Universum 5. JongerenWerkGroep voor Sterrenkunde

Transcriptie

1 Universum sie n e m? de di er et kubussen i v e D ami m te m i u r de ed t i u n onautenb e g n i d st r e en a n i Uit v in n ap h Slape c s n ete erd? w e d n u echt gele i w u ie stein ons n n n e Oud at heeft Ein Orig W JongerenWerkGroep voor Sterrenkunde

2 Inhoudsopgave & Colofon Inhoud Colofon 2 Redactiefje 3 De moeilijkheidsgraden 3 HB tje 3 Cluster 4 De vierde dimensie 8 Nieuwe wetenschap 11 Weet je...? 12 Elke dag een beetje astronaut 14 Astronomy Picture of the Day 16 Hoe ver kun je kijken? 17 Met De Kijker Op Jacht 18 Op Jacht... op het Internet: 21 Top 5 Belangrijkste ontdekkingen in de sterrenkunde 22 De missie naar Lapus 24 Aankondiging Paaskamp Tessa s Puzzeluurtje 25 Astrokalender 26 Leuk in Leiden 28 Magnitudes 29 Mythologie van sterrenbeelden 30 Heb je opgelet? 31 Volgende keer in Universum 31 Colofon Hoofdredacteur: Steven Rieder Redactieleden: Carin van Hemert Annika Huizinga Anna Latour Ruben van Moppes Mattia Muilwijk Rogier van het Schip Layout: Anna Latour Jan Jitse Venselaar Met bijdragen van: Jeroen Brink Eddy Echternach Boudewijn Elsinga Tessa Haverkamp Alke van der Kloet Tineke van der Meij Paul Perdijk Peter Perdijk Website: Universum: universum@sterrenkunde.nl Postadres JWG: Zonnenburg NL Utrecht Voor adressen van afdelingen of kampen verwijzen we je naar de website: nl/jwg 2 Universum

3 HB'tje & Redactiefje Redactiefje HB tje Beste JWG er, Vorige maand was er een vuurbal te zien boven Nederland, misschien heb je hem zelf ook wel gezien. Ik heb het zelf helaas gemist, gelukkig heb ik er wel foto s van gezien, bijvoorbeeld op ap091015_nl.html Zo n vuurbal is eigenlijk niet veel anders dan een gewone vallende ster, behalve dan dat hij wat groter is en langer duurt. Een bijzonder spectaculair gezicht, helaas zien we ze niet zo vaak. In deze Universum staat verder helemaal niets over vuurballen. Wél een heel interessant stuk over de Vierde Dimensie (onder andere over de problemen die je krijgt met knopen leggen), een stuk over uitvindingen die we dankzij de ruimtevaart kennen en het vervolg op Hoe ver kun je kijken uit de vorige Universum. Hoi allemaal! Voor je ligt Universum 5, maar dit keer toch niet de laatste UV! In dit jaar van de sterrenkunde krijg je een extra Universum, die in december bij je op de mat valt (omdat Universum 1 en 2 waren samengevoegd). Tegen de tijd dat je dit krijgt heeft de JWG weer een algemene ledenvergadering gehad en zijn we als het goed is weer op volle kracht, met twee nieuwe bestuursleden! Voor volgend jaar zijn we wel weer op zoek naar twee nieuwe bestuursleden, Tycho gaat namelijk stoppen als penningmeester (en moet per januari worden opgevolgd) en ik ga stoppen als voorzitter (per mei). Weet je goede kandidaten, of ben je er zelf een? Laat het me dan vooral weten! Genoeg gebazeld, veel plezier met het lezen over de vierde dimensie, de grootste ontdekkingen in de sterrenkunde, nieuwe wetenschap, leven als astronaut, magnitudes en nog veel meer! Tot binnenkort! Groeten namens het hele bestuur, Marcel Haas Nieuw in de redactie is Annika Huizinga. Vanaf deze Universum zorgt zij o.a. voor de vragen achterin waarmee je kunt controleren of je Universum wel goed hebt gelezen. Welkom en veel succes, Annika! Genoeg gepraat, gauw verder lezen! Veel plezier! Steven De moeilijkheidsgraden tot 12 jaar 12 tot 16 jaar 16 jaar en ouder 2 Universum

4 Cluster Cluster Geselecteerd door Peter Perdijk Windsnelheden op Venus in kaart gebracht Met twee instrumenten aan boord van de Europese planvetverkenner Venus Express zijn de windsnelheden op de planeet Venus gedetailleerd in kaart gebracht. Venus heeft een dichte, koolzuurrijke dampkring, waarin wolken van zwavelzuur voorkomen. De windsnelheden in de bovenste lagen van de Venusatmosfeer bereiken waarden van 400 kilometer per uur. Venus Express is er nu in geslaagd ook windsnelheden in de lagere delen van de Venusdampkring te meten. Die liggen rond de 230 kilometer per uur. De windsnelheden zijn relatief constant: er is geen duidelijke seizoensgebonden variatie. De meeste winden op Venus waaien oost-west. In de lagere delen van de atmosfeer komen slechts af en toe luchtverplaatsingen in de noord-zuidrichting voor. De onderzoekers vonden ook dat er soms vrij plotselinge veranderingen in de windsnelheden optreden op 65 graden zuiderbreedte. Die zijn vermoedelijk gerelateerd aan de zogeheten 'polaire vortex', een merkwaardige dubbele 'supercycloon' boven de zuidpool van de planeet. De Venus Express-metingen bieden ook ondersteuning voor de theorie dat de Venusdampkring in de loop van de miljarden jaren veel waterdamp is verloren onder invloed van de zonnewind. GOCE-satelliet begonnen met metingen Na een uitgebreide testprocedure is de op 17 maart gelanceerde Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) begonnen met zijn metingen. De satelliet heeft tot taak om het zwaartekrachtveld van de aarde heel precies in kaart te brengen. Want hoewel je zou denken dat de zwaartekracht overal op aarde even sterk is, zijn er tal van factoren die kleine afwijkingen veroorzaken. Je kunt daarbij denken aan de invloed van gebergten en diepe oceaantroggen en dichtheidsverschillen in het inwendige van onze planeet. Deze variaties worden het komende jaar door GOCE gemeten. Dat onderzoek levert nauwkeurige informatie op over onder meer hoogteverschillen op de aarde, oceaanstromingen, veranderingen in de poolkappen en de waterspiegel, en tektonische bewegingen in de aardkorst. 4 Universum

5 Cluster Bizar tollende dubbelster verklaart 30 jaar oud raadsel Een internationaal team onder leiding van Leidse sterrenkundigen heeft ontdekt waardoor de twee sterren van dubbelster DI Hercules zo bizar om elkaar heen bewegen. De twee sterren, die in 10 dagen om elkaar heen draaien, liggen zeer verrassend allebei op hun kant met hun draaiingsas bijna 90 graden uit het lood, wat niet voor mogelijk werd gehouden. Het verklaart de rare baanbewegingen die al 30 jaar geleden voor deze dubbelster waren waargenomen, en die zelfs voor Einstein's relativiteitstheorie ooit een probleem vormden. De onderzoekers publiceren hun resultaat donderdag 17 september in Nature. De dubbelster, DI Herculis, staat op een afstand van 2000 lichtjaar in het sterrenbeeld Hercules. Al in het begin van de jaren tachtig van de vorige eeuw zijn er afwijkende baanbewegingen voor deze sterren gevonden, die ogenschijnlijk in strijd zijn met de relativiteitstheorie van Einstein. De relativiteitstheorie voorspelt dat de oriëntatie van de ster- en planeetbanen in de loop van de tijd verandert, een effect dat voor het eerst in 1915 door Albert Einstein werd verklaard voor de baan van Mercurius. Dit betekende toen een grote doorbraak voor zijn relativiteitstheorie. Voor DI Herculis bleken de berekeningen voor dit effect niet te kloppen, waarna is geopperd dat Einstein's theorieën misschien niet gelden onder de extreme omstandigheden van deze dubbelster. De Leidse onderzoekers hebben nu ontdekt waardoor deze discrepantie wordt veroorzaakt, en hebben daarmee het 30 jaar oude raadsel opgelost. "De oorzaak is dat beide sterren zeer ver uit het lood staan, en zelf met hun draaingsas bijna onder een haakse hoek ten opzichte van het baanvlak staan", zegt Simon Albrecht, de Leidse oud-promovendus die sinds kort met een prestigieuze NWO Rubicon fellowship aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) werkt. "Door de snelle rotatie van de sterren zijn deze afgeplat in een richting vrijwel loodrecht op het baanvlak. Deze bizarre configuratie zorgt ervoor dat het relativistische effect wordt tegengewerkt", aldus Albrecht. "Alhoewel het oude raadsel hiermee de wereld is uitgeholpen, zitten we wel met een nieuw probleem", zegt mede-onderzoeker Ignas Snellen. "Hoe komt het dat deze sterren op deze vreemde manier rondtollen? We hebben een redelijk inzicht in het ontstaan van dubbelstersystemen, maar we verwachten dat de rotatieassen van beide sterren en de baan-as dezelfde richting opstaan." Het antwoord ligt mogelijk in een nog niet waargenomen derde ster in hetzelfde systeem, die de banen van de twee andere sterren heeft verstoord. Nieuw onderzoek zal dit moeten uitwijzen. Koudste punt in zonnestelsel ligt op de maan De koudst bekende plaats in het zonnestelsel bevindt zich op de maan, op de bodem van permanent beschaduwde maankraters in de buurt van de zuidpool. Daar zijn temperaturen van 238 graden onder nul gemeten - kouder dan het oppervlak van de dwergplaneet Pluto. De metingen zijn verricht door het Diviner-instrument aan boord van de Amerikaanse maanverkenner Lunar Reconnaissance Orbiter. De bodems van enkele diepe krater aan de noord- en zuidpool van de maan bevinden zich permanent in de schaduw. In deze kraters komen mogelijk ook ijsafzettingen voor. Universum

