1 -- History of the Universe Made Easy (Part 1)

Uit WikiCaptions

Ga naar: navigatie, zoeken

potholer54470,568 views
Interactive transcript
 [
, 
]
You need Flash player 8+ and JavaScript enabled to view this video.

Gedurende 100.000 jaar hebben mensen omhoog gekeken naar de nachtelijke hemel en zich verwonderd over die geweldige hoeveelheid lichtpuntjes. Wat zijn het? Waarvan zijn ze gemaakt? Hoe komen ze daar? Ze hadden niet de technologie om het te onderzoeken, dus bedachten ze dat magische wezens alles gecreëerd moesten hebben. Als je liever wilde gissingen maakt in plaats van gebruik te maken van observaties, metingen en berekeningen dan is dit een verzegelde kist. Gebruik de komende 10 minuten om te raden wat er in zit en kom aan het eind van de film terug, want deze film gaat niet over wat we denken van het heelal, maar wat we weten en belangrijker hoe we het weten. Hoe weten we waar de sterren en sterrenstelsels vandaan komen en hoe oud ze zijn?

De eerste persoon die een poging deed om de grootte van de wereld om hem heen te verruimen was de Griekse wetenschapper Eratosthenes van Cyrene. Hij wist dat op de langste dag van het jaar de zon recht boven Syene in het zuiden van Egypte stond, maar voor een schaduw zorgde in Alexandrië in het noorden. Door de lengte van de schaduw te meten kon hij de diameter van de aarde bepalen. Maar hoewel de aarde rond bleek, de veronderstelling van een stil staande aarde hield stand dankzij de machtige kerk. Het probleem was dat dit niet overeen kwam met waarneembare bewijzen, in het bijzonder de waarneming dat sommige zwervende sterren, of "planeten" in het Grieks, erg onregelmatige banen hadden om de aarde. Toen de telescopen werden uitgevonden bleken deze planeten erg te verschillen ten opzichten van de vaste sterren. Maar pas toen Johannes Kepler de exacte banen van de planeten berekende kwam het model van het zonnestelsel uiteindelijk met de waarnemingen overeen. Zijn wet van planeten bewegingen veranderde dit ... in dit ...

In de 18e eeuw zorgde een passage van Venus voor de Zon, die gemeten werd aan beide kanten van de Aarde, er voor dat de exacte afstand tot de Zon berekend kon worden, en door middel van extrapoleren de afstand van alle bekende planeten. Maar dat de sterren vielen daar buiten. De makkelijkste manies om hun afstand te meten is via een manier die "driehoeks bepaling" wordt genoemd, die wordt gebruikt om afstanden van objecten op aarde te meten die ver weg staan. Met sterren is de basislijn de aardbaan om de Zon. Neem een hoekmeting hier ... en zes maanden later hier ... en doe dan gewoon de berekeningen. Dit principe was al bekend in de 17e eeuw, maar de instrumenten van toen waren simpelweg niet precies genoeg om die kleine hoeken te meten. Maar in 1838 werd de technologie beter. De Pruisische sterrenkundige Bessel ontdekte dat de dubbelster 61 Cygni een ongelofelijke 90 biljoen kilometer ver weg was. Het was een afstand zo groot dat het gemeten moest worden in termen van aantal jaren die het licht er over doet om de afstand te overbruggen; 10,3 lichtjaren. Ons heelal werd zomaar groter.

Driehoeksbepalingen werken alleen voor sterren tot ongeveer honderd lichtjaren hier vandaan, maar het was een begin. Ne de sterrenkundigen wisten hoe ver de sterren stonden, konden ze de relatie tussen sterrenafstand en helderheid bepalen, omdat sterren die dichtbij staan over het algemeen helderder zijn dan die ver weg staan. Gebruik makend van deze berekeningen, konden ze de afstand schatten van de minst heldere sterren die ze konden zien. Het was alleen een schatting, maar ons heelal werd weer groter. We bleken te staan aan de rand van een grote schijf van sterren in de ruimte.

Hoewel de helderheid van de sterren ons een schatting geven van de afstand, bevestiging kwam van een andere truc van driehoeksbepaling. In 1987 werd een exploderende ster gezien binnen onze melkweg. Een exploderende ster wordt een supernova genoemd, en deze is zeer helder. Toen het gebeurt, werd deze bepaalde supernova omringd door een reusachtige gaswolk ver weg in de ruimte. Het licht van de exploderende supernova schoot over de tussenliggende afstand, en 8 maanden later verlichte het de omringende gaswolk. Atsronomen zagen de reflecterende gloed. We weten de snelheid van het licht, en dus weten we hoe ver het kan reizen in 8 maanden, en dat betekend dat we weten hoe ver de gaswolk van de supernova verwijderd is. Alles wat de astronomen moesten doen was meten de hoek tussen deze twee vanaf de Aarde, en wederom is het een simpele driehoeksbepaling. We konden de afstand berekenen tot de supernova: 169.000 lichtjaren. Dat betekent dat we kijken naar een gebeurtenis van 169.000 jaren geleden. Ons heelal was nu enorm.

