Dorsvloer vol confetti was zijn tijd vooruit
Theoretisch fysicus Robbert Dijkgraaf is al voor de vijfde
keer te gast in de Gashouder van de Westergasfabriek. Na colleges over De
oerknal, Het allerkleinste, Einstein en Het oneindige gaat het dit maal over
Zwarte gaten. Dit onderwerp is vandaag de dag in het nieuws vanwege onderzoek
van de Amsterdamse natuurkundige Erik Verlinde. Wellicht biedt het college van
Dijkgraaf een opstapje om de nieuwe theorie van Verlinde beter te kunnen
begrijpen.
Zwarte gaten hebben een onweerstaanbare aantrekkingskracht.
Dat geldt niet alleen in (teken-)films, maar ook in het echt. Ze zuigen materie
op en zelfs licht. Van de bibliotheek van Dijkgraaf blijft niets over als die
in zo’n gat verdwijnt. De zwaartekracht, die voorwerpen aantrekt, is zo groot
dat die verschrompelen tot loodzware vormen. Atomen worden zo compact dat ze de
grootte hebben van een speelgoedautootje maar wel de zwaarte van een gewone
auto.
Dijkgraaf onderscheidt drie soorten sterren: klein, medium
en groot. De grote sterren leven het kortst en het meest onstuimig. De kleine,
zoals onze aarde, die halverwege zijn leeftijd is, zal uitsterven als de zon
warmer wordt en de oceanen verdampen. De as van de zon zal door de
zwaartekracht samengeperst worden tot een witte dwerg.
De medium sterren zenden radiogolven uit. Iedere planeet
heeft zijn eigen klank. In 1967 ontdekte een Engelse astronome een signaal uit
de ruimte en wekte daarmee interesse naar buitenaards leven. Zou het kunnen dat
wij zelf bestudeerd worden? Inmiddels gaan we ook zelf op zoek, onder andere
naar leven op Mars dat water gekend heeft. De maan van Jupiter bevat ook water
in het binnenste van zijn dikke ijskorst, zoals Dijkgraaf met een boormachine
in een ijsbol vaststelt. Daarnaast ging de ruimtesonde Keppler op zoek naar
exoplaneten.
Het in 1967 gehoorde signaal uit de ruimte noemen we een
pulsar. Het is het gevolg van draaiingen voortkomend uit het samenpersen van
atomen van een medium grote ster. Af en toe verschijnt er een nieuwe ster, een
supernova genoemd. Het helder schijnende licht werd het laatst in 1604
waargenomen. Een explosie van een supernova gaat gepaard met een uiteenvallen
van elementen die een voorwaarde zijn voor leven, dus ook in onszelf aanwezig
zijn. In zijn college over De Oerknal sprak Dijkgraaf al van het sterrenstof
waaruit we bestaan.
Dan de grote sterren: honderd jaar geleden kwam Einstein met
de relativiteitstheorie. Volgens die theorie kan de tijd, afhankelijk van de
positie die men inneemt, sneller of langzamer kan gaan en is de ruimte gekromd. Een
hemellichaam doet de ruimte doorbuigen. De zwaartekracht is onbeperkt groot en
kan ook licht naar binnen zuigen. De aarde kan daardoor teruggebracht worden
tot een sleutelhanger met dezelfde zwaarte als hij nu heeft. Zwarte gaten
worden omgeven door een horizon die als een waterval kan worden voorgesteld. Als
men er dicht bij is kan men naar binnen gezogen worden.
In 1935 bedacht hij dat zwarte gaten met elkaar in
verbinding kunnen staan door een zogenaamd wormgat, waarin geen reistijden
bestaan en men kan tijdreizen. Dijkgraaf laat de clip Come into the world van
Kylie Minogue zien waarin een poging wordt gedaan dit aanschouwelijk te maken: de
zangeres raapt iets op dat ze eerder verloor.
Een zwart gat kan de ruimte verbuigen. We kunnen dit zien
als het gat zich vlak bij een ster bevindt en deze opzuigt. Daarbij worden
golven geproduceerd die wij kunnen opvangen. Hierdoor verandert onze kijk op de
ruimte.
Stephen Hawking ontdekte in 1974 dat zwarte gaten ook licht
kunnen uitstralen. Dat past in de quatummechanica als een gedoogbeleid in de
natuur. Hij heeft dat vastgelegd in de film The
theory of everything dat over zijn leven gaat. Hij verwierp het idee dat
zwarte gaten grote slokops zijn. Het is eerder zo dat de bibliotheek van
Dijkgraaf een soort confetti verspreidt. Daarmee was de film Dorsvloer vol confetti zijn tijd
vooruit.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten