Jaarlijks archief: 2008

Brad Pitt gaat terug in de tijd

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Pitt als de jonge Button. Credit: David Fincher film

De film The Curious Case of Benjamin Button van David Fincher draait al in de Verenigde Staten, maar wij moeten nog eventjes tot 29 januari 2009 wachten om ‘m te mogen zien. Het verhaal is voor ons astrobloggers wel interessant: ene Benjamin Button, gespeeld door Brad Pitt, wordt oud geboren en vervolgens wordt hij steeds jonger. Yep, krankzinnig verhaal inderdaad (verzonnen in 1921 door F. Scott Fitzgerald), maar natuurkundig gezien niet heel erg gek. Button’s thermodynamica gaat gewoon de verkeerde kant uit. Bij Button neemt de entropie af in plaats van toe. Met die entropie bedoelen we het aantal mogelijke toestanden van een systeem. In een gesloten systeem neemt dat aantal altijd toe, conform de Tweede Hoofdwet op de Thermodynamica [1]“De entropie van een geïsoleerd systeem dat niet in evenwicht is, neemt in de loop van de tijd toe, tot het maximum voor dat geïsoleerde systeem is bereikt. De toestand met de maximale … Continue reading. Op de een of andere manier gaat de tijd bij Button de andere kant uit dan bij de rest van de mensheid. De vraag is natuurlijk of zoiets ook buiten de filmwereld kan. In afgesloten systemen neemt de entropie altijd toe, maar Button’s lichaam is geen afgesloten systeem, want het maakt deel uit van het systeem genaamd universum. Door Sean Carroll (California Institute of Technology) wordt op de website Cosmic Variance uitgelegd waarom het geval Benjamin Button in werkelijkheid niet kan voorkomen: het komt erop neer dat ‘het systeem Button’ te maken krijgt met de interactie met de wereld er omheen en die interactie kan er alleen maar toe leiden dat de entropie in Button toeneemt en niet afneemt. Ook al zou de richting van de tijd van Button de andere kant uit lopen dan nog zou de interactie ‘fataal’ voor hem zijn. Lees Sean’s blog voor de details. Kortom, een leuk verhaal van die film, maar pure fictie. Bron: Cosmic Variance.

References[+]

References
↑1 “De entropie van een geïsoleerd systeem dat niet in evenwicht is, neemt in de loop van de tijd toe, tot het maximum voor dat geïsoleerde systeem is bereikt. De toestand met de maximale entropie is de evenwichtstoestand.

Waarom staat Jodrell Bank daar waar ‘ie staat?

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Jodrell Bank in 1945. Credit: Jodrell Bank, University of Manchester.

In het noordwesten van Engeland bevindt zich het wereldberoemde Jodrell bank Radio Observatory. Op positie  53° 14″ 10,5″ N, 2° 18″ 25,7″ W om precies te zijn en geen centimeter er naast. Waarom staat de radiotelescoop precies daar en niet ergens anders? Het antwoord las ik vandaag in het boek Cosmological Enigmas van Mark Kidger en het is een echte historische anekdote. We moeten terug naar eind jaren dertig, toen de Tweede Wereldoorlog in zicht kwam. Ter voorbereiding inventariseerde de Britse regering de gegevens van 8.000 geleerden, zodat zij in tijden van nood snel opgeroepen konden worden. Zodra de oorlog uitbrak en de Duitsers hun bombardementen op Engeland uit gingen voeren werden de geleerden opgeroepen en aan het werk gezet. Een deel hield zich bezig met de ontwikkeling van de radar, het systeem om vijandelijke bommenwerpers zonder visueel zicht toch in beeld te krijgen, zodat ze neergeschoten konden worden. Eén van die geleerden was Bernard Lovell, die in 1936 als natuurkundige was afgestudeerd van de Universiteit van Bristol. Na de oorlog, ergens eind 1945, had Lovell een vrachtwagen vol met radarapparatuur geladen, die hij voor welgeteld vijf pond van het leger had gekocht. Lovell had vanaf het begin de intentie om de apparatuur in te zetten voor sterrenkundige doeleinden. Aanvankelijk wilde hij ermee werken in Manchester, maar het bleek dat de tram die door Oxford Road reed teveel electrische storing gaf.

