Tagarchief: natuurwetenschap

Het Higgs deeltje -Goovert Schilling

Het was geen handige zet om dit boekje meteen na ‘Het Trillende Universum’ te lezen. Veel van de inhoud van dat boek kwam terug in dit boek. Het totaal aan informatie over het Higgsdeeltje dat ik zocht, paste makkelijk op een A4-tje. De schrijver weet overigens het hele verhaal wel duidelijk te brengen.  Het Higgs deeltje ondervindt weerstand in het Higgs veld. Tja…

De schrijver begint met een uitleg over de kleinste deeltjes, 17 maar liefst. Wat zijn hun eigenschappen, wat is hun rol in de materiële wereld zoals wij die dagelijks meemaken. Er wordt een schema gegeven, maar dat is voor een goed begrip iets te karig. Dit zijn dingen waarbij plaatjes ter verduidelijking toch een belangrijke kunnen rol spelen.

Er zijn vlgs de schrijver 12 basisdeeltjes:

  • 6 quarks die aan elkaar klitten
  • 6 leptonen die meer solitair zijn electron, muon, tau en hun neutrino’s
  • quarks en leptonen zijn fermionen
  • Er zijn 4 kracht deeltjes: foton (electromagetische kracht), gluon (sterke kernkracht), W en Z boson (zwakke kernkracht)< ze worden ook wel  Bosonen genoemd.
  • Quarks en leptonen vormen de materie, bosonen zorgen voor de nodige krachten
  • En dan is er ook nog het Higgs boson, dat geeft massa.

De schrijver slaagt er wel in om een globaal beeld te schetsen. De kleinste deeltjes zijn eigenlijk kleine trillende snaartjes, de trillingsfrequentie bepaalt het type deeltje. Dan heb je ook nog membranen. Een en ander speelt zich af in gemiddeld 11 dimensies. De theorie is volledig wiskundig. De voorspellende waarde is vrijwel nul, er zijn oneindig veel varianten. De theorie vreet veel energie en levert bitter weinig op. Het doet me denken aan de eerste astronomen die ook de planetenbanen als strikt wiskundige schoonheid zagen, perfecte cirkels. Dat bleek uiteindelijk ook meer chaotisch te zijn dan gedacht.
Het boek schetst een globaal beeld over snaartheorie, na lezing heb je ook een globaal beeld van de theorie. Leuke onderwerpen vond ik het antropisch principe en het mogelijk bestaan van meerdere universa.

Scientific American june 2018

Onze zon is ontstaan uit de restanten van vorige zonnen. De oerzon bestond geheel uit waterstof en vormde helium en metalen. De toen de moederzon op was en uiteenviel, ontstonden nieuwe zonnen en planeten. Dankzij die moederzon hebben wij metalen etc in de aardkorst. Een redelijk aantal zusterzonnen, die dus uit dezelfde stofwolken zijn ontstaan, zijn opgespoord. Interessant.

Endometriose, een kort overzichtsartikel. Ongeveer 10% van alle vrouwen lijdt eraan. Het blijft een medisch raadsel. Hoe komen endometrium cellen op andere plekken terecht en geven ze hevige pijn, ontstekingen en vorming van littekenweefsel. Mogelijk zijn er meer oorzaken. De behandeling is over het algemeen niet voldoende, er wordt gewerkt aan betere behandelingen. Heel lang heeft deze aandoening erg weinig aandacht gekregen, maar dat verandert de laatste tijd.

Onder invloed van temperatuurverhoging worden de meeste diersoorten kleiner. Hoewel er diverse theorieën zijn hierover, blijft het eigenlijk alleen bij de vaststelling dat het zo is. Bij een verdere temperatuurverhoging van de aarde zou dit o.a. kunnen betekenen dat de beschikbare hoeveelheid voedsel zal afnemen.

Daarnaast nog een aantal kwantum gerichte artikelen die ik voorlopig oversla.

