Dit artikel is gepubliceerd in dagblad Trouw, 30 juni 2008
“De herinnering is als een hond die gaat liggen waar hij wil”, schrijft Cees Nooteboom in de roman Rituelen. Ons geheugen is onvoorspelbaar als de pest. Wil je op een naam komen, dan schiet hij je net niet te binnen. Wil je die vervelende ruzie voor eens en altijd vergeten, dan vergalt zij op de meest ongelegen ogenblikken je gedachten.
Welke herinneringen beklijven nu langste? In eerste instantie denken we dan aan emotionele gebeurtenissen. De eerste grote liefde, of de eerste grote reis, als het gaat om positieve emoties. Het overlijden van een dierbare, of een beroving, als het gaat om negatieve emoties. Emoties zijn de motoren van onze herinneringen. Bij een emotionele gebeurtenis vuren veel meer hersencellen dan gewoonlijk prikkels naar andere hersencellen. Daardoor nemen we op een intensere manier waar. Daarnaast worden emotionele gebeurtenissen ook beter opgeslagen in het lange-termijngeheugen.
Maar er blijkt nog een ander interessant effect op te treden, dat zich sterker manifesteert naarmate we ouder worden: een oververtegenwoordiging van herinneringen van tussen het twintigste tot vijfentwintigste levensjaar. Een tachtigjarige herinnert zich ineens weer gebeurtenissen van rond haar twintigste, terwijl ze niet eens wist dat die nog in haar geheugen zaten. Psychologen noemen dit het reminiscentie-effect. Psycholoog Douwe Draaisma besteedt er in zijn boek De heimweefabriek ruim aandacht aan. Hij beschrijft onder andere een Deens experiment uit 2003 waarin tachtig- en honderdjarigen ondervraagd werden over hun herinneringen. De onderzoekers wilden weten van welke periode in hun leven deze ouderen zich het meeste herinnerden.
Bij zowel de tachtig- als de honderdjarigen neemt het aantal herinneringen eerst sterk toe van ruwweg het vijfde tot het vijfentwintigste levensjaar. Van het vijfentwintigste tot het vijfendertigste levensjaar neemt het aantal herinneringen sterk af. Daarna blijft het aantal herinneringen vrij constant bij toenemende leeftijd, om pas weer toe te nemen wanneer relatief recente herinneringen – van de laatste tien tot vijftien jaar – dominant gaan worden.
Deze verrassende resultaten laten zien dat de herinneringen die op hoge leeftijd opduiken eerder bepaald worden door het reminiscentie-effect dan door de emotionele lading van de gebeurtenis. Emotionele gebeurtenissen zijn niet aan leeftijd gebonden, dus waarom zouden de herinneringen tussen ons twintigste en vijfentwintigste vaker opduiken dan herinneringen van een latere leeftijd? In het Deense experiment vertelde geen enkele honderdjarige over de Duitse bezetting tijdens de Tweede Wereldoorlog – toen ze zelf al rond de veertig waren – maar deed de helft van de tachtigjarigen – die toen rond de twintig waren – dat wel.
Consensus over een wetenschappelijke verklaring van het reminiscentie-effect is er nog niet. Is het een natuurlijke eigenschap van onze hersenen dat ze herinneringen het beste opslaan rond het twintigste? Of ligt het aan het feit dat we rond ons twintigste zoveel eerste en beslissende ervaringen meemaken: onze eerste liefde beleven; het meest indrukwekkende boek lezen, of de meest indrukwekkende muziek horen? In ieder geval gaan eerste ervaringen gepaard met meer emoties dan gewoonlijk, en daarom worden ze beter opgeslagen in het geheugen.
SCIENCE JOURNALIST - WRITER - SPEAKER @ ClearScience42 ***** Specialized in artificial intelligence, robots, the brain and Alan Turing***Gespecialiseerd in kunstmatige intelligentie, robots, het brein en Alan Turing.
Monday, June 30, 2008
Monday, June 23, 2008
Hoe leeg is het vacuüm?
Dit artikel is gepubliceerd in dagblad Trouw, 23 juni 2008
Simpel gezegd is het vacuüm pure ruimte, zonder een flintertje materie. Door de geschiedenis heen heeft de ultieme leegheid van het vacuüm sterk tot de verbeelding gesproken. Volgens de Griekse filosoof Aristoteles kon het niet bestaan. Het vacuüm was equivalent aan het niets. En hoe kan niets nu toch iets zijn? Aristoteles beweerde dat de natuur een afkeer heeft van het vacuüm – een horror vacui. Dreigde er toch ergens een vacuüm te ontstaan, dan zou de natuur de leegte meteen opvullen.
Later mengden zelfs theologen zich in de discussie – enerzijds ingegeven door de existentiële angst voor het niets en anderzijds door het argument dat een almachtige god toch ook een vacuüm moet kunnen maken. Aristoteles’ theorie was bijna tweeduizend jaar dominant. Maar zoals het hoort bij natuurwetenschappelijke vraagstukken, is het laatste woord aan het experiment.
In 1643 nam Evangelista Torricelli, een leerling van Galileo Galilei, een lange buis en vulde hem met kwik. Hij keerde de buis om in een bakje met kwik. De kwikkolom in de buis zakte tot de druk van de kolom in evenwicht was met de luchtdruk van de omgeving op het kwik. De kolomlengte kwam op zeeniveau altijd uit op 76 centimeter. In het algemeen bleek de kolomlengte een maat voor de luchtdruk. Omdat de buis eerst volledig was gevuld en er na omkering ruimte boven de kwikkolom was ontstaan, moest deze ruimte wel vacuüm zijn, redeneerde Torricelli correct. Toch is de ruimte boven de kwikkolom niet perfect vacuüm. Af en toe ontsnappen kwikmoleculen uit het oppervlak naar de ruimte erboven.
Een spectaculairdere demonstratie van het bestaan van het vacuüm was het experiment van Otto von Guericke in 1657. Hij plaatste twee halve bronzen bollen tegen elkaar en zoog de inhoud zo leeg mogelijk. Twee teams van acht paarden konden de twee helften niet van elkaar trekken. Niet alleen bestond het vacuüm, het bleek nog krachtig ook.
Tijdens latere experimenten bleek geluid zich niet te kunnen voortplanten in het vacuüm, maar licht en andere soorten straling wel. In de twintigste eeuw werd het vacuüm technologisch benut bij de productie van bijvoorbeeld lampen en televisiebuizen. Mensgemaakte vacua zijn behoorlijk leeg, maar niet perfect leeg. Het heelal kan het beter. Niets is leger dan de ruimte tussen sterrenstelsels in: duizenden malen leger dan het beste vacuüm dat op aarde is gemaakt. Toch schiet zelfs hier af en toe nog een materiedeeltje voorbij.
Terwijl het vacuümraadsel opgelost leek, had de twintigste eeuwse natuurkunde nog een surprise in petto. Volgens de kwantummechanica, de natuurkunde van de allerkleinste fenomenen, kan het vacuüm nooit helemaal leeg zijn. Spontaan blijken deeltjes uit het niets te kunnen ontstaan, die elkaar een ultrakorte tijd later weer vernietigen. Totaal tegenintuïtief, maar toch experimenteel aangetoond. Volgens de recentste kosmologische inzichten heeft de lege heelalruimte daarom ook een vacuümenergie. Puur het gevolg van spontaan verschijnende en verdwijnende virtuele deeltjes. Echt leeg is het vacuüm dus niet, tenminste voor wie met kwantumogen kijkt.