6 Cluster Raadselachtig nieuw licht op donkere materie in sterrenstelsels CO2-ijskappen op Mars geven geheimen prijs Dankzij jarenlange metingen van twee Amerikaanse Marsverkenners hebben planeetdeskundigen een beter inzicht gekregen in het periodiek aangroeien en afsmelten van de poolkappen van Mars. Hoewel die poolkappen ook bevroren water bevatten, bestaan ze voornamelijk uit bevroren kooldioxide (CO2). Dat is tevens het belangrijkste bestanddeel van de zeer ijle dampkring van Mars. Het aanvriezen en verdampen van de ijskappen speelt dan ook een belangrijke rol in de klimaathuishouding van de planeet. Gedurende twee Marsjaren is de omvang en de dikte van de CO2-ijskap in kaart gebracht, onder andere met de neutronernspectrometer van de ruimtesonde Mars Odyssey De resultaten worden gepubliceerd in Journal of Geophysical Research. Rond de noordpool blijkt de ijskap het snelst aan te groeien in de richting van het gebied Acidalia, mogelijk als gevolg van extreem koude winden die door het canyonsysteem Chasma Borealis blazen. Ook aan de zuidpool ligt de CO2-kap asymmetrisch. Dat heeft waarschijnlijk te maken met een verschil in samenstelling van de ondergrond, aldus de onderzoekers. Een internationaal team van astronomen, onder wie de in Leiden werkzame dr. Hongsheng Zhao, heeft een onverwacht verband gevonden tussen de raadselachtige donkere materie en de zichtbare sterren in sterrenstelsels. Deze ontdekking laat een tot dusver onbekende kant van de donkere materie zien, die verstrekkende gevolgen kan hebben, en zelfs tot herziening van ons huidige begrip van de zwaartekracht zou kunnen leiden. De ontdekkingen worden op 1 oktober in het gezaghebbende tijdschrift Nature gepubliceerd. De materie in sterrenstelsels wordt bijeengehouden door zwaartekracht. Ongeveer 40 jaar geleden werd echter duidelijk dat de sterren in sterrenstelsels zo snel bewegen, dat een extra kracht nodig is om ze bijeen te houden, namelijk zwaartekracht van een hypothetische halo van onzichtbare, zogeheten donkere materie. Deze donkere materie oefent zoveel kracht uit dat ze zelfs de totale massa van sterrenstelsels moet domineren. Er wordt van uitgegaan dat de donkere materie alleen door zwaartekracht invloed uitoefent op de gewone materie waar wij uit bestaan. De nieuwe waarnemingen wijzen er echter op dat de wisselwerking tussen donkere en gewone materie complexer is dan tot nu toe gedacht. De donkere materie lijkt te 'weten' hoe de zichtbare materie verdeeld is. 6 Universum

7 Cluster Nieuwe 'Drake-formule' moet bewoonbaarheid van planeten beschrijven Axel Hagermann en Charles Cockell van de Open University in Milton Keynes, Engeland, hebben een begin gemaakt met het opstellen van een nieuwe 'Drake-formule' om de bewoonbaarheid van planeten bij andere sterren te beschrijven. De Amerikaanse astronoom Frank Drake bedacht een kleine vijftig jaar geleden een beroemd geworden 'formule' om te berekenen met hoeveel intelligente beschavingen in het Melkwegstelsel (radio-)communicatie mogelijk zou zijn. Omdat de meeste termen en factoren in de formule onbekend waren (en dat in veel gevallen nog steeds zijn) levert de Drake-formule geen eenduidig antwoord op. Maar hij maakt wel duidelijk welke eigenschappen van planeten (en levensvormen) daarbij relevant zijn. Hagermann en Cockell willen nu een soortgelijke formule ontwikkelen om de bewoonbaarheid van een planeet gedetailleerd te beschrijven, en om die vervolgens voor verschillende plaatsen in het Melkwegstelsel met elkaar te vergelijken. Ze werken daarbij met vier criteria: de beschikbaarheid van een oplosmiddel voor chemische reacties (bijvoorbeeld water), de aanwezigheid van de organische bouwstenen voor leven, gunstige condities (zoals temperatuur), en de aanwezigheid van een energiebron. Door die vier criteria gedetailleerd te kwantificeren hopen ze uiteindelijk de bewoonbaarheid van verschillende plaatsen op aarde of van verschillende exoplaneten in het Melkwegstelsel nauwkeurig met elkaar te kunnen vergelijken. De eerste ideeën over de nieuwe Drake-formule worden vandaag gepresenteerd op het European Planetary Science Congress in Potsdam, Duitsland. Exoplaneet CoRoT-7b bestaat uit gesteenten, net als de aarde Metingen met de Europese 3,6-meter telescoop in Chili hebben uitgewezen dat exoplaneet CoRoT-7b uit gesteenten en metalen is opgebouwd, net als de aarde. CoRoT-7b, die in een zeer kleine baan rond een ster cirkelt op 500 lichtjaar afstand van de aarde, is daarmee de eerste bevestigde 'aarde-achtige' exoplaneet. De planeet werd door de Europese ruimtetelescoop CoRoT ontdekt. Doordat hij elke omloop voor zijn moederster langs beweegt, en daarbij een klein beetje licht onderschept, was het mogelijk de middellijn te bepalen: ongeveer 80 procent groter dan die van de aarde. Uit metingen aan de minieme schommelingen van de ster zelf is nu ook de massa afgeleid: 4,8 keer zo zwaar als de aarde. Door die twee gegevens met elkaar te combineren kon de dichtheid van de planeet berekend worden. Daaruit blijkt dat hij uit zware elementen moet bestaan, zoals gesteenten en metalen. Door de kleine afstand tot de moederster (2,5 miljoen kilometer) is de temperatuur op de 'superaarde' zeer hoog, ca graden, waardoor er geen leven op CoRoT-7b mogelijk is. De nieuwe metingen hebben ook een tweede planeet in het stelsel aan het licht gebracht. Die is ruim acht keer zo zwaar als de aarde, en beweegt op een drie maal zo grote afstand. Universum

