Unseen academic wisdom (39)

“In ancient times cats were worshipped as gods; they have not forgotten this.”

Natuurlijk Jugendstil

Unseen academic wisdom (40)

“He was determined to discover the underlying logic behind the universe.
Which was going to be hard, because there wasn't one.”

De wonderlijke zoektocht naar donkere materie

Afgelopen week was Co's collega Marike op bezoek in Oxford. Marike was gelijk met Co in Rome en ze delen een behoefte om de wereld te verkennen en te begrijpen. Ook buiten hun eigen onderzoeksterrein. Zo kwam het dat een oud historicus en een archeoloog samen in het Lecture Theatre van de Oxfordse afdeling natuurwetenschappen terecht kwamen om te luisteren naar een lezing van een professor van de CERN die zich bezig houdt met de detecteren van 'dark matter', donkere materie, een vorm van materie die essentieel is voor het functioneren van het heelal maar nog nooit is waargenomen.

Uit populair-wetenschappelijke tijdschriften kregen Co en Marike de indruk dat dit ongrijpbare materiaal gezocht wordt door een vat vol detectiemateriaal neer te zetten en dan domweg te wachten of er een miniscuul lichtflitsje optreedt van een donker materiedeeltje dat botst op een normale atoom. Zo'n beeld is natuurlijk veel te naïef en daarom waren Co en Marike zo blij om bij een bijeenkomst te mogen zijn van 's werelds knapste koppen die zouden laten zien hoe het werkelijk ging met het detecteren van donkere materie.

Helaas viel dat een beetje tegen: het bleek vooral een kwestie te zijn van het bouwen van een vat vol detectiemateriaal en dan domweg afwachten of er een miniscuul lichtflitsje optreedt. Gebeurt dat, dan vraag je subsidie aan voor een groter vat om die waarneming te bevestigen (als het niet gebeurt vraag je overigens ook subsidie aan voor een groter vat: dan was je detectievat blijkbaar niet groot genoeg voor een waarneming). Mocht je het geluk hebben dat je waarneming zich herhaalt, dan ga je vervolgens met al die knappe koppen bij elkaar zitten om te bedenken wat je nou eigenlijk gezien hebt... Kortom, ook in de quantumfysica handelen mensen gewoon als mensen: volgens trial and error. Ergens is dat wel een geruststellende gedachte.

Minder geruststellend is dat geen van de aanwezige fysici de grondslag onder dit onderzoek in twijfel leek te trekken. Hoewel we eigenlijk niets weten over donkere materie en de energietegenhanger ervan, donkere energie, menen natuurkundigen het toch nodig te hebben om het heelal om ons heen te verklaren. Volgens Einstein heeft alle materie, sterren, planeten en zelfs mensen, zwaartekracht. Die zwaartekracht is afhankelijk van de massa van elk 'voorwerp' (zie hier voor uitleg over zwaartekracht). In theorie bepaalt de wisselwerking van zwaartekracht tussen planeten, sterren en melkwegstelsels hoe ons heelal er uit ziet. Het probleem is echter dat, voor zover we kunnen zien, alle sterren en nevels bij elkaar te weinig massa hebben om de vorm van het heelal te kunnen verklaren. De totale massa moet ongeveer 6,5 keer zo groot moeten zijn dan dat van alle waarneembare sterren enzovoort bij elkaar. Dit wordt verklaard door er vanuit te gaan dat de rest van de noodzakelijke massa bestaat uit donkere materie.

Tot overmaat van ramp komt hier bij dat het heelal versneld lijkt uit te dijen, terwijl die uitdijing onder invloed van zwaartekracht steeds minder snel zou moeten gaan. Dit zou betekenen dat er een nieuw soort energie zou moeten bestaan die de zwaartekracht kan overwinnen: donkere energie (dark energy). Deze donkere energie zou een enorm vermogen moeten hebben, zo groot dat het 74% zou moeten uitmaken van alles dat in ons heelal aanwezig is. Het gevolg is dat volgens de huidige natuurkundige modellen alle sterren, nevels en energie die we kunnen waarnemen slechts 4% van het totaal lijken uit te maken! De rest bestaat uit donkere materie (22%) en vooral donkere energie (74%).

Het idee dat 96% van ons heelal (en dus ook van onze aarde) bestaat uit materie en energie waar we niets over weten en die we niet kunnen waarnemen is hoofdpijnverwekkend. En onwaarschijnlijk. Als Co met een onderzoek aan komt zetten waarvan slechts 4% met bronnen onderbouwd wordt en de rest uit onbewijsbare theorie bestaat dan zou er puree van gemaakt worden. Terecht. Gelukkig zijn het 'slechts' modellen: het kan zijn dat ze niet kloppen. Zo is het idee van het versneld uitdijende heelal vooral gebaseerd op waarneming van één soort sterren (supernova's) die geacht worden altijd en overal even helder te schijnen. Mochten er fluctuaties in die helderheid zijn, dan valt de belangrijkste steunpilaar onder het versneld uitdijende heelal weg en vervalt de noodzaak om 74% van ons heelal met donkere energie te vullen.

Eigenlijk geldt dat ook voor donkere materie. Wat de fysici hopen te vinden in hun detectievaten zijn WIMPs, deeltjes die alleen reageren op zwaartekracht en zo traag zijn dat ze nauwelijks energiesporen achterlaten. Maar uiteindelijk gaat het niet om deze wimp, maar om de vraag die er achter ligt: hoe is het verschil tussen de zichtbare massa in het heelal en de gemeten zwaartekracht te verklaren?Zwaartekracht is de meest invloedrijke, maar tegelijk minst begrepen kracht in ons universum. Het is de enige van de vier fundamentele natuurkrachten die niet gekoppeld kan worden aan een elementair deeltje en het wordt daarom buiten het standaardmodel gehouden, het kader waarbinnen deeltjesfysici onderzoek doen. Kort samengevat: WE WETEN NIET WAT ZWAARTEKRACHT IS. En we weten al helemaal niet hoe het precies werkt.

Misschien was dat wel het meest teleurstellende aan de verder boeiende lezing die Marike en Co meemaakte bij de Oxfordse natuurkundigen: de totale focus op het zoeken van een theoretisch deeltje dat alleen kan bestaan als je vanuit een bepaalde theorie kijkt. Waar zijn de alternatieven? Niemand bij de bijeenkomst bracht de hamvraag op tafel: wat is zwaartekracht eigenlijk? Zou het kunnen zijn dat we die verkeerd interpreteren? Een nieuwe kijk op zwaartekracht zou er wel eens toe kunnen leiden dat het met donkere materie net zo afloopt als met vele andere wetenschappelijke theorieën waar in het verleden veel geld en denkracht in is gestoken, zoals flogiston en de zoektocht naar het onbekende Zuidland (het enorme continent met de naam Terra Australis Incognita aan de onderkant van deze laat 16e eeuwse wereldkaart).

De ontdekkingsreizigers in de 17e en 18e eeuw maakten met hun reizen de potentiële ruimte voor het Zuidland steeds kleiner tot er uiteindelijk onvoldoende land overbleef om de beoogde theoretische rol te spelen als tegenwicht tegen de noordelijke continenten. Dat lijkt sterk op wat er nu gebeurt in het onderzoek naar de WIMP. Er is een potentieel gebied waarin de WIMP zich zou kunnen bevinden, maar met elke detectieproef van de deeltjesfysici wordt daar weer een stukje van afgeknabbeld. Een voorspelling van Co: uiteindelijk zullen de fysici wel iets vinden, maar het zal niet het ongrijpbare donkere materiedeeltje zijn. Goede kans dat tegen die tijd 96% van ons heelal een hersenspinsel blijkt te zijn geweest.

Unseen academic wisdom (41)

“Geography is just physics slowed down, with a couple of trees stuck in it.”

KacoEarth

Co houdt van kaartlezen en hij is er goed in (al zegt hij het zelf). De kaart van de wereld zit redelijk stevig in zijn hoofd en hij kan vrij makkelijk de kaart naar het landschap vertalen en omgekeerd. Zoals al eerder op deze blog gezegd, kan Co dan ook erg genieten van het uitzicht dat een redelijk wolkenvrije vliegtocht biedt. Zeker boven Nederland, want weinig landen zijn vanuit de lucht zó karakteristiek als juist ons eigen land. Zoals vandaag, toen Co's vliegtuig richting Albion met een grote boog over het groene hart vloog, boven een kristalhelder winterlandschap. Op zulke heldere dagen kom je ogen te kort boven Nederland: zoals hierboven de karakteristieke vorm van Schiphol met op de voorgrond de dichtgevroren Westeinderplassen met de dorpen Alsmeer en Rijsenhout en op de achtergrond het grote stedelijke gebied van Amsterdam (de donkere vlek is het Amsterdamse Bos). Aan het verkavelingspatroon is hier al te zien dat dit een redelijk moderne polder moet zijn met nieuwbouwwijken er in. Dat klopt uiteraard: het is de 19e eeuwse Haarlemmermeerpolder met de groeikernen Nieuw-Vennep en Hoofddorp. Op de voorgrond bij Nieuw-Vennep is nog net de aftakking van de nieuwe hogesnelheidsspoorlijn naar Rotterdam zichtbaar en helemaal rechtsonder de zo vaak dichtgeslibde slagader van het Randstedelijk autoverkeer, de snelweg A4.En vlakbij de kust de stedelijke agglomeratie rond Haarlem (midden), met links de Amsterdamse Waterleidingduinen aan de kust, bovenaan IJmuiden en de Hoogovens en onderaan de maagdelijk witte bollenstreek met Hillegom. Het water dat ongeveer midden door de foto loopt is de Ringvaart van de Haarlemmermeer, die ongeveer halverwege verbinding heeft met het Spaarne die door Haarlem stroomt. Wat je op de kaart niet ziet, maar op een heldere dag wel vanuit het vliegtuig, is de enorme drukte op de Noordzee. Alle stipjes hierboven zijn grote vrachtschepen. Het wemelt ervan. Wat ook opvalt zijn de enorme windmolenparken in zee (die met het blote oog wel, maar met de camera helaas niet zichtbaar zijn) en diverse booreilanden. Co wist niet eens dat die zo zuidelijk voorkwamen in de Noordzee.Co verheugde zich al op de Engelse kust, maar dat viel tegen. Een dicht wolkendek ontnam het zicht. Alleen pal aan de kust bij Mersea Island (ten zuiden van Colchester) brak het wolkendek even. Daar oogde Engeland nog veelbelovend wit.Een belofte die helaas niet lang stand hield: bij het volgende gat in de bewolking (boven Londen) was het landschap grauw met wat vuil-witte vlekken.

Eenmaal op de grond werd Co's vrees bevestigd: de vrieskou had in Engeland niet doorgezet. Terwijl Nederland zicht zit te verheugen op een mogelijke Elfstedentocht, is het aan deze zijde van de zee miezerig, grijs en waterkoud.

Zodat de gedroomde wit-feeërieke aanblik van Oxford helaas letterlijk in het water viel...

Unseen academic wisdom (42)

“Build a man a fire, and he'll be warm for a day. Set a man on fire, and he'll be warm for the rest of his life.”

Unseen academic wisdom (43)

“It didn't look like the kind of snow that whispers down gently in the pit of the night and in the morning turns the landscape into a glittering wonderland of uncommon and ethereal beauty. It looked like the kind of snow that intends to make the world as bloody cold as possible.”