Simpel gezegd is het vacuüm pure ruimte, zonder een flintertje materie. Door de geschiedenis heen heeft de ultieme leegheid van het vacuüm sterk tot de verbeelding gesproken. Volgens de Griekse filosoof Aristoteles kon het niet bestaan. Het vacuüm was equivalent aan het niets. En hoe kan niets nu toch iets zijn? Aristoteles beweerde dat de natuur een afkeer heeft van het vacuüm – een horror vacui. Dreigde er toch ergens een vacuüm te ontstaan, dan zou de natuur de leegte meteen opvullen.
Later mengden zelfs theologen zich in de discussie – enerzijds ingegeven door de existentiële angst voor het niets en anderzijds door het argument dat een almachtige god toch ook een vacuüm moet kunnen maken. Aristoteles’ theorie was bijna tweeduizend jaar dominant. Maar zoals het hoort bij natuurwetenschappelijke vraagstukken, is het laatste woord aan het experiment.
In 1643 nam Evangelista Torricelli, een leerling van Galileo Galilei, een lange buis en vulde hem met kwik. Hij keerde de buis om in een bakje met kwik. De kwikkolom in de buis zakte tot de druk van de kolom in evenwicht was met de luchtdruk van de omgeving op het kwik. De kolomlengte kwam op zeeniveau altijd uit op 76 centimeter. In het algemeen bleek de kolomlengte een maat voor de luchtdruk. Omdat de buis eerst volledig was gevuld en er na omkering ruimte boven de kwikkolom was ontstaan, moest deze ruimte wel vacuüm zijn, redeneerde Torricelli correct. Toch is de ruimte boven de kwikkolom niet perfect vacuüm. Af en toe ontsnappen kwikmoleculen uit het oppervlak naar de ruimte erboven.
Een spectaculairdere demonstratie van het bestaan van het vacuüm was het experiment van Otto von Guericke in 1657. Hij plaatste twee halve bronzen bollen tegen elkaar en zoog de inhoud zo leeg mogelijk. Twee teams van acht paarden konden de twee helften niet van elkaar trekken. Niet alleen bestond het vacuüm, het bleek nog krachtig ook.
Tijdens latere experimenten bleek geluid zich niet te kunnen voortplanten in het vacuüm, maar licht en andere soorten straling wel. In de twintigste eeuw werd het vacuüm technologisch benut bij de productie van bijvoorbeeld lampen en televisiebuizen. Mensgemaakte vacua zijn behoorlijk leeg, maar niet perfect leeg. Het heelal kan het beter. Niets is leger dan de ruimte tussen sterrenstelsels in: duizenden malen leger dan het beste vacuüm dat op aarde is gemaakt. Toch schiet zelfs hier af en toe nog een materiedeeltje voorbij.
Terwijl het vacuümraadsel opgelost leek, had de twintigste eeuwse natuurkunde nog een surprise in petto. Volgens de kwantummechanica, de natuurkunde van de allerkleinste fenomenen, kan het vacuüm nooit helemaal leeg zijn. Spontaan blijken deeltjes uit het niets te kunnen ontstaan, die elkaar een ultrakorte tijd later weer vernietigen. Totaal tegenintuïtief, maar toch experimenteel aangetoond. Volgens de recentste kosmologische inzichten heeft de lege heelalruimte daarom ook een vacuümenergie. Puur het gevolg van spontaan verschijnende en verdwijnende virtuele deeltjes. Echt leeg is het vacuüm dus niet, tenminste voor wie met kwantumogen kijkt.
Monday, June 16, 2008
Waarom lijken hoge tonen vrolijk en lage tonen somber?
Dit artikel is gepubliceerd in dagblad Trouw, 16 juni 2008
“De ervaring dat we hoge tonen vrolijk vinden en lage tonen somber, is vooral cultureel bepaald”, zegt Henkjan Honing, universitair hoofddocent muziekcognitie aan de Universiteit van Amsterdam. “Zo associëren de Westerse en de Japanse cultuur een mineurtoonladder met een droevig gevoel, maar in de Javaanse cultuur wordt een mineurtoonladder niet als droevig ervaren.”
Ook is het typisch westers, zegt Honing, om over tonen te spreken met de metaforen ‘hoog’ en ‘laag’: “In andere culturen wordt bijvoorbeeld gesproken over kleine en grote geluiden in plaats van over hoog en laag. Een klein instrument brengt kleine geluiden voort en een groot instrument grote geluiden, zeggen ze dan. En kleine mensen – baby’s – hebben hoge stemmetjes, terwijl grote mensen – oude mannen – lage stemmen hebben.”
Sommige Afrikaanse culturen duiden de grootste toets van een xylofoon aan als ‘grootmoeder’, de iets kleinere met ‘moeder’ en verderop in de rij komen de ‘echtgenoot’ en de ‘kinderen’. Honing: “Dat geeft aan dat ze een andere betekenis toekennen aan wat wij hoge en lage tonen noemen. Als ze de grootste toets ‘grootmoeder’ noemen, dan kun je niet zeggen dat ze de bijbehorende toon met iets droevigs associëren.”
Veel interculturele studies laten verder zien dat de luisterervaring cultureel is bepaald. Als je een westerse luisteraar naar een opeenvolging van Indiase akkoorden laat luisteren, en je vraagt hem dat stukje aan te vullen met de volgende toon die hij verwacht, dan doet hij dat met zijn eigen, westerse verwachting. Die is anders dan de Indiase verwachting. Als dezelfde luisteraar vaak naar Indiase muziek zou gaan luisteren, dan verschuift zijn verwachting van wat de volgende toon kan zijn naar die van de Indiase luisteraar. Er zit dus duidelijk een leereffect in.
“De Canadese onderzoeker David Huron heeft onderzoek gedaan naar welke geluiden we als ‘cute’ – zeg maar lief en snoezig – ervaren”, vertelt Honing. “Volgens hem zijn dat geluiden die je produceert met een reservoir dat een inhoud heeft van ongeveer twintig milliliter. Zo’n reservoir produceert frequenties, en heeft een resonantiekarakteristiek, die we als ‘cute’ ervaren. Het geluid dat je daarmee maakt, herinnert ons aan dat van kinderen, omdat het strottenhoofd van kinderen eenzelfde frequentie- en resonantiekarakteristiek heeft. En kinderen vinden we nu eenmaal ‘cute’, waarschijnlijk om evolutionaire redenen. Dat gevoel vergroot ons zorggedrag.”
Toch mogen we ook deze bevinding niet doortrekken naar de conclusie dat we hoge tonen automatisch als vrolijk ervaren en lage tonen automatisch als droevig. Honing: “We hebben geen aanwijzingen dat onze hersenen automatisch een droevige emotie koppelen aan de waarneming van een lage toon. Toch is muziek een van de sterkste emotie-opwekkers die we kennen, en daarom een onderwerp van veel neurocognitief onderzoek. Recente resultaten suggereren een intieme relatie van muziek met al onze cognitieve en fysiologische functies. Het is alleen niet zo eenvoudig als de vraag suggereert.”
“De ervaring dat we hoge tonen vrolijk vinden en lage tonen somber, is vooral cultureel bepaald”, zegt Henkjan Honing, universitair hoofddocent muziekcognitie aan de Universiteit van Amsterdam. “Zo associëren de Westerse en de Japanse cultuur een mineurtoonladder met een droevig gevoel, maar in de Javaanse cultuur wordt een mineurtoonladder niet als droevig ervaren.”