Credit: Jodrell Bank, University of Manchester.

Daarom koos Lovell voor een andere bestemming, namelijk een stuk land in de vlakte van Cheshire, dat eigendom was van de botanische afdeling van de Universiteit van Birmingham. Maar wat gebeurde er: een stuk voordat Lovell bij de eindbestemming was kwam de vrachtwagen vast te zitten in de modder. En wat hij in z’n medewerkers ook probeerden: de vrachtwagen zat muurvast. Daarom besloot men daar ter plekke de apparatuur uit te laden en te installeren. Jullie vermoeden het waarschijnlijk al: yep, dat is precies de plek geworden waar Jodrell Bank Observatory ontstaan is. Met de radarapparatuur was Lovell in staat om onder andere signalen op te vangen van meteoren. En da’s het verhaal over de oorsprong van het Jodrell Bank Radio Observatory (hiernaast zie je het zoals het er nu uit ziet, met de Lovell radioschotel). We weten inmiddels dat het er met dit wetenschappelijke instituut niet zo best voor staat, dus laten we hopen dat het niet eindigt als een voetnoot in de wetenschappelijke jaargangen. Bron: Wikipedia + Mark Kidger, Cosmological Enigmas (The Johns Hopkins University Press).

De kerstvlucht van de Apollo 8

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Credit: NASA

Het is deze week precies veertig jaar geleden dat de beroemde kerstvlucht van de Apollo 8 gemaakt werd, de eerste bemande missie die in een baan om de maan werd gebracht. Op 21 december 1968 was de Apollo 8 met behulp van de Saturnus V draagraket gelanceerd en op de 24e, kerstavond dus, kwamen de astronauten Frank Borman, James Lovell en Bill Anders bij de Maan. Ze maakten tien rondjes om de Maan en citeerden op een gegeven moment het Genesisboek, hetgeen toen live voor de televisie werd uitgezonden. Tijdens de vlucht werd ook de beroemde foto gemaakt van de Aarde die opkomt boven het maanoppervlak (zie het fragment daarvan bovenaan). De NASA heeft ter gelegenheid van die beroemde vlucht de beelden van de rondjes weer tevoorschijn gehaald en op NASA TV geplaatst. Hier kan je zien wanneer de uitzendingen zijn van de Kerstvlucht van de Apollo 8. Op Youtube zijn ook talloze versies van delen van de vlucht te zien, zoals onderstaande.

Ik heb geen idee of de komende kerstdagen nog wat astroblogjes uit m’n digitale pen zullen vloeien. In ieder geval wens ik jullie vanaf deze plek allemaal fijne kerstdagen toe! Bron: The Planetary Society.

De Kerstman en de Marsbewoners

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Credit: Embassy Pictures Corporation

Kerst is nabij, dus tijd voor een leuk kerstverhaal. Nou ja, leuk. In 1964 schijnt de meest vreemde kerstfilm ooit te zijn gemaakt, Santa Claus conquers the Martians. Kerstfilm en science fiction gecombineerd. In de filmlijstjes schijnt de film favoriet te zijn voor de nominatie ‘slechtste film aller tijden’. En die indruk krijg je ook wel als je het stukje bekijkt dat ik hieronder heb geplakt. Kwaliteit is zo slecht dat het weer cult begint te worden en dús weer leuk om naar te kijken (“so bad it’s good”). In de film willen de Marsbewoners de kerstman ontvoeren zodat ook zij kado’s krijgen op Mars. Maar het loopt allemaal heel anders dan gepland en er komen nog  twee kinderen in het spel (waarvan eentje een nog jonge Pia Zadora is) die ergens op de noordpool belanden. En wie lost alles uiteindelijk op? Yep Bat Kerstman. 😀  Hoe krijgen ze het verzonnen. De hele film is ook op Youtube te vinden, maar de kwaliteit daarvan is zo bedroevend dat je er spontaan hoofdpijn van krijgt en direct doet verlangen of de kerstvakantie alsjeblieft afgelopen mag zijn. Mmmm, wat ga ik vanavond op televisie bekijken? White Christmas met Bing Crosby, denk ik. Braak… 😉

Bron: Twisted Physics.

