Les 1:

Hoe korter de golflengte - hoe meer energie. Verklaring over het hoe en waarom kregen we in al z'n facetten toegediend:
Uitleg over 1 nanometer (nm= 1 miljoenste milimeter), het absorptie-spectrum / emissiespectrum en continuspectrum, de wet van Ole Romer (1644-1710 toen al , lichtsnelheid), de wet van Planck en Stefan Boltzmann (warmtestraling en zwartelichaamspectra) en de wet van Hubble (Afstand= roodverschuiving x lichtsnelheid / constante van Hubble).
Electronen- protonen- aangeslagen toestand- absorptie en emissie- hogere of lagere energietoestand en zwakkelichaamsstralen.
Alle soorten elektromagnetische straling hebben in het vacuüm een snelheid gelijk aan de lichtsnelheid. Het vermogen van straling (uitgedrukt in Watt, of joule/seconde) is gelijk aan het aantal fotonen per seconde maal de energie per foton. Dat laatste bepaalt het soort straling, het eerste de intensiteit van de straling. We eindigde de avond met uitleg over "parallaxmetingen" (te gebruiken tot zo'n 8000 LJ), parsec (= 1 boogseconde= 3,26 lichtjaar), Afstanden tot 10.000 lichtjaar zijn te bepalen door vergelijking van de spectra van het licht dat sterren uitzenden. Voor de grootste afstanden (bijvoorbeeld tot quasars) tot 13,6 miljard lichtjaar, is roodverschuiving een algemeen toegepaste  methode. Dichterbij dan 300.000 jaar tot de Bigbang (annihilatie periode= het proces waarbij een deeltje en zijn antideeltje bij elkaar komen en elkaar wederzijds vernietigen. Dit levert zeer veel energie op, want de volledige massa van beide deeltjes wordt in energie omgezet (volgens E=mc²). Een voorbeeld van annihilatie is positronannihilatie waarbij een elektron en een positron betrokken zijn.)  kan met het elektromagnetisch spectrum niet worden gekeken. Je stuit dan op de "Rode waas". Met als conclusie: zonder gebruikmaking van het elektromagnetisch spectrum is het meten van verre afstanden niet mogelijk.                                   F.K

Diagram van het elektromagnetisch spectrum

Drie zwarte lichaamspectra volgens de Planck wet. Enkele zaken zijn hier duidelijk zichtbaar (I) Bij hogere temperatuur ligt de maximum intensiteit bij kortere golflengten.(II) Bij hogere temperatuur is de totaal uitgezonden hoeveelheid energie(i.e. de oppervlakte onder de curve) hoger, zoals intuïtief reeds verwacht kon worden.(III) Bij hogere temperatuur is de intensiteit van de straling die het meest wordt uitgezonden ook hoger

17 februari

Les 2:

Smeltende ijsblokjes.
Klassiek voorbeeld van toenemende entropie

24 februari

Les 3:

De Very Large Telescope (VLT).
Op de Cerro Paranal (Chili) in vogelvlucht.

De UT4 creëert een lasergidsster
 

X Shooter.
Het licht dat op de detector binnenkomt wordt gesplitst naar drie verschillende 'armen' met elk een optimale combinatie van coatings, optische eigenschappen en detectoren, zodat maximale efficiëntie wordt bereikt.
 

3 maart

Les 4:

Kosmologie is een "deelwetenschap van de sterrenkunde".

