de andere zwaartekracht

de andere zwaartekracht een gedachte-experiment Kees Klinkenberg

het schip, de zee, de wind . . alles is onderworpen aan de zwaartekracht

aan mijn dierbare vriend Hans, die zo graag zoveel meer had willen schilderen

afb. omslag: 2004, olie op doek, 35 x 35 cm Hans van Bemmel Leiden 1947 - 2007 Goutum

© Kees Klinkenberg februari 2015 Titel: de andere zwaartekracht Auteur: Kees Klinkenberg Druk: Uitgeverij U2pi BV, Voorburg

ISBN: 978-90-8759-219-6 NUR: 925

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch door fotokopieën, opnamen, of

enige andere manier, zonder voorafgaande toestemming van de uitgever.

Inhoud Inleiding

7

Deel 1 Om te beginnen 9 Gewicht is betrekkelijk. Massa en gewicht Onze zon 12 Historie 13 Over atomen 18 Vóór het begin. De oerknal 20 Ontstaan van sterren 22 Over licht 24 Grote getallen. Lichtsnelheid. Geluid 27 Licht en tijd 29 Over energie 31 Perpetuum mobile 32 Het einde van de zon 33 Kernfusie 35 De levensloop van andere sterren 39 Supernova’s 41 Zwarte gaten 44 Bewijs van zwarte gaten 50 Alles beweegt 52 Nogmaals: Supernova’s 53 Gamma Ray Bursts 55 Quasars 57 Hiroshima 58 Neutrino’s 61

11

Deel 2 De oerknal 63 Het vlakheidsprobleem 65 Het horizonprobleem 66 Probleem van de ontbrekende monopolen 67 Kosmische inflatie 68 Uitdijing van het heelal 70 Donkere energie 71 Fundamentele natuurkrachten, zwaartekracht 72 Elektromagnetische kracht, sterke kernkracht 74

Zwakke kernkracht 76 Magnetisme 78 Licht: golven of deeltjes? 79 Donkere materie 81 De kandidaten. Neutrino’s. Wimp 83 Monopolen. Kosmische snaren 84 Zwaartekracht 85 Zwaartekracht-anomalieën. Pioneer anomalie 86 Het Allais effect 87 Het mirakel van de omhoog rollende ballen 88 Deel 3 De andere zwaartekracht 90 In de schaduw van de zwaartekracht 95 Afnemende zwaartekracht 96 Vorming van sterrenstelsels 98 Licht en andere elektro-magnetische straling 100 De aard van de deeltjes 102 De functie van neutrino’s 103 Een andere benadering 104 Verbruik van energie 106 Neutrino’s en lichtsnelheid 108 De wisselwerking tussen materie en EM-straling 109 EM-straling en fotonen 111 Reactiekrachten 112 Neutrino’s en EM-straling 113 Waar blijft de energie. Het lege heelal 116 Trillende atomen 118 Magnetisme 120 De verre toekomst 124 Gamma Ray Burst 125 De oneindige cyclus 126 Het eeuwige heelal 127 De andere zwaartekracht 128 De oerknal ter discussie 130 Energie 138 Perspectief 139 De ultieme kracht: Elektriciteit 140 The sky is not the limit 142

Inleiding

Dit boekje gaat over natuurkunde in het algemeen en over zwaartekracht en licht in het bijzonder. De zwaartekracht – die ik hierna ZK zal noemen – is een natuurkundig verschijnsel dat sedert het begin der tijden iedereen en alles – letterlijk – in zijn greep houdt. Sinds de mensheid zich hiervan bewust is hebben velen zich afgevraagd wat de oorsprong van deze ZK kan zijn. Ons is geleerd dat de ZK een aantrekkende kracht is. Dat wil zeggen dat alle materie (water, lucht, grond, onze aarde, de zon, planeten, sterren enz.) invloed op elkaar uitoefent d.m.v. een krachtenveld, in die zin dat ze elkaar aantrekken. Anders gezegd: alles wat massa heeft oefent aantrekkingskracht uit op elkaar, wederzijdse aantrekkingskracht dus. Daarbij geldt dat het voorwerp of lichaam met de grootste massa méér invloed uitoefent op het kleinere lichaam, en wel in verhouding tot de hoeveelheid massa van beide lichamen. Het boekje dat je nu leest oefent ook aantrekkingskracht uit op - bijvoorbeeld - de aarde. Maar omdat de massa van dit boekje vele, vele malen minder is dan de massa van de aarde heeft de aarde evenzoveel maal méér aantrekkingskracht op het boekje, dan andersom. Het is daarom dat, wanneer je het boekje loslaat het naar beneden, naar de aarde valt. En niet omgekeerd, dat de aarde naar het boekje “valt”. Tot ca. 100 jaar geleden was niet bekend hoe het verschijnsel ZK moest worden verklaard. De grote Engelse geleerde Sir Isaac Newton (1642-1727) heeft destijds als eerste wetten en formules uitgewerkt hoe de ZK berekend dient te worden, met name zoals deze geldt tussen de zon en planeten van ons zonnestelsel. 7

