WW: Fermilab vindt voorkeur voor materie

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland. Het onderzoek van een grote groep fysici van het Amerikaanse Fermilab heeft waarschijnlijk antwoord gegeven op één van de grote onopgeloste vragen in de natuurkunde: Waarom leven wij in een materie-universum en niet in een antimaterie-universum. Alles om ons heen is opgebouwd uit materie. Dat wil zeggen: atomen die bestaan uit positieve kernen en negatieve electronen enzovoorts. Maar elementaire deeltjesfysica leert ons dat er van elk deeltje ook een 'evil twin' versie moet bestaan met precies de ongekeerde polariteit. Materie die hieruit is opgebouwd noemen we antimaterie. Een leuke eigenschap van die antimaterie is dat wanneer dit met materie in aanraking komt, beide in een flits van energie oplossen in het niets (ze heffen elkaar op). Andersom kunnen ook uit het niets ook weer twee tegengestelde deeltjes ontstaan, materie en antimaterie, die ieder huns weegs gaan.

Door: Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

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

Deeltjesfysica in het Hoenderdossiaans

Wat mij dan opvalt, als ik de stukken lees over CERN, het Higgsdeeltje, en het standaardmodel van de theoretische natuurkunde; is dat het menselijke denken over het universum in pakweg 2500 jaar niet wezenlijk is veranderd.

(cc) WikipediaLaat mij beginnen met, in mijn eigen lekenwoorden, uitschrijven wat men in CERN probeert te doen. Voor zover ik het allemaal heb begrepen, en ik kan er natuurlijk naast zitten, want ik ben geen natuurkundige, is dat een zekere Peter Higgs ooit heeft bedacht dat er een deeltje moet zijn, dat andere deeltjes massa geeft. In het Hoenderdossiaans: U en ik zijn gemaakt van moleculen, die gemaakt zijn van atomen, die gemaakt zijn van electronen, protonen en neutronen, die gemaakt zijn van quarks die op hun beurt niet meer ergens van gemaakt zijn, want quarks zijn zogenaamde ‘elementaire deeltjes’. Samen met zogenaamde leptonen en ‘gauge bosons’ vormen zij de legosteentjes waar alles andere legosteentjes van gemaakt zijn.

Er is een hele familie van deze elementaire deeltjes waargenomen, en allemaal hebben ze nét even iets andere eigenschappen en kenmerken. Het gaat een beetje ver om het hele standaardmodel uit te leggen, bovendien kan ik dat helemaal niet. Wat ik ervan heb begrepen is in elk geval dat deeltjes met een ‘hele spin’ (of beter gezegd: een integer spin) bosons worden genoemd, en deeltjes met een halve spin Quarks of Leptonen. Die laatste twee (de deeltjes met een halve spin) worden met materie – u, ik, een bak spaghetti, bomen, het strand enzovoorts – in verband gebracht, en de bosons gaan over ‘krachten’. Denk aan zwaartekracht, electromagnetisme enzovoorts.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

WW: Supersonische waterjets verklaard

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Negentiende-eeuwse schets van A.M. Worthington van een waterjet (Foto: Publieke domein, via Mark Dow)

Wetenschap is misschien wel het leukst als ze ingewikkelde vragen probeert te stellen en te beantwoorden over heel gewone, alledaagse verschijnselen. Een zeer goed voorbeeld: Wat gebeurt er precies als je een steentje in het water gooit? Deze minimale, bijna poetische handeling heeft bijna iedereen in de wereld minstens één keer uitgevoerd, maar meestal zonder er zo precies naar te kijken als dit team van Nederlandse en Spaanse onderzoekers. Met behulp van een highspeed-camera onderzochten ze wat er nou exact gebeurt als een klein voorwerp een wateroppervlak met een verticale snelheid raakt.

Het team van de Universiteit Twente en de Universiteit van Sevilla is geenzins de eerste die geinteresseerd zijn in deze vraag. En ook de methode is niet nieuw. Al in de jaren 70 van de negentiende eeuw maakte onderzoeker A.M. Worthington schetsen van de impact van een druppel kwik. In 1894 publiceerde hij ze in zijn boek ‘The Splash of a Drop‘. Een mooie recente animatie van een aantal van zijn tekeningen is nu online te bewonderen.

Dat het onderzoek sinds die tijd niet stilstond wordt ook bevestigd in het artikel (.pdf) van de onderzoekers van het Nederlands-Spaanse team. Gedurende de hele twintigste eeuw blijven onderzoekers zeer geïntrigeerd door de impact van de (water)druppel. Maar dankzij de nieuwste extreem hoge snelheid van de camera’s (tot 30.000 beelden per seconde) en het gebruik van rookdeeltjes kwam het Nederlands-Spaanse team tot wezenlijk nieuwe inzichten, wat leidde tot een publicatie in het prestigieuze Physical Review Letters.

Lezen: Mohammed, door Marcel Hulspas

Wie was Mohammed? Wat dreef hem? In deze vlot geschreven biografie beschrijft Marcel Hulspas de carrière van de de Profeet Mohammed. Hoe hij uitgroeide van een eenvoudige lokale ‘waarschuwer’ die de Mekkanen opriep om terug te keren tot het ware geloof, tot een man die zichzelf beschouwde als de nieuwste door God gezonden profeet, vergelijkbaar met Mozes, Jesaja en Jezus.

Mohammed moest Mekka verlaten maar slaagde erin een machtige stammencoalitie bijeen te brengen die, geïnspireerd door het geloof in de ene God (en zijn Profeet) westelijk Arabië veroverde. En na zijn dood stroomden de Arabische legers oost- en noordwaarts, en schiepen een nieuw wereldrijk.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

WW: Mantel der Onzichtbaarheid uit vloeistof

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

De mantel van Luke werkt nog niet hoewel hij daar zelf anders over denkt (Foto: Flickr/robpatrick)

In één van de beste afleveringen van de radioshow This American Life vraagt schrijver en komiek John Hodgman zichzelf en mensen om hem heen de eeuwenoude en fundamentele vraag: Onzichtbaarheid of vliegen? Deze twee superkrachten staan al sinds mensenheugenis op het verlanglijstje van dromers wereldwijd. Maar sinds de gebroeders Wright in 1903 een vliegmachine de lucht inkregen behoort de magische mogelijkheid tot vliegen tot een ieders arsenaal. Het is weliswaar niet Superman-vliegen, maar toch tamelijk indrukwekkend (Komiek Louis CK merkte overigens uiterst komisch op dat we ons best wel wat meer bewust mogen zijn van ‘Miracle of Human Flight’).

Van onzichtbaarheid lijkt daarentegen tot nu toe nog weinig terechtgekomen. Maar achter de schermen werken wetenschappers al jaren aan onzichtbaarheids- mantels, zoals die onder andere zijn voorgesteld in Griekse mythen, door E.R. Burroughs en laatstelijk door J.K. Rowling. Deze mantels zullen gemaakt worden van zogenaamde metamaterialen.


De basis voor het idee van metamaterialen werd in 1968 gelegd door de Sovjet-natuurkundige Victor Veselago en in de jaren ’90 en ’00 uitgewerkt door de Engelse wetenschapper John Pendry. Metamaterialen zijn kunstmatig geproduceerde materialen met bijzondere eigenschappen die ze krijgen door de manier waarop de micro of nano-deeltjes gestructureerd zijn. Om een stof te maken die onzichtbaarheid veroorzaakt wordt gewerkt aan metamaterialen met een negatieve brekingsindex. Dit kan er theoretisch voor zorgen dat licht van één kant van een verborgen object zich daarom heen kan buigen en aan de andere kant weer verder gaat alsof er niks in de verborgen ruimte aanwezig is. Onderzoekers aan de Duke Universiteit is het in 2006 gelukt om voor een cilinder onzichtbaar te maken voor één enkele golflengte en later lukte het onderzoekers om objecten voor een heel bereik van bandbreedten te verstoppen. Jammer genoeg gaat het hier slechts om microgolven en nog niet om zichtbaar licht.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

WW: Cadeautips deel 2

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Ecosphere (Foto: Flickr/Ianiv & Arieanna)

De Sint is weer in het land en met ook de Kerst voor de deur is het weer tijd om te peinzen wat je voor cadeau’s moet kopen en wat je op je eigen verlanglijstje moet zetten. Wij van de WW helpen graag een handje met cadeautips voor de betere beta-nerds. Vorige week gaven we al suggesties voor de wis- en scheikunde-fans, vandaag volgen nog een drietal tips:

Allereerst voor de biologen. Voor normale mensen kan je natuurlijk één enkel huisdier cadeau doen, wie wil er nou geen puppy of poesje in je schoen? Maar voor een bioloog is dat misschien een beetje karig. Eén van de interessante vragen die biologen altijd fascineert is hoe organismen zich verhouden tot de omgeving en hoe een heel ecosysteem in elkaar zit. Daarom is GC’s biologen-cadeautip van dit jaar een heus ecosysteem: de Ecosphere. Wat de Ecoshpere zo interessant maakt is dat het daadwerkelijk een volledig afgesloten systeem in een afgesloten, glazen bol is (natuurlijk is er wel invloed van licht). De Ecosphere is een volledig afgesloten, zelfvoorzienend waterwereldje, waarin rode garnaaltjes en algen elkaar in leven houden. Je hoeft ze dus niet te voeren: ideaal dus voor verstrooide professoren. De ecospeheres zijn er in verschillende soorten en maten (vanaf zo’n 50 euro). Ze zijn behalve in de officiele (Duitse) webshop, ook te verkrijgen bij bijvoorbeeld amazon.com of deze Nederlandse site.

Voor natuurkundigen is het lastiger echt goede cadeau’s te vinden. Hedendaagse natuurkunde is aan de ene kant dusdanig theoretisch van aard dat er weinig cadeau’s voor te bedenken zijn terwijl aan de andere kant de instrumenten waarmee experimentele natuurkunde gedaan wordt bijzonder groot, duur en erg onpraktisch zijn. Voor geinige cadeau’s is het beter om terug te gaan naar de goede oude natuurkunde uit de tijd van Newton. En dan zijn er wel degelijk een aantal gadgets te vinden die natuurkundige principes inzichtelijk maken.

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

WW: Nobelprijzen voor Natuurkunde en Geneeskunde

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Alfred Nobel, hier nog zonder CCD gefotografeerd (Foto: Flickr/BlatantNews.com)

Deze Wondere Woensdag valt midden in het Nobelprijs- geweld. Vandaag zal de winnaar (of zullen de winnaars) van de Nobelprijs voor Scheikunde bekend worden, waarna de komende dagen Literatuur, Vrede (altijd erg controversieel) en Economie aan de beurt zijn. Daar moeten we dus even op wachten. Maar eergisteren en gisteren werden respectievelijk de Nobelprijzen voor Geneeskunde en Natuurkunde uitgedeeld.

De Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde zoals hij officieel heet werd dit jaar uitgereikt aan een drietal Amerikaanse onderzoekers Elizabeth Blackburn, Carol Greider en Jack Szostak “voor de ontdekking hoe chromosomen worden beschermd door telomeren en het enzym telomerase“. Telomeren zitten aan de uiteinden van de chromosomen en hun functie was aanvankelijk niet bekend. Wat de drie wetenschappers langzaam maar zeker aantoonden was dat de telomeren het DNA beschermen. Chromosomen zonder telomeren bleken in een experiment onbeschermd te zijn en vertoonden na verloop van tijd schade. Bovendien worden de chromosomen met iedere celdeling kleiner zonder telomeren. Mét telomeren werd de schade voorkomen en kunnen cellen zich langer vermenigvuldigen.

Ook ontdekten de drie prijswinnaars in de jaren ’80 hoe telomeren gevormd worden. Hier is het enzym telomerase voor verantwoordelijk. Het telomeer wordt bij elke celdeling ongeveer 100 nucleotiden korter, maar telomerase zorgt na elke deling dat dit weer verlengd wordt tot de oorspronkelijke lengte. Een en ander wordt visueel goed weergegeven in een duidelijke poster. De ontdekking en beschrijving van de telomeren en telomerase heeft erg veel impact gehad op onderzoek naar ouderdom, kanker en allerlei erfelijke ziektes. Maar in essentie hebben ze ons een veel beter begrip gegeven van wat er allemaal gebeurt in de menselijke cel.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

WW: Het Zwartste Zwart ooit

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Zwart

Over kleuren wordt al heel lang gesteggeld in allerlei takken van wetenschap. Zo houdt de filosofie zich al jaren bezig met het probleem of er wel zoiets bestaat als een ‘objectieve kleur’ en doen neuropsychologen flink veel onderzoek naar onze kleurperceptie. En uiteraard doet de natuurkunde ook een flinke duit in het zakje.

In al die discussies komt de kleur zwart er altijd nogal bekaaid af, voornamelijk omdat bepaalde kleurfundi’s het blijkbaar nodig vinden om zwart (samen met zijn lotgenoot wit) buiten de kleur-familie te houden. Die discussie kunt u hieronder uitvechten.

Natuurkundig is zwart zonder twijfel echter de meest interessante kleur: het is gedefinieerd als de eigenschap van een object om geen zichtbaar licht te reflecteren (dus electromagnetische straling met een golflengte tussen de 380 en 750 nanometer). In de praktijk bestaat het perfecte zwart eigenlijk niet: zwarte verf en coatings reflecteren altijd een kleine hoeveelheid (tussen de 5-16%) van het licht.

Een groep Japanse wetenschappers heeft nu echter een materiaal ontwikkeld dat veel zwarter is dan het al bestaande zwart. Het materiaal bestaat uit een vel verticaal gestapelde nanobuisjes. Deze vangen als het ware de binnenkomende fotonen. De wanden van de nanobuisjes absorberen de energie. Hiermee is een zwartheid van tussen de 97-99% gerealiseerd. Omdat alle lichtenergie dus geabsorbeerd wordt door het materiaal (omgezet in andere energie), kan dit materiaal handig gebruikt worden voor onder andere zonnecellen.

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.

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.

Vorige Volgende