rechterkant
 
 
 
Foto van de dag
 
Nacht van de Nacht
 
Actuele dag- en nachtgrens
Actuele dag- en nachtgrens
 
   
 
   
Power of 10
 
The Power of Ten (filmverslag)
 
Voorwoord
We hebben een ruimtevaartuig en daarmee gaan we reizen in het heelal. We stappen in het ruimtevaartuig. We hebben nu één probleem, het heelal is zo groot en de tijd dat we gaan reizen in het heelal is maar zeer beperkt. Daar is maar één oplossing voor, namelijk dat ruimtevaartuig moet verschikkelijk snel gaan. Dat ruimtevaartuig gaat dan ook straks met een snelheid die groter is dan 300.000 km/sec. Dat kan helemaal niet want als je 300.000 km/sec gaat, heb je onnoemelijk veel energie nodig en je vliegt in de tijd. In de toekomst zal het als we kernfusiemotoren hebben (en dat hoeft niet zo lang meer te duren) hoogstens zo'n 240.000 km/sec gaan. Dat is 4/5 deel van de lichtsnelheid. Omdat de grote bezwaren op ongeveer 9/10 deel van de lichtsnelheid, op 270.000 km/sec komen. Dan gaat het plotseling heel erg snel. In het begin merk je er niet zo veel van, maar dan, als je op zo'n 9/10 deel van de lichtsnelheid zit. Dan is de energie die je nodig hebt zo verschikkelijk aan het toenemen, dat kun je vergeten. Maar voor die bocht, het is een kromme, voor die bocht zou dat nog wel kunnen gaan, dan krijg je toch nog belangrijke tijdsverschillen, maar ok, dat is te doen. Dit ruimtevaartuig gaat wat sneller, je moet wel bedenken, 300.000 km/sec is 3600x zo snel als 300.000 km/uur. We stappen nu in.
 
