar hij kreeg het niet voor elkaar.
Hij had een heel slim plan
maar de technologie van die tijd was niet goed genoeg om de beweging van iets te meten dat zo snel was als licht.
Als we naar de Krabnevel kijken vanaf de Aarde, kijken we nog veel verder terug in de tijd.
De Krabnevel was ooit een gigantische ster, tien keer de massa van de zon, totdat het explodeerde in een supernova.
In het midden is een pulsar, een ineengestorte ster ter grootte van een stad, die 30 keer per seconde draait.
Het wervelende magnetisch veld van de pulsar zweept nabije elektronen weg en accelereert hen tot bijna de snelheid van het licht.
Ze schijnen met een blauwe gloed, die de scheuten gas die nog van de supernova ontrafelen oplicht.
De Krabnevel is ongeveer 6.500 lichtjaar van de Aarde verwijderd.
Volgens sommige geloofsovertuigingen is dat de leeftijd van het hele universum.
Maar als het heelal slechts 6.500 jaar oud is, hoe kunnen we dan het licht zien van iets dan verder van ons verwijderd is dan de Krabnevel?
Dat kunnen we niet.
Er zou niet voldoende tijd geweest zijn voor het licht om de Aarde te bereiken van iets verder verwijderd dan 6.500 lichtjaar in elke richting.
Dat is net genoeg tijd voor het licht om slechts een minuscuul deel van de Melkweg te doorkruisen.
Te geloven in een heelal dat pas 6.000 of 7.000 jaar oud is,
is als het doven van het licht in het grootste deel van het melkwegstelsel
om maar niet te spreken het licht van alle 100 miljard andere melkwegstelsel in het waarneembare heelal.
Het centrum van ons eigen melkwegstelsel is ongeveer 30.000 lichtjaar van de Aarde verwijderd.
Het licht van de kern van de Melkweg, dat we vandaag de dag zien,
vertrok daar toen onze voorouders een manier aan het perfectioneren waren om de dood te overwinnen.
Door kunst te maken met de kracht om anderen te inspireren, lang nadat zij al weg waren.
Het licht dat we zien van de Sombreronevel is 30 miljoen jaar oud.
Onze voorouders leefden in bomen toen dat licht vertrok.
Ze wogen ongeveer 5 kilo en hadden lange staarten.
Maar zelfs 30 miljoen lichtjaar is nog steeds in onze kosmische achtertuin.
Dat melkwegstelsel maakt onderdeel uit van de Comacluster, 320 miljoen lichtjaar van ons vandaan.
Wat was er thuis aan de hand, toen het licht dat je nu ziet zijn reis naar de Aarde begon?
Geen vertrouwde continenten, oceanen of rivieren.
Onze verre voorouders verruilden net het water voor het land.
Het is behoorlijk oud licht, maar verre van het oudste licht dat we kunnen zien.
Het oudste licht is erg zwak.
Een bleke geest in de nacht.
Zie je die rode vlek binnenin die cirkel?
Dat is één van de oudste melkwegstelsels die we ooit hebben gezien.
Je kijkt naar 13,4 miljard jaar oud sterrenlicht zoals opgevangen door de Hubble ruimtetelecoop.
Het komt van de allereerste generatie sterren.
Wat gebeurde er toen op Aarde?
Helemaal niets.
Er was geen Aarde, geen zon, geen Melkweg.
Die zouden pas over miljarden jaren beginnen te bestaan.
Als we nog verder in het heelal proberen te kijken, komen we bij wat het einde van de ruimte lijkt te zijn.
Maar in werkelijkheid...
Is dit het begin van tijd.
De Aarde trekt aan ons.
Onze levens zijn een meedogenloze strijd met zwaartekracht.
Dat kleine meisje doet haar best om uit een zwaartekrachtsveld te klimmen.
Van onze eerste pogingen te gaan staan tot onze laatste overgave worstelen we om de aantrekking van de Aarde te overwinnen.
We worden geboren, leven en sterven in een krachtveld; een die bijna zo oud is als het universum zelf.
En hoe oud is dat?
Om de leeftijd van 13,8 miljard jaar van het heelal te visualiseren, hebben we alle tijd in één kalenderjaar geperst.
Dit exacte moment is 31 december om middernacht.
En 1 januari is het begin van tijd.
Zie je die glimmende mist daar?
Het is straling die overgebleven is van de oerknal, de explosie die 13,8 miljard jaar geleden het heelal gemaakt heeft.