Door middel van simpele observaties en metingen, berekende we een maat, een tijd en een ruimte die veel groter was dan de mensen uit het bronzen tijdperk zich ooit konden voorstellen. Maar één vraag bleef nog onbeantwoord door de wetenschappers: waarvan zijn alle sterren gemaakt? Om het bewijs daarvoor te begrijpen, moeten we eerst het atoom begrijpen. Er zijn ongeveer 92 verschillende soorten atomen die we kennen als 'elementen'. Ze verschillen in aantal elektronen, protonen en neutronen waaruit ze bestaan. Wanneer een atoom licht uitzendt, absorbeert het het licht van een bepaalde golflengte Elk element absorbeert een verschillende reeks golflengten. Wij kunnen deze absorptiepatronen als lijnen zien wanneer wij door een instrument kijken die een spectroscoop genoemd wordt. Deze toont de spectrale lijnen van drie elementen die erg bekend waren bij vroeg 19de eeuw wetenschappers: waterstof, lithium en zuurstof. Maar toen de Franse astronomer Pierre Janssen de spetroscoop richtte op de Zon in 1868, fond hij een set van spectraal lijnen die niemand ooit voorheen had gezien. Het was een compleet onbekend element. Hij noemde het Helium na het Grieksche woord "Helios" (de Zon). Het nieuwe element Het nieuwe element zag men ook in sterren, samen met een andere overvloedige elementen; waterstof.

In dit dichte heelal, wat ze sterrenstelsel noemde, zagen astronomen vreemde draaiende wolken door hun telescopen. Sommige astronomen dachten dat het andere sterrenstelsels zouden kunnen zijn, net zoals onze eigen. In 1917 zag men een supernova exploderen in een wolk genaamd Andromeda. Supernova's zijn normaal gesproken erg fel, maar deze was zwak. Gebruik makend van de helderheid en afstand berekeningen, sterrenkundigen berekende hoe ver weg Andromeda was: 2 miljoen lichtjaren. Dat maakt dat het ver buiten ons eigen sterrenstelsel ligt en driehoeksberekening laat zien hoe groot het was: ongeveer zo groot als ons eigen sterrenstelsel. Het heelal, zo bleek, was veel groter dan onze eigen kluster van sterren en miljoen jaren terug in de tijd.

De Amerikaanse sterrenkundige Edwin Hubble ontdekte vervolgens dat andere sterrenstelsels zelfs verder lagen. Hij bevestigde ook dat ze allemaal van elkaar vandaan bewogen in ongelofelijke snelheid. Diegene die het verst weg lagen gingen het snelst. In andere woorden, ons heelal was aan het uitdijen alsof we in een reusachtige explosie waren beland. Hoe weten we dit? Ik zal het uitleggen met een [more prosaic example]. Als je een auto volgt die toeterend langskomt, lijkt de hoogte van het geluid te veranderen. Zolang hij naar je toekomt worden de geluidsgolven ingedrukt en heeft de toeter een hoog geluid. Zodra hij langs komt, daalt het geluid plotseling omdat nu de geluidsgolven uitgerekt worden. Dit wordt het Doppler effect genoemd. Door simpelweg de verandering in geluid te meten kan men berekenen hoe snel de auto gaat en of het naar je toekomt of van je afgaat. We kunnen hetzelfde doen met sterren en sterrenstelsels, gebruikmakend van licht in plaats van geluid. Als een sterrenstelsel van je afgaat, zullen de spectraallijnen verschuiven naar de rode kant van het spectrum. Het tegenovergestelde gebeurd als de sterrenstelsels naar je toekomen: ze schuiven naar de blauwe kant. Dus sterrenkundigen konden niet alleen berekenen in welke richting de sterrenstelsels bewogen, maar ook hun snelheid.

Maar wat gebeurd er als we de film terugspoelen, zoals het was? Wat er gebeurd is dat alle sterrenstelsels bewegen naar hetzelfde punt in de ruimte en op hetzelfde moment: dit punt ... ongeveer 13 miljard jaar geleden. De explosie van al die materie wordt de oerknal genoemd, en dat is zover als we zijn gekomen in het begrijpen van grootte en tijdspan van het heelal. Onderzoek gaat nu verder om te ontdekken wat er gebeurde voor de oerknal.

Laten we nu terug gaan naar de verzegelde kist. Aan de mensen die er voor kozen om de film over te slaan en te raden wat er in zit, zijn jullie er al achter wat er in zit? Natuurlijk niet! In een luie stoel zitten en zomaar raden maakt je niks wijzer. Je bent dan net zo bezig als de boeren uit het bronzen tijdperk zij keken omhoog naar de sterren en probeerde te raden wat het waren. Maar hoewel onze huidige kennis eindigt bij de oerknal, betekend dat niet dat we aan het eind van het verhaal zijn. Elke keer in de geschiedenis dachten mensen dat ze de omvang van het heelal kende, maar elke keer bleken ze het mis te hebben. Voor mij, het echte verhaal van het heelal is veel interessanter dan de mythes en sprookjes. Gedurende 100.000 jaren hebben mensen naar boven gekeken naar de sterren en zich afgevraagd. Wij zijn de eerste mensen in de geschiedenis die niet afvragen, niet raden maar weten.

Author's description [hide]
Forget gods and goblins, here is the real story of how we know the extent of our universe in time and space. Throw away all those religious books and look at some hard evidence.

(Music: Wagner's Lohengrin Prelude)
You need JavaScript enabled for viewing comments
Teruggeplaatst van "http://nl.wikicaptions.org/wiki/Youtube:wg1fs6vp9Ok"
Persoonlijke instellingen