Tag: far out

Categorieën
Sterrenkunde

Heeft het heelal de vorm van een donut?

Als je met je ruimteschip een willekeurige richting in vliegt, blijf je dan maar nieuwe sterren en sterrenstelsels tegenkomen, hoe ver je ook doorgaat? Of zou het ook zo kunnen zijn dat je op een gegeven moment weer bij je beginpunt uitkomt? Dat het heelal, met andere woorden, niet zo oneindig is als je altijd hoort? Om die vraag te onderzoeken, kunnen we ons wenden tot de oudste straling van ons heelal. Wat die ons kan vertellen, onderzocht Ralf Aurich, theoretisch natuurkundige aan de Duitse universiteit van Ulm, samen met collega’s.

Lees het hele artikel op de site van KIJK.

Categorieën
Sterrenkunde

Kunnen we de Melkweg koloniseren voor het te laat is?

Met een pandemie die nog steeds over de wereld raast en het nieuwste, nog pessimistischere klimaatrapport van het IPCC in het achterhoofd is het niet vreemd als je bent gaan twijfelen over de toekomst van de mens op aarde. Hoelang kunnen we hier nog rondwandelen voordat een of andere ramp ons de das om doet?

De oplossing, volgens grote namen als Stephen Hawking en Elon Musk: onze soort verspreiden over meerdere planeten. Te beginnen met Mars, maar hopelijk komen daarna ook verdere bestemmingen binnen bereik – liefst zelfs buiten ons eigen zonnestelsel. Want hoe groter het gebied waarover de mensheid is verdeeld, hoe kleiner de kans dat één megaramp onze hele soort de kop kost.

Alleen: hoelang gaat het minimaal duren voor we zover zijn? Dat hebben Jonathan Jiang en Kristen Fahy van het NASA-lab JPL in Californië en de gepensioneerde ingenieur Philip Rosen proberen uit te rekenen.

Lees het hele artikel op de site van KIJK (of bestel KIJK 10/2021; daar staat het stuk netjes opgemaakt in).

Overigens vond ik het zelf heel stoer een reactie los te hebben gepeuterd van natuurkundige en sciencefictionschrijver David Brin, die ook over SETI heeft gepubliceerd. 

Categorieën
Natuurkunde Sterrenkunde

Wat heeft een zwart gat gemeen met een atoom?

In eerste instantie lijkt het moeilijk om twee dingen te bedenken die meer van elkaar verschillen dan een zwart gat en een atoom. De lichtste zwarte gaten die we tot nu toe hebben ontdekt, zijn nog altijd een paar keer zo zwaar als onze eigen zon, de zwaarste exemplaren hebben een tientallen miljarden keren grotere massa. Een waterstofatoom weegt een triljard keer zo weinig als een korreltje zand. Wat kan het een dan met het ander gemeen hebben? Nou, best wel wat, zeggen natuurkundige Taishi Ikeda van de Sapienza-universiteit in Rome en collega’s. Zij zien een intrigerende overeenkomst tussen enerzijds zwarte gaten en hun omgeving, en anderzijds een atoomkern of molecuul omringd door elektronen. En daarmee hopen ze nieuwe deeltjes op het spoor te komen.

Lees het volledige artikel op de site van KIJK. Niet de makkelijkste Far Out-aflevering om te schrijven; hoop dat ie een beetje werkt.

Categorieën
Natuurkunde

Wordt Schrödingers kat door de zwaartekracht ontquantumd?

Wie kent hem niet: de kat van Schrödinger? Dit arme dier zit opgesloten in een doos met een duivelse uitvinding die het beest op een willekeurig, niet te voorspellen moment een dodelijk gif kan toedienen. Buiten de doos is er geen manier om te weten of dat al is gebeurd. Daardoor zou het beroemde poezenbeest volgens de quantummechanica dood en levend tegelijk moeten zijn. Tenminste, zolang je de doos dicht laat. Til je het deksel op, dan zie je ofwel een dode, ofwel een levende kat.

De bedenker van dit macabere gedachte-experiment was de Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger. Die dacht overigens niet écht dat je huisdieren in een ongewisse toestand van levend en dood kunt brengen. Integendeel: met zijn bedenksel wilde hij juist illustreren hoe bizar de quantummechanica eigenlijk is. Natúúrlijk is die kat of levend of dood, ook voordat je een blik in de doos werpt. Maar waarom eigenlijk?

Eén wetenschapper die daar zo zijn ideeën over heeft, is de Brit Roger Penrose. Onlangs won die de Nobelprijs voor de natuurkunde voor zijn werk aan zwarte gaten, maar hij heeft in de loop der jaren ook de nodige andere – soms behoorlijk speculatieve – ideeën gelanceerd. Een daarvan kan mogelijk verklaren waarom er geen zombiekatten-in-dozen zijn. En nu is natuurkundige Sandro Donadi van het Frankfurt Institute for Advanced Studies er met collega’s in geslaagd dat idee te checken met een experiment – een écht experiment, welteverstaan.

Lees het hele stuk op de KIJK-site.

Categorieën
Natuurkunde Sterrenkunde

Schuiven met pi om Einstein te testen

Als wetenschappers ergens zeker van zijn, is het wel dat de waarde van het getal pi overal en altijd hetzelfde is. Deel de omtrek van een cirkel door de diameter, en je krijgt 3,14159 – gevolgd door nog een oneindig lange rij cijfers achter de komma, waarvan er inmiddels enkele biljoenen zijn uitgerekend. Met dat in het achterhoofd klinkt het plan van natuurkundige Carl-Johan Haster in eerste instantie vrij onzinnig: laat pi variëren tussen -20 en 20, en kijk welke waarde het beste werkt.

Nu rekent Haster niet met omtrekken en diameters van cirkels, maar met zwaartekrachtsgolven. Oftewel: de trillingen in de ruimtetijd die volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie bijvoorbeeld ontstaan als twee zwarte gaten samensmelten. Zo’n trilling laat zich namelijk omschrijven door een fikse formule die onder meer pi bevat. Door te kijken of de waarde van pi waarbij de formule de trilling het best omschrijft ook overeenkomt met de wiskundige waarde van pi, check je in feite of de relativiteitstheorie wel klopt. Stel immers dat een pi van, zeg, 14,75465 veel beter werkt dan eentje van 3,14159 – dan moet er wel iets mankeren aan die theorie.

Lees de nieuwe Far Out op de site van KIJK of in het net verschenen augustusnummer van het blad. (Overigens had die bladversie als oorspronkelijke kop mijn absolute dieptepunt als koppenbedenker: ‘Einstein op de pi-jnbank.’ Gelukkig had de redactie een beter idee.)

Categorieën
Overig

De eerste serieuze zoektocht naar dyonen

Zelfs onder deeltjesfysici zal het woord dyon vooral associaties oproepen met de Franse stad Dijon. Toch is het wel degelijk ook de naam van een deeltje. Althans, van een hypothetisch deeltje. Oftewel: een deeltje dat volgens theoretisch natuurkundigen best zou kunnen bestaan, maar waarvan hun experimentele collega’s nog nooit een overtuigend teken hebben gezien. Nu gaat het bij het dyon om een zo obscuur deeltje dat daar ook nooit serieus naar is gezocht. Tot nu dan, want de wetenschappers achter het niet veel minder obscure experiment MoEDAL hebben er onlangs een uitgebreide speurtocht naar afgerond.

Lees deze afleveringen uit mijn reeks ‘Far out’ op de KIJK-site! Links naar eerdere afleveringen vind je hier.

De opmerking in het intro dat het dyon ‘geen theoretisch probleem op zou lossen’ is overigens niet van mij – maar ik kan me er op zich in vinden. Er bestaan wel degelijk theorieën die dyonen voorspellen, maar de case voor dit deeltje is een stuk minder overtuigend dan voor, zeg, supersymmetrische deeltjes of axionen. (En ook die deeltjes zouden heel goed níét kunnen bestaan.)

Meer weten over magnetische monopolen, waar de dyonen een variant op vormen? Lees hoofdstuk zes van mijn boek De deeltjessafari!

Categorieën
Sterrenkunde

Is Planet Nine een zwart gat?

Alweer bijna vijftien jaar geleden werd Pluto gedegradeerd tot dwergplaneet, maar dat betekent niet dat ons zonnestelsel voor eeuwig slechts acht volwaardige planeten zal tellen. In 2016 meldden namelijk twee astronomen, Mike Brown en Konstantin Batygin, dat ze mogelijk tekenen hadden gezien van een nieuwe, negende planeet, die tot tien keer zo zwaar als de aarde zou zijn.

Maar inmiddels zijn we vier jaar verder en is niemand erin geslaagd Planet Nine daadwerkelijk met een telescoop in beeld te krijgen. Toch staat het bewijsmateriaal ervoor nog steeds overeind. Allerlei ruimterotsen in de buitenwijken van ons zonnestelsel bewegen op manieren die maar moeilijk te verklaren zijn – tenzij zich daar een zwaar object bevindt dat met zijn zwaartekracht invloed op zijn omgeving uitoefent.