Op dit moment staan we op de rand van ons bekende ruimte en tijd.
Dus wat gebeurde er voor de oerknal?
Dat weet niemand.
Geen bewijs van voor dat moment bestaat nog.
We hebben een paar hele krankzinnige ideeën over waar het universum vandaan komt...
En daar komen we op terug... later.
Waar zijn wij in het heelal?
In het absolute middelpunt.
In het waargenomen universum mag iedereen zich speciaal voelen.
In welk melkwegstelsel je ook woont, als je naar het heelal kijkt, bevindt je je in het middelpunt van de kosmische horizon.
Maar dat is maar een illusie.
In werkelijkheid is er geen middelpunt en de kosmische horizon is net zo echt als de horizon op zee.
Dat krijg je als het licht een eindige snelheid heeft in een universum dat een begintijd heeft.
Een paar miljoen jaar na de oerknal persten uitgestrekte wolken waterstof en helium zich samen tot de eerste sterren en melkwegstelsels.
Met deze nieuwe lichtbronnen eindigde de lange donkere jaren van het heelal.
Doordat de ruimte verder uitdijde, ontvouwde kosmische evolutie zich op grotere schaal.
Toen de eerste generatie sterren stierf,
bezaaiden ze de ruimte met zwaardere elementen die de vorming van planeten mogelijk maakte
en uiteindelijk: leven.
Materie en energie ontstonden in de oerknal.
Maar dat is niet alles.
Ruimte en tijd werden ook gecreëerd, en alle krachten die materie samenbinden, inclusief zwaartekracht.
Isaac Newton ontdekte een wiskundige wet die beschrijft hoe zwaartekracht werkt.
Met die wet kon hij de beweging van de planeten verklaren.
Meer dan 100 jaar later, realiseerde William Herschel dat zwaartekracht nog veel meer kon.
John, kun je een geheim bewaren?
Ja, vader!
Ik heb een ontdekking gedaan en die nog met niemand gedeeld.
De zwaartekracht die ons op de Aarde houdt...
Dezelfde zwaartekracht waarvan Newton aantoonde dat die de planeten in hun baan houdt...
Ik heb ontdekt dat het ook de verre sterren beheerst.
Vader? Maar hoe kunt u dit weten?
Kun je het sterrenbeeld Leeuw vinden?
Daar.
Heel goed.
Kun je nu de ster vinden die de kop van de leeuw met zijn lichaam verbindt?
Die!
Die ster is eigenlijk twee sterren die zo dichtbij elkaar staan dat ze er één lijken te zijn.
Ik bekijk ze al door mijn telescoop lang voordat jij geboren was.
Ze dansen langzaam om elkaar heen.
Langzamer dan een planeet om de zon beweegt.
Veel sterren die we vannacht zien, wellicht de meeste, dansen met onzichtbare partners.
Het rijk van de zwaartekracht bestuurt de hele hemel.
Een eeuw eerder werd Isaac Newton geplaagd door dezelfde afwezigheid van een mechanisme voor zwaartekracht.
Hoe konden verre hemellichamen over lege ruimte invloed hebben op elkaar zonder elkaar aan te raken?
Deze "actie over afstand", zoals hij het noemde, verwarde hem.
In de 19e eeuw ontdekte Michael Faraday dat we omgeven waren door onzichtbare krachtvelden die verklaarden hoe zwaartekracht werkte.
De appel en de Aarde raken elkaar niet aan, maar de velden tussen hen in wel.
Hij beeldde zich die zwaartekrachtlijnen in zoals ze zich de ruimte in straalden vanaf elk groot hemellichaam.
De Aarde, de maan, de zon... alles.
Daar lag het antwoord voor een vraag die Newton had getart.
In 1865, vertaalde James Clerk Maxwell Faraday's idee over elektrische en magnetische velden in wiskundige wetten.
Hij ontdekte dat deze velden door de ruimte reizen als golven.
Toen hij berekende hoe snel ze bewogen, bleek het zo snel als het licht te zijn.
We begonnen de draden van het kosmische tapijt te ontdekken
maar we waren nog niet in staat om het rijke patroon dat tijd, licht, ruimte en zwaartekracht weven te onderscheiden.
Toen Albert Einstein in Berlijn aan zijn wet van de zwaartekracht werkte, hield hij portretten van deze drie mannen bij hem.
Hij wist dat hij op hun schouders stond.
Jaren eerder, als tiener, had hij een inzicht dat even wereldschokkend was als enig idee van hen.
En het gebeurde op een zomer in Italië toen hij aan het dagdromen was.
In de zomer van 1895
was het bedrijf van Einstein's vader over de kop gegaan en het gezin was naar Noord-Italië verhuist.
De jonge Einstein hield ervan om over deze wegen te zwerven en zijn gedachten de vrije loop te geven.
Deze plek heeft iets tijdloos.
Niets is hier erg veranderd sinds de dagen van Einstein's vroege dagdromen.
Op een dag begon hij te denken aan licht en hoe snel het reist.
In het dagelijkse leven meten we de snelheid van een bewegend voorwerp altijd in verhouding tot iets anders.
Iets waarvan we vanuit gaan dat het niet beweegt.
Iets in de kosmos dat niet in beweging is.
Bijvoorbeeld: ik beweeg ongeveer 10 kilometer per uur relatief tot de grond.
Maar zoals ik eerder aangaf; de grond beweegt.
De Aarde draait met meer dan 1.600 kilometer per uur
terwijl het in een baan om de zon draait met meer dan dan 100.000 kilometer per uur.
En de zon beweegt door het melkwegstelsel met 800.000 kilometer per uur.
En de Melkweg beweegt door het heelal met bijna 2 miljoen kilometer per uur.
Er is geen onbeweeglijke plek in de kosmos.
Heel de natuur is in beweging.
Zelfs voor de jonge Einstein was het moeilijk een volmaakte standaard te verzinnen om al die relatieve beweging tegen te meten.
Dit is het boek dat Einstein als kleine jongen inspireerde.
Geef een kind een boek en je veranderd de wereld.
In zekere zin, zelfs het universum.
Bekijk dit eens. De allereerste pagina...
het beschrijft de verbazingwekkende snelheid waarmee elektriciteit door draden gaat en licht door de ruimte.
Einstein herinnerde zich wat hij als kind van dit boek geleerd had,
en wellicht, voor de eerste keer, precies hier,
vroeg hij zich af hoe de wereld eruit zou zien als je met de snelheid van het licht zou kunnen reizen.
Des te meer Einstein er over nadacht, des te meer verontrust hij werd.
Als je inbeeld dat je met de snelheid van licht reist, lijken paradoxen overal te verschijnen.
Einstein was geschokt toen hij zich realiseerde dat zoveel wat blind geaccepteerd werd als waarheid
door zelfs de grootste autoriteiten op dit gebied
gewoon helemaal niet klopte.
Als je op hoge snelheid reist, zijn er bepaalde regels die gehoorzaamd dienen te worden.
Einstein noemde deze regels "het relativiteitsprincipe".
Stel je die jonge vrouw voor die ons net voorbij scheurde op die motor.
Stel je voor dat ze op haar motor door de kosmos rijdt.
Licht van een bewegend object reist met dezelfde snelheid, of dat object nu stil staat of beweegt.
Haar snelheid wordt niet toegevoegd aan de snelheid van het licht.
Het licht van haar motor reist nog steeds met de snelheid van het licht.
De natuur gebiedt: "Gij zult mijn snelheid niet toevoegen aan de snelheid van het licht."
Tevens, geen materieel object kan even snel of sneller reizen dan de snelheid van het licht.
Er is niets binnen de natuurkunde dat je weerhoudt zo dichtbij de snelheid van het licht te reizen als je wilt.
99.9% van de lichtsnelheid is prima...
Maar hoe hard je het ook probeert, je haalt nooit die laatste decimale punt.
Om voor de realiteit logisch consistent te blijven, moet er een kosmische snelheidslimiet zijn.
De klap van die zweep komt omdat de punt sneller beweegt dan de geluidssnelheid.
Het veroorzaakt een schokgolf, een kleine supersonische schokgolf, op het Italiaanse platteland.
Een donderslag werkt op dezelfde manier, en zo ook het geluid van een overvliegende supersonische straaljager.
Dus waarom is de lichtsnelheid niet net zo'n een barrière als de geluidsnelheid?
Het antwoord is niet alleen dat licht ongeveer een miljoen keer sneller reist dan geluid.
En het is niet slechts een bouwkundig probleem, zoals het bouwen van de eerste supersonische straaljager.
In plaats daarvan is de lichtbarrière een elementaire wet der natuur, zo fundamenteel als zwaartekracht.
Einstein vond zijn absolute raamwerk voor de wereld, zijn stevige pilaar tussen alle relatieve bewegingen, binnen de bewegingen van de kosmos.
Licht reist altijd op dezelfde snelheid, hoe snel of langzaam zijn bron ook beweegt.
De lichtsnelheid is constant, relatief ten opzichte van al het andere.
Niets kan ooit licht inhalen.
Het is met de wetten van de natuur zo dat ze onbreekbaar zijn.
Het is het werk van natuurkundigen om deze geboden te ontdekken.
Degene die niet wisselen van cultuur tot cultuur of van tijd tot tijd, en door de hele kosmos waar blijven.
En daarom, zoals Einstein aantoonde, gebeuren er rare dingen dichtbij de snelheid van het licht.
Dichtbij de lichtsnelheid reizen is een soort levenselixer
omdat je biologische klok vertraagt relatief ten opzichte van hen die je achter laat.
Dit fenomeen kan ons mensen, die slechts een eeuw of zo leven,
een praktische methode geven om naar de sterren te reizen, waar de goochelshow van ruimtetijd pas echt gek wordt.
De 19e eeuwse astronoom William Herschel hield ervan om de wonderen van het heelal met zijn zoon John te delen.
Ik had ooit een vriend, hele slimme man, een astronoom en rector in Leeds, die John Michell heette.
Arme man stierf toen je een baby was, God hebbe zijn ziel.
Hij dacht dat sommige sterren onzichtbaar zijn.
Ze bestaan echt, maar we kunnen ze nooit zien.
"Donkere sterren", noemde Michell ze.
Met alle respect, vader, maar uw vriend moet zich zeker vergissen.
Als niemand ze kan zien, hoe kunnen we dan weten dat ze bestaan?
Heb je die man gezien die deze voetstappen achterliet, John?
Wel, nee, vader. Die heb ik niet gezien.
Maar weet je of hij bestaat?
John Michell is een van de grootste wetenschappers waar je waarschijnlijk nooit van gehoord hebt.
Hij leefde en werkte in Engeland in de 18e eeuw.
Als hij ooit voor een portret poseerde, bestaat het niet meer.
Hij is ooit door een bekende omschreven als een "korte, kleine man met een donkere huidskleur, en hij was dik."
Michell bedacht een ster zo groot, zo zwaar,
dat niets, zelfs niet het licht, aan zijn zwaartekracht kon ontsnappen.
Kun je de donkere ster vinden?
Je kunt het niet met je ogen zien, niet rechtstreeks, maar het laat wellicht wel een soort voetafdruk op de kosmische kust achter.
Michell realiseerde zich dat we deze donkere sterren mogelijk konden detecteren door hun extreme zwaartekracht.
Als er eentje toevallig in de buurt is van een kleinere, heldere ster,
dan zou het lijken alsof die kleine ster in een strakke baan om niets reisde.
Ondanks dat we het niet kunnen zien, weten we dat er iets met heel veel massa precies daar is.
Een donkere ster...
of wat we tegenwoordig een zwart gat noemen.
Hoe ziet een zwart gat eruit en hoe zou het binnenin zijn?
We komen er wel, maar laten we eerst een tussenstop maken in mijn thuisstad;
De stad New York...
waar ik altijd het gevoel had dat alles altijd in beweging is.
Ik heb hier het grootste deel van mijn leven gewoond.
Er is altijd wel iets nieuws te zien.
Maar één ding veranderd nooit... zwaartekracht.
De zwaartekracht op Aarde is hetzelfde gebleven voor de afgelopen 4,5 miljard jaar.
Maar wat als, vandaag, we dat konden veranderen?
Zwaartekracht is een verdraaiing in de vorm van ruimtetijd zoals Einstein aantoonde.
Ruimte kan uitdijen en samentrekken en verdraaien zonder limiet.
Als de grootte en dichtheid van de Aarde zelfs maar een klein beetje anders zou zijn, zou haar zwaartekracht dat ook zijn.
Er zijn oneindig veel mogelijkheden.
New Yorkers voelen zich prima thuis in de zwaarteveldsterkte van de Aarde, genaamd "1 g".
Stel dat we de zwaartekracht in één van haar straten uitzetten.
Mensen en objecten die al in beweging waren worden gelanceerd.
En wat als ik de zwaartekracht verhoog naar, zeg, 8 of 9 g?
Laten we het gebied uit mededogen ontruimen.
Dit is ongeveer evenveel g-kracht als een straaljagerpiloot in een snelle bocht zou voelen.
Een paar minuten van dit zouden je niet verwonden, maar het zou niet prettig zijn.
Bij 100.000 g worden zelfs brandkranen verpletterd door hun eigen enorme gewicht.
Maar bij miljoenen g's buigt zelfs licht voor zwaartekracht.
Het licht beweegt nog steeds op zijn constante snelheid, maar kan niet ontsnappen.
Michell's donkere ster...
ons zwarte gat.
En de dichtstbijzijnde is wellicht dichterbij dan je denkt.
Niet elke ster kan een zwart gat worden.
Slechts één van de duizend heeft voldoende massa.
De dichtstbijzijnde zou binnen 100 lichtjaar van de Aarde kunnen zijn.
Zwarte gaten zijn niet de mythische kosmische stofzuigers uit science fiction.
Ze zwerven niet rond om argeloze werelden op te vreten.
Jij moet naar hun toe.
Maar als je dat doet, is het wellicht het laatste wat je ooit zult zien.
Dat was ons in verzet tegen een paar miljoen g's aan zwaartekracht.
Vergeet niet, dat ding slokt licht op.
We blijven op afstand.
Als gigantische sterren hun nucleaire brandstof uitputten
kunnen ze niet langer heet genoeg blijven
om de binnenwaartse trek van hun eigen zwaartekracht tegen te gaan.
De meest zware sterren storten in duisternis in, enkel hun zwaartekracht achterlatend.
Dit zwarte gat omhult het gekrompen lijk van een super gigantische ster.
De ster zelf is verschrompeld tot iets nog kleiner dan deze duisternis, slechts 64 kilometer breed.
Dit is het eerste zwarte gat ooit ontdekt:
Cygnus X-1.
Hoe vonden we op Aarde iets dat zo klein en donker en ver weg is?
We keken ernaar in een ander licht: röntgenstralen.
In röntgenstralen verloren we zicht op de blauwe ster omdat zijn oppervlak een lauwe 30.000 graden is.
Maar de schijf van gas rond het zwarte gat gloeide prachtig in röntgen bij 100 miljoen graden.
Zoals William Herschel ontdekte, hebben veel sterren een nabije metgezel en vormen een dubbelster.
Maar als één lid van zo'n paar gigantisch is en de ander is compact,
kan de kleinere ster de atmosfeer van zijn grotere wederhelft aftappen en verbruiken.
Deze neurotische relatie kan miljoenen jaren duren.
De atmosfeer van de grotere ster werd overgeheveld in een gloeiendhete schijf die om een zwart gat roteert en erin draait.
De overweldigende zwaartekracht versnelde het gas van de blauwe ster in een dodenspiraal
en doorkruiste de ruimtetijd grens om nooit meer gezien te worden.
De noodlottige grens die een zwart gat scheidt van de rest van het universum heet een waarnemingshorizon.
Vanuit ons perspectief vertraagt de stof in de schijf als het de waarnemingshorizon nadert om het net niet te bereiken.
Maar als je op dat draaiende gas meerijdt...
en ik raad het je af...
zou je binnen enkele seconden voorbij de waarnemingshorizon zeilen naar het onbekende terrein waarvan geen reiziger terugkeert.
We hebben gezocht in de harten van tientallen melkwegstelsels en vonden in alle gevallen een superzwaar zwart gat.
Ons melkwegstelsel is geen uitzondering.
De sterren het dichtst bij het centrum van ons melkwegstelsel vliegen rond met een snelheid van meer dan 40 miljoen km per uur.
Wat zorgt ervoor dat ze zo snel bewegen?
De enige logische verklaring is dat iets met de massa van 4 miljoen zonnen in het midden ligt.
Dus waar is het brandende licht van 4 miljoen sterren?
Omdat we het niet kunnen zien, moet het wel gevangen zitten in een zwart gat.
De Aarde is ver genoeg weg om veilig te zijn.
Andere werelden hebben wellicht minder geluk.
Als je op de een of andere manier de hachelijke reis door de waarnemingshorizon zou overleven
zou je achter je kunnen kijken en de hele toekomstige geschiedenis van het heelal voor je ogen zien plaatsvinden.
Hoe?
Omdat als ruimtetijd kromgetrokken wordt door de extreme zwaartekracht van een zwart gat, wordt tijd tot het uiterste uitgerekt.
Maar wat zou voor je zijn?
Voordat we erheen gaan, moet ik je waarschuwen dat we nu onbekend wetenschappelijk gebied betreden.
