De zwaartekracht volgens Einstein

In een café in Woerden zaten enkele jonge mannen aan de bar.
-‘Zo, ik ga er maar weer eens vandoor. Ik ga naar Schoonhoven, naar een lezing over de zwaartekracht.’
Zijn kameraden keken hem bijna verbijsterd aan.
-‘Over de zwaartekracht?’ Hoofdschuddend keken ze elkaar aan.
-‘Zou je niet liever gewoon nog een biertje nemen?’
Deze anekdote hoorde ik vlak voordat professor Bergshoeff in een uitverkocht zaaltje zou gaan beginnen met zijn lezing.

professor-‘Dit is de eerste keer dat ik optreed in een uitverkochte zaal’, grapte hij. En de grapjes zouden de hele lezing door blijven gaan. Professor Bergshoeff probeerde op een toegankelijke manier de moeilijke natuurkundige materie aan de man te brengen. De zwaartekracht was al beschreven door Galileo Galilei en Newton had er wetten bij weten te maken. Hier kon je een aardig eindje mee komen. Maar het was Einstein die in 1919 alles opnieuw en veel beter wist te beschrijven. De lezing eindigde met vier foto’s. Een auto uit 1919 en een sportauto van nu. Een trein uit 1919 en de Thalys. Een vliegtuig uit 1919 en een Boeing van de KLM. Het bewuste handgeschreven document van Einstein en dit zelfde document nogmaals: het had nog niks van betekenis ingeboet en was nog net zo actueel als in 1919. Dit om aan te geven hoe indrukwekkend het was wat Einstein had weten te formuleren.

Heb ik nieuw dingen gehoord die avond? Ja zeker. En dingen die ik wel wist maar die nogmaals op een aantrekkelijke manier werden uitgelegd. Op een gegeven moment zei professor Bergshoeff: we leven in een zwart gat. Iets wat hij verder niet uitlegde maar wat wel nog steeds bij me blijft door zingen. Hij vertelde dat als de natuurkundige wetten die wij kennen kloppen, en we hebben geen betere, dan moet er veel meer in de ruimte zijn dan wij weten. Slechts 4% is enigszins bekend. 0,4%, dat zijn de melkwegstelsels met daarin alle sterren en planeten, 3,6% dat is intergalactisch sterrenstof, 21% dat is donkere materie die er moet zijn maar die nog nooit is aangetoond en 75% = zwarte energie. Ook van dat laatste heeft hij niet uitgelegd wat dat is, hij heeft zijn lezing behoorlijk moeten inkorten omdat het anders te laat zou worden. Dus alleen al daardoor bleven er vragen over.

Zwarte gaten worden meestal groter maar: kunnen ze ook kleiner worden en zelfs verdwijnen? Professor Bergshoeff vermoedt dat zwarte gaten op de lange duur weer verdwijnen. Er lekt voortdurend iets uit weg en dat zou tot gevolg kunnen hebben dat ze ook weer verdwijnen. Dit zou Stephen Hawkins in ieder geval al min of meer hebben aangetoond.  En waar zijn de huidige natuurkundigen met name naar op zoek? Dat blijken heel veel dingen te zijn. Zo is hij zelf jarenlang bezig geweest met een zoektocht naar antideeltjes. De theorie is dat elk deeltje een soort dubbelganger heeft. Maar deze zoektocht is nog zonder resultaat gebleven. Na de ontdekking van het al vijftig jaar geleden voorspelde Higgsdeeltje wordt er nu gespeurd naar vergelijkbare deeltjes. Maar hij acht het minstens zo waarschijnlijk dat, al zoekende naar deze deeltjes, dingen ontdekt worden waar nu nog totaal niet aan gedacht wordt. Onbekende zaken die de natuurkundigen aan het denken zullen zetten en die misschien tot nieuwe opzienbarende conclusies kunnen leiden. Veel natuurkundigen breken zich momenteel het hoofd over het volgende vraagstuk: hoe is de theorie van de kwantummechanica te verenigen met de relativiteitstheorie van Einstein? De theorie van het kleine is op dit moment in conflict met de theorie van het grote. De kwantummechanica gaat vooral over positieve en negatieve lading en hoe deeltjes op elkaar reageren. De wetten van de zwaartekracht lijken daar niet te werken. De wetten van de zwaartekracht werken wel waar positieve en negatieve lading met elkaar in evenwicht zijn. De aarde heeft geen lading en daardoor draait hij stabiel in een baan om de zon. Het verenigen van beide theorieën zou baanbrekende nieuwe inzichten tot gevolg kunnen hebben.

Maar wij leven in een zwart gat? In een zwart gat is de materie zo sterk op elkaar gedrukt dat de zwaartekracht zo groot is dat de fotonen, de bestandsdeeltjes van licht, niet meer kunnen ontsnappen. Wij kunnen niets meer zien, het inwendige van een zwart gat kan ook niet naar buiten kijken. Is hetgeen we in ons leven zien misschien uitsluitend dat wat er in ons zwart gat zit? Kunnen we slechts raden wat daar buiten nog zou kunnen zijn? Een zwart gat lijkt angstaanjagend, maar als je er zo naar kijkt heeft het ook wel iets geruststellends. Het bakent alles af, je weet gewoon niet beter.

Nadat professor Bergshoeff op het einde zijn lofrede over de theorie van Einstein uit 1919 had gehouden, zoals ik al eerder zei, werd er nog een proef gedemonstreerd. Als een magnetron aan staat dan maken elektromagnetische golven het voedsel warm. De golflengte van die golven is afhankelijk van de stand (kilowattuur) van de magnetron. Bij grote golflengtes wordt dát gedeelte in de magnetron warm, waar de uiteindes van de golflengtes het voedsel raken. Dat probleem kun je omzeilen door kortere golflengtes in te stellen (een hogere stand) en/of door het voedsel rond te laten draaien op een plateau. zodat elk deel regelmatig in het bewuste golfdeel terecht komt.

magnetronEr stond een magnetron op het podium. De draaitafel was verwijderd. Op een vel bakpapier werd over de hele lengte regelmatig gemalen kaas gestrooid. Dit werd in de magnetron gezet. De magnetron kreeg een zodanige stand, dat de kaas om de zes cm door de elektromagnetische golven geraakt zou moeten worden. Na een minuut “bakken” ging het deurtje open. Het bleek dat de kaas koud was gebleven, op twee plekjes na, op 6 cm van elkaar. Die waren bruin geworden. Als natuurkundige kon hij hiermee uitrekenen hoe groot de lichtsnelheid was, en dat bleek exact te kloppen met de bekende lichtsnelheid. Hij had aangetoond dat in Schoonhoven het licht net zo snel gaat als op de rest van de aarde. Met die wetenschap werden we naar huis gestuurd. De tweede geruststellende gedachte. Na de mededeling dat we gelukkig in een zwart gat leven…

De jonge man nam nog een biertje en liet alles tot zich doordringen. Zou hij hier mee aan kunnen komen in Woerden?

Over Pieter Simons

Docent muziektheorie. Interesses: geschiedenis algemeen, kunstgeschiedenis, lokale geschiedenis, muziek en muziektheorie, filosofie, astronomie, fotografie, natuur, wilde bloemen. En daarnaast allerlei maatschappelijke dingen als onderwijs en opvoeding
Dit bericht werd geplaatst in Astronomie, maatschappij en getagged met , , , , , . Maak dit favoriet permalink.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s

Deze site gebruikt Akismet om spam te bestrijden. Ontdek hoe de data van je reactie verwerkt wordt.