Scientific American september 2018 – Humans

Dit nummer van de Scientific American gaat over ‘humans’. Belangrijk voor de ontwikkeling van het intellect en bewustzijn is het hebben van grote hersenen in verhouding tot het lichaam. In dat opzicht springt de mens er wel uit. En je moet de mogelijkheid hebben om dingen te kopiëren. Het liefst gecombineerd met de neiging om in groepen bij elkaar te zijn. Daar is geen gen voor. Iets dergelijks geldt ook voor de ontwikkeling van taal. Daar is ook niet een specifiek gen voor. Taal heeft ook alles te maken met het ontwikkelen en kopiëren van symbolen. Bijvoorbeeld chimpansee in het wild begrijpen niet wat je bedoelt met wijzen. Apen die opgroeien bij mensen wel.

Een erg interessant artikel was over de oorsprong van homo sapiens. Het klassieke idee,dat lang geleden een uniek groepje mensen ontstond en vervolgens op pad ging, lijkt niet op te gaan. Er bestonden vele menssoorten, waarvan de Neanderthalers en de Denisoviërs het bekendst zijn. Er trad vermenging op en dat heeft uiteindelijk weer bijgedragen aan de Homo Sapiens. De huidige Europeaan heeft 2-4% Neanderthal DNA, dat heeft geholpen bij de lichtere huid en daardoor de mogelijkheid om verder naar het noorden te kunnen trekken. Daarnaast was er een verbetering van het immuunsysteem. De Tibetanen hebben een deel Denisovisch DNA wat hen de mogelijkheid gaf om in een omgeving met een lager zuurstof gehalte te kunnen leven. Ook cultureel lijken de verschillende groepen elkaar te hebben beïnvloed.
Volgens de schrijver hebben we nog meer niet-Sapiens DNA, maar is daar nog geen passende mensensoort bij gevonden.

Oorlog is een uitvinding die vele duizenden jaren geleden gedaan is. Volgens de schrijver is het niet iets dat in de mens zit. Op de een of andere manier komt het betoog niet echt geloofwaardig over.

Humaans (Ferengi uitspraak) beïnvloeden de evolutie door o.a. stedenbouw. Pluiszaadjes in de stad ontwikkelen zich zo dat ze meer recht naar beneden zakken, duiven leren zich verbergen voor slechtvalken die grootschalig in steden nestelen en slakken krijgen een lichter gekleurd huis om minder warmte op te nemen.

De kans dat ergens in het universum nog andere vormen van intelligent leven bestaan is vrijwel nul. Het aantal toevalligheden dat heeft geleid tot het ontstaan van ons is namelijk ERG groot. De kans dat er nog ander leven bestaat in het universum is groot, maar niet voor intelligent leven met een technologische beschaving.

The Order of Time – Carlo Rovelli

Een aardig boek over het verschijnsel “tijd”. Een lastig thema dat zo hier en daar tegen elke intuïtie in gaat. Ik geloof er nog steeds niet alles van. Bijvoorbeeld: een “nu”, dit ogenblik geldt niet voor de hele kosmos. Dat heeft alles te maken met de lichtsnelheid. Met dat als uitgangspunt kan ik me daar wel iets bij voorstellen. Maar stel je voor dat je een tijdloze verbinding tussen ster A en B zou kunnen maken? In de Science fiction gebeurt dit al regelmatig door gebruik te maken van gekoppelde kwantumdeeltjes. Maar goed, volgens de schrijver kan “nu” dichtbij wel redelijk (meer niet), maar ver weg niet. Hoe dichter je bij een massa (bv de Aarde) komt of hoe sneller je reist, hoe trager de tijd verloopt. De belangrijkste natuurkundige formules die allerlei natuurwetten beschrijven, bevatten geen “tijd” als variabele. Als je de kwantumeffecten even niet meerekent, zijn tijd en ruimte aspecten van een grote gelei waarin wij bestaan. Op het meest basaal niveau bestaat er geen ruimte of tijd, alleen processen waarin de ene kwantiteit wordt omgezet in een andere. Het universum dat wij kennen is vooral een wereld van gebeurtenissen en niet van dingen. Het is een wereld zonder tijd. Dat wij “tijd” ervaren met verleden, heden en toekomst heeft te maken met toename van entropie. Elke verandering, beweging produceert warmte en een toename van entropie. Onze tijdsbeleving lijkt daarop geörienteerd. Als u het nog snapt is dat mooi. Ik vind het zelf lastig, de materie is zeer niet-intuïtief. Aan de andere kant kan ik me er wel iets bij voorstellen.