Waarom is het heelal assymmetrisch?

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

De WMAP kaart van de CMB. Credit: NASA/WMAP.

In 1992 werd met de COBE satelliet van de NASA ontdekt wat men al langer vermoedde: dat er in de kosmische microgolfachtergrondstraling, de CMB [1]Van Cosmic Background Radiation. Toeval wil dat ik vanmorgen eerst in de laatste Zenit iets las over de temperatuursverschillen in de CMB en daarna op internet over de nieuwste ideeën daaromtrent., temperatuursverschillen zijn. Geen grote verschillen, want tussen de warme en koude gebieden zit slechts 0,0002 graad. Met de WMAP satelliet, ook weer van de NASA, werd vervolgens het huiswerk van COBE overgedaan en in grote mate geperfectioneerd. Dat leverde de bekende afbeelding van de CMB op die je hierboven ziet. Wat opvalt is dat er enkele plekken aan de hemel zijn die héél blauw zijn (0,0002 K ónder de gemiddelde temperatuur van 2,725 K) en plekken die heel geel/rood zijn (0,0002 K boven 2,725 K). Die verdeling is nogal asymmetrisch en dat heeft het beeld opgeleverd dat het heelal scheef is. Lopsided zoals ze dat in het Engels noemen. De vraag die theoretici nu bezig houdt is of die scheefheid te verklaren is. In het huidige model van de oerknal heeft het heelal in de eerste fractie van een seconde een versnelde expansie ondergaan, de zogenaamde inflatieperiode. Die werd veroorzaakt door een energieveld dat men het inflaton noemt. Probleem van dat inflaton is dat het volgens berekeningen heel goed in staat in om het heelal versneld te laten expanderen, maar dat het slecht de asymmetrieën kan verklaren. Vandaar dat Marc Kamionkowski, Adrienne Erickcek en Sean Carroll (California Institute of Technology in Pasadena) onlangs met een nieuwe theorie aankwamen: naast het inflaton moet er in het vroegste heelal nóg een ander energieveld hebben bestaan, het curvaton genaamd. In de inflatieperiode zou het curvaton zich afzijdig houden, maar zodra die periode voorbij is zou ’t z’n werk doen en zorgen voor bepaalde fluctuaties in de dichtheid van de materie. Die fluctuaties zouden uiteindelijk zichtbaar worden in de temperatuursvariaties in de CMB én in de materieverdeling van het heelal, in superclusters van sterrenstelsels en de leegten daartussen. Op dit moment is men nog niet in staat in de CMB karakteristieken te ontdekken die door het curvaton veroorzaakt zijn, maar de verwachting is dat met de Europese Planck satelliet, die nog een tandje beter wordt dan de WMAP en die april 2009 wordt gelanceerd, die ‘vingerafdrukken van het curvaton in de CMB’ wel kunnen worden gezien. Interessante ontwikkelingen weer, nietwaar? Bron: Science News.

 

References[+]

References
↑1 Van Cosmic Background Radiation. Toeval wil dat ik vanmorgen eerst in de laatste Zenit iets las over de temperatuursverschillen in de CMB en daarna op internet over de nieuwste ideeën daaromtrent.

Massa proton is wetenschappelijke doorbraak 2008

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Het proton. Credit: CERN.