Werken- zwoegen- ontdekken en discussiëren is de rode draad door deze vorm van wetenschap.  We gaan het o.a. hebben over Cluster- superclusters,   aaneengeregen superclusters en quasars.
Over de grootsheid / de structuur van het heelal dus.
Quasars zijn ontstaan vanaf zo'n 1 miljoen jaar na de Big Bang.
(Een quasar- Engelse afkorting voor quasi-stellar radio source- , is een astronomisch object, dat in optische telescopen op een ster lijkt (dat wil zeggen een puntbron is), maar een zeer hoge roodverschuiving heeft en zich dus op zeer grote afstand van miljarden lichtjaren bevindt. Vanwege deze afstand en de eindige snelheid van het licht zien wij quasars zoals ze er miljarden jaren geleden, toen het heelal nog jonger was, uitzagen. De eerste quasars werden ontdekt als sterke radiobronnen in de jaren 1950. Het eerste spectrum van een quasar (het helderste quasar, 3C 273= te vinden in de richting van het sterrenbeeld Maagd. De quasar heeft een lichtkracht (absolute helderheid) van ongeveer 2 biljoen (2×10¹²) maal die van de Zon, oftewel 100 maal die van een flink sterrenstelsel zoals onze Melkweg. ), dat hun grote afstand verraadde, werd in 1963 verkregen, door Maarten Schmidt, een Nederlands astronoom die in Amerika werkte. Achteraf blijken ze al op fotografische platen uit de 19e eeuw te staan, echter zonder als bijzonder object herkend te zijn. Een tweede, kleinere groep objecten, die sterk met quasars verwant zijn, zijn QSO's (quasi-stellar object). In zichtbaar licht zijn ze vergelijkbaar, maar QSO's zenden geen ongewoon hoge hoeveelheid radiostraling uit. Deze objecten heten daarom ook wel 'radiostille quasars'. )
Er zijn 3 "spectrum fasen" van ontwikkeling van quasars.
Emissielijnen spectrum, absorptielijnen spectrum en de absorptielijnen met zware metalen spectrum.  In de 70-80 er jaren kwam er een stroomversnelling opgang in ontdekkingen t.a.v. de structuur van het heelal en in 1989 kwam de ontdekking van de "grote muur". De grootste bekende heelalstructuur is de Grote Muur van Sloan, ontdekt in 2003, en die bijna 1 miljard lichtjaar van ons is verwijderd. De Grote Muur van Sloan heeft een lengte van 1,37 miljard lichtjaar.
(De Grote Muur, of preciezer CfA2 Grote Muur, is de op een na grootste structuur die bekend is in het heelal. Het is een aaneenrijging van verschillende superclusters (waaronder de Coma supercluster en Hercules supercluster) op ongeveer 200 miljoen lichtjaar afstand. Daarnaast is de Grote Muur 500 miljoen lichtjaar lang, 300 miljoen lichtjaar breed en maar 15 miljoen lichtjaar dik. Dit zijn echter snel berekende hypotheses. De Grote Muur is ontdekt door Margaret Geller en John Huchra.) 
Er zijn 4 grote structuren. t.w.:
Zeepbelstructuren (enorme gebieden van wel 50 megaparsec of meer doorsnede, waarin de dichtheid van stelsels het laagst is ),
Pannenkoeken (vlakke gebieden welke de bellen omspannen)
Slierten of filamenten (De pannenkoeken komen in drietallen bijeen op snijlijnen)
Knooppunten ("nodes")
Deze 4 grote structuren vormen een "Voronoi tessellatie", een kosmische web.
Men stelt wel de hypothese dat het heelal eigenlijk een web is van  structuren en dat het heelal een vermoedelijke doorsnede heeft van 15 miljard lichtjaar. Tussen de muren zitten de zogenaamde voids, de grote leegten. De grootste leegte die tot nu toe is gevonden, is de Leegte van Boötes, met een diameter van bijna 125 MPc (megaparsec's = 407,5×10⁶ lichtjaar).
De laatste ontdekking is de "Lyman Alpha Nevels/Blob". Een Lyman Alpha Blob bestaat uit grote klonten gas en sterrenstelsel en vormt één van de grootste ooit ontdekte structuren in het universum. Anno 2008 zijn er meer dan dertig van gevonden. Het fenomeen is vernoemd naar Theodore Lyman (1874-1954).
(Lyman Alpha Blobs zijn driedimensionale netwerkachtige structuren, waarin sterrenstelsels tot viermaal dichter op elkaar gedrukt zijn dan gebruikelijk. Ze hebben een omvang tot aan ongeveer 200 miljoen lichtjaren. Hun historie zou teruglopen tot minder dan 2 miljard jaar na de oerknal (in 2009 werd Lyman-alpha blob Himiko ontdekt; 12,9 miljard jaar oud; 800 miljoen jaar na de oerknal), waarna ze als een soort gasblazen zijn gegroeid. Dat zou tot een herschrijving van de eerste geschiedenis van het heelal leiden. Het is ook mogelijk dat de klonten restanten zijn van hele vroege supernova's.)
Al met al was het weer een leerzame avond waarin veel ruimtelijk inzicht in het universum ons werd aangegeven.                                F.K.