Ook is het typisch westers, zegt Honing, om over tonen te spreken met de metaforen ‘hoog’ en ‘laag’: “In andere culturen wordt bijvoorbeeld gesproken over kleine en grote geluiden in plaats van over hoog en laag. Een klein instrument brengt kleine geluiden voort en een groot instrument grote geluiden, zeggen ze dan. En kleine mensen – baby’s – hebben hoge stemmetjes, terwijl grote mensen – oude mannen – lage stemmen hebben.”
Sommige Afrikaanse culturen duiden de grootste toets van een xylofoon aan als ‘grootmoeder’, de iets kleinere met ‘moeder’ en verderop in de rij komen de ‘echtgenoot’ en de ‘kinderen’. Honing: “Dat geeft aan dat ze een andere betekenis toekennen aan wat wij hoge en lage tonen noemen. Als ze de grootste toets ‘grootmoeder’ noemen, dan kun je niet zeggen dat ze de bijbehorende toon met iets droevigs associëren.”
Veel interculturele studies laten verder zien dat de luisterervaring cultureel is bepaald. Als je een westerse luisteraar naar een opeenvolging van Indiase akkoorden laat luisteren, en je vraagt hem dat stukje aan te vullen met de volgende toon die hij verwacht, dan doet hij dat met zijn eigen, westerse verwachting. Die is anders dan de Indiase verwachting. Als dezelfde luisteraar vaak naar Indiase muziek zou gaan luisteren, dan verschuift zijn verwachting van wat de volgende toon kan zijn naar die van de Indiase luisteraar. Er zit dus duidelijk een leereffect in.
“De Canadese onderzoeker David Huron heeft onderzoek gedaan naar welke geluiden we als ‘cute’ – zeg maar lief en snoezig – ervaren”, vertelt Honing. “Volgens hem zijn dat geluiden die je produceert met een reservoir dat een inhoud heeft van ongeveer twintig milliliter. Zo’n reservoir produceert frequenties, en heeft een resonantiekarakteristiek, die we als ‘cute’ ervaren. Het geluid dat je daarmee maakt, herinnert ons aan dat van kinderen, omdat het strottenhoofd van kinderen eenzelfde frequentie- en resonantiekarakteristiek heeft. En kinderen vinden we nu eenmaal ‘cute’, waarschijnlijk om evolutionaire redenen. Dat gevoel vergroot ons zorggedrag.”
Toch mogen we ook deze bevinding niet doortrekken naar de conclusie dat we hoge tonen automatisch als vrolijk ervaren en lage tonen automatisch als droevig. Honing: “We hebben geen aanwijzingen dat onze hersenen automatisch een droevige emotie koppelen aan de waarneming van een lage toon. Toch is muziek een van de sterkste emotie-opwekkers die we kennen, en daarom een onderwerp van veel neurocognitief onderzoek. Recente resultaten suggereren een intieme relatie van muziek met al onze cognitieve en fysiologische functies. Het is alleen niet zo eenvoudig als de vraag suggereert.”
Monday, June 9, 2008
Wat maakt het uit dat talen uitsterven?
Dit artikel is gepubliceerd in dagblad Trouw, 9 juni 2008
Wereldwijd worden ongeveer zesduizend talen gesproken. Vijfduizend hiervan kennen minder dan duizend sprekers en van sommige talen zijn nog maar enkele sprekers over. Over een eeuw zal waarschijnlijk minstens de helft van de huidige zesduizend talen verdwenen zijn.
Dat een taal dreigt uit te sterven, maakt in de allereerste plaats natuurlijk uit voor het volk dat die taal spreekt, zegt taalonderzoeker Cecilia Odé van de Universiteit van Amsterdam. “Mensen hebben behoefte aan een eigen identiteit. Taal verbindt een volk en onderscheidt het van andere volkeren. Het behoud van de taal hangt sterk samen met het behoud van de cultuur en met een gevoel van zelfrespect. Bovendien kun je lang niet alles vertalen. Het Nederlandse ‘gezelligheid’ is ook onvertaalbaar.”
Een veel voorkomende oorzaak van het uitsterven van een taal is dat sprekers worden gedwongen over te stappen op de taal van de overheersende omgeving. Naar verluidt gaat de Canadese premier Harper op 11 juni zelfs voor het eerst excuses aanbieden voor de anderhalve eeuw waarin de taal en cultuur van de indianen in Canada werden onderdrukt.
Daarnaast is het voor de wetenschap tamelijk dramatisch dat talen verdwijnen, omdat maar een kwart tot een derde van alle talen is beschreven, aldus Odé. Nog steeds worden er talen ontdekt met onbekende verschijnselen. En omdat de meeste bedreigde talen geen schrift kennen, is het voorgoed afgelopen wanneer de laatste spreker is gestorven.
Toendra Joegakir rendier herders, Foto: Cecilia Odé
Odé onderzoekt enkele van die bedreigde talen, onder andere het Toendra Joekagir in Noordoost-Siberië, dat nog maar enige tientallen sprekers kent. Deze bedreigde taal kent een vorm van verhalen vertellen waarbij spreken geleidelijk overgaat in zingen. Daarbij worden klanknabootsingen uit de natuur gebruikt, bijvoorbeeld geluiden van rendieren.
Toch is het onvermijdelijk dat talen uitsterven, zegt Odé. Niet elke taal moet kost wat kost behouden worden. Hoewel er onherroepelijk iets verloren gaat, wil ze mensen niet opzadelen met nog een doemverhaal. “In plaats van het uitsterven van talen te zien als het zoveelste wereldprobleem, vind ik het belangrijker dat mensen zien hoeveel plezier je kunt beleven aan de rijkheid van een taal. Dat tonen we ook op onze website, speciaal voor de vwo-bovenbouw: http://www.bedreigdetalen.nl/. Er kunnen trouwens ook weer nieuwe talen ontstaan. Dat zie je in Nederland met een straattaal die een mengelmoes is van Turks, Marokkaans en Surinaams.”
De taal opent de deur naar een cultuur, en weerspiegelt de manier waarop een volk tegen de wereld aankijkt. Sommige talen kennen een uitgebreid arsenaal aan begroetingen. De Papoeataal Mpur niet. Daarin kun je met de deur in huis vallen als je mensen ontmoet; of zwijgend vertrekken. In het Toendra Joekagir word je als gast juist met speciale zang ontvangen.
Wat het uitsterven van talen dus ook uitmaakt, is een verlies aan diversiteit. Odé: “Stel je voor dat de enige bloem in de wereld een anjer zou zijn, de enige vogel een merel, de enige taal het Engels, en dat we alleen maar macaroni met gehakt zouden eten. Niemand wil dat. Mensen willen diversiteit.”
Wereldwijd worden ongeveer zesduizend talen gesproken. Vijfduizend hiervan kennen minder dan duizend sprekers en van sommige talen zijn nog maar enkele sprekers over. Over een eeuw zal waarschijnlijk minstens de helft van de huidige zesduizend talen verdwenen zijn.
Dat een taal dreigt uit te sterven, maakt in de allereerste plaats natuurlijk uit voor het volk dat die taal spreekt, zegt taalonderzoeker Cecilia Odé van de Universiteit van Amsterdam. “Mensen hebben behoefte aan een eigen identiteit. Taal verbindt een volk en onderscheidt het van andere volkeren. Het behoud van de taal hangt sterk samen met het behoud van de cultuur en met een gevoel van zelfrespect. Bovendien kun je lang niet alles vertalen. Het Nederlandse ‘gezelligheid’ is ook onvertaalbaar.”
Een veel voorkomende oorzaak van het uitsterven van een taal is dat sprekers worden gedwongen over te stappen op de taal van de overheersende omgeving. Naar verluidt gaat de Canadese premier Harper op 11 juni zelfs voor het eerst excuses aanbieden voor de anderhalve eeuw waarin de taal en cultuur van de indianen in Canada werden onderdrukt.
Daarnaast is het voor de wetenschap tamelijk dramatisch dat talen verdwijnen, omdat maar een kwart tot een derde van alle talen is beschreven, aldus Odé. Nog steeds worden er talen ontdekt met onbekende verschijnselen. En omdat de meeste bedreigde talen geen schrift kennen, is het voorgoed afgelopen wanneer de laatste spreker is gestorven.
Toendra Joegakir rendier herders, Foto: Cecilia Odé
Odé onderzoekt enkele van die bedreigde talen, onder andere het Toendra Joekagir in Noordoost-Siberië, dat nog maar enige tientallen sprekers kent. Deze bedreigde taal kent een vorm van verhalen vertellen waarbij spreken geleidelijk overgaat in zingen. Daarbij worden klanknabootsingen uit de natuur gebruikt, bijvoorbeeld geluiden van rendieren.
Toch is het onvermijdelijk dat talen uitsterven, zegt Odé. Niet elke taal moet kost wat kost behouden worden. Hoewel er onherroepelijk iets verloren gaat, wil ze mensen niet opzadelen met nog een doemverhaal. “In plaats van het uitsterven van talen te zien als het zoveelste wereldprobleem, vind ik het belangrijker dat mensen zien hoeveel plezier je kunt beleven aan de rijkheid van een taal. Dat tonen we ook op onze website, speciaal voor de vwo-bovenbouw: http://www.bedreigdetalen.nl/. Er kunnen trouwens ook weer nieuwe talen ontstaan. Dat zie je in Nederland met een straattaal die een mengelmoes is van Turks, Marokkaans en Surinaams.”
De taal opent de deur naar een cultuur, en weerspiegelt de manier waarop een volk tegen de wereld aankijkt. Sommige talen kennen een uitgebreid arsenaal aan begroetingen. De Papoeataal Mpur niet. Daarin kun je met de deur in huis vallen als je mensen ontmoet; of zwijgend vertrekken. In het Toendra Joekagir word je als gast juist met speciale zang ontvangen.
Wat het uitsterven van talen dus ook uitmaakt, is een verlies aan diversiteit. Odé: “Stel je voor dat de enige bloem in de wereld een anjer zou zijn, de enige vogel een merel, de enige taal het Engels, en dat we alleen maar macaroni met gehakt zouden eten. Niemand wil dat. Mensen willen diversiteit.”
Saturday, June 7, 2008
Gaten en ijshockey op zee
Dit artikel is gepubliceerd in de Volkskrant, 31 mei 2008
26 april 2008, Amundsen Golf (Canada), 71,045° NB, 123,258° WL.
Een tandartsgeluid doorbreekt de ijsstilte. De Canadese afstudeerstudent Benoît Philippe drukt een boor met twee handen stevig in het ijs. De boor reikt tot zijn middel. Luttele minuten later haalt hij een ijskern naar boven: een witte cilinder van een kleine decimeter dik. Elke dag trekt de meesterboorder erop uit om ijskernen te boren. Goed voor de armspieren, zegt hij. En handig om warm te blijven bij een temperatuur van min vijftien graden Celsius. Waar Benoît is, wordt het ijs gatenkaas. Zijn record: 109 ijskernen op één dag. Geen wonder dat de noordpool ijs verliest, grappen zijn collega-onderzoekers.
Het ijs heeft lentekriebels. Het begint warmer te worden en de onderkant van elke ijskern kleurt al lichtbruin. Zeeijsalgen nestelen zich in het ijs zodra er na de donkere poolwinter weer genoeg zonlicht doorsijpelt. Om die algen te onderzoeken boort Benoît ijskernen.
Donker wordt het eind april nauwelijks meer in de Amundsen Golf in het westelijke deel van het Canadese poolgebied. Toch moet al dat lentelicht nog altijd eerst door een sneeuwlaag heen en vervolgens door een ijslaag van bijna anderhalve meter. Wat er dan nog aan zonne-energie overblijft, is de biomotor voor algen die van het zeeijs hun habitat maken en voor plankton en kreeftjes in het zeewater onder het ijs. Vanuit dit kleine grut leidt de arctische voedselketen verder naar vissen, walvissen en zeehonden in het poolwater, en naar poolvossen en ijsberen op het poolijs.
Zeeijs brengt de levende met de levenloze materie samen. Het is de spil van het leven in het poolgebied, zoals bomen dat in de tropen zijn. En het is de spil voor weer en klimaat in het poolgebied. Zeeijs kaatst veel zonlicht terug. Minder zeeijs betekent minder lichtterugkaatsing. Gevolg: een opwarming van de poolzee en de poolatmosfeer. Dat heeft zijn weerslag op de globale oceaancirculatie en de globale toestand van de atmosfeer.
Twee weken lang, van 24 april tot en met 8 mei, was de Canadese onderzoeksijsbreker Amundsen mijn poolhuis. De ijsbreker is een varend laboratorium voor zeeijsonderzoek. Hoe en waarom verandert het poolijs in de Amundsen Golf? En wat zijn de gevolgen voor het fysische en biologische systeem: van de bodem van de oceaan tot de top van de atmosfeer, van virussen tot ijsberen. Het is voor het eerst dat de wisselwerking tussen het bewegende zeeijs, het ijs dat aan land vastzit en de breuken tussen beide bijna een jaar lang worden bestudeerd. In totaal werken tweehonderd wetenschappers uit vijftien landen mee.
De eerste twaalf dagen dreven we mee met een kolossale ijsschots, om zo lang mogelijk hetzelfde ijs te bestuderen. De poolwind blies ons in die tijd hemelsbreed bijna 170 kilometer westwaarts. De laatste twee dagen van mijn verblijf brak de Amundsen uit de ijsschots die me zo vertrouwd was geworden. Eindelijk ijsbreken. Dat was nodig om ook onderzoek te doen in het open water en op de rand van open water en ijs. Als het schip soms even vast raakte in een ijsschots, zette de kapitein haar in de achteruit, nam een aanloop, en ramde met verse kracht weer verder. Een heerlijk geluid, het breken van ijs. Wel een oneerlijk gevecht.
Het poolonderzoek met de Amundsen startte op 15 oktober 2007 en loopt nog door tot 1 augustus 2008. Voor gedetailleerde wetenschappelijke conclusies is het nog te vroeg, maar onderzoeksleider professor Dave Barber van de Universiteit van Manitoba (Winnipeg, Canada) kan half mei wel al een aantal algemene conclusies trekken.