Het zou goed kunnen dat er onontdekte natuurwetten de gebeurtenissen het midden van een zwart gat beheersen.
Maar totdat de volgende Einstein langs komt, laten we een experiment in denkvermogen doen.
Dat is hoe John Michell voor het eerst donkere sterren in de 18e eeuw verbeelde.
En hoe Einstein zijn relativiteitstheorie beda....
Vader, gelooft u in geesten?
Oh, nee. Niet in de menselijke soort geesten.
Nee, helemaal niet.
Maar kijk omhoog, mijn jongen, en zie een hemel vol met hen.
Als je een reis door een zwart gat zou kunnen overleven
kom je wellicht in een andere plek en tijd in ons eigen universum tevoorschijn,
het eerste gebod van relativiteit ontwijkend:
Gij zult niet sneller reizen dan het licht.
Niets kan sneller door de ruimte reizen dan licht.
Maar de ruimte is niet slechts leegte.
Zijn eigenschappen kunnen uitrekken, krimpen en vervormt worden.
En als dat gebeurt, wordt tijd ook vervormt.
Einstein ontdekte dat ruimte en tijd gewoon twee aspecten zijn van hetzelfde: ruimtetijd.
Ruimtetijd zelf kan voldoende vervormen om je overal op elke snelheid te brengen.
Zwarte gaten kunnen wellicht tunnels door het heelal zijn.
Met dit intergalactische metrosysteem zou je naar de verste hoeken van ruimtetijd kunnen reizen.
Of je komt ergens wat nog veel verbazingwekkender is.
We kunnen wellicht in een heel ander universum terechtkomen.
Maar hoe kan een heel universum in een zwart gat passen, dat maar een klein deel van ons universum is?
Dat is nog een tovertruc van ruimtetijd.
De fenomenale zwaartekracht van een zwart gat kan in zijn binnenste de ruimte van een heel heelal vervormen.
Onze plaatselijke zwaartekracht kan vervelend voor ons zijn,
maar het is heel erg zwak vergeleken met wat er binnenin een ingestorte ster gebeurt.
Voor zover we weten, als een reuzenster instort om een zwart gat te vormen
bootsen de extreme dichtheid en druk in het midden de oerknal die ons heelal maakte na.
En een universum in een zwart gat maakt wellicht zijn eigen zwarte gaten.
En die leiden weer naar andere universa.
Misschien is dat hoe onze kosmos is ontstaan.
Het zou goed kunnen dat als je wilt zien hoe het binnenin een zwart gat is...
je enkel om je heen hoeft te kijken.
William Herschel ontdekte later dat de zon en zijn planeten door de Melkweg bewegen.
En wat is er ooit geworden van zijn zoon John?
Hij groeide op om een grote wetenschapper te worden.
Zijn observaties van de diepe ruimte bouwde door op die van zijn vader
om de basis te worden voor de standaard voor het catalogiseren van melkwegstelsels die we vandaag de dag gebruiken.
Toen William's gezondheid verzwakte,
bleef John bij hem gedurende de lange nachten met zijn telescoop, om hem te helpen de sterren af te zoeken.
En toen zijn vader stierf, schreef John zijn grafschrift:
"Hij doorbrak de muren van de hemel."
John dacht nog vaak terug aan die zomernachten met zijn vader.
Misschien zocht hij daarom een manier om het verleden te bewaren.
John Herschel was een van de grondleggers van een nieuwe vorm van tijdreizen...
Een manier om licht en herinneringen vast te leggen.
Hij verzon er zelfs een woord voor;
fotografie.
Als je er over nadenkt is fotografie een vorm van tijdreizen.
Deze man staart ons door de eeuwen heen aan.
Een geest bewaard door licht.
Het is niet moeilijk in te beelden dat we in de nabije toekomst in staat zijn het verleden in alle drie dimensies vast te leggen.
We zullen in staat zijn in een herinnering te stappen.
Het is wellicht niet mogelijk om in het verleden te reizen, maar wellicht, op een dag, kunnen we het verleden naar ons toe halen.
Dit is een moment van mijn verleden.
Net zoals John Herschel, herinner ik mij een jongere versie van mijzelf.
20 December 1975.
Een besneeuwde dag in Ithaca, New York.
Een kruispunt in de weg die me naar dit moment met jou bracht.
Het was de dag dat ik Carl Sagan ontmoette.
Doet me denken aan die geeststerren in de hemel...
Je weet wel, die nog altijd hun licht op ons schijnen...
lang nadat ze verdwenen zijn.