Quasar 3C 273
gefotografeerd door de Hubble Space Telescope
 

De parsec
is de afstand die men vanaf de zon de ruimte moet ingaan, om de gemiddelde afstand Aarde - zon onder een hoek van één boogseconde te zien.

Miniem stukje van de zichtbare hemel uitvergroot door de Hubble ruimtetelescoop . Bijna ieder ellipsvormig puntje is een afzonderlijk sterrenstelsel met elk circa 100 miljard sterren. Alleen de weinige exact ronde puntjes zijn sterren van onze eigen melkweg die op de voorgrond staan. In iedere willekeurige richting ziet men ongeveer het zelfde beeld: een heelal gevuld met miljarden sterrenstelsels.

10 maart

Les 5:

De uitdijing van het heelal , Hubble en het verband van roodverschuiving en afstand en het Dopplereffect.

Daarmee begonnen we deze donderdagavond. Alles in het heelal beweegt: van de draaiing van de aarde om de zon tot de bewegingen van sterrenstelsels in een cluster. En: het heelal is zelf ook in beweging, het dijt voortdurend uit. Toen men er achter kwam dat het licht van ver verwijderde sterrenstelsels naar het rode deel van het spectrum was verschoven, sprak men over de “roodverschuiving”.
 (Roodverschuiving in de astronomie en de natuurkunde is het verschijnsel dat het spectrum van uitgezonden licht of andere elektromagnetische straling bij ontvangst naar "rood" verschoven is, dat wil zeggen in de richting van de langere golflengten (lagere frequenties). Het tegengestelde effect, waarbij een verschuiving naar de kortere golflengten - naar "blauw" - plaatsvindt, heet blauwverschuiving. Roodverschuiving treedt op als gevolg van het dopplereffect wanneer de bron en de waarnemer zich van elkaar verwijderen en als gevolg van een sterk gravitatieveld waar de straling zich doorheen voortplant.)

In 1929 vond Hubble  een verband tussen de bewegingssnelheid van een sterrenbeeld en de afstand tot dit stelsel. Het gevonden verband legde hij vast in de zg. “Wet van Hubble”, t.w.: de bewegingssnelheid = de constante van Hubble (75 tot 60) x de afstand in MegaParsec (Mpc)In het uitdijende heelal vertonen alle sterrenstelsels een roodverschuiving. Alle sterrenstelsels bewegen van elkaar af. Diverse modellen van het uitdijend heelal zijn:
Vlak uitdijend heelal (de horizon van het heelal ligt op een afstand waar de roodverschuiving oneindig is en de snelheid van de stelsel gelijk is aan de lichtsnelheid)
Heelal als een ballon (Het uitdijende heelal is het beste voor te stellen als een ballon met daarop stippen. Wanneer de ballon wordt opgeblazen worden de ruimten tussen de stippen steeds groten, ze komen steeds verder van elkaar te liggen.)
Deze modellen gaan uit van een eeuwig uitdijend heelal. Er wordt ook wel gesproken van een open heelal, per bepaalde tijdseenheid komt er altijd ruimte bij.
Een gesloten heelal is een heelal dat een bepaalde afmeting bereikt en daarna weer kleiner wordt.
Verder kwamen ook het “oscillerend heelal” de heelalmodellen van Einstein en De Sitter en de heelal modellen van Friedmann, Eddington en Lemaitre aan de orde.
Met uitleg over de beïnvloeding van licht van quasar door “voorgrondsterrenstelsels” en een licht snuffeling aan de “stelsels van Arp” besloten we deze weer interessante avond.                  F.K.

Roodverschuiving,
te zien in de spectraallijnen van een supercluster verre sterren (BAS11, rechts), vergeleken met die van de zon.

17 maart

Les 6:

De Big Bang, daar gaan we ons vanavond mee bezig houden.

We kregen eerst een historisch overzicht van het tot stand komen van de Big Bang of te wel de oerknaltheorie. Het oerknalmodel is gebaseerd op twee belangrijke pijlers, tw.: de roodverschuiving en de achtergrondstraling.