De massa van een proton, het deeltje dat samen met het neutron de atoomkern vormt, is 1,6722136 x10-27 kg, iets wat bij benadering al zo’n 89 jaar bekend is. Kan je toch moeilijk een wetenschappelijk doorbraak in 2008 noemen? En toch heeft de redactie van het Amerikaanse wetenschappelijke vakblad Science gemeend om de massa van het proton één van de natuurwetenschappelijke doorbraken van 2008 te noemen. Niet omdat die massa gemeten is, maar omdat ‘ie voor het eerst berekend is. Klein, maar essentieel verschil. Iets meten is een stuk gemakkelijker dat iets verklaren. Dat geldt ook voor het proton, want sinds enkele decennia weet men dat een proton is opgebouwd uit quarks en gluonen. Twee op-quarks en een neer-quark om precies te zijn, plus gluonen die de sterke kernkracht overbrengen. Je zou denken dat van die quarks en gluonen de massa te berekenen valt en dat vervolgens het omhulsel, het proton, de optelsom van de verschillende delen is. Maar de moeilijkheid is dat er naast de ‘vaste’ quarks en gluonen ook nog ontelbare ‘virtuele’ quarks en gluonen in het proton zitten. Op grond van het onzekerheidsprincipe van Werner Heisenberg,  die daarmee één van de fundamenten van de quantum-mechanica schiep, kunnen voortdurend paren van virtuele deeltjes ontstaan. Dat die virtuele deeltjes van groot belang zijn voor het proton blijkt wel uit het feit ze bijdragen aan maar liefst 95% van de massa van het proton! Slechts 5% komt van de échte quarks en gluonen binnenin het proton. Behalve de massa van het proton werden ook nauwkeurig de massa van het andere kerndeeltje, het neutron, en negen andere deeltjes bestaande uit quarks berekend. Bron: NRC-Handelsblad, 23 december 2008 + BBC Radio.

Zwart gat-probleem opgelost met Playstations

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Een PS3 cluster. Credit: GraphicsLab/FH Bohn-Rein-Sieg

Met behulp van zestien aan elkaar gekoppelde Sony Playstations 3, tesamen het PS3 Gravity Grid vormend, zijn sterrenkundigen erin geslaagd om het raadsel op te lossen met welke snelheid een vibrerend zwart gat er in slaagt te stoppen met vibreren. Grote voordeel van deze wijze van werken is het geld: het is namelijk veel goedkoper om één keer zo’n cluster van PS3’en  te bouwen (prijskaartje ˜ $ 6.000,-) dan telkens simulatietijd te kopen op een grote computer ($ 5.000,- per simulatie). Op de PS3 Gravity Grid kan men namelijk onbeperkt simuleren. Als er nog mensen zijn die zeggen ‘hé, ik heb ook nog wat afgedankte PS3’en staan en ik wil ook nog research doen’, er is een beschrijving gemaakt hoe je zo’n PS3-cluster kan bouwen. Leuk project voor de kerstdagen zullen we maar zeggen. 🙂 Wat dat vibreren van een zwart gat betreft: vergelijk het met een kerkklok die ook trilt. De geluidsgolven dragen de energie van dat trillen weg en daardoor trilt de klok steeds langzamer. Bij een zwart gat wordt de trillingsenergie weggedragen door gravitatiegolven. En da’s nou helemaal in kaart gebracht door Gaurav Khanna (Universiteit van Massachusetts in Dartmouth) en Lior Burko (Universiteit van Alabama in Huntsville). Vast en zeker spelletjesfanaten in hun vrije tijd. 😀 Bron: Physorg.com.

En nou de goede kant uit

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Credit: ESA

Een paar dagen terug had ik die afbeelding van de röntgensatelliet XMM-Newton, die naar Hanny’s Voorwerp keek. Kevin Schawinski van het wetenschappelijke Galaxy Zoo-team maakte mij er attent op dat er een hééél klein foutje in m’n afbeelding zat: XMM-Newton kijkt namelijk de andere kant uit. 😳 Wat ik aanzag als een soort van raketmotoren waren de openingsluiken van de röntgensatelliet. Oeps, kan gebeuren. Dus even snel aan het photoshoppen geslagen en daar kwam bovenstaande juiste versie uitrollen. Eind goed, al goed zullen we maar zeggen. Afbeelding is inmiddels ook te bewonderen op de Galaxy Zoo Blog.

Anita in de ijzige kou op zoek naar neutrino’s

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

De radio-ontvangers van Anita. Credit: ANITA Collaboration.

