De sterrenkundige

In april verschijnt het boek. Ik heb een vraag over de gelijknamige wetenschapswebsite. Professor Waelkens beantwoordde er een heleboel vragen over ruimtevaart, sterren en zwarte gaten. Hij is dus de geknipte wetenschapper om in het boek het hoofdstuk ‘Aarde, Oceanen en Ruimte’ in te leiden. Ik ontmoet de professor in de gangen van de universitaire campus aan de Leuvense Celestijnenlaan waar het wemelt van de studenten en onderzoekers. Er hangt een bruisende sfeer die vertrouwd aanvoelt, maar waarvan ik het bestaan sinds mijn eigen studie aan de universiteit vergeten was.

Je bent goed op weg om op ikhebeenvraag je 1000ste vraag te beantwoorden. Hoe verklaar je die brede interesse van het publiek voor de kosmos?

“Het begint met een enorm voordeel dat we hebben in onze discipline: dat is dat de mensen de sterren zien. Ik bedoel, je kunt gefascineerd zijn door de hogere wiskunde en in wezen is die fascinatie dezelfde, maar heel abstract. En dus ja, bij velen, en niet alleen bij sterrenkundigen, begint de niewsgierigheid over de wetenschap met de verwondering om naar de sterrenhemel te kijken. Je ziet de sterren en je vraag je af ‘Wat is dat?’ en je voelt je klein. Je beseft dat je een stukje bent van een groot geheel en je wilt dat snappen."

“Ik ben al lang hoogleraar aan deze universiteit en al die tijd spraken mensen me aan over die fascinatie. Dat klinkt dan als: ‘Weet je, ik doe nu wel geneeskunde – of economie of om het even welke discipline –, maar mijn eerste nieuwsgierigheid ging uit naar de sterren’. Dus het is aan de ene kant het feit dat we onmiddellijk met de onderzoeksvraag geconfronteerd worden in ons dagelijks leven, of we nu jong, oud, slim, dom, rijk of arm zijn en anderzijds het besef dat we deel zijn van de kosmos én degenen zijn die de vragen stellen."

Ben je daarom ook zelf sterrenkundige geworden?

“Ja, absoluut. Kijk, er zijn veel wetenschappen, maar uiteindelijk stellen we allemaal dezelfde vraag en die vraag is: ‘Wie zij wij?’. Neem bijvoorbeeld een biomedicus. Die wil weten hoe het menselijk lichaam functioneert en wat je eraan kunt verhelpen als het verkeerd loopt. Bij mij is dat ook zo. Ik ben geen sterrenkunde gaan studeren om de naam van de sterren van buiten te kennen, maar omdat de kosmos waarin ik leef, meer nog de kosmos die mij heeft voortgebracht… (aarzelt) wel, ik ben een product van de kosmos, ik wil dat begrijpen. Dat is mijn benadering. Maar als iemand gespecialiseerd is in de poëzie van Van Ostaeijen, dan is dat ook omdat hij wil weten welke boodschap daar achter steekt. Dus dat is weer diezelfde vraag: ‘Wat beroert die mens - en uiteindelijk dus ook ons allemaal om de dingen zo uit te drukken?’. Dat is voor elke wetenschap hetzelfde.

Wat zou je zijn als je geen sterrenkundige geworden was?

“Ik weet het niet. Ik heb heel even getwijfeld om klassieke filologie te gaan studeren, maar eigenlijk heb ik mij nog nooit die vraag gesteld. Op een bepaald moment wist ik het: ik wil sterrenkundige worden. Ik was een redelijk goeie leerling in het secundair. Ik ging dan naar het PMS, want zo heette toen de studiebegeleiding en heb hun gezegd: ‘Ik wil professor sterrenkunde worden. Gaat dat lukken?’. Ze zegden me toen: ‘Dat is een ambitie die je mag hebben, maar besef wel dat dit niet evident is.’ Ik heb nooit anders geweten dat dat mensen zeggen ‘Er zijn weinig uitverkorenen.’ Maar ik heb er nooit ook maar even aan gedacht om een alternatief te gaan zoeken. Het stond voor mij vast dat ik sterrenkundige zou worden en het is ook zo gegaan.”

Studenten hebben je uitgeroepen tot beste professor fysica (voor het academiejaar 2016-2017). Hebben ze ook gezegd waarom?

“Het was een uitdaging, dat vak. Normaal vertel ik over sterrenkunde vanuit de fysica, maar het was een eerstejaarsvak geworden, dus nu moest ik hun fysica aanleren vanuit de sterrenkunde. Ik heb daar veel energie in gestoken en me afgevraagd ‘Wat weten ze niet, wat weten ze wel?’. Dingen die meegespeeld hebben in de positieve evaluatie van de studenten was dat ik gepercipeerd wordt als iemand die gefascineerd is door wat hij doet en enthousiast is en dat ook wil overbrengen.”

“Een tweede punt is misschien dat dit een vak is dat meer dan andere aanspoort om het geheel te zien. Bij sommige vakken ga je in op details, op de kleine dingen; hier is het echt de samenhang. Je wilt dingen aantonen en dat is een mooie uitdaging. Een derde reden waarom studenten vinden dat ik goed lesgeef is het feit dat ik vanuit mijn discipline ook veel gevraagd wordt om voordrachten te geven en vragen te beantwoorden. Dat is voor mij professioneel ook nuttig geweest in de zin dat ik dan moet zoeken naar de juiste beelden, dat ik moet zoeken naar hoe je zogenaamd moeilijke dingen eenvoudig uitlegt zonder te ver te gaan en het verkeerd uit te leggen. Het gaat dus over jarenlange ervaring met popularisatie. Die gaf me zeer goede feedback op mijn bachelor- en masteronderwijs.”

“Ooit heeft een student me gezegd dat hij vond dat ik goed les gaf omdat ik durf om eenvoudige dingen te zeggen.”

“Als jonge prof voel je een drive om te tonen hoe slim je bent en hoe goed je de dingen doorgrondt, maar dan stel je vast bij het examen dat de studenten eigenlijk niet meekonden. De bedoeling van lessen is niet om te tonen hoe slim je bent, maar om een boodschap over te brengen. Dat vergt enige ervaring, maar eens je weet hoe het werkt, is het niet meer moeilijk. Je moet er ook zin in hebben en het aandurven. Het betekent dat je niet alleen vanuit jouw eigen vraagstelling, methodologie en discipline vertrekt, maar je ook kunt inleven in de vragen die de studenten hebben. En de moeilijkste vragen zijn de simpelste vragen. Dat is de paradox.”

Op welke realisatie uit je carrière ben je het meest trots?

“Op het instituut dat we hier hebben uitgebouwd. Zonder twijfel. Maar ook op een aantal wetenschappelijke ontdekkingen. Er is niets heerlijkers dan aan de hemel een object te vinden en de eerste te mogen zijn die daar een antwoord mee vindt op bepaalde vragen. Zo zijn er een aantal ontdekkingen die ik blijf koesteren. Het is de voldoening om in de kosmos iets te vinden en daarvoor erkenning te krijgen en ook zelf het gevoel te hebben dat je internationaal in die wereld meedraait. Dat is alleen maar mogelijk als je de juiste vragen stelt over een bepaald object dat je om een of andere reden selecteerde. Individuele objecten die iets zeggen over een bepaald fenomeen. Bijvoorbeeld een groep van sterren die massa transfereren en een merkwaardige karakteristiek vertonen. Zo heb ik een klasse van trillende sterren voor het eerst echt geïdentificeerd en systematisch kunnen duiden. Dat fenomeen is achteraf redelijk goed begrepen en een klassiek onderdeel van het domein geworden.”

Sterren die trillen, wat moet ik me daarbij voorstellen?

“Ze worden groter en kleiner, warmer en kouder. Eigenlijk heeft het te maken met de energieproductie binnen die ster die constant ongeveer dezelfde is, maar in de manier waarop ze naar buiten komt gemoduleerd wordt door de buitenste laag van de sterren. En dat is op zichzelf interessant om te begrijpen. Tegelijkertijd zegt het iets over de inwendige structuur van de ster. Van sterren kunnen we de binnenkant niet zien, alleen de buitenkant. Maar we willen weten wat er vanbinnen zit. Sterren die trillen vertellen iets over het inwendige. Iemand die zich abnormaal gedraagt, geeft misschien zonder het te willen iets van zijn inwendige prijs. Of, zonder het meteen op de mens te betrekken: hoe weten we iets over het inwendige van de aarde? Door aardbevingen te bestuderen. Hoe heeft men bijvoorbeeld gevonden dat er in het centrum van de aarde een vloeibare kern is? Men is daar nooit geweest. Behalve Jules Verne dan (lacht)."

De professor neemt een blad papier en begint te tekenen. Hij schetst de aarde en legt uit: “Stel, er is een grote aardbeving aan de andere kant van de wereld. Die golf plant zich voort en wordt op verschillende plaatsen elders op de planeet gemeten, maar op andere plaatsen dan weer niet. Hoe komt dat? Omdat die golf niet propageert door vloeibare stof. En door dat te bekijken met een netwerk van seismometers rond de hele wereld, heeft men eigenlijk al een honderdtal jaar geleden ontdekt dat er in het centrum van de aarde een vloeibare kern moet zijn.”