8 De Vierde Dimensie De vierde dimensie: Wereld zonder grenzen Door: Eddy Echternach & Tineke van der Meij Onze wereld bestaat uit drie dimensies: hoogte, breedte en diepte. We zijn dus echte 'ruimtelijke' wezens. Maar het had ook anders kunnen zijn. Als we in een ééndimensionale wereld zouden wonen, dan waren we 'lijnlanders'; ons heelal was dan een dunne lijn. En als we 'platlanders' waren. dan was onze wereld tweedimensionaal; zo'n wereld beslaat uit een (plat) vlak. Pas echt ingewikkeld wordt het in een vierdimensionale wereld: hoogte, breedte, lengte en... ja, wat eigenlijk? Een punt is een waardeloos ding. En dan hebben we het niet over het puntje op deze i. Een echt punt is onzichtbaar en heeft geen afmetingen: geen lengte, geen breedte en geen hoogte. Een punt noemen we nuldimensionaal. Als we zo'n punt in de inkt dopen en in één richting over een zekere afstand verplaatsen, ontstaat er een lijn. Deze lijn heeft één dimensie, namelijk lengte, en is dus ééndimensionaal. Als we deze lijn over dezelfde afstand verplaatsen in een richting loodrecht op de eerste richting, dan ontstaat er een vierkant. Zo'n vierkant heeft een lengte en een breedte en is dus tweedimensionaal. Verplaatsen we dit vierkant weer in een richting die loodrecht staat op de 3 twee eerstgenoemde en weer over dezelfde stand, dan verschijnt er een driedimen- afsionale kubus. Deze kubus heeft drie dimensies: lengte, breedte en hoogte. Maar let nu goed op! Als we de kubus vervolgens verplaatsen in een richting loodrecht op de bovengenoemde drie richtingen, dan ontstaat een vierdimensionaal ding. Wij kunnen ons dit nauwelijks voorstellen, omdat we zelf in de drie-dimensionale wereld van de kubus wonen. Vergelijk dit maar eens met de een-dimensionale lijnlander: hij kan zich absoluut geen vierkant voorstellen, omdat in zijn wereld maar één dimensie bestaat. En 'platlanders' zouden net zoveel moeite hebben met een gewone kubus. Een vierdimensionale kubus Je kunt je een kubus die naast hoogte, breedte en diepte nog een dimensie heeft dus bijna niet voorstellen. En tekenen gaat ook nauwelijks. Toch hebben we een poging gedaan. Wat je in de eerste tekening ziet, is een hyperkubus. Als je ze gaat tellen, dan blijkt dat een hyperkubus 16 hoekpunten heeft, 32 ribben, 24 vlakken en... 8 kubussen als begrenzingen. Op het eerste gezicht lijkt dit heel gek, maar dat is het niet. Een lijn (één dimensie) loopt altijd tussen twee punten. En een vierkant (twee dimensies) wordt gevormd door vier lijnen. En als je de vlakken van Een hyperkubus een kubus (drie dimensies) telt, vind je dat er in totaal zes zijn. Het is dus eigenlijk logisch dat de hyperkubus (vier dimensies) acht grenskubussen heeft. Het is voor ons jammer genoeg onmogelijk om zo'n hyperkubus te maken. Net zoals het voor Dit artikel is eerder verschenen in Universum 1 van Wij vonden het echter nog steeds een interessant artikel en aangezien de kans erg klein is dat jullie in 1993 al lid waren leek het ons leuk het opnieuw in Universum te plaatsen. -- De redactie een lijnlander onmogelijk is een vierkant te tekenen. Je zou het vierkant voor hem kunnen uitvouwen tot een rechte lijn (zie tekening), maar dan moet de lijnlander wel heel veel fantasie hebben om te snappen dat een vierkant wordt gemaakt door het Een opengevouwen vierkant ene uiteinde naar het andere toe te buigen. Want voor dat ombuigen is een extra (tweede) dimensie nodig, en die kent de lijnlander niet! Zo zou je een platlander een bouwpakket voor een kubus cadeau kunnen doen door hem een opengevouwen kubus te geven. Maar hij zal dan wel heel beteuterd staan te kijken, als je hem vertelt dal hij de diverse vlakken in de derde dimensie moet omvouwen. Door een gelukkig toeval, zijn we onlangs in contact gekomen met een vierdimensionaal wezen (niet echt hoor!). Dit hyperventje gaf ons een opengevouwen hyperkubus cadeau. En die opengevouwen hyperkubus hebben we hier voor jou 8 Universum

9 De Vierde Dimensie getekend; je kunt hem zelf met een paar gewone, kartonnen kubussen nabauwen. Om er een echte hyperkubus van te maken, hoef je alleen nog maar de vlakken ABCO en A'B'C'O' op elkaar te plakken zonder de kubussen kapot te maken of te verbuigen... Veel succes! Leven in een tweedimensionale wereld In het volgende plaatje staan twee gelijkvormige driehoeken. Het enige verschil tussen de twee is dat ze ten opzichte van elkaar gespiegeld zijn. Als je de bladzijde precies op de spiegellijn dubbel vouwt, passen de driehoeken exact op elkaar. Een platlander zou dat niet begrijpen, want hij kan het papier in zijn tweedimensionale wereld immers niet dubbel vouwen! Voor hem zijn de twee driehoeken helemaal verschillend. Dezelfde platlander zou ook niet begrijpen dat de twee getekende (dus platte!) handschoenen, die hij een linker- en een rechterhandschoen noemt, voor ons in feite hetzelfde zijn. Wij kunnen zo'n handschoen in de derde dimensie immers gewoon omdraaien! Pak nu eens een paar handschoenen van jezelf. Eén ervan is links en de ander is rechts. Het zijn duidelijk verschillende handschoenen. Toch zou 'omklappen' via de vierde dimensie van de rechterhandschoen een linker maken. Dat zou wel betekenen dat de handschoenen voortaan alleen maar kunnen worden gedragen door iemand met twee linkerhanden... (Overigens: hetzelfde kan ook met schoenen!) In de volgende tekening zie je een armband van een tweedimensionaal meisje. De schakels rammelen wel, maar vallen niet los. Als driedimensionaal wezen kan je de schakels natuurlijk makkelijk los krijgen door ze verticaal omhoog (in de derde richting) te bewegen. Op dezelfde manier zou een vierdimensionaal wezen er geen enkele moeite mee hebben om de schakels van het kettingslot van je fiets los te maken zonder een betonschaar te gebruiken! Het maken van een tweedimensionale gevangenis voor een tweedimensionaal boefje is heel eenvoudig. Er zijn maar vier lijnen nodig om de verplaatsing 'vooruit', 'achteruit', 'naar links' en 'naar rechts' tegen te gaan. driedimensionale auto stappen, zonder de deur open te doen. En een vierdimensionale tandarts zou je kies kunnen trekken, zonder dat je je mond open doet! En de veters van je schoenen strikken is er ook al niet bij! Gezwets in de vierdimensionale ruimte? Wat heeft het eigenlijk voor zin om over de vierde dimensie na te denken? We hebben toch niet meer dan drie dimensies? Dat is waar, maar zo eenvoudig zit het heelal nu ook weer niet in elkaar. Vooral sterrenkundigen zijn erg geïnteresseerd in de vierde dimensie. En dat is allemaal de 'schuld' van Albert Einstein. Volgens Einstein is het heelal niet oneindig groot en heeft het waarschijnlijk ook geen grenzen. Hoe is dat nu mogelijk? Stel je bent een één-dimensionaal wezen, dat op een lijn leeft. Op een mooie dag Een opengevouwen ga je wandelen om hyperkubus te zien of je wereld Het lijkt alsof hij makkelijk zou kunnen ontsnappen door over één van de vier begrenzende lijnen heen te springen. Maar daar zou een beweging in een derde dimensie voor nodig zijn, en dat kan een platlander niet. Zo zijn onze gevangeniscellen begrensd door zes wanden, omdat wij driedimensionaal zijn. Op die manier worden ook de richtingen 'omhoog' en oneindig groot is of niet. Er zijn dan in feite twee mogelijkheden. Zo is het heel goed mogelijk dat je wereld niet meer is dan een kort lijntje: je kunt dan een aantal passen vooruit en een aantal passen achteruit gaan en dan houdt je wereld op. Maar stel je nu eens voor dat die wereld de zijkant van een CD is. Terwijl je alsmaar rechtdoor loopt, loop je over de rand van het schijfje 'omlaag' geblokkeerd. en buig je ongemerkt af in de tweede Maar een vierdimensionaal wezen zou uit onze gevangenis gemakkelijk kunnen ontsnappen, en wel in de vierde richting. Nog een paar gekke situaties: een vierdimensionaal wezen kan in een dimensie. En ondanks het feit dat je alsmaar 'rechtdoor' gaat, kom je uiteindelijk weer bij het begin uit! Beeld je nu eens in dal je een tweedimensionaal wezen bent, dat over een plat vlak wandelt, het oppervlak van een globe bijvoorbeeld. Ook dan kan je door 'rechtdoor' te lopen op je beginpunt uitkomen! Ongemerkt buig je tijdens je wandeling in de derde ruimterichting af. Dit lijkt wel wat op de werkelijke situatie voor ons aardbewoners; onze wereld heeft een eindige grootte, maar is 'onbegrensd'. Je kunt immers tot het einde der tijden naar het oosten blijven lopen zonder van de rand van de wereld af te vallen. Want er is geen rand! Heelal zonder grenzen Sterrenkundigen zijn heel erg benieuwd of ons heelal Universum

10 De Vierde Dimensie 'randen' heeft of niet. Ook ons heelal zou immers in de vierde dimensie gekromd kunnen zijn. En uit sommige experimenten blijkt dat dit inderdaad zo is. Om ons de situatie een beetje voor te kunnen stellen, gaan we nog even terug naar het heelal van de platlanders, de tweedimensionale wezens die op het oppervlak van een bol wonen. Stel je eens voor dat op het oppervlak van de bol stippen zijn geschilderd. Deze stippen stellen de sterrenstelsels in het heelal van de platlanders voor. De platte sterrenkundigen die naar de sterrenstelsels kijken, ontdekken op een dag dat de sterrenstelsels van elkaar weg bewegen! Wij driedimensionale wezens weten al snel wat er aan de hand is: vanuit de derde dimensie kunnen we zien dat de bol van de platlanders opzwelt als een ballon. Daardoor wordt het oppervlak van de bol steeds groter en bewegen de stippen (de sterrenstelsels dus) uit elkaar. Voor de platlanders betekent dit dat hun heelal groter wordt; het oppervlak van hun bol wordt immers ook steeds groter. Nu kunnen we ons ook een beetje voorstellen wat de sterrenkundigen bedoelen als ze het hebben over een heelal dat 'eindig is, maar onbegrensd'. Voor de platlanders heeft het heelal immers ook geen grenzen. En toch is hun bol niet oneindig groot. Ook ons heelal is eindig. Niemand weet precies hoe groot het is, maar het is zeker niet oneindig groot. En ook ons heelal heeft geen grenzen. Ons heelal is gekromd in de vierde dimensie: het is een soort vier-dimensionale bol, En net als de bol van de platlanders wordt ons heelal steeds groter: het dijt uit. Sterrenkundigen op aarde zien, net als hun collega's in Platland, de sterrenstelsels uit elkaar bewegen. De vierdimensionale ballon wordt dus steeds groter. De kunst van het knopen leggen Alleen in een driedimensionale ruimte kunnen we een knoop in een louw of een veter leggen. In een Eindeloze reis We hadden het net over een ééndimensionaal wezen dat over het oppervlak van een bol loopt en vervolgens weer bij zijn beginpunt uitkomt. Door de kromming van het heelal in een hogere dimensie zou zoiets in principe ook met ons kunnen gebeuren. Als we in een raket zouden stappen en alsmaar dezelfde kant op zouden blijven bewegen, dan zouden we na vele miljarden jaren weer op Aarde terecht kunnen komen. In de praktijk lukt dit niet: de reis zou dermate lang duren dat de Aarde al lang is verdwenen tegen de tijd dat we 'thuiskomen'. Ter afsluiting van dit lange, wereld ingewikkelde verhaal willen we nog twee brandende vragen beantwoorden: Wat is er buiten het heelal? En wat gebeurt er in de verre toekomst met hel heelal? De eerste vraag kent een kort antwoord. Net zo min als de tweedimensionale platlanders zich een tweedimensionale kan helemaal niet geknoopt worden en in een vierdimensionale wereld blijft geen knoop zitten. Waarom niet? voorstelling kunnen maken van wat er buiten hun bol-met-stippen is, kunnen wij ons niets voorstellen van de vierde dimensie. Voor ons driedimensionale wezens zal de vraag altijd onbeantwoord blijven. Wellicht dat er buiten dit heelal nog meer heelallen zijn, maar daar zouden we met ons driedimensionale lichaam nooit naar toe kunnen. Wat er in de verre toekomst met ons drie-dimensionale, in de vierde dimensie gekromde heelal gebeuren zal, is evenmin bekend. Maar er zijn slechts twee mogelijkheden. De eerste is dat ons heelal alsmaar groter zal blijven worden, de afstanden tussen de sterrenstelsels worden dan groter en groter en uiteindelijk zullen we de meeste stelsels uit het oog verliezen. De tweede mogelijkheid is dat de uitdijing van het heelal ooit zal stoppen. De vier-dimensionale ballon van ons heelal zal vervolgens leeglopen en krimpen, waardoor de sterrenstelsels steeds dichter bij elkaar komen te staan. Uiteindelijk zullen alle sterren, planeten, sterrenstelsels, zwarte gaten enzovoort, enzovoort zich dan in één armoedig puntje opeenhopen en komt er een einde aan het heelal zoals wij dat kennen. (Noot van de redactie: sinds een aantal jaren is duidelijk dat de eerste mogelijkheid die hier genoemd wordt de juiste is. Het heelal dijt zelfs steeds sneller uit!) Maar wat er ook zal gebeuren, wij aardbewoners maken dat allemaal niet meer mee. Net als de vierde dimensie, is de verre toekomst van miljarden jaren na nu voor ons onbereikbaar... Wil je meer weten? Edwin A. Abbott - Flatland. Dit (Engelstalige) science-fictionboek speelt zich af in een tweedimensionale wereld! Rudy Rucker - The fourth dimension. Voor wie alles wil weten over de vierde dimensie, reizen in de tijd, telepathie en heel veel spannende raadseltjes. Oplossing van 'de kunst van het knopen leggen' In een tweedimensionale wereld kan je geen touw knopen, omdat je op geen enkele manier een lijn zichzelf kunt laten kruisen. Daar is een derde dimensie voor nodig! Het enige dat je in Platland met lijnen en touwen kunt doen is ze buigen. In de Vierdimensionale ruimte blijft een knoop in een touw niet zitten, omdat je daar een extra vrijheidsgraad hebt. Kijk maar eens naar de omgekeerde situatie. Stel: we hebben een elastiek en willen daar ergens een enkele knoop in leggen, zonder het elastiek stuk te maken. In drie dimensies lukt dat niet. Maar in de vierde dimensie wel: je kunt immers een stuk van het elastiek in de vierde dimensie tillen waardoor het voor de driedimensionale waarnemer lijkt afsof dat stuk verdwenen is. Je hebt dan gewoon een elastiek met twee 'losse' uiteinden en dat laat zich gemakkelijk knopen. Vervolgens laat je het elastiek los uit de vierde dimensie en zie daar: een elastiek met een enkele knoop! Het omgekeerde kan natuurlijk ook. Geen enkele knoop is bestand tegen deze omweg via de vierde dimensie! 10 Universum

11 Nieuwe wetenschap Nieuwe wetenschap Door: Ruben van Moppes Albert Einstein heeft het gezegd: E = mc 2. En als Albert Einstein iets zegt, dan zal het wel kloppen, toch? En inderdaad blijkt zijn beroemde formule keer op keer te kloppen als we in een laboratorium tests doen. Wat maakt deze formule zo bijzonder en weten we echt 100% zeker dat deze formule klopt? Gewone wetenschap Goed, Einstein heeft dus een formule bedacht. Met de formule kun je uitrekenen hoeveel energie je kunt maken. Wat de formule precies betekent, daar gaat het hier nu even niet om. Wat wel interessant is, is dat allerlei wetenschappers met zijn formule aan de slag zijn gegaan om dingen proberen te snappen die ze eerst niet begrepen. Dat is vaak ook gelukt. Men kon dankzij deze formule verklaren waarom de zon licht en warmte geeft. En het bleek dat het proces dat binnen in de zon voor licht en warmte zorgt, volgens de berekeningen evenveel energie geeft als wat je zou verwachten als je de hoeveelheid licht meet dat op aarde komt. Het was een bewijs dat Einsteins formule klopte. Omdat we ook andere fenomenen met zijn formule opeens les daarbij horen en op die manier proberen we het te verklaren. Door formules te combineren, kom je dan op weer nieuwe formules die voor een klein aspect van toepassing zijn. Buitengewone wetenschap Om echt verder te komen, moet je iets nieuws verzinnen. De formules die Einstein ontdekte (hij heeft er veel meer ontdekt dan alleen E = mc 2 ), waren geen formules die hij ontdekte door andere formules te combineren, maar ze waren echt helemaal nieuw. Ze waren ook erg raar voor ons gevoel. Je zou denken, dat een raket oneindig snel zou kunnen reizen, als je maar genoeg kracht zet. Maar Einstein heeft ontdekt dat, hoe hard je de raket ook voorstuwt, je nooit harder kunt dan de lichtsnelheid. Of dat je minder snel oud wordt als je met hoge snelheid reist, dan iemand die stil staat. Of dat er behalve lengte, hoogte en breedte ook nog een vierde dimensie bestaat. Allemaal rare dingen die we ons niet kunnen voorstellen en die, voordat Einstein ermee kwam, ook niemand ook maar durfde te denken. Dat is een van de redenen dat Einstein zo beroemd geworden is: waar anderen dachten dat vreemde metingen nooit goed konden zijn, bedacht Einstein echt iets nieuws. formule kwam de huidige crisis voor! Natuurkundigen kijken alleen naar voorspelbare levenloze dingen die bij een test elke keer hetzelfde doen. Totaal andere wetenschap De formules die natuurkundigen en sterrenkundigen gebruiken om het heelal te beschrijven, zijn dus erg handig en succesvol. Maar we moeten niet vergeten dat het alleen maar een slimme manier is om de wereld te beschrijven. Mensen vergeten nog wel eens dat het heelal er eerst was, en dat wij mensen er formules bij bedacht hebben, en niet andersom. Mensen hebben zich, veel meer andere dieren, ver ontwikkeld in de afgelopen miljoenen jaren. De mens is vooral anders dan dieren vanwege onze zeer goede hersenen. Daarom kunnen wij erg goed logisch nadenken en verzinnen we formules, want die zijn ook logisch. Maar stel je eens voor dat er ergens buitenaards leven is. Het is een levensvorm die ook erg slim is, maar niet op een manier zoals wij door logisch te denken. Dat is heel moeilijk voor te stellen. Misschien is een klein beetje te vergelijken met honden die vooral hun goede neus gebruiken om dingen te ontdekken, terwijl wij vooral onze ogen gebruiken. Toch kan het best dat die buitenaards wezens ook zonder op onze manier logisch te denken en formules te gebruiken op een bepaalde manier slim genoeg zijn om er achter te komen hoe sterren licht en warmte geven. konden verklaren, hadden we steeds meer bewijs dat de formule klopte. Zo een ander fenomeen was bijvoorbeeld de radioactieve straling. Ook lukte het de mens om met de formule een atoombom te maken en later centrales waar we met kernenergie stroom opwekken. En elke keer ontstond er evenveel energie als we met de formule berekend hadden. Nadat Einstein zijn formule had bedacht, konden andere mensen dus allerlei dingen verklaren. Dat is wat er meestal gebeurd in de wetenschap. We zien dingen die we niet snappen, daarna gaan we kijken welke theorie en formu- Succes van wetenschap We beschrijven de wereld dus met rekenregels. Het is de laatste 400 jaar gebleken dat dat een heel handige manier is. Met die formules kun je dingen voorspellen en nieuwe apparaten bouwen. Het is zelfs zo handig, dat ook andere wetenschappen soms formules gebruiken. Economen gebruiken formules om te voorspellen of we meer of minder geld zullen hebben over een jaar. Een probleem dat dan ontstaat, is dat er rekening gehouden moet worden met menselijk gedrag en dat is lastig te voorspellen. In geen enkele economische We kunnen het soms nauwelijks voorstellen dat je op een andere manier dan door logisch na te denken het heelal kunt beschrijven. Maar tot 500 jaar geleden was het heel normaal: het uitgangspunt was dat er een god was die alles bepaalde en daarmee kon je het hele heelal beschrijven. Logisch nadenken was er dus niet bij. Dankzij vooral Galileo zijn we nu in een tijdperk waarin we alles logisch bekijken. Dankzij mensen als Einstein, die echt nieuwe wetenschap maakten, hebben we nu lasers en satellieten. Echte revoluties ontstaan pas als je het roer ook echt om durft te gooien! Wie weet hoe we over 500 jaar tegen het heelal aankijken? Dan zijn we misschien van mening dat het gebruik van formules wel heel primitief is. Wie weet hebben we dan een heel andere manier van kijken op de gevolgen van Einsteins formule E=mc 2. Universum

12 Weet je...? Weet je...? 1 Door: Ruben van Moppes De met kraters verweerde top van de hoogste berg in ons zonnestelsel: Olympus Mons op Mars De Kleine Prins op zijn planetoïde B612 Hoog De hoogste berg op aarde, gemeten vanaf zeeniveau, is de Mount Everest. Op Mars is er een berg die nog veel hoger is. De berg heet Olympus Mons en is 24 kilometer hoog! Voor zover we weten is dat de hoogste berg van ons zonnestelsel. Maar wie weet vindt de ruimtesonde New Horizons bij Pluto nog wel iets veel hogers. We zullen zien. Rondjes lopen Stel, je denkt dat je alsmaar rechtdoor loopt, maar na een uur ben je weer op dezelfde plek. Heb je dat wel eens gehad, of over gelezen? Als je echt rechtdoor loopt, duurt het op aarde ongeveer een jaar voordat je terug bent bij af. Op de gasreus Jupiter kun je helemaal geen rondje lopen, maar als het kon dan ben je 10 jaar ouder als je terug bent. Op de Maan ben je in 3 maanden al terug. In het boek De Kleine Prins van de Franse schrijver Antoine de Saint-Exupéry leefde de prins op een hele kleine planetoïde. Als hij rechtdoor liep, was hij al in 7 seconden thuis. 12 Universum

13 Weet je...? De achtbaan: een prima plek om alvast te trainen voor het echte astronautenwerk Betelgeuze (1) De rode ster aan de linker bovenkant van Orion heet Betelgeuze. Het is een gigantisch grote ster. Als onze Zon zo groot zou zijn als een pingpongbal, dan is Betelgeuze een flinke gymzaal. Omdat de ster niet alleen enorm groot is maar ook vrij dichtbij staat, is het zo'n beetje de enige ster die we door een grote telescoop kunnen zien als een schijfje. Alle andere sterren zijn te klein en staan te ver weg, die blijven stipjes, maar bij Betelgeuze kunnen we met wat moeite het oppervlak bekijken. Betelgeuze is de enige ster die we met een grote telescoop als schijfje kunnen zien. Astronautentraining Bij de ESA zijn sinds een paar maanden weer zes nieuwe astronauten. Die zes zijn gekozen uit een groep van meer dan 8000 aanmeldingen en waren erg gezond, sterk, slim en handig. Wil je later ook astronaut worden, dan kun je natuurlijk alvast oefenen in de zware tests die je zult moeten doen. Je wordt dan bijvoorbeeld heel hard rondgeslingerd in een centrifuge. Eigenlijk net als in de achtbanen van Walibi World, maar dan nog heel wat heftiger. Als je ouders dus moeilijk doen over een dagje naar het pretpark, zeg ze maar dat je gaat oefenen voor later! Astronauten doen ook veel training in het water, om gewichtloosheid na te bootsen. Dus ga eens een duikcursus doen! Meisjesastronomen Wel eens opgevallen dat sterrenkundigen vaak mannen zijn? Het blijkt dat meisjes die een vader hebben die vaak thuis is en erg zorgzaam, op school vakken als wiskunde en natuurkunde leuker vinden en er ook beter in zijn dan meisjes waarvan de vader weinig thuis is. En laten dat nou net de vakken zijn die je goed moet kunnen om sterrenkundige te worden. Dus als je later zelf kinderen hebt en je wilt dat de meisjes sterrenkunde ook leuk vinden, weet je wat je moet doen om dat te bevorderen! Domme Einstein Albert Einstein wordt wel gezien als het grootste genie allertijden. Maar daar dacht men toen Albert nog op school zat wel anders over. Zijn leraar Grieks riep eens wanhopig tegen hem: "Albert, van jou zal later echt nooit iets terecht komen!" Later, toen Einstein al lang beroemd was, moest hij het echter ook regelmatig afleggen tegen Niels Bohr. Einstein was het niet eens met stukken theorie uit de kwantummechanica van Bohr. Tot nu toe blijkt echter dat Bohr toch echt gelijk had. Ook verzon Einstein een "kosmische constante", maar vond dat idee later zijn grootste blunder ooit. Grappig was dat we nu denken dat die "kosmische constante" wel bestaat. Het was dus best een blunder om te denken dat het een blunder was... Betelgeuze is de enige ster die we met een grote telescoop als schijfje kunnen zien. issue6/fusion/dutch Betelgeuze (2) Betelgeuze is niet alleen erg groot, hij is ook erg oud. De ster zal ergens in de komende jaar het loodje leggen. Dat lijkt nog heel lang, maar als je bedenkt dat de ster al iets van 10 miljard jaar oud is, dan is jaar niet meer dan een laatste zucht op het sterfbed. Nou ja, een zucht zal het zeker niet worden. Betelgeuze is zo enorm groot, dat het einde van de ster een gigantische uitbarsting tot gevolg heeft. De ster zal maandenlang overdag te zien zijn en 's nachts bijna net zoveel licht geven als de volle maan. Hierbij kan zoveel straling vrijkomen dat het gevolgen kan hebben voor het leven op Aarde. Maar ja, dat gebeurt dus pas over jaar dus dat maakt geen mens meer mee. Of komt die explosie toch volgend jaar al? Dat zou best eens kunnen, want we weten het niet precies! Universum

14 Elke dag een beetje astronaut Elke dag een beetje astronaut 3 Door: Boudewijn Elsinga Waterzuivering, lichttherapie, gymschoenen en zelfs sieraden, wat hebben deze dingen gemeen? Je zult er misschien niet direct aan hebben gedacht, maar het antwoord is: ruimtevaart! De ruimtevaart heeft heel veel invloed gehad op de ontwikkeling van de techniek. Alleen al wat materiaaleigenschappen en efficiëntie betreft, is er veel te danken aan de producten die speciaal voor astronauten en hun voertuigen zijn bedacht. Een bekend voorbeeld is natuurlijk het zonnepaneel, dat satellieten en andere ruimtevaartuigen voorziet van elektrische energie via zonlicht. Tegenwoordig is de techniek hiervoor zo ver doorontwikkeld, dat men hiermee op huizen en in grote parken energie uit zonlicht wint. Je kunt er zelfs je mobiele telefoon mee opladen! Als satellieten niet afhankelijk waren geweest van deze duurzame (en lichte!) energievoorziening, was de ontwikkeling ervan waarschijnlijk veel langzamer gegaan. Zonnepanelen zijn namelijk niet eenvoudig te maken, maar in de satelliet-industrie gaat veel geld om en is er veel vernieuwing gaande. Hieronder kun je lezen over een aantal uitvindingen uit de ruimte: Waterzuivering Stel je voor: s nachts word je wakker en heb je een droge mond. Je kruipt je bed uit en loopt (stilletjes) naar de badkamer om een slokje water te drinken. Heerlijk! Maar hoe moet dat nou als je astronaut bent aan boord van het ISS (het International Space Station), of aan boord van de toekomstige missie naar Mars? Water is zwaar en je kunt er niet zo veel van meenemen de ruimte in. Nog erger: waar gaat het heen als je naar de WC bent geweest als astronaut in een veredelde koektrommel in een baan om de aarde? Voor beide vragen geldt hetzelfde antwoord: water is kostbaar in een ruimtevaartuig en moet worden gerecycled! Tijdens de Apollo-missies naar de maan is nog een andere truc gebruikt. De brandstof voor de raketmotoren bestond uit H 2 (waterstof), gecombineerd met O 2 (zuurstof). Slapen en waken Na het slokje water kruip je lekker je bed in. Wat heb je toch een heerlijk matras! Je hoeft je nooit om te draaien en je wordt altijd uitgerust wakker. Ook in het matras is ruimtevaart-technologie te vinden. Nou ja, niet in elk matras. Alleen in bepaalde exclusieve merken is deze technologie terug te vinden, omdat er uiteraard patent op is aangevraagd. De uiteindelijke ontwikkeling heeft ongeveer 5000 gepatenteerde pogingen nodig gehad! De technologie stamt uit een uitvinding die astronauten moest beschermen tegen de enorme G-krachten die ze te verduren kregen tijdens lancering en de landing. Het materiaal, een soort schuim, past zich exact aan aan de vorm van het menselijk lichaam en kan zo heel vloeiend het gewicht verdelen. Hierdoor lig je rustig en voorkomt het dat je continu ligt te woelen in je bed. Dit scheelt een hoop nek- en rugklachten en kan voor patiënten met jicht, bindweefselontsteking of bijvoorbeeld problemen met de bloedsomloop de pijn aanzienlijk verminderen. Ook al ligt het bed nog zó lekker, toch zul je op moeten staan. Het is toevallig winter en het regent ook nog! Misschien word je wel liever gewekt door de stralende zon. Want als het nog zó donker is, blijf je liever nog even liggen. Astronauten hebben hier ook last van. Sterker nog, veel van de ruimtevaarders hebben moeite om het normale dag- nachtritme vast te houden. Dat is niet zo gek natuurlijk, want in een ruimtestation brandt altijd wel ergens licht. En als je niet regelmatig om je as draait, is het buiten altijd dag of altijd nacht! Mensen op aarde kunnen hier ook last van krijgen als ze bijvoorbeeld s nachts in een verlichte ruimte werken. Zeker rond de poolcirkels waar de zon in de zomer nauwelijks ondergaat en het in de winter stikdonker is, kunnen mensen erg ongelukkig worden. Je hersenen reageren namelijk op licht om te bepalen of je wakker moet zijn, of juist slaperig bent. Dankzij de kennis die is opgedaan om te zorgen dat astronauten een beter humeur hebben en beter presteren, is er een speciale lichttherapie ontwikkeld waarvan iedereen nu kan profiteren. Er zijn zelfs wekkers te koop die geen geluid, maar licht maken om je wakker te krijgen! 14 Universum

15 Elke dag een beetje astronaut De brandstofcel Een brandstofcel is een apparaat dat energie uit een brandstof zoals waterstof haalt zónder verbranding. Hierdoor is het een ideaal apparaat in een kleine omgeving zoals in een ruimteschip. Tegenwoordig wordt ook geprobeerd om auto s te laten rijden met een brandstofcel. Op die manier komt er alleen water uit de uitlaat! Natuurlijk moet er eerst waterstof in de tank, zuurstof haal je gewoon uit de lucht. Waterstof komt op aarde nauwelijks in pure vorm voor. Wel kun je het maken door water te ontleden in een soort van omgekeerde brandstofcel. Hier is wel energie voor nodig. Als je vervuiling van auto s wil oplossen met dit systeem moet je natuurlijk wel schone energie gebruiken om waterstof te maken. Zonnepanelen bijvoorbeeld, of windenergie. Met de klimaatproblemen en de economische crisis van de afgelopen tijd is er steeds meer aandacht om energie duurzaam op te wekken, want olie en gas vervuilen de lucht, zorgen voor politieke spanningen en ze raken een keer op! De eerste Nederlandse astronaut, Wubbo Ockels realiseerde zich dit extra goed toen hij de aarde zag vanuit de ruimte: we moeten nieuwe technologie gebruiken om de wereld leefbaar te houden! Sindsdien is hij actief in de ontwikkeling van duurzame energie en heeft hij bijgedragen aan het succes van de Nederlandse raceauto s op zonne-energie, de onverslagen Nuna s. Via een brandstofcel kon een klein deel van de H 2 en O 2 worden omgezet in elektriciteit en H 2 O (water)! Om het water drinkbaar te maken, is er een filtersysteem ontwikkeld. De Shuttle missies stelden later hogere eisen aan de hoeveelheid water die het systeem aan kon en het systeem werd geperfectioneerd. Dit systeem, dat gebruik maakt van ongeveer 100 zilverdeeltjes op de miljard watermoleculen was een grote verbetering ten opzichte van het gangbare systeem dat gebaseerd was op een heel fijn filtergaasje. Op deze manier konden bacteriën en zware metalen veel makkelijker uit het water worden gehaald. Dankzij het bedrijf van P. Pedersen, die via NASA aan deze technologie kwam, hadden veel meer mensen over de hele wereld toegang tot schoon drinkwater. Sporten Eenmaal opgestaan wil je toch wat gaan doen. Lichaamsbeweging is gezond, dus besluit je een rondje te gaan fietsen (op de hometrainer, want buiten regent het nog steeds!). Waar je misschien niet zo gauw aan hebt gedacht, is dat lopen en staan op zích al een hele prestatie is. Het menselijk lichaam is volledig gericht op het leven op Aarde. Je botten zijn stevig en houden je lichaam overeind terwijl de aarde eraan trekt met haar zwaartekracht. In de ruimte ontbreekt de zwaartekracht en gaat bewegen stukken makkelijker. Astronauten zweven rustig van hun werkplek naar de koelkast en terug. Voor een astronaut bestaat er geen boven of onder. Hierdoor hoeven botten en spieren niet zoveel te doen en worden ze langzaamaan zwakker. Ook je hart heeft minder werk. Als je er niets aan zou doen, zou je na terugkomst op aarde maanden moeten herstellen om weer normaal te kunnen lopen. Gelukkig hebben astronauten een heleboel fitness-apparaten aan boord om in vorm te blijven. Veel van die technieken worden nu toegepast in toestellen en trainingsprogramma s voor mensen die gewoon op aarde aan hun conditie willen werken. Ook voor de klassieke buitensporten zoals hardlopen of tennis, zijn uitvindingen uit de ruimte gebruikt. Om de schokken De Nuna 5 raceauto van de neerkomende voet goed op te kunnen vangen, is in de zolen van moderne sportschoenen hetzelfde systeem te vinden als waarmee de scharnieren van een ruimtepak zijn gemaakt. Hierdoor is er soepele vering en slijt het materiaal heel langzaam. Sieraden Na het sporten ga je nog even naar de juwelier om een cadeautje voor je oma te kopen. Een bijzonder sieraad van glas. Niet van diamant of robijn, maar van glas! Om astronauten tijdens een wandeling op de maan te kunnen beschermen tegen de felle zon, hebben ze een speciaal vizier op hun helm. Tussen twee laagjes glas zit een heel dun laagje goud. Dit reflecteert het zonlicht voor het grootste deel en beschermt de ogen en huid van de astronaut. Vergelijk het maar met het kijken naar de zon door een CD. Dit speciale materiaal is terechtgekomen bij sieraden ontwerpers en heeft de naam gekregen dichromatisch glas, oftewel tweekleurig glas. Ook het maken van sieraden van metaal heeft een hoop te danken aan de ruimtevaart. Er zijn hele hoge temperaturen nodig om de waardevolle metalen te smelten en de steentjes vast te zetten. Soms wel 1800oC! Sieraden zijn meestal niet erg groot, en de warmte is dan een probleem. Een slimme edelsmid heeft daar wat op gevonden. Hij gebruikte dezelfde isolatie-techniek die is uitgevonden voor het hitteschild van de Spaceshuttle. Hierdoor kon hij eenvoudig werken met de hoge temperaturen. Misschien wel de belangrijkste uitvinding uit de ruimte is waarschijnlijk de ontdekking van een heel bijzonder en zeldzaam sieraard: de aarde! Toen men voor het eerst de aarde van een afstand zag, als een mooie, maar kwetsbare blue marble (blauwe knikker), besefte men dat we er maar beter zuinig op kunnen zijn. Sindsdien is er veel aandacht voor het milieu en kan de aarde goed in de gaten worden gehouden door satellieten. Met z n allen moeten we zorgen dat deze mooie planeet leefbaar blijft, omdat het eigenlijk de enige plek in de ruimte is waar we kunnen leven. Eigenlijk zijn we allemaal een beetje astronaut. Bron: Uitvindingen uit de ruimte, David Baker, uitgeverij Uniepers Abcoude i.s.m. Natuur & Techniek Amsterdam, Universum

16 Astronomy Picture of the Day Astronomy Picture of the Day Door: Rogier van het Schip De website Astronomy Picture of the Day (APOD) laat al jaren iedere dag een andere afbeelding uit de sterrenkunde zien. Omdat lang niet iedereen 'm kent, wil ik hier even een aantal mooie afbeeldingen laten zien zodat meer mensen de schoonheid van deze site leren kennen! In december 1968, toen de Koude Oorlog nog in volle gang was, vloog de bemanning van Apollo 8 tien keer rond de maan als een van de laatste tests. Op kerstavond kwamen ze net achter de maan vandaan en leek de aarde op te komen. Ze maakten deze foto, om te laten zien dat we allemaal op dit kleine blauwe bolletje wonen, Amerikaan of Rus. Dit is geen spons, maar de maan Hyperion van Saturnus, zoals die gefotografeerd is door de Cassini ruimtesonde in september De kleurverschillen komen waarschijnlijk door de verschillen in samenstelling van de rotsen. Hyperion is zo n 250 km in doorsnee en is waarschijnlijk een en al tunnels en grotten van binnen! Iedere dag een andere achtergrond op je computer? Wil je iedere dag een mooie sterrenkundige afbeelding op de achtergrond van je computer, dan kan Astronomy Picture of the Day je daar mee helpen. Er is een programma te vinden op Als de RSS Feeds computer van je ouders is, overleg dan even met hen voor je dit installeert! Gebruik je Firefox? Dan is het bijhouden van APOD heel gemakkelijk met RSS feeds. Dit zijn nieuwsstromen die door Firefox automatisch worden bijgehouden, zodat je makkelijk kunt bijhouden of er al een nieuwe afbeelding te zien is. Om de RSS feed van APOD te openen, ga je naar gsfc.nasa.gov/apod.rss. Je Firefox laat dan een Add Live Bookmark popup zien. Het makkelijkst kun je deze maken op de Bookmarks Toolbar, zodat de nieuwe bookmark altijd te zien is. Je hebt nu altijd de nieuwste APOD afbeelding binnen handbereik! Deze prachtige afbeelding laat zien dat er wel degelijk drie dimensies zijn in de ruimte, ondanks dat het er maar twee lijken door een telescoop. Je ziet de Bubble nevel, een bel gas die naar buiten wordt geduwd door de straling van de centrale ster. Rechts in beeld zie je een grote gaswolk. Door de straling van de centrale ster gaat dit gas gloeien, zodat we het kunnen zien. De bel is zo n tien lichtjaar in doorsnee en groeit nog steeds. 16 Universum

17 Hoe ver kun je kijken? Deel II Hoe ver kun je kijken? Deel II Door: Ruben van Moppes 3 In de vorige UV stond hoe je uit kunt rekenen hoe ver je kunt kijken. Dat wil zeggen: wat is de afstand tussen jouw ogen en de top van een toren die je nog net kunt zien. Maar nu willen we weten wat de afstand is vanaf jouw voeten tot de voet van die toren. Dat is namelijk niet precies hetzelfde. moet je weer de twee kleine driehoeken gebruiken in de tekening. Belangrijk is om te weten hoeveel graden de hoeken zijn in de driehoeken. Kijk eens op de volgende site voor meer informatie over de verhoudingen in driehoeken. door de afstand van de straal van de aarde waarbij de hoogte van jou ogen (1,5 meter, ofwel 0,0015 kilometer) zijn opgeteld (totaal dus 6378,0015 km). Neem van de uitkomst hiervan de arccosinus en vermenigvuldig dat weer met de straal van de aarde. Zo kun je ook de afstand over de aarde bepalen van het gedeelte vanaf de rand van de aarde tot de voet van de toren. Daarna tel je beide getallen bij elkaar op. In de figuur staat nog eens de tekening waarmee je kunt uitrekenen hoe ver de afstand van je ogen tot de top van het gebouw is. Als je gaat wandelen, dan volg je een krom pad, over de rand van de aarde. Dit kromme pad is een gedeelte van een cirkel. (Als je de cirkel rond loopt, loop je dus een rondje op de aarde.) De vraag is nu: welk gedeelte van die cirkel loop je? Om dit uit te rekenen De "cosinus" en de "arccosinus" zijn hierbij belangrijk om te snappen. Bij berekeningen worden hoeken vaak in radialen uitgedrukt. Om de afstand van het gedeelte vanaf jouw voeten tot de rand van de aarde die je nog net kunt zien te bepalen doe je het volgende: In figuur 2 staat hoe je het in Excel moet programmeren. In cel C7 staat dan de afstand. De naam "boogcos" is wat de Nederlandse Excel gebruikt voor de arccosinus. In de Engelse Excel heet het "acos". Let verder op dat alle afstanden in kilometers zijn; een meter is 0,001 kilometer. Zo kun je ook uitrekenen of er op andere planeten of de maan andere getallen uitkomen. Hiervoor moet je de afstand van de straal veranderen. Van de maan is die 1738 km en van Jupiter is die km. En als je de vorige UV er nog eens bijpakt, dan kun je ook uitrekenen wat het verschil is tussen de rechte afstand van jouw ogen tot de top van het object, en de afstand van jouw voeten tot de voet van het object. We kunnen vast verklappen: het verschil is klein. Maar hoe klein is dat verschil precies? En wordt het verschil minder klein als de toren hoger wordt? Deel eerst de straal van de aarde (6378 km) Universum

18 Met de kijker op jacht Met De Kijker Op Jacht Door: Alke van der Kloet De nachten worden al weer langer en de dagen korter. Tijdens heldere avonden kun je dus weer lekker lang gaan waarnemen. Als je dit gaat doen denk er dan aan dat je warme kleren aantrekt. Het koelt snel af wanneer de Zon onder is en nu het helder is komt de kou vanuit het heelal op je af. Hierdoor vriest het snel tijdens een mooie waarneemnacht. Wat ik zelf altijd goed vind helpen is hotpacks in mijn jaszak stoppen en als het even kan onder het genot van een warme kop chocolademelk mijn ogen te laten wennen aan het nachtzicht. Als je nog moet wennen aan het nachtzicht kun je natuurlijk ook prima waarnemen. Je kunt bijvoorbeeld planeten gaan waarnemen, maar ook de Maan. Voor veel mensen is het heel indrukwekkend als ze voor het eerst naar de Maan kijken met een telescoop. Als je wilt beginnen met de Maan en vervolgens objecten als sterrenhopen en nevels wilt gaan waarnemen is een avond waarbij de Maan vroeg ondergaat of laat opkomt het handigst. Als de Maan bijvoorbeeld vroeg onder gaat, kun je op deze manier de Maan waarnemen en heb je later geen hinder van het licht wat van de Maan af komt. Een goeie manier om oog te krijgen voor details bij het waarnemen is door het maken van tekeningen of het beschrijven van het object dat je aan het waarnemen bent. Als je hier nog niet erg goed in bent kun je beginnen met het beschrijven of tekenen van de Maan of planeten. Planeten Uranus is op een donkere plek met een heldere hemel net waarneembaar met het blote oog. De planeet staat in het sterrenbeeld Waterman (Aquarius) net onder het sterrenbeeld Vissen (Pisces). De kunst is deze planeet te onderscheiden van de sterren. Naast Uranus zijn er in het sterrenbeel Capricornus twee andere planeten te zien. Jupiter is met gemak waarneembaar met het blote oog en is een handig hulpmiddel om Neptunus op te sporen. Neptunus is met het blote oog niet te zien, maar is met een verrekijker al wel 18 Universum

19 Met de kijker op jacht te zien. Als je Jupiter rechtsonder in je verrekijker hebt zal Neptunus linksboven in je verrekijker te zien zijn. Net als bij Uranus zal het ook hier een uitdaging zijn om de planeet tussen de sterren te vinden. Jupiter is een mooie planeet om te gaan waarnemen. De Gallileïsche manen kun je al met een verrekijker bekijken. Als je een telescoop erbij pakt kun je al heel snel wolkenbanden van de planeet zien. Perseus Perseus is een sterrenbeeld dat in het noordoosten aan de hemel staat. In dit sterrenbeeld bevindt zich rondom de helderst ster die α (alfa) Perseï wordt genoemd, een open sterrenhoop. Een andere open sterrenhoop in dit sterrenbeeld is M34 die tussen Perseus en Andromeda in staat. Je kunt deze objecten gaan bekijken met bijvoorbeeld een verrekijker of met een kleine telescoop van 6cm met een lage vergroting. Als je dit doet, probeer dan eens te schatten hoeveel je er kunt zien en of je wat opvalt. Zo kun je bijvoorbeeld met een vergroting van 100x een dubbelster in de sterrenhoop M34 ontdekken. Welke is dit? Kun je dit gaan beschrijven? Zijn er nog andere opmerkelijke dingen? Neem de tijd om er naar te kijken, dan valt je steeds meer op. Het vinden van de objecten die je zocht geeft een kick. Zeker als ze moeilijk te vinden zijn, maar er naar kijken en je waarnemingen vastleggen is minstens zo leuk. Cassiopeia Dit is een sterrebeeld in de vorm van een W of een M. Het hangt er net vanaf hoe je er tegenaan kijkt. Ook dit sterrenbeeld heeft veel moois te bieden. Neem nou M103, deze is relatief gemakkelijk te vinden want hij staat vlak bij de een heldere ster die ook wel δ (delta) Cassiopeia wordt genoemd. Als je gaat star hoppen door je kijker op δ Cassiopeia te richten en vervolgens je kijker beweegt in het verlengde van de lijn tussen de middelste ster van Cassiopeia en δ Cassiopeia kom je vanzelf deze open sterrenhoop tegen. Je kunt heel mooi zien dat in het midden van de sterrenhoop een oranje/rode ster staat. Wanneer je wilt oefenen met het tekenen van sterrenhopen raad ik je M103 aan, omdat hier relatief weinig sterren in staan. Desondanks is het wel een prachtige sterrenhoop. Er is nog meer, voor de waarnemers onder ons die M103 geen uitdaging vinden! H en Chi zijn 29 augustus door Stijn Linnebank waargenomen. Hij heeft het volgende beschreven: Ik zie twee verschillende delen en die staan links en rechts van elkaar. Het linkerdeel is wat compacter en heeft wat meer sterren. Het rechterdeel is wat losser. Ik zie bij het linkerdeel drie primaire kernsterren met wat stof eromheen. Bij het linkerdeel zie ik ook wat sterren eromheen zitten. En rechts lijkt de kern gewoon zwart met een paar sterren eromheen. Universum

20 Met de kijker op jacht NGC 869 en NGC 884 oftewel H en Chi zijn twee sterrenhopen die zelfs met het blote oog met gemak te zien zijn. Ze bevinden zich tussen Cassiopeia en Perseus en zien er tevens prachtig uit met de verrekijker. Vind je deze sterrenhopen die elk al meer dan honderd sterren bevat met de verrekijker al mooi? Pak er dan eens een kleine telescoop bij richt hem op de hopen en neem de tijd om ze te bekijken en van het waarnemen te genieten. De sterrenhopen staan dusdanig dicht bij elkaar aan de hemel dat je ze met de juiste vergroting prima in één gezichtsveld kunt bekijken. Andromeda Een ander object dat gemakkelijk te vinden is en er mooi uit ziet is M31 de Andromedanevel. Dit is een sterrenstelsel. Dit sterrenstelsel hoort bij de lokale groep. Dit is een cluster van sterrenselsels waar ons sterrenstelsel de Melkweg ook in zit. En zoals jullie wellicht weten kunnen we de Melkweg als een band van sterren aan de hemel zien. Er zijn niet veel objecten die zo ver van ons af staan en we toch met het blote oog kunnen zien. De Andromedanevel is het meest nabijgelegen sterrenstelsel en toch staat het 2,2 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Bedenk dat één lichtjaar de afstand is die het licht aflegt in één jaar is. Het licht heeft een snelheid van ruwweg meter per seconden. En toch moet het licht 2,2 miljoen jaar reizen voordat het opgevangen wordt door onze ogen en wij het kunnen waarnemen. De reden dat wij de Andromedanevel zo goed kunnen zien is, omdat hij relatief dichtbij is en doordat hij bestaat uit ruim 200 miljard sterren. De volgende beschrijving van de Andromedanevel is tevens van Stijn Linnenbank. Zijn beschrijving is als volgt: Ik zie dit een beetje als een pluizige bol met uitsteeksels van boven naar beneden en centraal zie ik iets wits. Hij staat een beetje verticaal. Ik zie vooral aan de linkerhelft wat stof al zie ik dat aan de rechterkant niet echt veel, maar ook daar zie ik dat een beetje. Triangulum Vlak onder Andromeda staat het sterrenbeeeld Triangulum, zoals de naam al aanduidt bestaat dit sterrenbeeld uit een paar redelijk heldere sterren die bijna een gelijkbenig driehoek vormen. De sterren die de driehoek vormen in dit sterrenbeeld zijn aangeduid met de α, β en γ. Sommigen van jullie zullen al wel weten dat magnitudes een helderheidschaal is, waarbij een hoger getal voor een zwakker object gebruikt wordt. Een object van een magnitude van zes het zwakste is dat je kunt zien met het blote oog. De sterren in dit sterrenbeeld hebben een magnitude tussen de drie en vier. De α-ster is de punt van de driehoek en is dus het helderst. De β-ster is de punt die het dichts bij het sterrenbeeld Andromeda staat. De overgebleven punt is dan uiteraard de γ-ster. Er staan twee deepsky-objecten in dit kleine sterrenbeeld Er staan twee deepsky-objecten in dit kleine sterrenbeeld. Bij het waarnemen van deepsky-objecten is periferen heel erg belangrijk. Periferie is een waarneemtechniek die berust op het feit dat je ogen beter licht waarnemen wanneer je net naast het object gaat kijken. Dit komt, doordat je, wanneer je recht naar een object kijkt, je met je kegeltjes waarneemt. Deze kegeltjes zijn specifieker voor het zien van kleur, maar daardoor minder gevoelig voor licht. De staafjes die om de kegeltjes heen zitten gebruik je eigenlijk meer als je wat ziet vanuit je ooghoeken, als je er dus niet recht naar kijkt. Met deze staafjes zie je geen kleur, maar deze zijn wel lichtgevoeliger dan de kegeltjes. Bij waarnemen is het daarom handig als je een object bekijkt of zoekt om niet rechtstreeks daar naar te kijken maar er net naast zodat je meer licht opvangt van het object wat je zoekt. Of je links of rechts van het object moet kijken licht aan je eigen ogen en of voorkeur. Het zwakste sterrenstelsel van de twee die ik behandel is NGC 925. Voor je gaat zoeken moet ik erbij zeggen dat deze helaas niet op de sterrenkaart staat. Dit sterrenstelsel zou tussen Perseus en de Triangulum weergegeven moeten worden als hij erop zou staan. Waar je hem kunt zien is ongetwijfeld wel op internet te vinden. NGC 925 is een lichtzwak object waar je wel een 20cm of eventueel en 15cm telescoop voor nodig hebt. Als je tegen NGC 925 aankijkt kijk je niet tegen de zijkant aan zoals bij de Andromedanevel, maar je ziet het meer van bovenaf. M33/NGC 598 is veel helderder dan NGC 925. Het is op twee andere sterrenstelsels na de grootste van de lokale groep. Hij verliest namelijk van onze Melkweg en de Andromedanevel. Desondanks is het toch een sterrenstelsel met een diameter van lichtjaar. Men vermoedt dat het een metgezel van de Andromedanevel is door de invloeden van de zwaartekracht. Als je naar M33 kijkt zul je het van bovenaf kunnen zien. Mocht je nou je waarnemingen vastgelegd hebben, deel ze dan met ons. Wij zijn heel erg nieuwsgierig wat je gezien hebt. Dit kan in de vorm van een tekening, een foto of gewoon een beschrijving met woorden. Hoe dan ook wij zijn benieuwd en kijken er naar uit en wie weet komt dan jou waarneming ook in de Met De Kijker Op Jacht te staan! Je kunt je waarnemingen opsturen of mailen naar: Waarneem Commissie JWG Alke van der Kloet Oude Ebbingestraat 78a 9712 HM Groningen alkemettevanderkloet@gmail.com 20 Universum