Viereneenhalf miljard jaar water

De MuseumJeugdUniversiteit is een zondagse collegereeks in Leidse musea, voor enthousiaste en leergierige kinderen van acht tot twaalf jaar. Deze week was de tweede lezing van Museum Boerhaave en we namen een kijkje in het heelal. Ewine van Dishoeck, moleculair astrofysicus aan de Universiteit Leiden, legde de jonge studenten uit waar al het water in onze oceanen vandaan komt. De aarde bestaat voor tweederde uit water, ook ons lichaam bestaat voor een groot deel uit water dat we constant moeten bijvullen want anders gaan we dood. We weten allemaal dat we water nodig hebben, maar waar komt het vandaan?

Daar komt Ewine later op, maar eerst vraagt ze: wat is onze zon?
“Een ster!”, roepen veel kinderen meteen. Ons zonnestelsel, met zon,  is ongeveer tien miljard kilometer groot en is geboren in een ‘donkere wolk’. Zulke donkere wolken zijn donker omdat ze vol zitten met kleine korreltjes, een soort zandkorreltjes. Deze wolken zijn dus donker van het stof, alsof je in een heel rokerige ruimte staat. Als een donkere wolk op een zeker moment ineenstort dan kan er een sterrenstelsel ontstaan met, zoals bij ons de zon, in het midden een ster. In een  ronddraaiende kring daaromheen ontstaan dan alle planeten.  

Hoe kunnen we dit allemaal weten?
Met infraroodlicht kun je dingen zien die je normaal niet ziet. Zo kun je ook naar een donkere wolk kijken met een infraroodtelescoop. Als je dit doet zie je al die zandkorrels zitten en zie je ook de sterren die zich mogelijk achter de wolk verschuilen. Ewine laat ons een filmpje zien waar we het ontstaan van een ster kunnen zien. De donkere wolk bestaat uit allerlei korrels die samenkomen en gaan ronddraaien in een grote schijf. Sommige klonteren samen in de schijf als heel grote bollen, sommige als kleintjes. Op die grote ronddraaiende schijf zie je op deze manier allemaal bolletjes ontstaan, de planeten, en in het midden één grote bol, de zon. 

Maar wat is water nou precies?
Water bestaat uit twee “H” en één “O” atoom. Om water te maken moeten ergens dus deze atomen samenkomen. En juist in zo’n donkere wolken kunnen we allerlei atomen vinden. Door de bewegingen in deze wolk komen verschillende atomen samen. En zo wordt niet alleen water,  maar ook alcohol, metaal en koolstof “gemaakt” in een donkere wolk. Een donkere wolk zit dus niet echt vol met stof, waardoor hij zo donker is, maar eigenlijk helemaal vol met atomen en al gemaakte stoffen. En zo ontstaat dus ook water. In één donkere wolk wordt voldoende water gemaakt om duizenden oceanen te vullen. Dus onze aarde vullen is een makkie voor zo’n donkere wolk!

Hoe komt dat water op de aarde terecht?
Al die verschillende atomen in een donkere wolk kunnen dus samen allerlei stoffen “maken”. Die stoffen zitten op de grote zandkorrels, die we op het filmpje tegen elkaar aan zagen vliegen, de meteorieten. Al dat water komt dus van die korrels uit een donkere wolk. 

Op het moment dat een donkere wolk een sterrenstelsel vormt, gaan die korrels ergens heen. Korrels met water kunnen dan als een meteoriet op de aarde terechtkomen. Dat is héél spectaculair, maar een flinke meteorietinslag is vooral destructief, zoals ook alle kinderen na het zien van een helemaal kapotgeslagen aarde kunnen beamen. Maar als er kleine meteorieten inslaan, of als ze ons niet al te hard raken, dan is dit een mooie manier om water op de aarde te krijgen!

Leukste vraag: hoe oud is ons drinkwater?
Al het water op de aarde is hier gekomen lang voordat er mensen op aarde waren. Het stroomt, wordt opgenomen door de wolken en komt weer terug op de aarde in de vorm van regen. Maar het moment dat het water uit een donkere wolk via een meteoriet op de aarde is gekomen is al héél lang geleden. Eigenlijk is je glas water wel viereneenhalf miljard jaar oud!

-Geschreven voor het Leidsch Dagblad over museum Boerhaave-

Verder vertellen of mijn blog volgen? Klik dan hier:

   

Geplaatst in Leidsch Dagblad | Getagged , , , , , , , | Een reactie plaatsen

Ontrafel jij de geheimen van Escher?

MuseumJeugdUniversiteit is een zondagse collegereeks in Leidse musea, voor enthousiaste en leergierige kinderen van 8 tot 12 jaar. Deze week startte de nieuwe reeks van Museum Boerhaave. Hendrik Lenstra, Academiehoogleraar Wiskunde aan de Universiteit Leiden, nam de studenten mee in de wonderlijke wiskundige wereld van M.C.  Escher. Aan de hand van animaties liet hij ons op een beeldende manier zien, hoe je kunt spelen met de wiskunde achter de kunst. Al snel blijkt dat meerdere studenten werken aan een werkstuk of spreekbeurt over Escher. 

Wat heeft Escher met wiskunde te maken?
Bij het zien van de eerste kunstwerken van Escher gaat er een vlaag van herkenning door de zaal. Al deze patronen, legt de hoogleraar uit, hebben een wiskundige achtergrond. Aan de hand van roostervellen vertelt hij ons dat er ingewikkelde patronen achter de prenten schuil gaan. Zo makkelijk zit het allemaal niet in elkaar!  

Was Escher dan een wiskundige?
Nee, Escher vond het zelfs best lastig, al die wiskunde. Soms zie je in zijn prenten terug dat hij er erg veel moeite mee had, dan laat hij bijvoorbeeld een stukje weg. Sommige van de kinderen fluisteren “valsspelen” tegen elkaar, wat het natuurlijk ook stiekem wel is. “Escher had het hier zelf ook moeilijk mee, hij heeft veel geklaagd bij zijn vrienden over hoe moeilijk het allemaal voor hem was”, vertelt Lenstra. Om zijn wiskundige prenten te maken, paste Escher een slim trucje toe; hij maakte zijn eigen roosterpapier. Dit deed hij op papier waar je doorheen kon kijken, zo kon hij allebei de kanten van het zelfgemaakte roosterpapier gebruiken.  

Wat is nou precies het Droste-effect?
Het Droste-effect is een visueel effect, waarbij een afbeelding een verkleinde versie van zichzelf bevat. Voor de verkleinde afbeelding geldt weer hetzelfde, enzovoort.Hendrik Lenstra start een filmpje van het bekende Drosteblik. De kinderen gaan enthousiast staan en draaien mee met de bewegingen. “Als ik er lang naar kijk word ik helemaal misselijk”, zegt een meisje in de zaal. Dan laat de professor een boot zien, waarna hij zegt dat dit het omgekeerde Droste-effect is. De studenten zijn afwachtend en dan ineens hebben sommige kinderen het door; “Oh cool, het is gewoon speelgoed”. Het is een speelgoedbootje in het zwembad op een grote boot! En als je nog beter kijkt dan zie je dat het een deel van de prent van Escher is die we al eerder langs hebben zien komen.  

Hoe maak je daar van die mooie filmpjes van?
De moeilijkheid is het omzetten naar een computerscherm. Een computerscherm kan je zien als een scherm vol stippen die allemaal precies even groot zijn, voor het Droste-effect heb je stippen van verschillende groottes nodig. Je moet de afstanden op het “gewone” computerscherm omzetten in verhoudingen op het “Droste” scherm. Met dit aanpassen van de verhoudingen kun je het Droste-effect bereiken maar ook allerlei andere gekke effecten. Je kunt het expres “verkeerd” doen. Doe je dat, dan gaat het Drosteblik ineens draaien, of gaat de rode koe van “la vache qui rit” op een olifant lijken! Na al dat gedraai komen we uit op onze eigen, wiskundige, versie van Escher. Compleet, zonder vals te spelen! 

-Geschreven voor het Leidsch Dagblad over museum Boerhaave-

Verder vertellen of mijn blog volgen? Klik dan hier:

   

Geplaatst in Leidsch Dagblad | Getagged , , , , , , , , | Een reactie plaatsen