We hadden weer wat te vieren! Jozef en Tony verjaarden en ook Jarko trakteerde, wel niet voor zijn verjaardag maar voor de geboorte van zijn dochtertje. Zij was als jongste lid van Vendelinus op de vergadering aanwezig, evenals de moeder. Proficiat iedereen!

Even ter herinnering: Jeanine en ik zijn in juni afwezig (op reis). De vergadering komt terecht in de kundige handen van Rudi, waarvoor onze dank.

Enkele bizarre ideeën in verband met kosmologie
(Tony)

We definiëren het Hubblevolume (grootte-orde 10³¹ kubieke lichtjaar): dit is het volume van de ruimte waarin het door een object uitgezonden licht ons, binnen de leeftijd van het heelal, kan bereiken. De grens ligt waar de ruimte uitzet met een snelheid groter dan de lichtsnelheid.

Nu gaan er sommigen vanuit dat de ruimte oneindig is. Dan heeft dit wel eigenaardige consequenties, zoals bv. je zult elke mogelijkheid aantreffen die er kan zijn. Ga je dan maar ver genoeg in die denkbeeldige ruimte, zeg tot bv. op een afstand van 10¹⁵⁰⁰ lichtjaar (en dit is nog niet oneindig), dan zal je een Hubblevolume vinden identiek aan het onze.

Een oneindig aantal bellen?

Een andere opvatting gaat als volgt: een multiversum zet uit en blijft dit doen. Sommige delen van de ruimte stoppen met uitzetten en vormen “bellen”.

Elke bel vormt een universum met eigen fysische wetten. De ruimte tussen de bellen blijft uitzetten zodat je nooit vanuit je eigen bel in een andere kunt komen. In dit scenario is de ruimte oneindig en elke bel is ook oneindig.

Dit is geen tegenspraak, want er bestaan verschillende oneindigheden de ene groter dan de andere. Slechts één voorbeeld:
De verzameling van de natuurlijke getallen in oneindig: 1,2,3,4,5,…
De verzameling van de gehele getallen is ook oneindig maar groter: …-3,-2,-1,0,1,2,3,…

Het “kuit schietend” heelal

Deze theorie, o.a. voorgesteld door Lee Smolin, gaat ervan uit dat bij de vorming van een zwart gat steeds een nieuw heelal ontstaat met telkens lichtjes veranderde fysische eigenschappen. Hij suggereerde een soort “natuurlijke selectie” voor universums. Een universum zonder zwart gat zou “uitsterven”.

Hoe ging dit mechanisme te werk? Een 3D-zwart gat bezit een 2D-membraan = waarnemingshorizon. Een 4D-zwart gat zou dan een 3D-membraan als “waarnemingshorizon” bezitten. De ineenstorting van een 4D-zwart gat transporteert materiaal in de 3D-membraan, materiaal dat uitzet = een nieuw heelal. Smolin e.a. hebben ondertussen deze hypothese afgezworen.

Parallelle universums

Eerst kort iets over strings en branen. Branen zijn dynamische objecten die door de ruimtetijd bewegen volgens de regels van de kwantummechanica . Ze bezitten o.a. massa en lading. Een p-braan beweegt in een (p+1) dimensionale ruimte. Een punt is een braan met dimensie nul, een string een braan met dimensie één. De stringtheorie beschouwt elementaire deeltjes als ééndimensionale objecten die in allerhande frequenties kunnen trillen = verschillende elementaire deeltjes. Voorlopig geen experimenteel bewijs.

De meest opvallende theorie is de multidimensionale M-theorie. Hierin ontstaan universums uit de botsing tussen p-branen in een ruimte met 11 tot 22 dimensies. Meest besproken is het zogenaamde Ekpyrotisch heelal (ekpyrosis = wereldbrand).

De multidimensionale branen bewegen naar elkaar, botsen (=big bang) en er ontstaat een universum dat uitzet en waarin materie zich begint te ordenen. De aantrekkingskracht tussen de branen vertraagt hun verwijdering terwijl ondertussen de materie in het geschapen heelal door de uitzetting sterk verdunt. De branen stoppen met zich van elkaar te verwijderen, beginnen elkaar te naderen, enz… Een cyclisch model voor de kosmos.

De veelwerelden interpretatie van Everett

Eventjes een ommetje via de Kopenhaagse interpretatie van de kwantummechanica. Zie de proef van Young:

Stuur licht (golven) via een nauwe spleet op twee openingen en we krijgen interferentie, afwisselend donkere en heldere strepen. Voer de proef uit met elektronen, protonen en zelfs moleculen bestaande uit 810 atomen en je krijgt eenzelfde resultaat.

Wat gebeurt er met het foton ter hoogte van de dubbele spleet? Welke spleet “kiest” het foton? Volgens Bohr en Heisenberg was de vraag: “waar was het deeltje vóór ik op het scherm zijn positie bepaalde?” volstrekt betekenisloos.  In de kwantummechanica beschrijft een golffunctie een subatomair deeltje en niet de positievector. De golffunctie geeft de kans weer om een deeltje op een bepaalde plaats aan te treffen. Voor de proef van Young hebben we een superpositie van twee mogelijkheden. Op het moment dat de waarneming gebeurt, stort de golffunctie in en krijgen we een bepaald resultaat. Het meer proces kiest random een van de vele toegestane mogelijkheden van de golffunctie uit.

Kort de kat van Schrödinger vermelden. Schrödinger kwam af met een gedachte-experiment om de opvatting van Bohr onderuit te halen. Sluit een kat op in een gesloten, metalen doos samen met een glazen fles met vergif, een radioactieve stof, een Geiger-Müllerteller en een hamer. Wanneer er radioactief verval optreedt, en het is niet te voorspellen wanneer dit zal gebeuren, registreert de teller dit, valt de hamer op de fles, komt het gif vrij en is de kat dood. Dus twee mogelijkheden. Vraag: in welke toestand bevindt de kat zich nu? Hebben we een superpositie van een levend-dode kat? Achteraf heeft Schrödinger toegegeven dat dit een totaal verkeerd idee was. Tot zover dit intermezzo.

De theorie van de universele golffunctie gaat veel verder. Het is een interpretatie van de kwantummechanica die de objectieve werkelijkheid van de universele golffunctie verdedigt. Ze ontkent het instorten van de golffunctie volgens de Kopenhaagse interpretatie. Ze beweert dat alle mogelijke geschiedenissen en toekomsten reëel zijn. Ieder daarvan vertegenwoordigt een werkelijk universum. Bij elke situatie waarbij zich verschillende mogelijkheden voordoen, wordt elke mogelijkheid verwezenlijkt in een nieuw universum. Met de kat van Schrödinger loopt het dan zo af:

Verslag 2de aflevering
Pluto en New Horizons
(Josiane Claesen)

We zijn nog steeds aan het aftellen, alleen wordt het alsmaar spannender. New Horizons heeft nog 2 maanden te gaan vooraleer "aan te komen" bij Pluto en zijn maantjes.

Momenteel reist het ruimtetuig tegen een snelheid van 53.108 km/uur. NH bevindt zich dan ook op 104 miljoen km van de dwergplaneet.

We kijken even naar een foto die NH nam van Ganymedes, toen hij bij Jupiter voorbij kwam voor een gravity assist. Als we deze foto vergelijken met een foto die Galileo nam van de maan, dan zien we dat NH een veel beter contrast heeft. Dat is ook niet verwonderlijk, want NH heeft alweer een meer geavanceerde technologie dan Galileo.

Het is vooral Lorri, de geavanceerde camera, op NH die de foto's maakt. Wat hij doet is een reeks van foto's maken en daar dan een filmpje (een gif) van maken. Zo is er in de maand april 1 filmpje gemaakt. Wat hieraan zeer interessant is, is dat met deze rotatie beelden de rotatie-as van Pluto is kunnen vastgesteld worden. Het blijkt dat die as erg schuin staat, tot bijna horizontaal.

Wat ook opvalt op deze beelden is dat er blijkbaar zoiets als een zuidpool duidelijk zichtbaar is. Dat gebied is veel witter dan de rest van Pluto.

Al even interessant is het feit dat NH niet stopt bij Pluto. Het ruimtetuig gaat verder naar de Kuipergordel om daar een object van naderbij te onderzoeken.

Helaas zijn bekende objecten zoals bv Eris, Haumea of Makemake niet bereikbaar omdat ze  niet op het pad van NH liggen.

Van juni tot september 2014 heeft het team van NH tijd gevraagd (en gekregen) met de Hubble Space Telescope. Men heeft dan met Hubble naar mogelijke targets gezocht om te bezoeken met NH na Pluto. Er moest rekening gehouden worden met allerlei factoren. Zo moest het object zich op, of tenminste in de buurt van, het pad van NH bevinden. Enige koerswijziging is mogelijk met NH, het tuig heeft voldoende brandstof mee. Maar echt grote koerscorrecties zijn niet mogelijk.