Sinds 1989 is er een speciale satelliet voor de meting van achtergrondstraling, de “COBE”. (COsmic Background Explorer)
De hete oerknal- de eerste periode, het heelal is homogeen en isotroop. Een oneindig hoge temperatuur (meer dan 1500 miljard graden) met een soort van “soep van deeltjes”.
Vanaf 10^-43 sec. volgden we stap voor stap het ontstaan van het heelal. Wisselwerking van deeltjes, het ontstaan van elementaire deeltjes als het electron- positron- neutrino en antineutrino’s, het heelal is dan zo’n 0,8 lichtjaar groot en 0,01 seconde oud.
De temperatuur gaat meer en meer dalen, 10 miljard graden- 1,10 seconde oud, 3 miljard graden en 13,83 seconde oud, 1 miljard graden en 182 seconden oud. Het tijdperk tussen 100 en 220 seconden wordt wel het “deuteriumbottleneck-tijdperk” genoemd. (b.v. helium kan door een gebrek aan deuterium nog niet ontstaan. Na zo’n 226 seconden, bij een temperatuur van zo’n 900 miljoen graden kan deuterium wel ontstaan) . Na 2080 seconden is de temperatuur zo’n 300 miljoen graden en zijn de meeste positronen en elektronen omgezet in energie. Het heelal koelt verder af en zet verder uit. Pas als de temperatuur is gedaald tot zo’n 3000 Kelvin, na 100.000 jaar, krijgen we de ontkoppeling van materie en straling. Het moment van ontkoppeling van straling en materie is het meest cruciale moment in het leven van het heelal. Het veranderde daardoor van een ondoorzichtige “oersoep” in een transparant heelal.

De deeltjesfysica en de energiefysica spelen een grote rol bij de oerknal theorie.  De fysica op grote schaal raakt aan de fysica van het allerkleinste, de elementaire deeltjes. Zo kregen we ruwweg de ontstaansgeschiedenis van het heelal geschetst en was het een kleine stap naar de tegenwoordige tijd: deeltjesversnellers, waarnemingen van de “COBE-satelliet” en kwamen we uiteindelijk uit bij de “andere kosmologische theorieën”. Plasma’s in het heelal, deeltjes sneller dan het licht en het “inflatore heelal”, (In een inflatoor heelal geldt dat de expansiesnelheid groter is dan de lichtsnelheid. Dit lijkt in tegenspraak met de wet van Einstein, E=m*c². Dat is echter niet zo. In dit heelal wordt namelijk bij de expansie geen massa of energie getransporteerd- er is dus geen overdracht aan informatie), wormgaten en andere heelallen.

De avond was weer te kort en er bleven nog vele vragen liggen. Maar dat is normaal in de kosmologie en astronomie.                    F.K.

WMAP kijkt terug in de tijd.
Waargenomen wordt het nagloeien van de oerknal.
(Bron: NASA/WMAP Science Team)
 

Overzicht ruimte telescopen en hun golfbereik

24 maart

Les 7:

Vanavond hadden we een spreker, Drs. Kees Veth werkzaam bij het NIOZ (Koninklijk Nederland  Instituut voor Onderzoek der Zee).  

"De oppervlaktestroming in de oceanen is al grotendeels bekend door waarnemingen die gedaan zijn door schepen die handelscontacten onderhielden door de eeuwen heen”.
Dat was de inleiding waarmee de Hr. Veth van start ging. Zeelui gebruikte vroeger “Conveyor Belt” de kennis van deze oppervlaktestromingen. De eerste beschrijvingen van “warmte stromingen” zijn teruggevonden uit logboeken van 1513.
De drijvende kracht voor golfstromingen zijn “Wind” en “Thermohalienestroming” (Thermo= temperatuur en Haliene= zoutgehalte.  Met de thermohaliene circulatie (THC) of Warme Golfstroom wordt het wereldwijde systeem bedoeld van de zeestromen. Omdat het fenomeen het eerst werd waargenomen in de Atlantische Oceaan, wordt dit de Noord-Atlantische Diepwaterpomp genoemd, ook het gehele systeem. Het wordt wel aangeduid als de transportband van de oceaan. Het bekendste voorbeeld van thermohaliene circulatie is de Golfstroom. Thermohaliene circulatie is een wereldwijd verschijnsel en belangrijk voor de hele klimaatsysteem van de Aarde.)

