Oproep: de staat van de fysica

En nu zijn het weer neutrino's die het de met de natuurkunde lopen te prutsen. De quantumfysica zorgt telkens weer voor verrassingen en veel dichter tot een unified theory, een theorie van Alles, lijken we niet te komen. Nog steeds zitten we met twee grote modellen die apart het grote en het kleine beschrijven: het Einstein-model (die nu dus weer onder vuur ligt van supersnelle neutrino's) en de ongrijpbare quantumfysica. Er wordt al jaren druk gespeculeerd over de rol die snaren en, in het verlengde daarvan, branes, zouden kunnen spelen in het verenigen van de twee. Wij zijn het overzicht kwijt. Daarom deze oproep aan u: wat is de staat van de fysica? Als je in korte tijd weet hoe ver onze natuurkundige kennis reikt en hoe ver of dicht we tegen een unificerende theorie aanzitten, wat moeten we dan kijken, lezen en luisteren? We zijn op zoek naar bronnen die deze vraag kunnen beantwoorden: animaties, documentaires, goede artikelen, foto's, noem maar op. Het materiaal moet duidelijk zijn voor niet-natuurkundigen. Vertel vooral ook waarom de bron zo goed is, waarom moeten we die docu zien of dat artikel lezen? Waar moeten we op letten? De oogst (graag in de comments) wordt weer door ons verzameld en over de schutting van Vrij Nederland gekieperd. De redacteuren van Vrij Nederland maken er dan weer een mooi verhaal van voor u en ons (zie oogst van de vorige keer hier en hier) en dit keer ook voor de papieren versie van het weekblad.

Door: Foto: Sargasso achtergrond wereldbol
Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

Schrödinger’s cat uitgelegd

Schrödinger’s Cat is a thought experiment, devised by Austrian physicist Erwin Schrödinger to demonstrate the problems arising from the theory of quantum mechanics when going from a subatomic to a macroscopic system. Minute Physics provides an energetic and entertaining view of this experiment.

Doneer!

Sargasso is een laagdrempelig platform waarop mensen kunnen publiceren, reageren en discussiëren, vanuit de overtuiging dat bloggers en lezers elkaar aanvullen en versterken. Sargasso heeft een progressieve signatuur, maar is niet dogmatisch. We zijn onbeschaamd intellectueel en kosmopolitisch, maar tegelijkertijd hopeloos genuanceerd. Dat betekent dat we de wereld vanuit een bepaald perspectief bezien, maar openstaan voor andere zienswijzen.

In de rijke historie van Sargasso – een van de oudste blogs van Nederland – vind je onder meer de introductie van het liveblog in Nederland, het munten van de term reaguurder, het op de kaart zetten van datajournalistiek, de strijd voor meer transparantie in het openbaar bestuur (getuige de vele Wob-procedures die Sargasso gevoerd heeft) en de jaarlijkse uitreiking van de Gouden Hockeystick voor de klimaatontkenner van het jaar.

Foto: copyright ok. Gecheckt 04-10-2022

Tijd in machten van tien

Alle vaste objecten veranderen ooit in ronde druppels. De kwantum-mechanica schrijft voor dat alle atomen en moleculen in een stof, zelfs bij zeer lage temperaturen, een restant energie houden, de zogenoemde nulpuntsenergie. Als je maar lang genoeg wacht, verwisselen de atomen van een stof van plaats. Als je dit proces versnelt afspeelt, lijkt het alsof materie smelt. De materie zou eerst in bolvormige druppels veranderen en dan verdampen. Waarschijnlijk is dit proces fictief. En ook al vindt het wel plaats, het is niet relevant, behalve als je zo’n 1065 jaar wilt wachten. Dit soort tijdschalen zijn onvoorstelbaar en daarom zo amusant om over te lezen.