“We zien een systematische trend richting later bevriezen, vroeger smelten, kleiner ijsoppervlak en dunner ijs. Normaal begint de Amundsen Golf eind oktober-begin november dicht te vriezen. Afgelopen winter begon het pas eind december. Normaal vormt zich ’s winters een ijsbrug van Banks Island naar Cape Parry. Die was er dit jaar maar vier dagen. Half mei was een groot deel van de Amundsen Golf al ijsvrij. Dat is heel vroeg. De systematische trend die we nu al jaren zien, valt buiten de natuurlijke variaties die dit gebied kent.”
Ook het weer in de Amundsen Golf verandert door het terugtrekken van het zeeijs. Barber: “Tot laat in het jaar ligt er veel open water. De warmte in de bovenlaag van de oceaan trekt kleine cyclonen aan. Meer wind maakt de oceaan ruwer, waardoor er nog meer warmte van het water naar de atmosfeer wordt getransporteerd. Het lokale klimaat warmt daardoor op.”
Half april, kort voordat ik zelf aan boord van de Amundsen stapte, stuurden onderzoekers vanaf het schip een robotonderzeeër naar de zeebodem. Barber was getuige. Sommig poolleven profiteert van de opwarming, zo blijkt. “Onze onderzeeër heeft de eerste beelden gemaakt van het leven op de zeebodem onder het ijs, op 580 meter diepte. Ik was verbaasd over de diversiteit aan leven die we daar aantroffen.”
Barber is een zeeijsspecialist. Hij begon zijn veldwerk in het Canadese poolgebied in 1981. Over klimaatverandering sprak nog niemand. “Toen de eerste verbanden werden gelegd tussen het gedrag van het zeeijs en klimaatverandering, was ik sceptisch. Maar in de tweede helft van de jaren negentig kwamen er meer en meer aanwijzingen dat het noordpoolijs systematisch afnam in oppervlak en volume. En als ik naar alle beschikbare gegevens kijk – de veranderingen in het ijs, in het ecosysteem rond het ijs, en ook studies meeneem naar het gedrag van permafrost en gletsjers – dan zie ik niet welke andere reden er voor de ijsafname zou kunnen zijn dan klimaatverandering.”
Maar was het zeeijsoppervlak in januari 2008 niet vrijwel gelijk aan dat in januari 2007? Komt de ijsafname niet tot stilstand?
Barber: “Het oppervlak was dan wel bijna gelijk, maar de dikte is verder afgenomen. Afgelopen winter zat er relatief nog meer dun, eenjarig ijs bij. Dat smelt nu zo weer weg. Uit de analyse van zeebodemkernen weten we dat op zijn minst in de afgelopen 1,1 miljoen jaar er ook in de zomer altijd noordpoolijs lag. Volgens de voorspellingen kan dat binnen een paar decennia voor het eerst wel het geval zijn. That ís a big deal. Het ecosysteem van ijsalgen tot ijsberen is geëvolueerd rond de aanwezigheid van zeeijs. De veranderingen die we zien, zijn grote veranderingen en ze gaan sneller dan verwacht.”
Waar twintig jaar geleden het poolijs in februari voor zestig procent uit ijs ouder dan twee jaar bestond (dik ijs), is dat nu nog maar dertig procent, volgens het Amerikaanse National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Hetzelfde instituut deed op 5 mei 2008 een berekende voorspelling voor de zeeijstoestand in september van dit jaar. September is de maand waarin het noordpoolijs jaarlijks een minimum omvang heeft. Het NSIDC ging uit van de ijstoestand van april 2008 en berekende op grond van de smeltgegevens van de afgelopen 25 jaar hoeveel ijs de zomer van 2008 overleeft voor die 25 smeltscenario’s.
Gemiddeld gesproken overleeft dertig procent van het dunne, eenjarige ijs de zomer, en driekwart van het meerjarige, dikke ijs. Alleen als komende zomer meer dan de helft van het eenjarig ijs overleeft, wordt het laagterecord aan ijsoppervlak van september 2007 niet gebroken, volgens het NSIDC. In de afgelopen 25 jaar gebeurde dat alleen in 1996.
5 mei 2008, Amundsen Golf (Canada), 170 kilometer westwaarts
De dansvloer van de duivel, noemen sommigen het zeeijs. Zo onvoorspelbaar is het. Begin april speelden Amundsen-bemanningsleden ijshockey op een zelf afgebakend stukje zeeijs vlakbij de boot. Na een half uur begon het veld in tweeën te breken. Een paar uur later was de breuk uitgedijd tot tientallen meters.
Mijn favoriete poolplek rond de ijsbreker, is de abrupte overgang tussen een vlak stuk ijs, ter grootte van twee voetbalvelden, en een soort berggebied van opgestuwd ijs. Toch zie ik zelfs op het ogenschijnlijk vlakke stuk ijs per meter verschillen. Hier is de sneeuw wat dikker, daar wat dunner; hier is het wat witter, daar wat donkerder; hier heeft de wind kleine golfjes in de sneeuw geblazen, daar wat grotere golven. Ze zien eruit als kleine zandduinen.
De onderzoekers doen hun experimenten op het vlakke stuk ijs. De Finse onderzoeker Jens Ehn meet hoeveel zonlicht het ijs reflecteert. Iets verderop boort de Canadese afstudeerstudente Natalie Asselin een gat in het ijs. Haar collega Véronique Lago laat vervolgens aan een zestig meter lang touw een meetinstrument in het zeewater zakken. Ze meet hoe de temperatuur, de druk en het zoutgehalte in de eerste zestig meter zeewater veranderen.
Ik kijk ondertussen naar de ijsruggen die enkele tientallen meters van ons vandaan uit het ijs oprijzen. Ik loop er heen om foto’s te nemen. Het terrein wordt steeds ruwer. Ik zak soms tot mijn knieën in de sneeuw. Als ik er bijna ben, wordt ik teruggefloten door Jens Ehn. Zo ver mag ik niet alleen het ijs op. Ik heb geen geweer bij me ter verdediging tegen ijsberen (en kan trouwens ook niet schieten).
Zodra de experimenten erop zitten, gaan we er met de sneeuwscooter op af.
Grote hoekige ijsblokken steken omhoog. Van boven wit, maar naar beneden toe steeds blauwer. Sommige ijsblokken steken zo ver uit, dat zich kleine ijsgrotten hebben gevormd. Ik ga op mijn buik liggen om naar binnen te kijken. Tegen een volledig blauwe achtergrond druppelt water van tientallen kleine ijspegels af. Microklimaat in een ijsgrot.
Er staat een heerlijk zonnetje, en het is maar min acht graden. Afstudeerstudente Natalie Asselin gaat liggen op een omhoog geduwde ijsschots en zont in poolkleding. Alleen haar zonnebril gaat af. Even later proberen we sneeuwballen te gooien, maar hier ligt geen sneeuwballensneeuw. De sneeuwballen vallen hopeloos uit elkaar.
Half mei, wanneer ik net een week thuis ben, is de Amundsen Golf al grotendeels vrij van bewegend zeeijs. De wind heeft het naar de Beaufort Zee ten noorden van Alaska geblazen. Daar zal het wegsmelten. Er drijft een GPS met onze ijsschots mee, die voortdurend uitzendt waar hij uithangt. Een elektronisch oormerk. Ik zou graag willen volgen waar onze ijsschots heen drijft, wanneer hij uit elkaar valt, in hoeveel stukjes, en waar op de zeebodem het oormerk uiteindelijk beland. Nutteloze informatie, maar toch geruststellend. Een van de vele ijsillusies.
26 april 2008, Amundsen Golf (Canada), 71,045° NB, 123,258° WL.
Een tandartsgeluid doorbreekt de ijsstilte. De Canadese afstudeerstudent Benoît Philippe drukt een boor met twee handen stevig in het ijs. De boor reikt tot zijn middel. Luttele minuten later haalt hij een ijskern naar boven: een witte cilinder van een kleine decimeter dik. Elke dag trekt de meesterboorder erop uit om ijskernen te boren. Goed voor de armspieren, zegt hij. En handig om warm te blijven bij een temperatuur van min vijftien graden Celsius. Waar Benoît is, wordt het ijs gatenkaas. Zijn record: 109 ijskernen op één dag. Geen wonder dat de noordpool ijs verliest, grappen zijn collega-onderzoekers.
Het ijs heeft lentekriebels. Het begint warmer te worden en de onderkant van elke ijskern kleurt al lichtbruin. Zeeijsalgen nestelen zich in het ijs zodra er na de donkere poolwinter weer genoeg zonlicht doorsijpelt. Om die algen te onderzoeken boort Benoît ijskernen.
Donker wordt het eind april nauwelijks meer in de Amundsen Golf in het westelijke deel van het Canadese poolgebied. Toch moet al dat lentelicht nog altijd eerst door een sneeuwlaag heen en vervolgens door een ijslaag van bijna anderhalve meter. Wat er dan nog aan zonne-energie overblijft, is de biomotor voor algen die van het zeeijs hun habitat maken en voor plankton en kreeftjes in het zeewater onder het ijs. Vanuit dit kleine grut leidt de arctische voedselketen verder naar vissen, walvissen en zeehonden in het poolwater, en naar poolvossen en ijsberen op het poolijs.
Zeeijs brengt de levende met de levenloze materie samen. Het is de spil van het leven in het poolgebied, zoals bomen dat in de tropen zijn. En het is de spil voor weer en klimaat in het poolgebied. Zeeijs kaatst veel zonlicht terug. Minder zeeijs betekent minder lichtterugkaatsing. Gevolg: een opwarming van de poolzee en de poolatmosfeer. Dat heeft zijn weerslag op de globale oceaancirculatie en de globale toestand van de atmosfeer.
Twee weken lang, van 24 april tot en met 8 mei, was de Canadese onderzoeksijsbreker Amundsen mijn poolhuis. De ijsbreker is een varend laboratorium voor zeeijsonderzoek. Hoe en waarom verandert het poolijs in de Amundsen Golf? En wat zijn de gevolgen voor het fysische en biologische systeem: van de bodem van de oceaan tot de top van de atmosfeer, van virussen tot ijsberen. Het is voor het eerst dat de wisselwerking tussen het bewegende zeeijs, het ijs dat aan land vastzit en de breuken tussen beide bijna een jaar lang worden bestudeerd. In totaal werken tweehonderd wetenschappers uit vijftien landen mee.
De eerste twaalf dagen dreven we mee met een kolossale ijsschots, om zo lang mogelijk hetzelfde ijs te bestuderen. De poolwind blies ons in die tijd hemelsbreed bijna 170 kilometer westwaarts. De laatste twee dagen van mijn verblijf brak de Amundsen uit de ijsschots die me zo vertrouwd was geworden. Eindelijk ijsbreken. Dat was nodig om ook onderzoek te doen in het open water en op de rand van open water en ijs. Als het schip soms even vast raakte in een ijsschots, zette de kapitein haar in de achteruit, nam een aanloop, en ramde met verse kracht weer verder. Een heerlijk geluid, het breken van ijs. Wel een oneerlijk gevecht.
Het poolonderzoek met de Amundsen startte op 15 oktober 2007 en loopt nog door tot 1 augustus 2008. Voor gedetailleerde wetenschappelijke conclusies is het nog te vroeg, maar onderzoeksleider professor Dave Barber van de Universiteit van Manitoba (Winnipeg, Canada) kan half mei wel al een aantal algemene conclusies trekken.
“We zien een systematische trend richting later bevriezen, vroeger smelten, kleiner ijsoppervlak en dunner ijs. Normaal begint de Amundsen Golf eind oktober-begin november dicht te vriezen. Afgelopen winter begon het pas eind december. Normaal vormt zich ’s winters een ijsbrug van Banks Island naar Cape Parry. Die was er dit jaar maar vier dagen. Half mei was een groot deel van de Amundsen Golf al ijsvrij. Dat is heel vroeg. De systematische trend die we nu al jaren zien, valt buiten de natuurlijke variaties die dit gebied kent.”
Ook het weer in de Amundsen Golf verandert door het terugtrekken van het zeeijs. Barber: “Tot laat in het jaar ligt er veel open water. De warmte in de bovenlaag van de oceaan trekt kleine cyclonen aan. Meer wind maakt de oceaan ruwer, waardoor er nog meer warmte van het water naar de atmosfeer wordt getransporteerd. Het lokale klimaat warmt daardoor op.”
Half april, kort voordat ik zelf aan boord van de Amundsen stapte, stuurden onderzoekers vanaf het schip een robotonderzeeër naar de zeebodem. Barber was getuige. Sommig poolleven profiteert van de opwarming, zo blijkt. “Onze onderzeeër heeft de eerste beelden gemaakt van het leven op de zeebodem onder het ijs, op 580 meter diepte. Ik was verbaasd over de diversiteit aan leven die we daar aantroffen.”
Barber is een zeeijsspecialist. Hij begon zijn veldwerk in het Canadese poolgebied in 1981. Over klimaatverandering sprak nog niemand. “Toen de eerste verbanden werden gelegd tussen het gedrag van het zeeijs en klimaatverandering, was ik sceptisch. Maar in de tweede helft van de jaren negentig kwamen er meer en meer aanwijzingen dat het noordpoolijs systematisch afnam in oppervlak en volume. En als ik naar alle beschikbare gegevens kijk – de veranderingen in het ijs, in het ecosysteem rond het ijs, en ook studies meeneem naar het gedrag van permafrost en gletsjers – dan zie ik niet welke andere reden er voor de ijsafname zou kunnen zijn dan klimaatverandering.”
Maar was het zeeijsoppervlak in januari 2008 niet vrijwel gelijk aan dat in januari 2007? Komt de ijsafname niet tot stilstand?
Barber: “Het oppervlak was dan wel bijna gelijk, maar de dikte is verder afgenomen. Afgelopen winter zat er relatief nog meer dun, eenjarig ijs bij. Dat smelt nu zo weer weg. Uit de analyse van zeebodemkernen weten we dat op zijn minst in de afgelopen 1,1 miljoen jaar er ook in de zomer altijd noordpoolijs lag. Volgens de voorspellingen kan dat binnen een paar decennia voor het eerst wel het geval zijn. That ís a big deal. Het ecosysteem van ijsalgen tot ijsberen is geëvolueerd rond de aanwezigheid van zeeijs. De veranderingen die we zien, zijn grote veranderingen en ze gaan sneller dan verwacht.”
Waar twintig jaar geleden het poolijs in februari voor zestig procent uit ijs ouder dan twee jaar bestond (dik ijs), is dat nu nog maar dertig procent, volgens het Amerikaanse National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Hetzelfde instituut deed op 5 mei 2008 een berekende voorspelling voor de zeeijstoestand in september van dit jaar. September is de maand waarin het noordpoolijs jaarlijks een minimum omvang heeft. Het NSIDC ging uit van de ijstoestand van april 2008 en berekende op grond van de smeltgegevens van de afgelopen 25 jaar hoeveel ijs de zomer van 2008 overleeft voor die 25 smeltscenario’s.