De Hr. Veth gaf vervolgen uitleg over windgedreven stromingen, anti cyclonische- en cyclonische windvelden (Op de gematigde breedten stroomt het water in de oceaan in grote anticyclonische en cyclonische circulaties (links of rechtsom): de subtropische en subpolaire gyres.  Aan de westzijde van de oceaanbasins vormen deze circulaties sterke grenslaagstromingen (zoals de Golfstroom),en de Ekman spiraal (De Ekmanspiraal is de richtingverandering die een lucht- of zeestroom ondergaat onder invloed van het corioliseffect.).

Maar ook uitleg over onder andere:
* planktongroei in de “Eufotische zone” (de bovenste zone van de waterkolom, waar genoeg zonlicht doordringt voor fotosynthese).
* “Meddy’s”, dit zijn afgesnoerde zoutbellen afkomstig uit de
   Middellandse zee.
* het “Labrador zeewater” tussen Groenland en Canada.
* “CTD/LADCP metingen” in de Danmarkstraat en het vele onderzoek
   op allerlei gebied van geluid- temperatuur- mineraal- stromingen.
* Bij Antarctica ligt het zeewater van -1,8º C te dampen bij een
   luchttemperatuur van -35º C.
* Het grote belang van de Bandazee (randzee van de Grote Oceaan,
   gelegen tussen Celebes- de Molukken en Timor.).
* de “Bottleneck” van de retourstroom in de Indonesische archipel en
   de “Lifamatola verankering” in de Indo- archipelwateren. (Lifamatola
    is een eiland in de Soela-groep in de Molukken. Het is 28 vierkante km groot en
    het hoogste punt is 201 m. Er is slechts één zoogdier bekend, de babiroessa)
* de “Agulhas Retroflectie, bij Zuid Afrika (Agulhas ringen worden
    afgesnoerd in de buurt van Kaap de Goede Hoop. Ze zijn gevuld met warm en
    zout water vanuit de Indische oceaan en stromen de Atlantische Oceaan in.
    Het water in de ringen draagt bij aan de bovenste tak van de transportband.)

Om uiteindelijk te eindigen met “El Nino” en “La Nina”.
Langs de evenaar in de oostelijke Grote Oceaan komt in de loop van sommige jaren een sterke opwarming van het normaal koele zeewater voor die van invloed is op het weer in grote delen van de wereld, waaronder soms ook Europa. Dit verschijnsel wordt El Niño (De Kleine Jongen, refererend aan het 'Kerstkind', aangezien dit fenomeen vooral rond die periode voorkomt) Onregelmatig, maar toch gemiddeld eens in de drie tot zeven jaar, leidt El Niño tot zo'n uitgebreide en sterke verwarming van het oceaanwater dat de hele atmosfeer daar gedurende langere tijd door wordt beïnvloed.
La Niña is fysisch gezien het tegengestelde effect. Dit doet zich voor wanneer ongewoon koud zeewater bij de Evenaar is gemeten. Deze golfstroom bereikt niet Peru maar het Caribisch gebied. Vroeger werd dit effect ook wel het Anti-Niño-effect genoemd maar dat is veranderd omdat het als anti-christelijk kan worden opgevat. El Niño en La Niña zijn beide tekenen van het El Niño - Southern Oscillation- of ENSO-effect. El Niño beïnvloedt het weer in grote delen van de wereld. Veranderingen in de eigenschappen van El Niño, als gevolg van de wereldwijde opwarming, geven voor die gebieden dus ook veranderingen in het weer.  Hoewel de modellen met de meest realistische weergave van El Niño gemiddeld geen verschuiving laten zien ten opzichte van de huidige toestand van El Niño of La Niña, is er wel sprake van veranderingen in achterliggende mechanismen.



Al met al was het een uiterst interessante avond, op een begrijpelijke en interessante wijze uitgelegd door de Hr. Kees Veth.                 F.K.

Oceaan stromingen

Thermohaliene stromingen

1 = wind                 

2= aanvangkelijke     stroomrichting

3= oppervlaktestroom

4= corioliseeffect       

Ekmanspiraal

Kaart van afwijkende watertemperatuur [°C] in de oceanen gedurende de laatste sterke El Niño in december 1997

31 maart

Les 8:

Astronomie is een "bewezen wetenschap", kosmologie is veelal niet bewezen. Zo zou het weleens kunnen zijn !!! De grens tussen "zou" en "het is" verschuift regelmatig vanuit de kosmologie naar de astronomie. De snarentheorie is kosmologisch en wordt bediscussieerd vanuit de kosmologie. Vroeger was er geen contact tussen de kosmologen en de deeltjesfysici, sinds de Big Bang algemeen is aanvaard is dat wel het geval.
"Alles wat nu groot is, was vroeger klein" >>>> CERN!

