Drilpudding of beton

Einstein‘Er wordt groot wetenschappelijk nieuws verwacht’, zei Matthijs van Nieuwkerk dinsdag 2 februari in De Wereld Draait Door. Er zouden zwaartekrachtsgolven gemeten zijn. ‘Een van de belangrijkste voorspellingen van Einstein,’ aldus Van Nieuwkerk. Hoe leg je zoiets ingewikkelds aan tv-kijkend Nederland uit?

Kromming
Volgens de informatie op de website van DWDD is een zwaartekrachtsgolf ‘een soort kromming van de ruimte die veroorzaakt wordt door massa’. Waarschijnlijk weet u dan net zo veel als ik. Daarom heeft Van Nieuwkerk een paar deskundigen aangerukt, te weten astrofysicus Vincent Icke en wetenschapsjournalisten Diederik Jekel en Govert Schilling. Zij gebruiken appels en een hele reeks vergelijkingen om het natuurkundig fenomeen uit te leggen.

Vincent Icke
‘De planeetbaan is gekromd, omdat de ruimte gekromd is, zegt Einstein. En die ruimte wordt gekromd door materie,’ aldus Vincent Icke. ‘Een kromming kan zich ook voortplanten, in de ruimte zelf. […] De trilling van de ruimte wordt opgewekt als je bijvoorbeeld een dubbelster hebt. Je hebt dus twee sterren die om elkaar heen draaien’. En Icke laat twee mooie rode appels zien en draait die om elkaar heen. ‘En die kromming van die ruimte, die trilling ván de ruimte, die deint dan uit.’ Icke maakt golvende bewegingen met zijn handen en armen. ‘En die deining van de golven, dat is gravitatiegolven.’ Mooi uitgebeeld. Goed uitgelegd. Tafeldame Hanneke Groenteman kijkt Icke ondertussen ietwat glazig aan.

Govert Schilling
‘Alsof je een steen in een vijver gooit. Dan krijg je ook uitdijende golven,’ zegt Govert Schilling. ‘Jij [=Icke] zegt altijd de ruimte is spul, dat is materie, maar dat is heel stijf. Kijk, als ik een drilpudding hier heb staan en ik geef er een zacht tikje tegen, begint ‘ie helemaal te trillen en te bibberen, maar als ik hier een blok beton heb staan en ik sla erop dan lijkt er bijna niks te gebeuren. Zo stijf is de ruimte.’ Ho even. Hier zijn ze me kwijt. Is de ruimte als een blok beton?

Diederik Jekel
Diederik Jekel draagt zijn knikker bij: ‘Iets wat Robbert Dijkgraaf ook al in zijn college verteld heeft, is dat sommige mensen het een beetje vergelijken met dat de aarde draait om de zon, omdat ‘ie niet anders kan. Omdat de zon iets doet met de ruimte om haar heen, waardoor de aarde eigenlijk niet anders kan. En dat wordt dat weleens vergeleken met een trampoline waar je een bowlingbal in doet en doordat die trampoline gekromd wordt, daarom zal een knikker altijd om die bowlingbal heen blijven draaien. Net zoals de aarde niet anders kan, kan de knikker ook niet anders.’ Ik krijg dan meteen het verontrustende beeld dat de knikker op een gegeven moment toch tegen de bowlingbal aan komt. Of denk ik nu te ver door? ‘Dat is een beetje het idee. Nou, maar een trampolinevel, als je daar een bowlingbal heel erg lomp om beweegt, dan zie je die [!] trampolinevel, dat zie je weggolven.’ Ook Jekel gebaart druk met zijn armen en handen. Gelukkig volgde een filmpje waarin een proef werd verduidelijkt.

Georgina Verbaan
Hierna volgt een vergelijking tussen wetenschappelijk onderzoek en Georgina Verbaan, maar daar zal ik u verder niet mee vermoeien. De conclusie van Matthijs van Nieuwkerk na de eerste uitleg en vergelijkingen van de drie mannen: ‘Luister, ik leid deze gesprekken al een aantal jaren, met deze heren. Ik begrijp lang niet altijd alles, maar ik begrijp er wel steeds iets meer van.’ Gelukkig, Matthijs. Vincent Icke tovert nog een keer met zijn appels. Dit keer verbeelden ze geen om elkaar heen draaiende sterren, maar zwarte gaten. Ook goed. Als die op elkaar botsen ‘maken ze één groot zwart gat’.