“Dus dat is een voortdurende interactie tussen metingen en fysisch begrijpen, het toepassen van de fysica. Bij de sterren is dat ook zo. De manier waarop golven zich propageren, kun je in zekere zin aan de buitenkant vaststellen. Het is niet zo dat sterren een vloeibare kern hebben natuurlijk; dit is gewoon om te illustreren hoe dat het bestuderen van golven iets zegt over het inwendige van de sterren. Om het simpel te zeggen: Een contrabas klinkt anders dan een viool. Een klein sterretje zal zo ook sneller trillen dan een grote ster. Dus de periode waarin iets trilt geeft je al een idee over de afmetingen en de dichtheid van de ster. Dat is eenvoudig, maar kan ook heel erg gesofisticeerd.”

Je bent een van de ‘antwoordkampioenen’ op ikhebeenvraag.be. Waarom vind je het zo belangrijk om daaraan mee te werken?

“Het is eigenlijk begonnen toen mijn zus (bioingenieur en wetenschapscommunicator Siska Waelkens, red.) vertelde dat ze iemand nodig hadden om vragen over sterrenkunde te beantwoorden. Dan ben ik dat gaan doen en algauw kreeg ik zin in meer. Het is ook wel zo dat ik al veel aan wetenschapspopularisatie deed. Gezien de hoeveelheid vragen over sterrenkunde en de ruimte vond ik het mijn plicht om hieraan mee te werken. Het geeft me ook voldoening. Het is dus een stuk burgerlijke verantwoordelijkheidszin. Daarnaast besefte ik ook dat ik, als ik geen professionele sterrenkundige zou zijn, ook heel graag een antwoord zou krijgen. De nieuwsgierigheid voor de kosmos leeft bij veel mensen en ik heb het grote geluk gehad om van mijn hobby mijn beroep te kunnen maken, dus vind ik ook dat ik aan de maatschappij iets mag teruggeven.”

Ik sta er soms van te kijken hoe twaalfjarigen vragen op ikhebeenvraag stellen die ik amper begrijp.

“Dat is juist, er passeren op ikhebeenvraag zeer intelligente vragen, maar soms ook heel algemene vragen. ‘Wat is er buiten het heelal?’ en dat soort vragen. Maar wat ik ervaren heb, bijvoorbeeld als spreker op weekends voor hoogbegaafde kinderen is het volgende: ze zitten altijd met vragen over sterrenkunde, ze kennen de namen van de sterren, ze weten welke de tien meest heldere sterren aan de hemel zijn en hoe ver ze staan enzovoort. Ze hebben veel feitenkennis en hun mama’s en papa’s vinden dat geweldig: ‘Mijn kind is ontzettend slim.’ Maar eigenlijk zijn dat weetjes. Mij gaat het om het begrijpen van wat erachter zit. Geschiedenis is toch ook zo. Het is niet alleen een opeenvolging van data, het gaat over het begrijpen van de mechanismen die erachter steken. Tegelijkertijd moet je uiteraard ook feiten kennen. Een goeie combinate vinden van de twee is belangrijk.”

“Hetzelfde geldt voor studenten. Neem de evolutie van het heelal. De eerste drie minuten is er nucleosynthese geweest. Daarna volgde een grote faseovergang van 400.000 jaar waarin het heelal zo koud werd dat de materie plots neutraal geworden is. Een student die op het examen vertelt dat die kernfusie gebeurd is na 400.000 jaar en niet na 3 minuten, daar heb ik last mee. Het is fundamenteel. Je hebt alles wat voor ons was en nu. Een beetje structuur zien, wanneer wat gebeurd is, dat is belangrijk."

Nu begrijp ik waarom je zegt dat je ook een historicus bent.

“Ik ben historicus, maar dan van de geschiedenis van het universum. Het kernwoord in de hele natuurwetenschap dat ons verenigt, in de chemie, biologie, fysica, sterrenkunde, is evolutie. We zijn nu met een paar professoren – Manuel Sintubin, Peter Roels en ikzelf bezig aan een cursus met als titel Het Grote Verhaal. De bedoeling van die lessen is de hele kosmische evolutie van oerknal tot mens in een verhaal onder te brengen. Dus evolutie, geschiedenis, het grote verhaal, dat is voor ons cosmic history.”

Kom je via je werk ook in aanraking met pseudowetenschap?

“Jazeker. Soms heb ik het gevoel dat er in elk dorp in Vlaanderen iemand achter een zolderraam aan de ultieme theorie zit te werken. En dat is vaak zo zielig, want meestal zie je op de eerste pagina al de fundamentele denkfout die de hele theorie onderuithaalt. Ze bezorgen dat werk dan aan mij en ik moet hun dan beloven dat ik het niet zelf ga publiceren, want het zou vernieuwend zijn en ze zijn bang dat ik met hun idee wegloop. Er lopen nogal wat mensen rond met het idee de geschiedenis in te gaan als de nieuwe Einstein.”