Ergens op de zuidpool, waar het momenteel ‘zomer’ is, zijn wetenschappers bezig om neutrino’s met hoge energieën waar te nemen, die ontstaan zijn als gevolg van botsingen tussen kosmische stralen en fotonen van de microgolfachtergrondstraling [1]CMB, the cosmic microwavebackground.. Dat project heet Anita-II, hetgeen staat voor ANtarctic Impulsive Transient Array deel twee . Met Anita-II laat men een met helium gevulde balon op, die maar liefst 36 radio-ontvangers onder zich heeft hangen (zie foto; hoe krijgen ze ’t omhoog) en welke een hoogte van zo’n 35 km kan bereiken. Daar in de stratosfeer kunnen ze radiosignalen ontvangen van de interacties die de neutrino’s met het ijs van Antartica ondergaan. Dat neutrino’s met ijs kunnen reageren is het eerst door Gurken Askaryan ontdekt en daarom is dit verschijnsel naar hem genoemd. Dus even recapituleren waar het om gaat: ergens in de interstellaire ruimte botsen hoogenergetische kosmische stralen (bijvoorbeeld protonen, energieën tot 1020 eV) met fotonen van de CMB, het overblijfsel van de hete oerknal. Dat levert neutrino’s op (1018 eV) en die reageren vervolgens weer met het ijs. Dankzij de gunstige luchtstroming in de hogere luchtlagen boven de zuidpool (de zogenaamde polar vortex) kan zo’n ballon er weken blijven hangen. Het record op dit moment is maar liefst 41 dagen. Voor degenen die graag willen weten waar de ballon van Anita-II zich op dit moment bevindt kunnen voor realtime-data hier terecht. Door het onderzoek aan de neutrino”s hoopt men meer te weten te komen over de oorsprong van de kosmische straling. Bron: Twisted Physics + Blog van de onderzoekers op de Zuidpool.

References[+]

References
↑1 CMB, the cosmic microwavebackground.

Wat zit er onder de korst van Europa?

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Een dikke of dunne korst? Credit: Michael Carrol/NASA-JPL

Europa is de kleinste van de vier grote manen van Jupiter. Europa bezit een ijle atmosfeer van zuurstof. Het oppervlak bestaat uit ijs en kent zeer weinig hoogteverschillen. Onder het ijs ligt een oceaan van water met daar weer onder een kern van ijzer. Al lange tijd wordt nagedacht over een mogelijke missie naar deze maan, bedoeld om door de korst heen te dringen en vervolgens in die oceaan onderzoek te doen. De warmte die nodig is om de oceaan vloeibaar te houden komt van de getijdwerking door de reuzenplaneet Jupiter. De afstand tot Jupiter varieert met 1% tijdens z’n 85 uur durende omloopbaan en dat zorgt ervoor dat het tij op Europa zo’n 30 meter bedraagt. De vraag hoe dik de ijskorst van Europa is is nog niet definitief beantwoord. De meeste planetologen en maanologen (huh?) houden het op enkele tientallen kilometers, terwijl anderen, zoals Professor Richard Greenberg, auteur van het pas verschenen boek Unmasking Europa, denken dat de korst slechts enkele kilometers dik is. In het dikke-korst-model wordt de warmte vanuit de kern van Europa via convectie [1]Convectie is de stroming van gas of vloeistof. naar buiten vervoerd. In het dunne-korst-model is conductie [2]Hierbij gaat de warmte van het ene materiaal over naar het andere materiaal. Bijvoorbeeld de warmte van kokend water die wordt meegegeven aan de omringende ketel. de vermoedelijke wijze van warmtetransport. Conductie gaat trager dan convectie, maar het is wel een stuk constanter. Greenberg is van mening dat het dikke-korst-model met name politiek gekleurd is en daarom favoriet is boven zá­jn model.

Unmasking Europa. Credit: Richard Greenberg

Hij denkt aanwijzingen voor een dunne korst te vinden in de scheuren die in de korst door de Galileosonde zijn gevonden. Over de mogelijkheid van het bestaan van primitief leven op Europa denkt Greenberg dat zijn model méér kans biedt op de mogelijkheid, omdat water uit de oceaan bij een dunne korst makkelijker het oppervlak kan bereiken. Daar is zoals gezegd een beetje zuurstof aanwezig en dat gecombineerd met zonlicht maakt de kans op het ontstaan van leven weer groter. Mmm, leuk boek dat Unmasking Europa om misschien een keer aan te schaffen. Bron: Astrobio.net.

References[+]

References
↑1 Convectie is de stroming van gas of vloeistof.
↑2 Hierbij gaat de warmte van het ene materiaal over naar het andere materiaal. Bijvoorbeeld de warmte van kokend water die wordt meegegeven aan de omringende ketel.