Het gaat vanavond bizar worden, superstrings met supersymmetrie, het gaat ook om de totale unificatie van de krachten. (Maxwell unificeerde de elektriciteit en het magnetisme tot de "Elektromagnetische kracht", Einstein wilde de unificatie van de elektromagnetische kracht en de zwaartekracht) Waarom is de proton - neutron verhouding zoals die is: Proton = 1837 x gewicht elektron en Neutron = 1839 x gewicht elektron. Het is Einstein niet gelukt om "een theorie die het universum verklaarde" de T.O.E. (Theorie Of Everything). Het lijkt er op dat we in een universum zitten met sf-achtige trekjes. 11 dimensies (10 ruimte- en 1 tijdsdimensie) Het idee is dat het heelal is opgebouwd uit snaren ---- > héél kleine trillende strengetjes van energie. De gravitatietheorie van Newton (1665) (Newton wist niet hoe deze theorie werkte) en hoe Einstein (1905) de oplossing vond om de werking te verklaren, "Snelheid - en zwaartekracht bepalen de tijd". Einstein zag ook in dat er een groot verschil was in kracht. "Als ik van 10 meter val, kan een stukje straat de zwaartekracht weerstaan", oorzaak: de elektromagnetischekracht is  10 ³⁹ (vele miljarden) keer groter dan de  zwaartekracht. Einstein ging door met zijn gedachte experimenten en anderen (o.a. zijn vriend Bohr) gingen andere wegen op: Kwantum mechanica- de onzekerheidsprincipes van Heizenberg, o.a. grote en kleine wisselwerking. De kwantummechanica geeft een prima beschrijving van de atomaire wereld, de gravitatie geeft een prima beschrijving van de sterrenwereld. Zijn er verschillende universa? Parallellen  heelallen wellicht! Het klinkt bizar. In de kwantumwereld gebeuren bizarre dingen, er is meer dan alleen Einstein's wereld. Alles is opgebouwd- niet uit kleine deeltjes of puntjes, maar uit kleine "energie strengetjes", die op allerlei wijzen kronkelen. Een punt kan dat niet. Alle ogen zijn nu gericht op een "nieuwe 2e Einstein", de briljante wiskundige Edward Witten.
                                                                                                   F.K.             

Ruimte-tijd kromming
 

Opbouw van materie
 

Artistieke impressie van atoomkern

7 april

Les 9:

"Als we de Big Bang, die verantwoordelijk is voor alle grote structuren, omkeren, dan komt alles weer op z'n plaats. Alles wordt weer kleiner- warmer en dichter. Naar het begin van de tijd."
Met de "Snarentheorie" zal dat misschien kunnen lukken.
De "snaartheorie of stringtheorie" is een theorie die poogt de vier fundamentele natuurkrachten in de natuurkunde (de elektromagnetische kracht, de sterke en zwakke kernkracht en de zwaartekracht) in één universele omvattende theorie onder te brengen. Het is dus een kandidaat voor de zogenaamde unificatietheorie.
Kwantummechanica samen met de relativietijdstheorie van Einsten, dat is het te bereiken ultieme doel.
1748, de Zwitser Leonard Euler beschreef, m.b.v. een formule, de "sterke kernkracht".
1968, Gabriel Venetiano zocht naar een reeks formules voor de sterke kernkracht, die de protonen en neutronen verbindt (Quarks) en beschreef deze. Na één jaar van hard werken vergaarde hij roem en gaf het start sein voor het beging van de "Stringtherory".
1970, Leonard Susskind pakte dit op, sloot zich 2 maanden op zijn zolderkamer op en ontdekte in de formules een "beschrijving van elastische snaartjes". Hij wilde zijn bevindingen publiceren maar dat liep uit op een grote kater.
1984, eindelijk, na veel gereken viel alles samen in één berekening.(er waren geen "anomalieën" meer). "De droom van Einstein", grote sensatie onder de natuurkundige- de UNIFICATIE, de T.O.E.- geen theorie heeft dat ooit gepresteerd. Alleen nu nog even detecteren ............. maar het is allemaal wel erg klein!!!!!!!!!
10 dimensies + 1 tijdsdimensie = 11 dimensies. In de kleine microwereld kunnen heel goed piepkleine - opgerolde- dimensies zitten bij die snaartjes. Dit gegeven komt voort uit de wiskundige grondslag van de snarentheorie.
Er zijn zo'n 20 natuurconstanten (getallen) in de natuur. Als we één van deze getallen ook maar iets veranderen, verandert ons heelal dramatisch. Als de elektromagnetische kracht iets groter zou zijn, worden de sterren totaal ontregeld .......... weg universum.
Als de gravitatiekracht maar iets groter zou zijn .........stort het heelal in tot zwarte gaten.
Gelukkig: de minuscule snaartjes voorkomen dissenanten en bewaken de krachten- één snaar produceert een foton, een ander een neutron.
En met deze geruststellende gedachte konden we weer huiswaarts gaan. Het was een mooie heldere avond en het lijkt daarboven allemaal goed te gaan.

                                                                                      F.K.

Roterende schaduw van een tesseract,
die rond een enkele as en een enkel vlak roteert

Als je ver genoeg in schaal zou gaan
inzoomen in bijvoorbeeld een appel,
dan vind je volgens wetenschappers
kleine vibrerende snaren.

14 april

Les 10:

Kunnen we ruimte en tijd manipuleren, kunnen we van de ene werkelijkheid in de andere werkelijkheid stappen. Onze eerste, natuurlijke en aangeleerde, reactie is: NEE. We zijn opgegroeid met ons “driedimensionaal denken”.
Maar het is al eerder gezegd: Kosmologisch denken is vaak “bizar”.  
Als we onszelf 1/miljoenste- van een miljardste van onze afmeting kleiner kunnen maken, zouden we in de wereld van de kwantummechanica  belanden. Kleine trillende snaartjes- draadjes van energie, dat is waar ons universum uit bestaat. “Wormgaten “ geven je de doorgang van de ene “tijdruimte” situatie naar de andere “tijdruimte” situatie. Het is bizar. De snaartheorie en “Superstring’s” zegt ons hoe of het universum is en hoe het zo is gekomen. Snaren zijn erg veelzijdig door hun verschillen in frequenties. Het is net als de snaren van een muziekinstrument, vele tonen op vele frequenties- ons universum is één groot symfonie. Snaren zijn er in verschillende vormen, snaren zijn geen puntjes maar deeltjes. Snaren zijn er als “strengetjes” maar ook als “veelvormige elastiekjes”, strings genaamd.
Wiskunde is de grondlegger voor de onderbouwing van de snarentheorie. De Amerikaanse wiskundige Edward Witten is een eminent wiskundige- een tweede Einstein. Hij keek op een geheel nieuwe, wiskundige wijze naar de snaartheorie en ontwikkelde de “M-theorie”, gebaseerd op 11 dimensies. (De M-theorie is een poging tot een overkoepelende beschrijving (Unificatie-theorie) van de verschillende bestaande snaartheorieën. Verschillende snaartheoretici hadden al opgemerkt dat de vijf dan bekende tien- dimensionale snaartheorieën sterke overeenkomsten hadden, en het was bekend dat er tussen verschillende van deze theorieën zogeheten dualiteiten bestonden, manieren om de ene theorie in de andere te transformeren. Edward Witten poneerde in 1995 dat het mogelijk zou moeten zijn een theorie in elf dimensies te formuleren die een overkoepelende beschrijving (unificatie) geeft van die vijf typen snaartheorie, alsmede van een elfdimensionale vorm van superzwaartekracht (een type veldentheorie dat supersymmetrie en de algemene relativiteitstheorie verenigt). Waar men tot dan toe dacht dat hooguit één van de vijf snaartheorieën de juiste zou kunnen zijn, leek het nu mogelijk deze te verenigen tot één overkoepelende theorie. De eendimensionale snaren in ieder van de vijf tien- dimensionale snaartheorieën zijn in wezen doorsneden van tweedimensionale membranen in de elfdimensionale M-theorie. Hierin zou "M" voor "membraan" kunnen staan, hoewel Witten zelf hier uitermate vaag over is. Andere fysici - zoals Robbert Dijkgraaf - opperden dat de "M" wellicht: Mysterieus, Magisch, Matrix of Moeder zou kunnen betekenen. De hoger dimensionale objecten zijn dan de zogenaamde branen, die genoemde snaren en membranen als "doorsnede" bevatten, dus zelf weer allerlei materiedeeltjes in zich kunnen dragen, die evenwel dimensionaal zijn opgesloten. Het is echter nog niet duidelijk hoe deze M-theorie er precies uit zou moeten zien, en een volledige niet-perturbatieve wiskundige formulering is nog niet voorhanden. Op grond van de bestaande formuleringen van de afzonderlijke snaartheorieën en de verbanden daartussen is het echter wel mogelijk bepaalde resultaten over deze theorie af te leiden en bepaalde eigenschappen ervan te bewijzen.)  

Waarom gedraagt de zwaartekracht/gravitatie zich zo anders dan de drie andere universele krachten ? Heeft het te maken met de vorm van de snaartjes, die vastzitten aan een "Membraan”?. Er zijn vele vormen van gesloten snaren en één daarvan is verantwoordelijk voor de zwaartekracht. Gesloten snaren hebben geen eind waarmee ze vast kunnen zitten, daardoor kunnen ze ontsnappen naar andere dimensies. Het was al bekend: het is bizar.
Maar de wiskunde (van o.a. Edward Witten) die dit alles onderbouwt staat als een huis. Het is nog niemand gelukt om deze wiskundige  onderbouwing onderuit te halen.
Cern, in Zwitserland, zoekt naar de “Gravitonen” en de “Sparticle”
Dat is de tegenhanger van elk “sub- atomair deeltje, voorspeld door de superstring en de daarbij behorende “Super-symmetrie”.  (Supersymmetrie, dikwijls afgekort SUSY is een theorie in de theoretische natuurkunde, die op het moment geldt als een van de meest kansrijke uitbreidingen van het standaardmodel voor elementaire deeltjes. In supersymmetrie heeft ieder elementair deeltje een zogenaamde supersymmetrische partner. De partner van een boson is een fermion, en dat van een fermion is een boson. Indien men SUSY uitbreidt tot een lokale symmetrie
 -op dezelfde manier als het uitbreiden van een globale- naar een lokale ijktheorie- , volgt daaruit op elegante manier de relativiteitstheorie. De theorie die hier het resultaat van is omvat zowel supersymmetrie als gravitatie en noemt men dus supergravitatie. Deze theorie komt ook voort uit snaartheorie, als de effectieve theorie bij lage energieën.).
Als dat gevonden zou worden kan de theorie van superstring’s weleens gelijk hebben. Wiskundig is men in ieder geval op de goede weg.

Edward Witten

De röntgenstraling die gedetecteerd werd in het gebied binnen de cirkels duidt op zwarte gaten in het centrum van een ver sterrenstelsel. De stelsels zijn hier te zien in zichtbaar en infrarood licht en het blijkt dat de infrarode beelden van twee bronnen helderder zijn, waarschijnlijk omdat infrode straling minder geblokkeerd wordt door stof tussen de bron en de waarnemer

Omtrent de oerknal zijn er een aantal vragen, zoals:
wat heeft de oerknal veroorzaakt?
Als de snaartheorie echt dé theorie is, dan moet ook het raadsel van de oerknal opgelost kunnen worden.
Er is veel hoop dat het dat ooit zal doen.

We kunnen snaren niet waarnemen, maar misschien wel indirect. Misschien hebben ze ergens hun vingerafdruk achtergelaten tijdens de ontstaansperiode van het heelal.
Hier op aarde probeert men d.m.v. deeltjesversnellers (Cern)  erachter te komen of er extra dimensies zijn.
Men probeert deeltjes te laten botsen met elkaar.
Bij botsing ontstaan subatomaire deeltjes.
Men hoopt dat er bij die deeltjes een klein beetje zwaartekracht ontstaat: de graviton.
Doordat deze in andere dimensies kunnen bewegen, zou je dus weten dat er extra dimensies zijn als die graviton verdwijnt.