DOOD ASTRONOME VERA RUBIN
Niet over George Michael of Carrie Fisher
Als ik zeg dat deze column gaat over een bekend iemand die afgelopen
week is overleden en die grote indruk op mij heeft gemaakt, weet u nog niets. Dat kan gaan over de Britse zanger George
Michael die ironisch genoeg op zijn “Last Christmas” (25 december) overleed.
Maar nee, ik had niet veel met George Michael en zijn muziek.
Dan moet het over de twee dagen later gestorven Carrie Fisher gaan, de Amerikaanse actrice die bekend is geworden van haar rol als prinses Leia in de drie Star Wars-films van George Lucas tussen 1977 en 1983.
Maar nee, ondanks dat ik de knappe Leia met de voor haar zo kenmerkende twee gedraaide haarknotten aan de zijkant - die geïnspireerd blijken te zijn op de haardracht van sommige vrijheidsstrijdsters tijdens de Mexicaanse Revolutie in 1910 - best kon waarderen, ben ik nooit zo’n Star Wars-liefhebber geweest. Geef mij dan maar Star Trek, met de geweldige Amerikaanse acteur Leonard Nimoy als de legendarische Spock, waaraan ik wél een column heb gewijd toen hij in 2015 stierf (zie column 182).
Dan moet het over de twee dagen later gestorven Carrie Fisher gaan, de Amerikaanse actrice die bekend is geworden van haar rol als prinses Leia in de drie Star Wars-films van George Lucas tussen 1977 en 1983.
Maar nee, ondanks dat ik de knappe Leia met de voor haar zo kenmerkende twee gedraaide haarknotten aan de zijkant - die geïnspireerd blijken te zijn op de haardracht van sommige vrijheidsstrijdsters tijdens de Mexicaanse Revolutie in 1910 - best kon waarderen, ben ik nooit zo’n Star Wars-liefhebber geweest. Geef mij dan maar Star Trek, met de geweldige Amerikaanse acteur Leonard Nimoy als de legendarische Spock, waaraan ik wél een column heb gewijd toen hij in 2015 stierf (zie column 182).
Onzichtbare materie
Deze column gaat over een op eerste Kerstdag overleden vrouw die veel liefhebbers
van de wetenschap en dan met name van de sterrenkunde wel kenden, de vrouw van
de donkere materie: Vera Rubin.
Vera Rubin was een Amerikaanse astronome die als eerste (samen met collega Kent Ford) er achter kwam dat sterren die in sterrenstelsels om het centrum van het stelsel draaien dit allemaal doen met precies dezelfde snelheid: 250 kilometer per seconde. Iets wat je niet zou mogen verwachten als je een sterrenstelsel afzet tegen bijvoorbeeld ons eigen zonnestelsel (ook wel het melkwegstelseldraaiingsprobleem genoemd).
In ons zonnestelsel geldt dat hoe verder een planeet verwijderd is van het centrum hoe langzamer hij om de zon draait. Kortom Mercurius draait het snelst om onze zon en Neptunus het langzaamst. Iets wat komt door de werking van de zwaartekracht (zie de wetten van Keppler en Newton): hoe dichter je je als planeet bij de zon begeeft, hoe groter de invloed van de zwaartekracht en hoe sneller je er omheen zal draaien.
De enige plausibele verklaring waarom dit principe bij sterrenstelsels anders zou werken en waarom de zwaartekracht hier niet zwakker werd naarmate een ster zich verder van het centrum van het sterrenstelsel af bevond, was dat de massa van de sterrenstelsels groter zou moeten zijn dan de sterrenkundigen konden zien. Anders gezegd: er zouden zich in de sterrenstelsels grote hoeveelheden onzichtbare materie moeten bevinden. Sterker nog: 90 tot 95% van de materie in het heelal zou onzichtbaar moeten zijn om voor deze revolutionaire ontdekking een verklaring te kunnen geven.
Overigens mag hierbij niet onvermeld blijven dat het de Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort was die in 1932 als allereerste het idee opperde dat er meer massa moest zijn dan de zichtbare massa in de sterrenstelsels.
Vera Rubin was een Amerikaanse astronome die als eerste (samen met collega Kent Ford) er achter kwam dat sterren die in sterrenstelsels om het centrum van het stelsel draaien dit allemaal doen met precies dezelfde snelheid: 250 kilometer per seconde. Iets wat je niet zou mogen verwachten als je een sterrenstelsel afzet tegen bijvoorbeeld ons eigen zonnestelsel (ook wel het melkwegstelseldraaiingsprobleem genoemd).
In ons zonnestelsel geldt dat hoe verder een planeet verwijderd is van het centrum hoe langzamer hij om de zon draait. Kortom Mercurius draait het snelst om onze zon en Neptunus het langzaamst. Iets wat komt door de werking van de zwaartekracht (zie de wetten van Keppler en Newton): hoe dichter je je als planeet bij de zon begeeft, hoe groter de invloed van de zwaartekracht en hoe sneller je er omheen zal draaien.
De enige plausibele verklaring waarom dit principe bij sterrenstelsels anders zou werken en waarom de zwaartekracht hier niet zwakker werd naarmate een ster zich verder van het centrum van het sterrenstelsel af bevond, was dat de massa van de sterrenstelsels groter zou moeten zijn dan de sterrenkundigen konden zien. Anders gezegd: er zouden zich in de sterrenstelsels grote hoeveelheden onzichtbare materie moeten bevinden. Sterker nog: 90 tot 95% van de materie in het heelal zou onzichtbaar moeten zijn om voor deze revolutionaire ontdekking een verklaring te kunnen geven.
Overigens mag hierbij niet onvermeld blijven dat het de Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort was die in 1932 als allereerste het idee opperde dat er meer massa moest zijn dan de zichtbare massa in de sterrenstelsels.
De rest is geschiedenis
Met haar werk heeft Vera Rubin een belangrijke rol gespeeld bij het tot stand komen van het begrip donkere materie.
Momenteel is het binnen de wetenschap een geaccepteerde theorie dat het heelal voor 4% bestaat uit bekende materie en dat de overige 96% bestaat uit donkere materie (23%) en donkere energie (73%). Waarbij simpel gezegd donkere materie verklaart waarom objecten in het heelal naar elkaar toe trekken (met behulp van de zwaartekracht) en donkere materie verklaart waarom die objecten juist van elkaar af bewegen (versnelling van de uitdijing van het heelal).
Hoewel geaccepteerd, biedt de theorie nog alle ruimte voor theorieën met hele andere verklaringen. Want ondanks dat wetenschappers er druk mee bezig zijn, is het bestaan van de onzichtbare materie tot op de dag van vandaag nog steeds niet officieel bewezen (met als excuus dat dat ook niet bepaald makkelijk is).
Daarom is het voor de wetenschap ook zo spannend dat de Nederlandse theoretische fysicus Erik Verlinde afgelopen jaar zijn nieuwe theorie op dit gebied officieel heef gepresenteerd. Een theorie die het bestaan van donkere materie ontkent en die een nieuwe betekenis geeft aan het begrip zwaartekracht. Zijn theorie lijkt te draaien om “brokjes informatie die zitten opgeslagen in de structuur van ruimtetijd” (begrijpt u het, begrijp ik het?).
De theorie van Verlinde zou baanbrekend kunnen worden - met een gegarandeerde Nobelprijs uiteraard - zo lang als hij tenminste niet wordt weerlegd. Het zou, naar ik begrijp, zelfs een belangrijke stap kunnen zijn richting een theorie van alles - het summum, het hoogst haalbare en dus de droom van elke natuurkundige - waarbij de verschillende bestaande fundamentele natuurkundige theorieën (heel simpel gezegd: de relativiteitstheorie van Einstein aan de ene kant en de theorie van de kwantummechanica aan de andere kant) worden verenigd in één alles verklarende theorie.
Terugkomend op Vera Rubin is het een leuk detail ook om te weten (en ook om te zien hoe groot de rol van toeval ook binnen de wetenschap vaak is) dat Rubin tot haar grote ontdekking kwam omdat ze besefte dat ze als vrouw en moeder van twee jonge kinderen niet in staat zou zijn geweest om de zware concurrentiestrijd met haar mannelijke collega’s op het terrein van het toen zeer populaire onderzoeksterrein van de zwarte gaten aan te gaan. Om die reden besloot Rubin zich maar op een onderzoeksterrein te richten waarin verder haast niemand leek te zijn geïnteresseerd: de sterrenstelsels. En de rest is geschiedenis…
Momenteel is het binnen de wetenschap een geaccepteerde theorie dat het heelal voor 4% bestaat uit bekende materie en dat de overige 96% bestaat uit donkere materie (23%) en donkere energie (73%). Waarbij simpel gezegd donkere materie verklaart waarom objecten in het heelal naar elkaar toe trekken (met behulp van de zwaartekracht) en donkere materie verklaart waarom die objecten juist van elkaar af bewegen (versnelling van de uitdijing van het heelal).
Hoewel geaccepteerd, biedt de theorie nog alle ruimte voor theorieën met hele andere verklaringen. Want ondanks dat wetenschappers er druk mee bezig zijn, is het bestaan van de onzichtbare materie tot op de dag van vandaag nog steeds niet officieel bewezen (met als excuus dat dat ook niet bepaald makkelijk is).
Daarom is het voor de wetenschap ook zo spannend dat de Nederlandse theoretische fysicus Erik Verlinde afgelopen jaar zijn nieuwe theorie op dit gebied officieel heef gepresenteerd. Een theorie die het bestaan van donkere materie ontkent en die een nieuwe betekenis geeft aan het begrip zwaartekracht. Zijn theorie lijkt te draaien om “brokjes informatie die zitten opgeslagen in de structuur van ruimtetijd” (begrijpt u het, begrijp ik het?).