Dankzij zware sneeuwval in Groot-Brittannië hebben Ka en Co er van British Airways nog een nachtje bijgekregen. Erg hè... :-))))

Oxford in de sneeuw

Het heeft dit weekeind gesneeuwd in Oxford. Dat moet in de fraaie oude binnenstad een mooi gezicht zijn geweest. Op de Oxfordse uithoek van Facebook circuleert deze foto van de city of dreaming spires. Maar of het werkelijk zo mooi was als deze foto suggereert? Co kan er pas wat over zeggen na zijn terugkeer in Oxford en dat duurt gelukkig nog een nachtje. Dankzij de Engelse krampreactie op sneeuw zijn vandaag alle vluchten naar London Heathrow uitgevallen. Wie denkt dat ze in ons land niet overweg kunnen met sneeuwval moet maar eens voor de grap een wintertje in Engeland meemaken...

Unseen academic wisdom (44)

“Cats will amusingly tolerate humans only until someone comes up with a tin opener that can be operated with a paw.”

Goed gedaan

Gisteren zijn we met Griezel naar de dierenarts geweest. Hij moest een inenting krijgen, als voorbode voor een bezoekje aan een dierenpension. We keken er erg tegen op: onze kat houdt niet van verandering. Het zit al in de naam: hij is Griezel genoemd omdat hij van kleins af aan alles griezelig vond. Toen we Griezel kregen in 2007 was de trip naar huis een drama (en de maanden daarna ook: het arme dier heeft zeker drie maanden onzichtbaar achter de wasmachine gebivakkeerd voordat hij tevoorschijn durfde te komen). Bij de vorige eigenaar heeft hij eens een dierenarts zo ernstig toegetakeld dat de man voor behandeling naar het ziekenhuis moest.

Na vijf jaar bij Kaco ging hij nu voor het eerst weer de deur uit in een kattenmandje. Wat zou er gebeuren? Nou, niets. Griezel gedroeg zich heel ontspannen, piepte of mauwde niet en liet zich rustig oppakken en een spuit geven door de dierenarts. Goed gedaan Griezel, we zijn trots op je!

Unseen academic wisdom (45)

“Don't stick your nose where someone can pull it off and eat it.”

Geen gewoon winterplaatje

Dit is het achtertuintje van Kaco vanmorgen met de eerste sneeuw die valt. Geen gewoon plaatje: Co maakte 'm met z'n eigen camera. Hij is voor één weekendje terug in het land. Zondag gaat het Oxfordse leven weer verder, maar vandaag en morgen zijn Ka en hij even bij elkaar. Heerlijk.

Unseen academic wisdom (46)

“But I think you have a right to know what it is you’re not being told.”

Unseen academic wisdom (47)

"But we were dragons. We were supposed to be cruel, cunning, heartless and terrible. But this much I can tell you, you ape...we never burned and tortured and ripped one another apart and called it morality.”

Geboortemuziek

Op Facebook is het een kleine rage: opzoeken wat de nummer 1 was in de Hitparade op de dag dat je geboren werd. Kaco kon vanmorgen de nieuwsgierigheid niet langer bedwingen en besloot zelf ook maar eens op zoek te gaan. Dat viel zwaar tegen....

Co blijkt geboren te zijn toen Rod McKuen de lijsten aanvoerde met het dreinerige en ongeïnspireerd voordreutelende 'Soldiers who want to be heroes'.

Voor Ka is het lot zelfs nog wreder, op haar geboortedag kweelde Mort Schuman zijn 'Le lac majeur'.

Da's even een koude douche... Wat moet een mens daarmee? Gelukkig hebben Ka en Co een oplossing bedacht: beide zijn te vroeg geboren. Dus eigenlijk zouden we op een andere dag, met een andere Top 1 hit geboren moeten zijn. En dat opent hele nieuwe perspectieven:

Voor Ka is nu opeens haar geboortehit 'Tie a yellow ribbon down the old oak tree' van Tony Orlando & Dawn, toevallig één van haar lievelingsnummers!

En voor Co? Ach, hij 'kreeg' Soley Soley van Middle of the Road. Nog niet om over naar huis te schrijven, maar het verklaart in ieder geval wel hoe Co aan zijn voorkeur voor vrolijkmakende, licht overdreven niemendalletjes komt...