|
rechterkant
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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. |
|