Jungle
Het gesprek komt aan een einde. Van Nieuwkerk vraagt zich af wat er gaat veranderen als Einstein gelijk blijkt te krijgen over de zwaartekrachtsgolven? Govert Schilling veert op en vertelt een mooi verhaal: ‘En dan moet je eens voorstellen dat jij in de jungle loopt. Je bent stokdoof. Je kunt de bomen zien. Je kunt de planten, de lianen zien. Je ziet dieren langskomen. Je denkt dat je de jungle snapt. En dan plotseling gaat je gehoor aan. En dan is er opeens wat anders aan de hand. Dan heb je heel nieuwe informatie om dat allemaal te duiden wat je allemaal hebt gezien. En je ontdekt allemaal nieuwe dingen die je daarvoor niet had gezien. En dit is precies vergelijkbaar. We hebben het heelal duizenden jaren bekeken als het ware met onze ogen, door licht- en radiostralen te bestuderen, en nu gaan we het bekijken door de trillingen van de ruimte zelf te bestuderen.’

Hanneke Groenteman
De tafelgasten stralen. Mooie vergelijking. Dat verheldert de boel. Matthijs van Nieuwkerk is weer wat wijzer geworden. En Hanneke Groenteman? Zij is helemaal vrolijk geworden van de appels, de pudding, het beton, de knikker en de jungle: ‘Het is zo leuk dat jullie zo opgewonden zijn over iets waar ik niets van snap.’

3 reacties op Drilpudding of beton

  1. louis zegt

    Het in korte tijd en in begrijpelijke taal aan een algemeen geïnteresseerd publiek de essentie van een complex probleem of verschijnsel uitleggen is zelden eenvoudig.
    Je kunt een gedeeltelijke uitleg geven via metaforen, door enigszins vergelijkbare alledaagse processen te noemen of door alleen begrijpelijke effecten of logische redeneringen die aan het verschijnsel ten grondslag liggen, te belichten. Aan al deze werkwijzen kleven beperkingen. Het zal van het betreffende onderwerp afhangen welke (combinatie) ervan het meest geschikt is.

    Dit specifieke geval van het verschijnsel van zwaartekrachtgolven (hun voorwaarden voor bestaan, hun ontstaan, voortplanting en effecten) leent zich nauwelijks voor de eerste twee werkwijzen omdat er veel, en vaak abstract fysisch (de algemene relativiteitstheorie; golftheorie) en wiskundig (tensorrekening; differentiaalrekening) inzicht bij nodig is. Daarvoor analogieën zoeken is op zijn minst niet eenvoudig en zelfs Einstein had hulp nodig bij de tensorrekening die vereist is om zijn creatieve theorie wiskundig te kunnen beschrijven.
    Maar met de andere methoden kan wel een aspect van dit ingewikkelde en niet alledaagse onderwerp enigszins begrijpelijk worden gemaakt:
    a. de algemene relativiteitstheorie impliceert het bestaan van zwaartekrachtsgolven;
    b. deze golven wekken, bijvoorbeeld vanuit een dubbelster, op aarde slechts extreem zwakke en dus moeilijk meetbare effecten op. Om een (ander) voorbeeld te geven: zo’n groot systeem als de aarde en de zon straalt slechts ongeveer 200Watt aan gravitatie-energie uit (onvergelijkbaar minder dan aan elektromagnetische energie). Probeer die 200Watt maar eens op grote afstand te meten;
    c. wanneer het toch lukt een voldoende nauwkeurige meetmethode (meest waarschijnlijk interferometrisch) te ontwikkelen, kan daarmee deze theorie van Einstein gefalsificeerd worden of kan deze juist opnieuw een steun in de rug krijgen. En dat is in de fysica (en mogelijk daarbuiten, g.s.m.) een belangrijke zaak.

    In dergelijke complexe gevallen moet de meester zich dus in de beperking tonen, want ga je inhoudelijk verder dan haken de meeste mensen terecht af.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *