Gala van de Wetenschap 2016 was ‘snoepwinkel van de wetenschap’

Van het allerkleinste tot het allergrootste: het Gala van de Wetenschap vierde op 22 november in de Amsterdamse stadsschouwburg de wetenschap in volle glorie. Sprekers van Amsterdam tot aan Maastricht vertelden over actuele ontwikkelingen in de academische wereld.

Het Gala van de Wetenschap opende met indrukwekkende anekdote over dementie. Foto: Bob Bronshoff

De lichten dimmen, het geroezemoes in de zaal verstomt. Een jonge dame loopt het podium op. Met een enkel spotje op haar gericht vertelt ze een verhaal over een oude vrouw. De vrouw is niet op haar gemak. Ze heeft last van een ongenode gast in haar woning. Er loopt af en toe een jong meisje rond.

Een familielid van de oude vrouw komt bezorgd poolshoogte nemen. ‘Waar kom je dat meisje tegen als ze er is?’ De vrouw neemt het familielid mee naar de slaapkamer. Ze wijst naar de andere kant van de ruimte. Daar staat een spiegel. Dat kleine meisje, blijkt geen klein meisje. Het blijkt de oude vrouw zelf, die in haar spiegelbeeld zichzelf als klein meisje ziet. Zo begint de avond klein: met een breekbare anekdote over een vrouw met dementie.

Van dementie tot het universum

De mens, de aarde, het universum. In de tweeënhalfuur die zouden volgden, betraden wetenschappers het podium die de gehele breedte van de wetenschap bestrijken – van onderzoek naar dementie tot de nieuwe kijk op het universum van theoretisch fysicus Erik Verlinde. Het vierde Gala van de Wetenschap, georganiseerd door New Scientist, had voor ieder wat wils.

Na het indrukwekkende openingsverhaal over het kleine meisje en de spiegel gaf presentator en hoofdredacteur van New Scientist Jim Jansen het woord aan cultureel antropoloog Anne-Mei The. Zij begon met een betoog waarin ze een lans brak voor een nieuwe manier van omgaan met dementie. De ziekte genezen gaat ons voorlopig niet lukken, stelde ze. We moeten daarom op zoek naar manieren om goed met dementie om te gaan. En daarin moeten de behoeften van mantelzorgers, voor wie situaties zoals die met het meisje in de spiegel aan de orde van de dag zijn, een grotere rol spelen.

Geen verrassing, maar daarom niet minder leuk: ook met hulp van Robbert Dijkgraaf zijn de Maagdenburger halve bollen niet uit elkaar te krijgen. Foto: Bob Bronshoff
Geen verrassing, maar daarom niet minder leuk: ook met hulp van Robbert Dijkgraaf zijn de Maagdenburger halve bollen niet uit elkaar te krijgen. Foto: Bob Bronshoff

Geneticus Hans Clevers volgde met een uitleg over stamcelonderzoek. Hij kon op een aantal oehs en aahs rekenen toen hij liet zien dat je darmstamcellen beter kunt leren begrijpen door de binnenkant van rattendarmen in alle kleuren van de regenboog te laten oplichten. Na Clevers was het tijd voor een publieksexperiment. Hieruit bleek dat zelfs met Robbert Dijkgraaf, theoretisch fysicus en president van het Institute for Advanced Study in Princeton, of Erik Verlinde in een touwtrekteam geen kruid is opgewassen tegen vacuüm getrokken Maagdenburger halve bollen.

Nieuwe fysica

LEESTIP Naar aanleiding van de publicatie van Verlinde schreef New Scientist-redacteur George van Hal het boek Elastisch Universum, waarin de baanbrekende ideeën van Erik Verlinde toegankelijk worden uitgelicht. Bestel nu in onze webshop (€ 7,95).

Na de pauze volgde de kers op de taart: een bespreking van de theorie van Erik Verlinde. Deze theorie, wanneer correct, gooit een groot deel van de theoretische fysica overhoop. Vorige week schoof Verlinde daarom zelfs aan bij De Wereld Draait Door. Verlindes theorie is geen lichte kost. Daarom gaf New Scientist redacteur George van Hal allereerst een spoedcursus theoretische fysica. In een razend tempo besprak hij de twee grote problemen waar de natuurkunde momenteel mee kampt: 95 procent van het universum ontbreekt en de twee leidende natuurkundige theorieën werken niet goed samen.

Dat het leeuwendeel van het universum zich aan onze ogen onttrekt, concluderen wetenschappers uit de beweging van sterren en sterrenstelsels. Sterren in de buitenste regio’s van sterrenstelsels bewegen sneller dan astronomen verwachten. Denk aan een zweefmolen, legde Van Hal uit, waarbij de kabels de zwaartekracht voorstellen. De kabels van de molen zijn niet stevig genoeg om te verklaren hoe de inzittenden zo snel rond kunnen draaien zonder uit de molen te vliegen. Er is te weinig zwaartekracht. Een verklaring hiervoor is donkere materie, een materiaal dat we niet kunnen zien, maar wel extra massa – en dus extra zwaartekracht – oplevert in de stelsels. Ondanks intensieve zoektochten is deze vorm van materie echter nog nooit waargenomen.

Verder uitzoomend, zie je dat sterrenstelsels uit elkaar bewegen: het heelal dijt uit. Dat komt doordat alles tijdens de oerknal een flinke zet kreeg. Het heelal groeide in omvang. Vreemd genoeg wordt deze uitdijing niet afgeremd. Dat is wel te verwachten, omdat de zwaartekracht een aantrekkende kracht is die ervoor zorgt dat sterrenstelsels naar elkaar toe trekken. Er is dus een mysterieuze kracht die het heelal als een fietspomp op blijft blazen: donkere energie. Over de aard van donkere energie, die 68,3 procent van het heelal uitmaakt, is nog steeds weinig bekend.

Revolutionaire theorie?

Naast het ontbrekende deel universum kampt de natuurkunde met het probleem dat de twee best werkende natuurkundige theorieën van dit moment (op grote schaal de algemene relativiteitstheorie van Einstein en op kleine schaal de theorie van het gedrag van elementaire deeltjes) niet samengaan. De crux zit hem in de werking van zwaartekracht. Het gedrag van elementaire deeltjes wordt goed beschreven door de quantummechanica. De zwaartekracht lijkt alleen een rol te spelen op grotere schaal – zoals bij sterren, planeten of appels. Het samenvoegen van deze twee theorieën lukte zelfs zwaartekrachtsgenie Einstein en quantumheld Bohr niet.

New Scientist-redacteur George van Hal plaveide de weg voor een bespreking van Erik Verlindes theorie. In 10 minuten legde hij de vinger op de zere plekken van de huidige theoretische fysica. Foto: Bob Bronshoff
New Scientist-redacteur George van Hal plaveide de weg voor een bespreking van Erik Verlindes theorie. In 10 minuten legde hij de vinger op de zere plekken van de huidige theoretische fysica. Foto: Bob Bronshoff

De nieuwe theorie van Verlinde biedt in een keer een oplossing voor de ontbrekende 95 procent van het universum en biedt hoop voor een vereniging met de quantummechanica. De theorie beschrijft emergente zwaartekracht. Hierbij ontstaat zwaartekracht als gevolg van informatie die zich verplaatst. Dit is te vergelijken met temperatuur. We meten het wel met thermometers, maar eigenlijk is het een illusie. Het is slechts een gevolg van het bewegen van moleculen.

Vooralsnog is het idee van Verlinde nog een hypothese. De komende jaren zullen experimenten uitwijzen of hij gelijk heeft. Mocht dit zo zijn, dan kan hij zeker rekenen op een Nobelprijs.

Drie dimensies

Jim Jansen en Robbert Dijkgraaf luisteren naar de heldere uitleg van Erik Verlinde. Foto: Bob Bronshoff
Jansen en Dijkgraaf luisteren naar de heldere uitleg van Erik Verlinde. Foto: Bob Bronshoff

Het Gala van de Wetenschap 2016 sloot af met een klapper. Erik Verlinde en Robbert Dijkgraaf namen plaats op een sofa op het podium. Onder leiding van Jansen bespraken de twee heren, die tot de knapste koppen van Nederland behoren, Verlindes potentieel revolutionaire theorie. Zo kwam de vraag ter tafel: ‘Erik, kun je uitleggen wat het concept ‘informatie’ is, waarop je je theorie baseert?’ Waarop zijn gedecideerd antwoorde luidde: ‘Nou, nee.’

De theorie van Verlinde zou te kort worden gedaan als je veronderstelt dat deze in tien minuten op een podium kan worden uitgelegd. Wel nam Verlinde nog even tijd om zijn belangrijkste formule, die op een whiteboard op het podium stond, te bespreken. ‘Die 6 staat er omdat we in drie dimensies leven.’ Daarmee het publiek in verwondering achterlatend.

Zowel het '='-teken als het getal 6 konden op belangstelling rekenen bij de bespreking van Verlindes belangrijkste formule. Foto: Bob Bronshoff
Zowel het ‘=’-teken als het getal 6 konden op belangstelling rekenen tijdens de bespreking van Verlindes belangrijkste formule. Foto: Bob Bronshoff

Robbert Dijkgraaf had tot slot het laatste woord. Hij benadrukte het belang van originele denkers zoals Verlinde die zich met grote problemen bezig houden en met gewaagde nieuwe ideeën durven te komen. Gevraagd naar zijn gevoel over de avond sloot hij na drie uur wetenschap, gevolgd door applaus, af met de woorden: ‘Ik voelde me vanavond als een kind in de snoepwinkel van de wetenschap.’

Tekst: Dorine Schenk en Joris Janssen

Mede mogelijk gemaakt door:
mede-mogelijk-gemaakt-doorAltijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.


Lees verder:

Over de auteur

New Scientist



10 Reacties

  • Frans Goedhart

    | Beantwoorden

    Het experiment met de Maagdenburger halve bollen is natuurlijk pas leuk en overtuigend als het loskrijgen moeite kost, maar uiteindelijk wel lukt. Ook al om overtuigend te zijn dat de boel niet ‘op slot’ is gedaan moet blijken dat ze met veel kracht wel los kunnen.
    De oorspronkelijke demonstratie vond, als ik goed ben geïnformeerd, plaats met een bol met een straal van 25cm, oppervlak dus ongeveer 2000cm². Benodigde kracht ongeveer 20000N, voor het gemak 2000 kilo trekkracht.
    Die eerste demonstraties werden uitgevoerd met 16 (2×8) paarden. Het zou toch wel vreemd zijn als die paarden niet in staat zouden zijn om gemiddeld zo’n 125 kilo trekkracht te leveren.
    Dus volgens mijn ‘theorie’ is het publieksexperiment eigenlijk mislukt. 🙂

  • Frans Goedhart

    | Beantwoorden

    Volgens mij moet ik mijn schoolgeld terug gaan halen.
    Bol met straal 25 cm is natuurlijk 4*Pi*r2 oppervlak = 12*625 = 8000.
    .
    Maar ja, dan moet je het natuurlijk niet hier voor de zekerheid toch maar aan de rekenmachine overlaten:
    http://derekenmachine.nl/bol-oppervlakte/
    .
    En dan word je ook nog op het verkeerde been gezet door
    https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Maagdenburger_halve_bollen
    .
    En ook nog eens door
    https://youtu.be/mrXxHBi0F8U
    .
    Zouden die dan allemaal ongelijk hebben…?

    Nou, mijn oorspronkelijke bijdrage valt helaas meer in de categorie “de zwager van de vriendin van een kennis van mij heeft het zelf op internet gezien”, en ik waag me nog maar niet aan aanvullingen op de hypothese van Erik Verlinde….

  • Frans Goedhart

    | Beantwoorden

    Het zit me toch niet lekker. Bijna overal wordt een trekkracht van ongeveer 2000kg vermeld voor een bol met straal 25cm.
    Dat zou dan komen omdat de te overwinnen kracht niet gelijk zou zijn aan de totale druk van buiten minus de totale druk van binnen, maar aan de kracht van buiten die virtueel op de schijf zou drukken die zich binnen de cirkel van de verbinding tussen de twee halve bollen bevindt, en de druk van binnen.
    Weer een andere berekening gaat ervan uit dat alleen de horizontale krachten van de mogen worden meegerekend, die gelijk zijn aan de verticale, dus dan kom je op 8000/2.
    .
    Ik zou zeggen: de hoogste tijd voor een experiment waarbij de kracht wordt gemeten die nodig is om Maagdenburger halve bollen van diverse formaten van elkaar los te trekken.
    .
    Maar er is hier vast wel iemand die het goed uit kan leggen.

  • Frans Goedhart

    | Beantwoorden

    Ik waag er nog twee quizvragen aan als dat mag:

    1: Wat is het makkelijkst uit elkaar te trekken (alles van onvervormbaar materiaal):
    A: Twee Maagdenburger halve CD-doosjes met een uitwendige oppervlakte van 1m² en een verwaarloosbare dikte.
    B: Twee Maagdenburger halve bollen met een uitwendige oppervlakte van 1m².
    C: Twee Maagdenburger halve kubussen met een uitwendig oppervlak van 1m².
    D: Twee Maagdenburger halve braadworsten, doorsnede 5cm, die overlangs zijn doorgesneden met een uitwendige oppervlakte van 1m².

    2.
    Leg uit waarom.

    • Steven

      | Beantwoorden

      Het enige dat telt is het oppervlak van het gekoppeld stuk loodrecht op de trekrichting, bij de bollen dus pi*r^2.
      De vorm en oppervlak van de rest van de voorwerpen doet er niet toe.

      • Frans Goedhart

        | Beantwoorden

        Dank voor de reactie. Dan is het bij de oorspronkelijke bollen van 50cm doorsnee dus 3,14 * 625 = 1962,5 kg trekkracht en blijf ik me er alleen nog maar over verbazen dat dat voor 16 paarden zo’n probleem is.
        En ik blijf zitten met een stukje ergernis over het feit dat ik al tig keer over die beroemde bollen heb gehoord maar dat men eigenlijk nog nooit heeft aangedurfd om er dan ook eens bij uit te leggen hoe je de kracht moet berekenen die nodig is om ze los te trekken. Want o jee, dan komt er misschien een formule aan te pas en haakt de helft van de kijkers af. Nee hoor, trek er maar weer een lacherige bek bij en o wat zijn wij heden blij. Ik heb bepaald geen wiskundeknobbel, maar je hebt het bij dit soort zaken nu eenmaal wel eens nodig, maar in de 53 jaar die ik al meeloop heb ik nog nooit een behoorlijke uitleg met rekenvoorbeeld van die vermaledijde bollen gezien. Altijd gaat men er maar van uit dat de geïnteresseerde leek een randdebiel is. 555! (5 is in het THAIS ‘HA’ dus er mag nu éénmaal drie maal (DRIEEENHEID) gelachen worden)

        • Steven

          | Beantwoorden

          2000 kg en 8 paarden komt neer op 250 kg per paard (er staan natuurlijk maar 8 paarden aan één kant, de andere 8 kan je vervangen door een stevige boom, dat maakt voor het principe niet uit).
          Ik vermoed dat 250 zo’n beetje in de buurt van de maximale kracht voor een paard ligt. Als ze zich allemaal precies tegelijk ingespannen zouden hebben, hadden ze de bollen dan los kunnen trekken. Mogelijk was die samenwerking dus niet optimaal. Ik ben het met u eens dat die panische angst voor zelfs maar het simpelste formuletje wel wat minder mag.
          Hoed u voor Schapendonken, het kan besmettelijk zijn.

          • Frans Goedhart

            |

            Nu brengt u me weer in verwarring, door alleen de paarden aan één kant mee te tellen. Ik ben misschien eigenwijs, maar dat wil er bij mij niet zomaar in.
            Als ik u goed begrijp maakt het dus niet uit of er 250 kg trekkracht alleen naar links is, of 250 kg naar links en 250 naar rechts. In eerste instantie denk ik dan: Gaat die kracht naar rechts zomaar verloren? Dat lijkt me stug.
            Ik heb nog aan een lift gedacht, met een meetveer aan het plafond (de boom), waaraan een gewicht van 10kg hangt. Dan wijst die meetveer, als de lift er geen kracht op uitoefent, 10kg aan. Zodra die lift omhoog versnelt, en er dus ook door het plafond van de lift een kracht wordt uitgeoefend, zal de meetveer toch verder uitrekken en een hogere waarde aangeven?
            Ik wil nu toch wel heel graag weten waar mijn denkfout zit, maakt me niet uit als ik dom overkom.