Het gaat als volgt
In één seconde zijn we bij de buitendeur op 10 m (1.101 m). De tweede seconde zijn we 10x zo ver op het Zuideinde op 100 m (1.102 m). De derde seconde weer 10x verder tot op de Coentunnelweg op1 km (1.103 m). De vierde seconde weer 10x verder tot Amsterdam-zuid op 10 km (1.104 m). De vijfde seconde weer 10x verder tot in Noord-Brabant op 100 km (1.105). De zesde seconde weer 10x verder tot in Midden-Frankrijk op 1000 km (1.106 m). In de zevende seconde zitten we in Zuid-Africa op 10.000 km (1.107 m) afstand. Dat schiet op. U begrijpt tegelijkertijd dat we in de achtste seconde van de aarde wegvliegen, dat zien we straks dan ook in de film, we zitten nu op een afstand van 100.000 km (1.108 m). De negende seconde zitten we 2,5x verder dan de afstand Aarde-Maan op 1 miljoen km (1.109 m). De tiende seconde zitten we 25x verder dan de afstand Aarde-Maan op 10 miljoen km (1.1010 m). De elfde seconde zitten we op een afstand Aarde-Mars op 100 miljoen km (1.1011 m). In de twaalfde seconde zitten we voorbij de planeet Jupiter, de grootste planeet van ons zonnestelsel, deze is ongeveer 300x zo groot als de aarde, op 1 miljard km (1.1012 m). In de dertiende seconde zitten we voorbij Saturnus, Uranus, Neptunus en Pluto buiten ons zonnestelsel op 10 miljard km (1.1013 m) afstand in de leegte. Dat is niet helemaal waar, want in de ruimte zijn nog zo'n 3 atomen per m3. Dat kun je verwaarlozen. Hier zitten miljarden atomen per m3. Je hebt dus praktisch geen weerstand meer en dat is dan ook de reden dat je zulke grote snelheden kunt ontwikkelen in de ruimte. Er zijn geen atomen meer die je tegenhouden. Eenmaal een snelheid blijft een snelheid. Je hebt alleen energie nodig om te versnellen en te vertragen.
De 14e seconde gaan we weer 10x verder weg op 100 miljard km (1.1014 m). We dwalen nog een beetje tussen kometen, dat zijn losse brokken stof waaruit ons zonnestelsel 4,6 miljard jaar terug is ontstaan. Het is zo leuk dat we dat bij andere zonnestelsels nu met de Hubble-telescoop ook kunnen zien, dat als je een ster hebt het daaromheen mooi is schoongeveegd. Wij hebben in ons zonnestelsel 9 planeten en 66 manen. Al deze manen zitten vol met littekens van inslagen van al het materiaal dat erop gevallen is, maar als je voorbij die heldere zône komt, bij ons Pluto, dan is het nog één hele grote stofwolk wat eigenlijk overgebleven is van die interstellaire neutrale waterstofwolk waaruit ons zonnestelsel is geboren. Het bouwterrein ligt er nog. Het is dus maagdelijk materiaal, oeroud en dus interessant om dat materiaal te onderzoeken, want dan weet je waaruit ons zonnestelsel is opgebouwd. Vroeger waren ze van kometen doodsbang. Eigenlijk stellen ze niet eens zo erg veel voor. Ze zijn tussen de 1 en 50 km in doorsnede. Maar in de middeleeuwen wist men niet wat een komeet was. En als mensen iets niet weten kunnen ze twee dingen gaan doen. Ze worden doodsbang of ze gaan fantaseren. In de middeleeuwen waren ze vreselijk bang en dus kwam dat ding van de duivel en dat bracht ongeluk, dachten ze. Tegenwoordig zijn ze niet zo gauw bang meer, maar fantaseren doen ze des te beter. Als je voor de kerst het antwoordapparaat afluistert, hoor je allemaal mensen die allerlei vreemde dingen denken te zien. Een paar weken terug had ik een hele avond achter elkaar telefoontjes. Toen zat er iemand in Landsmeer met een zaklantaarn te flikkeren tegen de bewolking. Dan zeggen de mensen van, 'ja, maar er is geen straal te zien, maar wel dat geflikker tegen die wolken'. Dan zeg ik: 'Ja mevrouw, dat klopt, maar dat zijn echt geen aliëns hoor'. 'Oh nee, wat jammer', dat was de reactie. Nou mogen die mensen van mij als ze iets zien waarvan ze niet weten wat het is dat UFO noemen hoor, dat mogen ze best, want UFO betekent "Unidentified Flying Object" (ongeïdentificeerd vliegend object). Maar je moet wel bedenken dat op het moment dat je weet wat het is, het geen UFO meer is, want dan heb je het geïdentificeerd. De fout die echter altijd wordt gemaakt is dat men denkt UFO = vliegende schotel. Da's flauwekul, vliegende schotels komen althans in ons zonnestelsel, niet voor.

Ik ga nu duidelijk maken waarom niet. Als we nu weer 10x verder weg gaan dan alle vorige afstanden samen dan zit je nog steeds in de leegte op 1 biljoen km (1.1015 m).

 
Geintje met weerballon
We hebben wel eens een geintje uitgehaald met de werkgroep hier op het plein. We hadden een grote weerballon van het KNMI helemaal gevuld met gas, stokje erin, batterijtjes erin, lampje erop, omgevouwen en dichtgeplakt met tesaband en daar ging ie als een majestueuse lichtende bol richting het zuiden. Het plannetje lukte. De volgende dag stond in de krant, "Vliegende schotel boven Amsterdam gesignaleerd". Zo werken die dingen,.dus wees nuchter.
 
We gaan weer 10x verder weg dan alle vorige afstanden samen op 10 biljoen km (1.1016 m). We zitten nog steeds in de leegte. En als we dan weer 10x verder weg gaan dan alle vorige afstanden samen op 100 biljoen km (1.1017 m) dan zitten we dus nog steeds in de leegte. Als we dan weer 10x verder weg gaan op 1 biljard km (1.1018 m) dan alle vorige afstanden samen dan, dan zitten we dus nog steeds in de leegte. Begrijp je dat de afstanden waarop de dichtstbijzijnde sterren staan zo verschrikkelijk ver weg is. Dat ze echt niet op een achter-namiddag op een retourtje even bij ons komen kijken hoe wij onze soep opslurpen of met ons hondje over de Hilversumse hei tuffen, daar is geen sprake van. Mensen hebben geen idee van de afstanden, Forget it.
 
Als we dan weer 10x verder weg gaan op 10 biljard km (1.1019 m) dan komen we bij de dichtst-bijzijnde sterren, Proxima Centauri, Alfa Centauri, etc. U mag ook rustig zeggen, "zonnestelsels". Want het is veel meer regel dan uitzondering dat een ster planeten heeft. We gaan weer 10x verder weg op 100 biljard km (1.1020 m), dan zien we honderden sterren, zonnestelsels, sterren met planeten. Als we dan weer 10x verder weg gaan 1 triljoen km (1.1021 m) dan zien we duizenden, tienduizenden zonnestelsels. Als we dan weer 10x verder weg gaan (10 triljoen km) dan zien we honderdduizenden, miljoenen, tientallen miljoenen zonnestelsels, spiraalarmen. Als we dan weer 10x verder weg gaan (100 triljoen km) dan zien we meerdere spiraalarmen. Wij zitten tussen de Orion en de Perseus spiraalarm in een vergeten hoekje. Als we dan weer 10x verder weg gaan (1 triljard km) dan zien we allemaal spiraalarmen in een discusvorm. Dat is dan een melkwegstelsel en dat bestaat uit 200 tot 300 duizendmiljoen oftewel 200 tot 300 miljard zonnestelsels. We gaan weer 10x verder weg (10 triljard km), dan zien we om ons melkwegstelsel sub-stelsels, de Grote en de Kleine Magelaanse Wolk, dat zijn satelietstelsels. De één 10 miljard zonnestelsels, de andere 20 miljard zonnestelsels. Maar ook een paarhonderd bolhopen. Elke bolhoop bestaat uit gemiddeld zo'n miljoen sterren, dat is een sterrenwereld op zich. Daar zijn er een paar honderd van rondom ons melkwegstelsel. Dan hebben we nog de Halo en de Corona en daar zit voor 2200 tot 2300 miljard maal aan zonsmassa's aan materie in. En al die toeters en bellen bij elkaar noemen we dus één galactisch stelsel of een melkwegstelsel. We gaan 10x verder weg (100 triljard km) dan alle voorgaande afstanden tesamen. Dan zien we onze naaste buur, de Andromeda nevel of Messier 31. Die is nog wat forser uitgevoerd dan ons eigen melkwegstelsel. Als we weer 10x verder weg gaan (1x1024 km) dan zien we 25 van die systemen en dat noemen we de lokale groep. Vijfentwintig melkwegstelsels bij elkaar en aan het woordje lokaal begrijpt u wel dat we er nog niet zijn want als we weer 10x verder weg gaan (1x1025 km) dan hebben we honderden van die melkwegstelsels, dan hebben we een lokale cluster. Cluster is een Amerikaans woord voor wolk. Als we dan weer 10x verder weg gaan (1x1026 km) dan alle voorgaande afstanden samen dan hebben we een echte cluster te pakken, dan hebben we duizenden van die melkwegstelsels. Ik ga nog één keer 10x verder weg (1x1027 km) dan alle vorige afstanden samen, dan hebben we honderduizenden van die melkwegstelsels, ieder bestaande uit zo'n driehondermiljard zonnestelsels, dan hebben we een supercluster te pakken. We zitten op een afstand van 100 miljoen lichtjaar (1 lichtjaar is 9.450.800.000.000 km) en dan stopt de film. Op het moment dat die film stopt en u kijkt naar dat hoopje stof van waaruit we vertrokken zijn, moet u zich goed bedenken dat we op dat moment nog geen 1/300 deel hebben afgelegd van de doorsnede van ons heelal.
 
De terugweg naar de microwereld
De terugweg gaat erg snel want in twee seconden pakken we 9/10 deel van de afstand tot de aarde terug. Je zou in werkelijkheid die aarde nooit meer terug kunnen vinden Dat is onmogelijk. Je snapt, die film wordt teruggespoeld en we scheuren weer met een noodgang weer lekker terug en binnen de kortste keren landen we weer op dat grasveldje in Chicago in de Verenigde Staten waar die paar mensen nog liggen te picknicken. Dan ben je op de helft van de film. Van die enorme reis in de macrowereld gaan we nu een reis maken in de microwereld, in de kleine wereld en reizen in de hand van de man. Steeds per twee seconden 10x kleiner. We passeren de opperhuid, de onderhuid, net van Malpighy, we reizen langs rode en witte bloedlichaampjes en uiteindelijk komen we terecht bij één van die miljarden cellen waar ons lichaam uit bestaat. We gaan een cel binnen, we passeren macromoleculen en uiteindelijk komen we terecht boven één molecuul. Gebaseerd op koolstof C verbonden met eiwit. Er zijn 111 elementen in het heelal. Ons leven is gebaseerd op koolstof verbonden met eiwit. Dan vraag je, waarom nou uit koolstof en niet uit een andere stof? Wel, koolstof heeft vier hele makkelijke weerhaakjes waaraan andere koolstofmoleculen makkelijk vast kunnen grijpen. Zodoende kunnen die ketens rijgen, aminozuren. Dat is een belangrijke bouwsteen op weg naar leven. U moet op twee dingen letten als u boven dat molecuul zit. Ten eerste: de film gaat schudden en u denkt misschien dat de film kapot gaat maar dat is niet zo. Die beweging wordt veroorzaakt door één van de vier krachten die in het heelal werkzaam zijn.
 
De zwakste kracht kennen we allemaal. Als we opspringen dan worden we vanzelf weer teruggetrokken. Dat is de zwaartekracht ofwel gravitatie. Stel voor dat die sterkte 1 heeft. De beweging die u direct ziet, dat is de kleine wisselwerking of kleine kernkracht, die is naar verhouding 1x1028 maal sterker dan de zwaartekracht, dat is een 1 met 28 nullen. De derde kracht is de electro-magnetische kracht. Die is verantwoordelijk voor alle electriciteit en magnetisme, voor onweer enzovoort. Die is naar verhouding 1x1039 maal sterker dan de zwaartekracht, dat is een 1 met 39 nullen. En de vierde kracht is de grote kernkracht of de grote wisselwerking. Die is naar verhouding 1x1041 maal sterker dan de zwaartekracht, dat is een 1 met 41 nullen. 15 miljard jaar terug bij het onstaan van het heelal zijn die vier krachten verenigd geweest tot één superkracht en die is verantwoordelijk geweest voor het ontstaan van het heelal. Het tweede waar je op moet letten zijn de chromosomen. Een chromosoom is een enorme dubbele helix, touwladders waarin alle genen zitten opgesloten. En in die genen daar zit alles in wat wij zijn, of we blauwe ogen hebben of bruine ogen of kromme tenen, grote tenen of lange tenen of lange vingers, wie zal het zeggen niet waar, je komt van alles tegen op deze wereld. We zijn eigenlijk geprogrammeerd in het genetisch materiaal. In al onze cellen (behalve de vrouwelijke eicellen en de mannelijke zaadcellen waarin precies de helft van het aantal chromosomen zit) zitten 46 chromosomen die bestaan uit honderdduizend genen in 6 miljard combinaties en daarmee zijn we het meest gecompliceerde wezen dat op aarde rondloopt. Niet het verst ontwikkeld. Genocologisch qua skeletstructuur zijn er dieren die veel verder ontwikkeld zijn dan wij. De giraffe, de beer en de olifant hebben een veel betere skeletstructuur, maar wij hebben onze ontwikkeling te danken aan onze grijphand.
 
Wanneer we verder die kleine wereld in gaan voorbij die moleculen dan komen we terecht natuurlijk in de wereld der atomen. Daar ga ik niet te diep op in maar ik zeg er wel even dit van. Een atoom bestaat uit protonen, die hebben een positieve lading net als met elektra. Daaromheen zitten electronen, die zijn negatief geladen. En dan zijn er nog de neutronen, die hebben geen lading maar wél massa. Die houden de zaak bij elkaar. Een neutron is de lijmstof van het atoom. We gaan naar het proton toe en daarna gaan we naar de kern van het proton via allerlei energiewolken en dan komen we uiteindelijk terecht bij de kern van het proton en zegt de film tot slot, wat zullen we daarachter eens ontdekken. Dat is een hele belangrijke vraag want als we de kleinste deeltjes in de natuur kennen dan kunnen we die natuur veel beter begrijpen. In de tussentijd dat die film gemaakt is en het nu kan ik u alweer vertellen dat die kern van die protonen in de allereerste seconde van het bestaan van het heelal 15 miljard jaar terug en daarvan nog een héél klein, vroeg gedeelte, veroorzaakt zijn door 18 verschillende soorten kwarks. Die kwarks zijn er in 6 types en 3 kleuren. Die worden allemaal ontdekt in onze deeltjesversnellers in het CERN project in Zwitserland. Dat zijn ondergrondse tunnels met botsingsruimten waarin die kleine deeljes vrijkomen. Dan krijg je de situatie van bijna 15 miljard jaar geleden. Er komen enorme energieën aan te pas. Kwarks hebben hele leuke namen; up, down, true en beauty. Die hebben de Amerikanen eraan gegeven, ze hebben te maken met de spin, de draaisnelheid. Kwarks zijn in een nog vroeger gedeelte van die eerste seconde van het ontstaan van het heelal 15 miljard jaar terug veroorzaakt door Highs-bosonen. Highs-bosonen zijn een mond vol maar het zijn merkwaardige deeltjes, zéér merkwaardig, met name virtueel, omdat ze zomaar uit het niets kunnen verschijnen en zo weer in het niets verdwijnen. Ze kunnen verschijnen voordat ze verdwenen zijn - dat zult u misschien héél gewoon vinden - maar ze kunnen ook verdwijnen voordat ze verschenen zijn. Iemand uit het publiek roept tot twee maal toe dat dat onmogelijk is. Einstein dacht ook dat dat onmogelijk was. Nu is Einstein een grootheid geweest in de Natuurkunde en alles van de speciale en algemene relativiteitsleer is waar gebleken, daar mankeert niets aan. Maar hierin heeft hij zich vergist.
 
Hij zei 'dat zijn spookachtige verschijnselen, God dobbelt niet'. Dat zei hij tegen Niels Bohr, de man die dit wist. Niels Bohr was een grote Deense natuurkundige uit Kopenhagen. Die zei tegen Einstein dat hij niet zo eigenwijs moest zijn en dat hij God niet de les moest lezen en dat hij meer moest kijken naar wat de natuur hem kon leren. En daar gaat het om.
 
Het verhaal komt tot z'n eind
Je moet echter één ding goed onthouden als je de film gaat bekijken. Wij in onze aardse werkelijkheid zoals wij hier zitten, zitten naar verhouding dichter bij die kleine wereld, de microwereld, dan bij die grote macrowereld. Hou dat vast, want dat hebben we nodig voor de film.
 
Jan B. Voet
Stichting VESTA Publiekssterrenwacht Oostzaan.