Waar kom die maan vandaan?

Galileo Galilei word beskou as die vader van die wetenskap. Voor hom het mense (filosowe) geglo dat hulle die heelal kan verstaan deur bloot daaroor te dink. Ongelukkig werk dit nie so nie want partykeer het die natuur ‘n paar verrassings waarvan ons nie sou geweet het as ons nie gaan kyk het nie. Dis presies wat Galileo gaan doen het. Hy het vir homself ‘n teleskoop gemaak en na Jupiter deur die teleskoop gaan kyk. In die proses het hy toe ontdek dat daar ‘n klompie mane rondom Jupiter wentel. Dit was nou nogal ‘n groot storie, want die klomp filosowe was oortuig daarvan dat die aarde die middelpunt van die heelal is en dat alles om die aarde moet wentel.

Goed, maar ek wil nie oor Jupiter se mane praat nie. Ek wil praat van ons eie maan, die een wat Wipneus so lief is voor. Planete en mane vorm normaalweg saam met die ster (son) uit ‘n groot stofwolk. Maar ons maan is bietjie uniek. Die maan is baie groot relatief tot die planeet waarom dit wentel. Verder is die minerale waarvan die maan gemaak is nogal anders as dit waaruit die aarde gemaak is. Dit lyk nie asof die aarde en die maan saam ontstaan het nie. So waar kom die maan dan vandaan?

Daar was verskeie idees wat wetenskaplikes al ondersoek het, maar die een wat op hierdie stadium die gunsteling is, is dat die maan gevorm het as gevolg van ‘n botsing tussen die aarde en ‘n ander liggaam so groot soos mars. Wetenskaplikes ondersoek hierdie tipe idees deur rekenaar simulasies te doen wat die effek van die materie en van gravitasie in berekening bring. Uit hierdie simulasies kon hulle sien dat as ‘n baie groot liggaam die aarde teen die regte hoek en spoed sou tref daar ‘n groot stofwolk sou ontstaan wat rondom die aarde wentel en wat uiteindelik sou saamsmelt om ‘n maan te vorm wat net soos ons maan lyk en dieselfde wentelbaan het. Hierdie model word nou beskou as die beste verduideliking vir die ontstaan van die maan.

Het ek dit reggekry om enigiemand te oortuig dat dit is hoe die maan tot stand gekom het? Gaan jy dit glo bloot omdat die wetenskap sê dit is so?  Destyds het Galileo nie net vir ons beter inligting oor Jupiter verkry en daarmee die appelkar omgestamp nie, maar hy het inderdaad gewys dat dit beter is om self te gaan kyk en daarmee die basiese meganisme van die wetenskaplike metode geïllustreer. Wanneer mens ‘n idee kry oor hoe iets in die natuur werk dan moet mens op een of ander manier die idee kan toets deur fisiese waarnemings. Die oorspronklike idee word ‘n “hipotese” genoem. Nadat die idee deur waarnemings bevestig is kan ons van ‘n “teorie” praat, soos byvoorbeeld die Algemene Relatiwiteitsteorie. Deesdae word die term “model” ook gebruik in stede van “teorie”. So word die beste teorie wat ons vandag in fundamentele fisika het en wat tot ‘n besondere mate eksperimenteel bevestig is, die “Standaard Model” in elementêre deeltjie fisika genoem.

In die geval van die oorsprong van die maan kan ons onderskei tussen die basiese wetenskaplike meganisme waarmee ‘n maan gevorm word wat presies is soos ons maan, aan die een kant, en die hipotese dat hierdie meganisme inderdaad die manier was hoe ons maan gevorm is, aan die ander kant. Die eersgenoemde basiese wetenskapilke meganisme is bloot ‘n toepassing van gravitasie teorie en materiaalkunde wat reeds deur behoorlike wetenskaplike metodiek as geldige teorieë bevestig is. Aan die anderkant is die hipotese nog nie bevestig nie, en daar is weinig hoop dat dit ooit bevestig kan word.

Die wetenskaplike metode stel baie hoë vereistes aan die waarnemings wat moet dien as bevestiging vir ‘n hipotese. Sien, dit is belangrik dat die hipotese ‘n nie-triviale voorspelling maak, iets wat nie bloot voor die hand liggend is nie. Dan word ‘n eksperiment gedoen of waarnemings gemaak om te kyk of hierdie voorspelling korrek is. Dit is ook belangrik dat die eksperiment of waarneming herhaalbaar moet wees, anders kan dit nie gekontroleer word nie. As die resultate van die eksperiment of waarneming ooreenstem met die voorspelling dan verkry mens meer vertroue in die hipotese. Indien die resultate strydig is met die voorspelling dan word die hipotese as foutief beskou en verwerp.

In die geval van die hipotese oor hoe ons maan gevorm is, is daar maar net basies een deurslaggewende “voorspelling” en dis dat hierdie die meganisme is waarmee ons maan gevorm is. Die enigste manier om hierdie hipotese te kan toets is om te sien dat dit wel is hoe ons maan gevorm het, maar dis ongelukkig ‘n eenmalige historiese gebeurtenis wat plaasgevind het lank voor daar mense was wat dit kon waarneem. Die eksperiment is ook nie herhaalbaar nie want daar is maar een aarde en een maan wat slegs en maal gevorm is. Hierdie hipotese sal dus maar altyd ‘n hipotese bly.

Nie baie lank terug nie het Karl Popper ons daarop gewys dat mens streng gesproke nooit ‘n hipotese volledig kan bevestig nie. Mens kan bloot al die verkeerde hipoteses verwyder deur hulle te falsifieer. Daar bestaan ook hipoteses wat in beginsel nooit gefalsifieer kan word nie. Sulke hipoteses is nie nuttig nie want mens kan nooit weet of hulle waar is of nie. Hipoteses wat uiteindelik as wetenskaplike teorieë kan dien moet dus altyd Popper falsifieerbaar wees.

Aangesien ons hipotese oor die maan nie getoets kan word nie is dit dus nie Popper falsifieerbaar nie. Nogtans word hierdie hipotese met respek beheen in die wetenskap wêreld. Nou moet ek darem byvoeg dat daar wel ‘n hele aantal indirekte voorspellings is wat gebruik kan word om hierdie hipotese te toets, maar hierdie indirekte voorspellings kan nooit vir ons deurslaggewende bewys lewer van die manier wat die maan gevorm het nie.

Hierdie situasie is nie uniek nie. Daar is verskeie gevalle waar wetenskaplik gerespekteerde teorieë nie streng Popper falsifieerbaar is nie. Daar is miskien verskeie indirekte “omstandigheidsgetuienis” ten gunste van die hipotese, maar die deurslaggewende toets kan nie gedoen word nie omdat dit ‘n nie-herhaalbare unieke gebeurtenis was. Voorbeelde hiervan is die oerknal (big bang) en die evolusie teorie. Gravitasie kolke bevat soortgelyke nie-falsifieerbare aspekte, maar in hul geval is daar ‘n ander rede.

Ek beplan om weer later meer hieroor te skryf.