          • Steven

            |

            OK, ik begin met datzelfde gewicht van 10 kg dat aan een touw hangt.
            De rest van uw verhaal met die lift negeer ik, niet omdat het niet zou kloppen maar omdat het voor het verhaal niet nodig is (denk ik;-).

            F=m.a, de versnelling a is nul (het gewicht blijft op z’n plaats), dus de totale kracht is nul.
            Zwaartekracht oefent een kracht van m . g=10 . 9,81 Newton naar beneden uit, maar laten we het voor het gemak maar gewoon maar een kracht van 10 kg noemen.
            Omdat de totale kracht nul moet zijn moet het touw een kracht van 10 kg omhoog uitoefenen. Maar dat wist u al, als ik u goed begrijp.

            Dat touw loopt over een katrol aan de zijkant van een tafel, en loopt horizontaal over die tafel (waarheen weet ik nog niet…).
            De kracht in het touw is boven de tafel nog steeds 10 kg, maar nu in horizontale richting.

            Nu is er in het touw een zwakke stukje, dat breekt bij een kracht van 10,09 kg.
            Als ik bovenop het gewicht een extra gewichtje van 0,1 kg leg en er voor zorg dat de kracht in het touw aan de andere kant van het zwakke stukje ook met 0,1 kg toeneemt (want anders begint het gewicht te bewegen), dan breekt het touw (en dan beweegt het gewicht natuurlijk wel).

            Hoe zorg ik ervoor dat het touw met 10 kg aan het gewicht trekt, en ook met 10,1 kg als ik het extra gewichtje heb aangebracht?
            Twee manieren:
            – Of ik heb een zware steen op de tafel liggen waaraan het touw is vastgeknoopt. Zolang die steen niet van z’n plaats komt is de kracht in het touw gelijk aan die van het gewicht dat naast de tafel hangt, dus 10 kg.
            – Of ik laat iemand aan de andere kant van het touw trekken, die z’n kracht zo doseert dat het gewicht op z’n plaats blijft (totdat het touw breekt…).

            Als ik alleen het laatste stukje tafel zie, met het stukje touw met de zwakke plek en de katrol met het hangende gewicht, dan zie (of meet) ik geen verschil, of die kracht in het touw nu door de steen of door een persoon uitgeoefend wordt. Zodra de kracht door het gewicht boven de 10,09 kg komt breekt het touw.

            Vervang het zwakke stukje touw door maagdenburger halve bolletjes, het gewicht door één span paarden, de steen door de boom en de persoon door het andere span paarden.

            Nog een andere manier om het te bekijken: U trekt zo hard mogelijk aan een touw, met een kracht van b.v. 50 kg. U ziet niet waar het touw heengaat.
            De kracht in het touw is 50 kg. Maar u kunt op geen enkele wijze merken of dat touw aan een boom/steen/muur vastzit, of dat er iemand anders aan de andere kant staat te trekken.

            Het tweede span paarden hoeft zich eigenlijk alleen maar als boom te gedragen: Hoeven stevig in het zand en niet bewegen. De boom oefent trouwens ook een kracht van 8 maal 250 kg uit, en die kracht wordt weer doorgegeven aan de grond, precies zoals de paardenhoeven de kracht doorgeven aan de grond.

            Ik ben benieuwd of dit e.e.a. duidelijk heeft kunnen maken.

  • Frans Goedhart

    | Beantwoorden

    Ja, ik heb hem nu geloof ik. Nogmaals dank. Er zitten aan die halve bollen toch een aantal zaken die niet zo vanzelfsprekend zijn als je op het eerste gezicht zou vermoeden. Eigenlijk jammer dat het ook op het gala van de wetenschap weer een beetje wordt afgedaan met ‘Zie je wel, lukt niet, komt door de luchtdruk, leuk hè? Zo leuk is natuurkunde nou!’, terwijl er toch wel wat meer over te zeggen valt.

Plaats een reactie