Gemiddeld gesproken overleeft dertig procent van het dunne, eenjarige ijs de zomer, en driekwart van het meerjarige, dikke ijs. Alleen als komende zomer meer dan de helft van het eenjarig ijs overleeft, wordt het laagterecord aan ijsoppervlak van september 2007 niet gebroken, volgens het NSIDC. In de afgelopen 25 jaar gebeurde dat alleen in 1996.
5 mei 2008, Amundsen Golf (Canada), 170 kilometer westwaarts
De dansvloer van de duivel, noemen sommigen het zeeijs. Zo onvoorspelbaar is het. Begin april speelden Amundsen-bemanningsleden ijshockey op een zelf afgebakend stukje zeeijs vlakbij de boot. Na een half uur begon het veld in tweeën te breken. Een paar uur later was de breuk uitgedijd tot tientallen meters.
Mijn favoriete poolplek rond de ijsbreker, is de abrupte overgang tussen een vlak stuk ijs, ter grootte van twee voetbalvelden, en een soort berggebied van opgestuwd ijs. Toch zie ik zelfs op het ogenschijnlijk vlakke stuk ijs per meter verschillen. Hier is de sneeuw wat dikker, daar wat dunner; hier is het wat witter, daar wat donkerder; hier heeft de wind kleine golfjes in de sneeuw geblazen, daar wat grotere golven. Ze zien eruit als kleine zandduinen.
De onderzoekers doen hun experimenten op het vlakke stuk ijs. De Finse onderzoeker Jens Ehn meet hoeveel zonlicht het ijs reflecteert. Iets verderop boort de Canadese afstudeerstudente Natalie Asselin een gat in het ijs. Haar collega Véronique Lago laat vervolgens aan een zestig meter lang touw een meetinstrument in het zeewater zakken. Ze meet hoe de temperatuur, de druk en het zoutgehalte in de eerste zestig meter zeewater veranderen.
Ik kijk ondertussen naar de ijsruggen die enkele tientallen meters van ons vandaan uit het ijs oprijzen. Ik loop er heen om foto’s te nemen. Het terrein wordt steeds ruwer. Ik zak soms tot mijn knieën in de sneeuw. Als ik er bijna ben, wordt ik teruggefloten door Jens Ehn. Zo ver mag ik niet alleen het ijs op. Ik heb geen geweer bij me ter verdediging tegen ijsberen (en kan trouwens ook niet schieten).
Zodra de experimenten erop zitten, gaan we er met de sneeuwscooter op af.
Grote hoekige ijsblokken steken omhoog. Van boven wit, maar naar beneden toe steeds blauwer. Sommige ijsblokken steken zo ver uit, dat zich kleine ijsgrotten hebben gevormd. Ik ga op mijn buik liggen om naar binnen te kijken. Tegen een volledig blauwe achtergrond druppelt water van tientallen kleine ijspegels af. Microklimaat in een ijsgrot.
Er staat een heerlijk zonnetje, en het is maar min acht graden. Afstudeerstudente Natalie Asselin gaat liggen op een omhoog geduwde ijsschots en zont in poolkleding. Alleen haar zonnebril gaat af. Even later proberen we sneeuwballen te gooien, maar hier ligt geen sneeuwballensneeuw. De sneeuwballen vallen hopeloos uit elkaar.
Half mei, wanneer ik net een week thuis ben, is de Amundsen Golf al grotendeels vrij van bewegend zeeijs. De wind heeft het naar de Beaufort Zee ten noorden van Alaska geblazen. Daar zal het wegsmelten. Er drijft een GPS met onze ijsschots mee, die voortdurend uitzendt waar hij uithangt. Een elektronisch oormerk. Ik zou graag willen volgen waar onze ijsschots heen drijft, wanneer hij uit elkaar valt, in hoeveel stukjes, en waar op de zeebodem het oormerk uiteindelijk beland. Nutteloze informatie, maar toch geruststellend. Een van de vele ijsillusies.
Thursday, June 5, 2008
Verslag Studiegroep Wiskunde met de Industrie 2007
Zie: http://www.math.uu.nl/swi2007/proceedings-popular.pdf
Inhoud:
1 Meer gewas in gesloten kas
2 Slimme inzet van KLM-reservecrew
3 Optieprijzen in een formule
4 Minder verstoringen in MRI-beelden
5 Computerchips schrijven met een beamer
6 Pompje helpt hartpatiënten
"Dit boekje is het eerste deel van de proceedings van de 58e Europese
Studiegroep Wiskunde met de Industrie 2007, die van 29 januari tot en
met 2 februari 2007 werd gehouden in Utrecht. In totaal 79 deelnemers
hebben zich in die week geworpen op zes vraagstukken afkomstig uit het
bedrijfsleven in een poging een oplossing te vinden. De meeste deelnemers
kwamen uit Nederland of België, maar ook waren er wiskundigen uit
Engeland, Frankrijk, Ierland en Polen."
"Wetenschapsjournalist Bennie Mols heeft op basis van interviews met
deelnemers en probleemstellers voor elk van de zes problemen een helder
beeld gegeven voor een groot publiek van probleem, oplosmethode(n),
resultaten, en ook van de manier waarop de oplossing tot stand is
gekomen."
Inhoud:
1 Meer gewas in gesloten kas
2 Slimme inzet van KLM-reservecrew
3 Optieprijzen in een formule
4 Minder verstoringen in MRI-beelden
5 Computerchips schrijven met een beamer
6 Pompje helpt hartpatiënten
"Dit boekje is het eerste deel van de proceedings van de 58e Europese
Studiegroep Wiskunde met de Industrie 2007, die van 29 januari tot en
met 2 februari 2007 werd gehouden in Utrecht. In totaal 79 deelnemers
hebben zich in die week geworpen op zes vraagstukken afkomstig uit het
bedrijfsleven in een poging een oplossing te vinden. De meeste deelnemers
kwamen uit Nederland of België, maar ook waren er wiskundigen uit
Engeland, Frankrijk, Ierland en Polen."
"Wetenschapsjournalist Bennie Mols heeft op basis van interviews met
deelnemers en probleemstellers voor elk van de zes problemen een helder
beeld gegeven voor een groot publiek van probleem, oplosmethode(n),
resultaten, en ook van de manier waarop de oplossing tot stand is
gekomen."
Verslag Studiegroep Wiskunde met de Industrie 2006
Zie: http://www.win.tue.nl/~mpeletie/Research/Papers/SWI2006-public.pdf
Inhoud:
1 Metingen onder druk
2 Kogelwerende wiskunde
3 Verdeel de software en verover de markt
4 Op zoek naar luchtdichte verpakkingsfolie
5 Zoeken naar een naald in een prostaat
6 Roddelende branddetectoren
"Deze proceedings zijn een verslag van de achtste Studiegroep Wiskunde met de Industrie, die van 30 januari tot 3 februari 2006 werd gehouden in Eindhoven. Tijdens deze week hebben de 70 deelnemers zich gebogen over zes problemen die door buitenstaanders zijn aangedragen."
"Dit eerste deel, dat in het Nederlands is geschreven, is gericht op een algemeen publiek. Op basis van interviews met de betrokkenen heeft Bennie Mols een fraai beeld geschetst van zowel de uitdagingen waar de deelnemers voor gesteld werden als de oplossingen die zij bedachten."
Inhoud:
1 Metingen onder druk
2 Kogelwerende wiskunde
3 Verdeel de software en verover de markt
4 Op zoek naar luchtdichte verpakkingsfolie
5 Zoeken naar een naald in een prostaat
6 Roddelende branddetectoren
"Deze proceedings zijn een verslag van de achtste Studiegroep Wiskunde met de Industrie, die van 30 januari tot 3 februari 2006 werd gehouden in Eindhoven. Tijdens deze week hebben de 70 deelnemers zich gebogen over zes problemen die door buitenstaanders zijn aangedragen."
"Dit eerste deel, dat in het Nederlands is geschreven, is gericht op een algemeen publiek. Op basis van interviews met de betrokkenen heeft Bennie Mols een fraai beeld geschetst van zowel de uitdagingen waar de deelnemers voor gesteld werden als de oplossingen die zij bedachten."
Monday, June 2, 2008
Waarom is het ’s nachts donker terwijl er zoveel sterren aan de hemel staan?
Dit artikel is gepubliceerd in dagblad Trouw, 2 juni 2008
Een sterrenstelsel zoals onze Melkweg bevat ruwweg honderdvijftig miljard sterren. Het zichtbare heelal bevat maar liefst een paar honderd miljard van dit soort sterrenstelsels. Tel alle sterren bij elkaar op en je komt op het duizelingwekkende aantal van een cijfer gevolgd door 22 nullen.
Zoveel sterren, zoveel bronnen van licht. En dan toch donkere nachten?
Dat komt voornamelijk door de combinatie van drie eigenschappen van sterren en van het heelal, legt sterrenkundige professor Vincent Icke uit. “Allereerst zijn sterren heel klein vergeleken met hun onderlinge afstand. Dat betekent dat je heel erg ver kunt kijken. Als je een boom even als een metafoor voor een ster neemt, dan kun je zeggen dat je in het kosmische bos door de bomen juist wel het bos kunt zien, omdat de boomstammen zo extreem dun zijn vergeleken met de afstand tussen de bomen.”
Zelfs als je alle sterren in het zichtbare heelal neemt, heb je er dus bij lange na nog niet genoeg om de hele hemel met sterrenschijfjes te bedekken. Toch is dit argument alleen nog niet voldoende om donkere nachten te verklaren. Weliswaar kun je zeer ver kijken door het kosmische bos, maar stel dat het bos oneindig groot zou zijn, dan komt er ooit een moment dat je wel degelijk door de bomen het bos niet meer ziet. Dat je de hele hemel wel kunt bedekken met sterrenschijfjes. Weg donkere nachten.
Een tweede argument is daarom nodig: hoe verder je de ruimte in kijkt, hoe verder je ook in de tijd terugkijkt, en er was ooit een tijd dat er nog geen sterren bestonden. Het heelal is 13,7 miljard jaar oud en sterrenkundigen denken dat de eerste sterren zo’n 13,3 miljard jaar geleden ontstonden, vierhonderd miljoen jaar na de oerknal.
Icke trekt zijn metafoor van de bomen en het bos door: “Bij het steeds dieper het heelal in kijken, houdt het sterrenbos zelf al op lang voordat je door de bomen het bos niet meer zou kunnen zien. Het is alsof voorbij die 13,3 miljard jaar het land nog wel doorgaat, maar er geen bomen meer staan. In de kiem zitten ze wel al in de grond, maar ze moeten nog groeien.”
Maar stel nu dat er temidden van al die sterren aan de hemel gigastralers zijn die miljarden malen zo intens zijn als onze zon? Dan zouden deze gigastralers voor ons net zo helder zijn als onze zon, ook al staan ze miljoenen malen verder weg. Dan zou de nacht best licht kunnen zijn.
“Het fascinerende is,” zegt Icke, “dat omdat het ’s nachts donker is, je in één oogopslag weet dat er een bovengrens moet zijn aan de helderheid van een ster. Dat is het derde argument. Je kunt berekenen dat een ster niet meer licht kan uitstralen dan ongeveer een miljoen maal de lichtkracht van de zon. Anders spat hij uit elkaar. Neem nu alle drie de argumenten samen, en je hebt een verklaring voor onze donkere nachten.”
Een sterrenstelsel zoals onze Melkweg bevat ruwweg honderdvijftig miljard sterren. Het zichtbare heelal bevat maar liefst een paar honderd miljard van dit soort sterrenstelsels. Tel alle sterren bij elkaar op en je komt op het duizelingwekkende aantal van een cijfer gevolgd door 22 nullen.
Zoveel sterren, zoveel bronnen van licht. En dan toch donkere nachten?
Dat komt voornamelijk door de combinatie van drie eigenschappen van sterren en van het heelal, legt sterrenkundige professor Vincent Icke uit. “Allereerst zijn sterren heel klein vergeleken met hun onderlinge afstand. Dat betekent dat je heel erg ver kunt kijken. Als je een boom even als een metafoor voor een ster neemt, dan kun je zeggen dat je in het kosmische bos door de bomen juist wel het bos kunt zien, omdat de boomstammen zo extreem dun zijn vergeleken met de afstand tussen de bomen.”
Zelfs als je alle sterren in het zichtbare heelal neemt, heb je er dus bij lange na nog niet genoeg om de hele hemel met sterrenschijfjes te bedekken. Toch is dit argument alleen nog niet voldoende om donkere nachten te verklaren. Weliswaar kun je zeer ver kijken door het kosmische bos, maar stel dat het bos oneindig groot zou zijn, dan komt er ooit een moment dat je wel degelijk door de bomen het bos niet meer ziet. Dat je de hele hemel wel kunt bedekken met sterrenschijfjes. Weg donkere nachten.
Een tweede argument is daarom nodig: hoe verder je de ruimte in kijkt, hoe verder je ook in de tijd terugkijkt, en er was ooit een tijd dat er nog geen sterren bestonden. Het heelal is 13,7 miljard jaar oud en sterrenkundigen denken dat de eerste sterren zo’n 13,3 miljard jaar geleden ontstonden, vierhonderd miljoen jaar na de oerknal.
Icke trekt zijn metafoor van de bomen en het bos door: “Bij het steeds dieper het heelal in kijken, houdt het sterrenbos zelf al op lang voordat je door de bomen het bos niet meer zou kunnen zien. Het is alsof voorbij die 13,3 miljard jaar het land nog wel doorgaat, maar er geen bomen meer staan. In de kiem zitten ze wel al in de grond, maar ze moeten nog groeien.”
Maar stel nu dat er temidden van al die sterren aan de hemel gigastralers zijn die miljarden malen zo intens zijn als onze zon? Dan zouden deze gigastralers voor ons net zo helder zijn als onze zon, ook al staan ze miljoenen malen verder weg. Dan zou de nacht best licht kunnen zijn.
“Het fascinerende is,” zegt Icke, “dat omdat het ’s nachts donker is, je in één oogopslag weet dat er een bovengrens moet zijn aan de helderheid van een ster. Dat is het derde argument. Je kunt berekenen dat een ster niet meer licht kan uitstralen dan ongeveer een miljoen maal de lichtkracht van de zon. Anders spat hij uit elkaar. Neem nu alle drie de argumenten samen, en je hebt een verklaring voor onze donkere nachten.”
Subscribe to:
Posts (Atom)