Met de HST zijn 3 mogelijke targets (PT (possible targets)) gevonden, PT1, PT2 en PT3.

Het object dat het meeste kans maakt om bezocht te worden door New Horizons is PT1. Dat krijgt echt de tag "definitely reachable".

Het gaat om de KBO 1110113Y. Dit bevindt zich in het sterrenbeeld Sagittarius. Het heeft een diameter van 30-45 km en staat op 6,5 miljard km van de Aarde.

Op deze afbeelding ligt de positie van het object PT1 telkens 10 minuten tussen.

NH zou PT1 kunnen bereiken tegen 2019.

Wordt zeker vervolgd...

Messenger: 2004 – 2015

Op 9 augustus 2004 vertrok het ruimtetuig Messenger naar Mercurius. Na scheervluchten nabij de aarde, tweemaal Venus en drie passages van Mercurius, kwam het ruimtetuig op 18 maart 2011 in een baan om de planeet. We bekijken enkele opmerkelijke resultaten.

1. Midden de jaren 1970 vloog Mariner 10 driemaal langs Mercurius. Minder dan 50% van het oppervlak werd in kaart gebracht. Messenger heeft 100 % in kaart gebracht. Voor het eerst werd het enorme Calorisbekken  volledig onderzocht. Aan de rand van dit bekken heeft men talrijke vulkanische spleten gevonden. Mercurius is ook door vulkanisme gevormd en veranderd.

Boven het centrum bevindt zich het Calorisbekken. De valse kleuren geven de chemische, mineralogische en fysische verschillen weer van materiaal op het oppervlak van de planeet.

1. In 1991 werden via radarreflecties met de Arecibo radiotelescoop zeer heldere plekken nabij de polen van Mercurius ontdekt. Waterijs? Messenger toonde aan dat de temperatuur in permanent in het donker liggende kraters -173 °C bedraagt. Hierbij is waterijs stabiel. De rotatie-as van de planeet staat zo goed als loodrecht op het baanvlak.

Figuur: rechts de plaatsen waar de Arecibo telescoop de heldere plakken heeft gevonden en links de metingen van Messenger.

Een deel van het poolijs is bedekt met donker organisch materiaal. Nog steeds weet men niet exact wat dit is. PAK’s?

1. Wanneer het oppervlak van een planeet krimpt ontstaan er opschuivingsbreuken, bij uitzetting afschuivingsbreuken.

Enorme kliffen vormen op de planeet erg dominante tectonische structuren. Ze wijzen op een inkrimping van de planeet.

De kern van de planeet maakt 60-70 % van de massa uit. De afkoeling na de vorming van Mercurius leidde tot een opmerkelijke contractie van de planeet. Blazen we Mercurius met een factor x op zodat de planeet even groot lijkt als de aarde, dan krijg je volgend beeld waarop duidelijk te zien is dat de metaalkern van Mercurius, in verhouding tot de grootte van de planeet, enorm groot is.

1. Vroeger dacht men dat de kern van zulk een kleine planeet volledig gestold zou zijn. Nu blijkt dat de planeet een actieve dynamo in zijn binnenste herbergt. Mercurius bezit een vloeibare middelkern. Mercurius bezit een magnetisch veld, vergelijkbaar met maar véél zwakker dan dat van de aarde. Metingen van Messenger op geringe hoogte boven de planeet tonen aan dat de oude korst magnetisch is. Het magnetisch veld van Mercurius was vroeger veel sterker en het veld is bovendien zéér oud.
2. Mercurius bezit een zogenaamde exosfeer, een ultradunne atmosfeer waarin Messenger H, He, Na, K en Ca heeft aangetroffen. Die deeltjes komen daar terecht o.a. onder invloed van de zonnewind en inslaande meteorieten.

Bovendien is die exosfeer, onder invloed van de zonnewind, uit gerokken in de vorm van een komeetstaart met een lengte van twee miljoen km.

En dat was het uiteindelijk zover. Eind april 2015 stortte het ruimtetuig te pletter en er vormde zich een kleine krater met diameter ca. één km.

De vergadering werd afgesloten met een mp4 over5 jaar Solar Dynamics Observatory.