De theorie van Verlinde zou baanbrekend kunnen worden - met een gegarandeerde Nobelprijs uiteraard - zo lang als hij tenminste niet wordt weerlegd. Het zou, naar ik begrijp, zelfs een belangrijke stap kunnen zijn richting een theorie van alles - het summum, het hoogst haalbare en dus de droom van elke natuurkundige - waarbij de verschillende bestaande fundamentele natuurkundige theorieën (heel simpel gezegd: de relativiteitstheorie van Einstein aan de ene kant en de theorie van de kwantummechanica aan de andere kant) worden verenigd in één alles verklarende theorie.
Terugkomend op Vera Rubin is het een leuk detail ook om te weten (en ook om te zien hoe groot de rol van toeval ook binnen de wetenschap vaak is) dat Rubin tot haar grote ontdekking kwam omdat ze besefte dat ze als vrouw en moeder van twee jonge kinderen niet in staat zou zijn geweest om de zware concurrentiestrijd met haar mannelijke collega’s op het terrein van het toen zeer populaire onderzoeksterrein van de zwarte gaten aan te gaan. Om die reden besloot Rubin zich maar op een onderzoeksterrein te richten waarin verder haast niemand leek te zijn geïnteresseerd: de sterrenstelsels. En de rest is geschiedenis…
Klein, nederig en nietig
Als ik lees over of kijk naar (ik ben nogal visueel ingesteld en ik kijk heel
veel BBC-documentaires hierover) wetenschappelijke informatie over het heelal, zwarte
gaten, donkere materie, donkere energie, zwaartekracht, parallelle universums, snaartheorie,
kwantumfysica en tijdreizen (beide mijn favoriet), Einstein en zijn
relativiteitstheorie, Stephen Hawking en zijn theorieën over zwarte gaten enz.,
dan denk ik altijd van: was ik maar een genie.
Het lijkt me geweldig om niet alleen alles hierover te lezen en te zien, maar om het ook nog daadwerkelijk met formules en al te begrijpen en "last but not least" om hierover net als Vera Rubin het een en ander zelf te ontdekken.
Al is het heel geruststellend dat de bekende Amerikaanse natuurkundige Richard Feynman ooit over kwantumfysica verklaarde: “Iedereen die zegt dat hij kwantumfysica begrijpt, begrijpt er niets van”.
Tot mijn dood zal ik altijd ontzettend geboeid blijven door alle wetenschappelijke vraagstukken op dit soort (o.a. natuur- en sterrenkundige-) terreinen. Zoals ik als leek ook de theorie van Erik Verlinde met veel interesse zal blijven volgen.
Maar ook tot mijn dood zal ik - net als velen met mij die ook een fascinatie hebben voor het heelal en zijn immense, onvoorstelbare grootte - me er behoorlijk klein, nederig en nietig bij voelen. Hoe meer ik over dit alles lees en zie, hoe meer ik namelijk besef hoe weinig ik toch weet.
Desalniettemin is mijn dank richting mensen als Vera Rubin groot, omdat zij mij helpen mijn nieuwsgierigheid te prikkelen en mijn intellectuele behoeftes te bevredigen. Iets waar ik absoluut niet zonder kan.
Kortom, Vera Rubin bedankt dat ik door u toch weer een ietsje pietsje meer van de mysteriën in dit heelal ben ga begrijpen.
Het lijkt me geweldig om niet alleen alles hierover te lezen en te zien, maar om het ook nog daadwerkelijk met formules en al te begrijpen en "last but not least" om hierover net als Vera Rubin het een en ander zelf te ontdekken.
Al is het heel geruststellend dat de bekende Amerikaanse natuurkundige Richard Feynman ooit over kwantumfysica verklaarde: “Iedereen die zegt dat hij kwantumfysica begrijpt, begrijpt er niets van”.
Tot mijn dood zal ik altijd ontzettend geboeid blijven door alle wetenschappelijke vraagstukken op dit soort (o.a. natuur- en sterrenkundige-) terreinen. Zoals ik als leek ook de theorie van Erik Verlinde met veel interesse zal blijven volgen.
Maar ook tot mijn dood zal ik - net als velen met mij die ook een fascinatie hebben voor het heelal en zijn immense, onvoorstelbare grootte - me er behoorlijk klein, nederig en nietig bij voelen. Hoe meer ik over dit alles lees en zie, hoe meer ik namelijk besef hoe weinig ik toch weet.
Desalniettemin is mijn dank richting mensen als Vera Rubin groot, omdat zij mij helpen mijn nieuwsgierigheid te prikkelen en mijn intellectuele behoeftes te bevredigen. Iets waar ik absoluut niet zonder kan.
Kortom, Vera Rubin bedankt dat ik door u toch weer een ietsje pietsje meer van de mysteriën in dit heelal ben ga begrijpen.
Tonko
Wil je reageren op deze column? Ik hoor graag jouw mening!
Klik onderaan dit blog op "(Geen) opmerkingen" en plaats je reactie.
 |
Vera Rubin (1928-2016)
|