Maar moet dat object dan per se een planeet zijn? Nee, zeggen de Britse natuurkundige Jakub Scholtz en zijn Amerikaanse collega James Unwin in een recent wetenschappelijk artikel. Zij stellen dat we ook met een zwart gat te maken zouden kunnen hebben.

Lees het hele artikel op de KIJK-site.

Categorieën
Sterrenkunde

Bespioneren aliens ons vanaf nabije ruimterotsen?

“Niemand zou in de laatste jaren van de negentiende eeuw hebben geloofd dat de zaken van de mensen scherp en nauwkeurig werden geobserveerd door intellecten die groter waren dan die van de mens.” Met die woorden begint H.G. Wells zijn sciencefictionklassieker The war of the worlds. De ‘grote intellecten’ waar het in dit boek over gaat, blijken bewoners van onze buurplaneet Mars te zijn – die in de daaropvolgende hoofdstukken een poging doen de aarde te veroveren. Volgens de 78-jarige Amerikaanse natuurkundige James Benford moeten we echter ook rekening houden met de mogelijkheid dat we in de gaten worden gehouden door aliens die veel verder van ons vandaan wonen. Die zouden ons dan juist van vrij dichtbij kunnen bespieden: vanaf ruimterotsen die bij tijd en wijle niet veel verder weg staan dan de maan.

Lees de nieuwste aflevering van Far Out, mijn rubriek over speculatieve ideeën uit de natuur- en sterrenkunde, op de KIJK-site. Meer van dit soort onderzoek bespreek ik in mijn boek Verstoppertje spelen met aliens.

(Overigens – feitje dat ik nergens in het artikel kwijt kon – is James Benford de tweelingbroer van sciencefictionschrijver Gregory Benford, onder meer auteur van de klassieker TImescape.)

Categorieën
Natuurkunde Sterrenkunde

Relativiteitstheorie versus kameleontheorieën

Afgelopen zomer waren ze weer eens overal online te lezen: koppen als ‘Einstein had gelijk! Algemene relativiteitstheorie weet opnieuw test te doorstaan’. Deze keer was de theorie op de pijnbank gelegd door te kijken naar het superzware zwarte gat in het centrum van ons sterrenstelsel, de Melkweg. Dat bleek de beweging van een nabije ster precies te beïnvloeden volgens de regels die Einstein meer dan honderd jaar geleden bedacht om de zwaartekracht te beschrijven. Je zou dan kunnen zeggen: nou, als die relativiteitstheorie zelfs prima klopt in de extreme omstandigheden in de buurt van een zwart gat, zal hij dus wel overal in het heelal opgaan. Maar dat hoeft niet zo te zijn. Misschien laten juist gebieden met heel wéínig zwaartekracht zien dat Einsteins theorie niet het hele verhaal is. En misschien werpt dat wel nieuw licht op een van de grote open vragen uit de sterrenkunde: waarom dijt het heelal steeds sneller uit?

Lees de nieuwste aflevering in serie ‘Far Out’ op de KIJK-site of koop het oktobernummer van KIJK in de winkel of online voor 6,25 euro.

Overigens kan ik melden dat ik deze rubriek mag blijven voortzetten, ook al ben ik sinds begin van deze maand eindredacteur van de Nederlandse New Scientist. Voor de rest vrees ik dat mijn freelancewerk op een erg laag pitje komt te staan; er zitten helaas maar zoveel uren in een week, waarvan ook nog eens een flink aantal wordt opgesoupeerd door onze dochter van anderhalf. Maar goed: een van mijn leukste klussen heb ik dus kunnen behouden.

Categorieën
Sterrenkunde

Halo-drive: ruimteschepen versnellen met zwarte gaten

De grote makke van een ruimteschip versnellen is dat je er in de regel brandstof voor nodig hebt. Die moet je dus meenemen – wat je ruimteschip zwaarder maakt. Maar als je een zwaarder ruimteschip wilt versnellen, heb je meer brandstof nodig. Die je ook weer moet meenemen, waardoor je ruimteschip nog zwaarder wordt, enzovoort. Kortom: als je een beetje groot ruimteschip een beetje snel wilt laten gaan, kom je al gauw in de problemen. Tenzij je de benodigde energie niet uit meegebrachte brandstof haalt, maar uit  iets anders. David Kipping, astronoom aan de Columbia-universiteit in New York, heeft misschien wel de meest extreme vorm daarvan bedacht: een ruimteschip dat versnelt dankzij twee om elkaar heen bewegende zwarte gaten.

Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek ‘Far Out’ op de KIJK-site. Die overigens gemakkelijk te vullen blijft; gekke ideeën uit de natuur- en sterrenkunde genoeg. Maar leuke suggesties zijn altijd welkom, natuurlijk.