In Tijd in Machten van Tien gaan natuurkundigen Gerard ’t Hooft en Stefan Vandoren op zoek naar verschijnselen die aan een specifieke tijdspanne zijn gebonden. Het klopt als de titel bekend klinkt. De schrijvers kopieëren het format van The Power of Ten, gebaseerd op Kees Boeke’s Wij in het Heelal, een Heelal in ons. Hierbij wordt een reis door de ruimte (als in, letterlijk driedimensionale ruimte) gemaakt van klein naar groot en andersom, van het menselijk lichaam tot aan het alomvattende heelal en weer terug naar protonen, neutronen en quarks (zie video onder).

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

Twisted Ribbon

A space telescope peering into the Milky Way galaxy’s dusty core has spied a colossal twisted ribbon of super-cooled material. Until now astronomers had only seen bits and pieces of the ribbon’s 600-light-year-wide superstructure, which resembles the Latin symbol for infinity.

The telescope’s images suggest the ring is a chilly 15 degrees Kelvin and has two segments that poke out of the galaxy’s pancake-like plain. Ground-based radio telescope data also hint that the ring is spinning around the core as one cohesive unit.

Meer bij The Presurfer.

Doe het veilig met NordVPN

Sargasso heeft privacy hoog in het vaandel staan. Nu we allemaal meer dingen online doen is een goede VPN-service belangrijk om je privacy te beschermen. Volgens techsite CNET is NordVPN de meest betrouwbare en veilige VPN-service. De app is makkelijk in gebruik en je kunt tot zes verbindingen tegelijk tot stand brengen. NordVPN kwam bij een speedtest als pijlsnel uit de bus en is dus ook geschikt als je wil gamen, Netflixen of downloaden.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

Honderd jaar supergeleiding

Deze gastbijdrage is van Aron Beekman, promovendus theoretische natuurkunde aan de Universiteit Leiden.

Kamerlingh OnnesPrecies 100 jaar geleden, op 8 april 2011, konden Heike Kamerlingh Onnes en zijn medewerkers in het natuurkundig laboratorium aan het Steenschuur te Leiden hun ogen niet geloven. Bij het meten van de elektrische weerstand aan kwik verdween die weerstand plotseling toen het kwik afgekoeld werd tot 4.2 graden boven het absolute nulpunt (-273°C). Onnes had het fenomeen van supergeleiding ontdekt. Deze extreme temperatuur realiseerde hij doordat hij kort daarvoor als eerste ter wereld het edelgas helium tot vloeibare toestand had gedwongen. Hiervoor werd hij in 1913 beloond met de Nobelprijs.

Om deze historische gebeurtenis in de natuurkunde te vieren worden dit jaar over de hele wereld evenementen en activiteiten georganiseerd. En aanstaande vrijdag zal op de plaats van de ontdekking zelf, in Leiden, een speciaal symposium gehouden worden om de ontdekker en zijn nalatenschap te eren. Maar wat is supergeleiding eigenlijk, waarom is het zo’n bijzonder verschijnsel en hoe kwam de ontdekking tot stand? Over dat laatste kwam pas dit jaar echte duidelijkheid.

Heike Kamerlingh Onnes

Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926) was een Groninger die in 1882, drie jaar na zijn promotie, in Leiden een aanstelling tot hoogleraar aanvaarde door een oratie met de ambitieuze titel “De annunciatie van de moderne experimentele fysica in Nederland”. Onnes had een visie om lichte gassen vloeibaar te maken en daardoor zeer lage temperaturen te bereiken en zette meteen alle middelen in om dat te bewerkstelligen. Door seculiere en wetenschappelijke tegenslagen werd hij net gescoopt door James Dewar te Londen die als eerste de vloeibare vorm van waterstof produceerde in 1898. Onnes had echter grotere plannen, en richtte zijn laboratorium, gevestigd op de plek waar in 1807 de buskruitramp plaatsvond, zo in dat er op grote schaal vloeibare lucht (stikstof) en waterstof konden worden geproduceerd. Hiermee konden talloze experimenten bij lage temperaturen gedaan worden, én onderzoek naar het vloeibaar maken van het laatste nog niet bedwongen gas: helium.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

Weekendcollege | Illusies van de tijd

Een bijdrage van Miriam Rasch van Studium Generale Utrecht over een lezing van wetenschapsfilosoof Victor Gijsbers.

‘Mijn doel met deze lezing is filosofisch: ik wil dat jullie aan het eind minder begrijpen van tijd dan aan het begin.’ Victor Gijsbers is wetenschapsfilosoof en natuurkundige en dat is ook te merken aan zijn behandeling van het begrip tijd. Tijd is hier niet het element dat betekenis geeft aan het menselijk bestaan of een klok ingebed in het brein. Natuurkundige tijd als de vierde dimensie heeft niets, maar dan ook helemaal niets van doen met de mens. Een opvatting die wel degelijk invloed kan hebben op hoe wij mensen, over tijd nadenken.

Het eerste deel van Gijsbers lezing gaat over de asymmetrie van tijd. Waarom loopt tijd vooruit en niet achteruit? Waarom wordt iedereen altijd ouder en nooit jonger? Dat lijken triviale vragen, maar stelt niet iedereen zich die wel eens? Het zou mooi zijn als de wetenschap een verklaring hiervoor kon geven – wie weet zou dat ook de deur openen naar verandering. Helaas is de natuurkunde hier nog niet over uit. Want wat blijkt: geen enkele natuurwet zegt dat iedereen altijd ouder móet worden in plaats van jonger. Natuurwetten zijn juist allemaal tijdsymmetrisch. Hoe zit het dan? Het heeft te maken met entropie. In een helder betoog legt Gijsbers uit hoe entropie werkt en waarom het als antwoord op deze vraag juist níet werkt. (In plaats van het hier na te vertellen, verwijs ik graag naar de opname.)

Lezen: Venus in het gras, door Christian Jongeneel

Op een vroege zomerochtend loopt de negentienjarige Simone naakt weg van haar vaders boerderij. Ze overtuigt een passerende automobiliste ervan om haar mee te nemen naar een afgelegen vakantiehuis in het zuiden van Frankrijk. Daar ontwikkelt zich een fragiele verstandhouding tussen de twee vrouwen.

Wat een fijne roman is Venus in het gras! Nog nooit kon ik zoveel scènes tijdens het lezen bijna ruiken: de Franse tuin vol kruiden, de schapen in de stal, het versgemaaide gras. – Ionica Smeets, voorzitter Libris Literatuurprijs 2020.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

Weekendcollege | Tijd voor de oerknal?

Een bijdrage van Miriam Rasch van Studium Generale Utrecht over een lezing van professor Renate Loll.

big bangTijd is fundamenteel voor het bestaan van ons universum – dat was de conclusie van de lezing over tijd in de theoretische fysica, door professor Renate Loll. Tijd kun je benaderen als een kwantitatief gegeven en op die manier speelt het een rol in alle natuurkundige processen. Een formulering van natuurwetten kan niet zonder de notie van tijd, waarin veranderingen zich afspelen. Ook in experimenten die natuurwetten onderzoeken en proberen te bewijzen is ‘tijd’ altijd aanwezig als het referentiekader waarbinnen de natuurkunde werkt. Maar tijd is ook als kwalitatief fenomeen, een ding op zichzelf te bestuderen.

‘Was er tijd voor de oerknal?’ De titel van Lolls lezing verwijst naar de vraag of tijd emergent is, een soort bijverschijnsel in het universum dat tegelijk met het heelal is ontstaan. Of is het iets fundamenteels, iets wat noodzakelijk is voor het bestaan van alles?

Newton, Einstein, Terry Pratchett
Loll geeft een ultrakorte geschiedenis van het natuurkundige denken over tijd. Voor Newton bestond de wereld uit ruimte, tijd en zwaartekracht als drie losse eenheden. Tijd was in zijn wereldbeeld universeel en onveranderlijk. Dan komt Einstein met de relativiteitstheorie. Tijd is niet meer een statisch ding, maar afhankelijk van de positie van de waarnemer. Ruimte, tijd en zwaartekracht zijn één, ze gaan samen in de gekromde ruimtetijd. Tijd functioneert als vierde dimensie: een punt in de ruimte (drie dimensies) gaat gepaard met een punt in de tijd.

Vorige Volgende