Verleden, heden en toekomst van het Universum

 

 

 

een schuchtere poging tot synthese

last update : 22.01.1998

 

 

 

Een (voorlopig) overzicht van deze site :

 

0. Verantwoording

1. Ons beeld van het heelal

2. Tijd en Ruimte

3. Het heelal wordt groter

 

De volgende delen zijn nog in voorbereiding en zullen kortelings klaar zijn voor publikatie. Indien U wil op de hoogte gehouden worden van eventuele wijzigingen op deze site, zend dan een mailtje.

 

Alle commentaar, opmerkingen, kritieken .... kan je hier natuurlijk eveneens spuien.

 

 

 

0. Verantwoording

 

Enige maanden geleden kwam ik door toeval in het bezit van "A brief history of time" van de hand van de Engelse natuurkundige Stephen HAWKING. Het is een uitermate boeiend boek. Ook mijn nu bijna 10-jarig petekind doorbladerde het boek verschillende keren, en stelde bij ieder plaatje onnoemelijk veel vragen. En deze vragen beantwoorden was niet zo gemakkelijk.

Vandaar heb ik het plan opgevat een eenvoudig en zelfs voor kinderen verstaanbaar overzicht te maken van enkele inzichten en opvattingen ter zake verleden, heden en toekomst van ons heelal.

Het resultaat ziet u nu op uw scherm.

 

 

 

 

1. Ons beeld van het heelal

 

 

Het beeld dat onze voorouders hadden van de wereld was dat van een platte schijf. Een platte schijf met daarop stukken land en stukken water. Intussen weten wij dat dit niet zo is. De wereld is een ronde, of toch bijna ronde, bol. Dat kunnen wij goed zien op foto's die vanuit de ruimte van onze aarde zijn gemaakt.

Maar foto's vanuit de ruimte bestaan nog niet zo lang. En toch wist de Griekse filosoof Aristoteles reeds in het jaar 340 voor Christus (meer dan 2000 jaar geleden dus) dat de aarde een bol was. Hoe kwam hij daartoe ?

Ten eerste zei hij, moet je eens goed een maansverduistering bestuderen. Aristoteles bedacht dat een maansverduistering ontstond doordat de aarde tussen de zon en de maan kwam te staan. (Bedenk even dat Aristoteles geen ingewikkelde sterrekijkers of computers had. Hij kon enkel proberen zo goed mogelijk natuurverschijnselen waar te nemen en dan nadenken over hetgeen hij kon zien).

Nu stelde Aristoteles vast dat de schaduw van de aarde op de maan altijd rond is. Indien de aarde een platte schijf was, dan kan die schaduw niet altijd mooi rond zijn, maar moet die de meeste tijd eerder langgerekt zijn.

Je kan dit zelf rustig uitproberen, klik hier voor een beschrijving van de proef

 

Een tweede bewijs vond Aristoteles in de stand van de Poolster. De Poolster is de meest heldere ster die we aan de hemel kunnen zien. Tijdens hun vele zeereizen hadden de Grieken bemerkt dat de Poolster in het zuiden lager aan de helem lijkt te staan dan in het noorden. En inderdaad, aangezien de Poolster vlak boven de noordpool staat, lijkt zij voor iemand die op de noordpool staat pal boven zijn hoofd te staan, maar wie vanaf de evenaar naar de Poolster kijkt ziet ze vlak boven de horizon.

Dit wordt duidelijk op onderstaande figuur

 

 

De Grieken hadden nog een derde argument : als je een schip ziet dat vanop zee naar je toekomt zie je eerst de mast, pas later de romp van het schip. Hoe zou dat komen denk je ?

 

Aristoteles dacht dat de aarde het middelpunt was van het heelal, en dat de zon, de maan, de sterren en de planeten in een circelvormige baan om de aarde draaiden. Pas 500 jaar later, in de tweede eeuw, heeft Ptolemaeus deze theorie verder uitgewerkt. Ptolemaeus aanvaardde dat alle andere hemellichamen in een circelvormige baan om de aarde draaien, maar voegde rond iedere planeet (in die tijd waren Mercurius, Venus, Mars, Jupiter en Saturnus bekend) eigen circelvormige banen toe. Hierdoor kon Ptolemaeus de ingewikkelde bewegingen van de planeten die men waargenomen had verklaren. Wat er zich buiten de acht circels omheen de aarde (de sferen) bevond wist niemand. Er waren geen telescopen om het te zien, en niemand was er ooit geweest natuurlijk.

 

 

het heelal volgens Ptolemaeus

 

 

In 1514, dus meer dan 1000 jaar later, kwam een Poolse priester, Copernicus, met een nieuwe theorie. Copernicus stelde dat niet de aarde, maar de zon onbeweeglijk in het middelpunt van het heelal staat, en dat de aarde en de planeten in circelvormige banen om de zon draaien.

 

In 1609 begon een ander geleerde Galilei de hemel te bestudren met de toen pas uitgevonden telescoop. Galilei ontdekte dat de planeet Jupiter vergezeld werd van een paar kleinere manen of satelieten, en dat deze rond Jupiter draaien. Dit betekent dat niet alles rond de aarde hoeft te draaien, zoals Aristoteles en Ptolemaeus dachten.

 

Een ander geleerde uit die periode, Johannes Keppler, ontdekte dat de planeten niet in circelvormige banen bewegen, maar in ellipsen. Dat zijn langgerekte circels. Keppler kon niet verklaren waarom dat zo was, maar via de telescopen kon hij het wel zien. Keppler dacht namelijk dat de planeten door een magnetische kracht in hun baan om de zon bleven.

 

Een verklaring werd pas gegeven in 1687. In 1687 publiceerde Newton zijn boek "Philosophiae naturalis principa mathematica". Newton maakte daarin heel ingewikkelde wiskundige berekeningen waarmee hij kon bewijzen op welke wijze lichamen zich in tijd en ruimte bewegen. Boevndien ontwikkelde Newton zijn "wet van de universele zwaartekracht". Kort gezegd komt dit erop neer dat ieder lichaam (ieder voorwerp) in de ruimte wordt aangetrokken door andere voorwerpen. De aantrekkingskracht tussen twee voorwerpen is groter naarmate de voorwerpen meer massa bezitten (zeg maar naarmate ze zwarder zijn) en naarmate ze dichter bij elkaar staan.

 

Zo komt het bijvoorbeeld dat een appel die van een boom valt, altijd op de grond zal vallen. De aarde en de appel bevinden zich immers heel kort bij elkaar (slechts een paar meter) en de massa van de aarde is heel groot. De appel wordt dus tot de aarde aangetrokken. En wanneer iemand uit een raam sprint, of van een muurtje zal hij fataal altijd naar beneden vallen. Ook dat komt door de aantrekkingskracht.