Voor het verschijnsel ZK zelf kon Newton echter geen verklaring geven: “Iedereen ziet dat het er is, dit hoeft niet verder verklaard te worden”. Speculeren op een mogelijke bron van herkomst wilde hij niet. Eerst in 1916 publiceerde een - zo mogelijk - nog groter, in Duitsland geboren genie, Albert Einstein (1879-1955) in zijn Algemene Relativiteits Theorie een lastig te doorgronden ZKtheorie, waarbij de ZK wordt voorgesteld als een kromming van de ruimte/tijd. Van een aantrekkende ZK wilde Einstein niets weten. Een heel andere benadering dan die van Newton, echter met dezelfde uitkomsten. Nog beter zelfs, want enkele “schoonheidsfoutjes” van Newton’s ontwerp werden hiermee gladgestreken. Tegenover het denkwerk van deze twee briljante heren ben ik zo onbescheiden mijn interpretatie van de ZK voor te stellen. Niet omdat ik het beter zou weten, tenslotte hebben de ZKwetten en vergelijkingen van Newton en Einstein door de eeuwen heen bewezen juist te zijn. Ik ga dus niet beweren dat 2 maal 2 iets anders is dan 4. Maar 2 plus 2 is óók 4. In dit ontwerp benader ik de ZK vanuit een heel andere invalshoek. Een veronderstelling die óók zou kunnen, en waarin bovendien de bestaande natuurwetten geen geweld wordt aangedaan. Tegelijk plaatst dit ZK-model enkele thans nog onopgeloste kosmologische vraagstukken in een ander perspectief, mogelijk kan deze benadering daarin meer duidelijkheid verschaffen. Maar nog belangrijker is dat, wanneer deze “ andere zwaartekracht” juist zal blijken te zijn, c.q. wiskundig kan worden onderbouwd, de hier genoemde ZK-bron grote beloftes inhoudt m.b.t. tot de wereld-energievoorziening! Voordat ik echter mijn visie over de ZK uit de doeken doe lijkt het me gewenst – met het oog op een beter begrip - eerst een aantal natuurkundige onderwerpen toe te lichten. Ik zal hierbij de inzichten en standpunten weergeven zoals deze op dit moment algemeen gangbaar zijn. 8

DEEL 1 Wanneer je tijdens een heldere nacht naar de sterrenhemel kijkt heb je je misschien wel eens afgevraagd: * waar zijn al die sterren vandaan gekomen? * hoe komt het dat ze schijnen, waarom blijven ze op hun plaats “hangen”? * waarom vallen ze niet richting aarde, de aarde trekt toch alles aan? OM TE BEGINNEN Om met onze aarde te beginnen: eerst even wat feiten. De aarde maakt deel uit van ons zonnestelsel, dat – behalve de zon – ruwweg bestaat uit: A vier planeten met een vaste, steenachtige massa, t.w. Mercurius, Venus, onze aarde en Mars, in volgorde gezien vanaf de zon. Ze staan op afstanden van ca. 60 miljoen tot 230 miljoen kilometer van de zon. B op grotere afstand - zo’n 800 tot 4500 miljoen kilometer van de zon - nog vier, grotere planeten, die voor een belangrijk deel uit gas bestaan, t.w. Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. De aarde staat op ca. 150 miljoen km afstand van de zon. Om een idee te krijgen hoe veel dat is: met een passagiersvliegtuig doe je 20 jaar over een enkele reis zon. Of, wanneer je 3700 maal rond de aarde reist heb je deze afstand afgelegd. De zon staat dus op een respectabele afstand, maar dat moet ook wel want aan het oppervlak van deze energiecentrale heerst een een temperatuur van ca. 5500 graden C. ! Afstand houden dus, willen we niet geroosterd worden. 9

Toch zijn de afstanden binnen ons zonnestelsel peanuts vergeleken met de verder weg staande sterren, maar daarover later meer. Alle genoemde planeten draaien om de zon. Mercurius, de planeet die het dichst bij de zon staat, doet 88 (aardse) dagen over een omloop. Onze aarde – hoe kan het anders – precies een jaar, terwijl Neptunus, de verst van de zon verwijderde planeet 165 jaar doet over een rondje zon. Alle planeten draaien tevens om hun eigen as, de uiteinden hiervan vormen op onze aarde de noord- en de zuidpool. Eén hele omwenteling van onze aarde duurt, zoals bekend 24 uur. Om onze aarde cirkelt de maan, waarbij elke omloop 27.32 dagen duurt, precies evenveel tijd als de maan om haar eigen as draait. Dat betekent dat wij vanaf de aarde steeds hetzelfde deel van de maan zien. Gemiddeld staat de maan op 385.000 km afstand van de aarde. Dat wij meestal maar een deel van de maan zien in plaats van helemaal (volle maan), of soms helemaal niets (nieuwe maan) komt omdat de zon in dat geval vanuit onze waarnemingspositie maar een deel van de maan belicht. Voor alle duidelijkheid: de maan zelf geeft geen licht, het is het weerkaatste licht van de zon op het maanoppervlak dat de maan doet “schijnen”. De aarde is niet de enige planeet met een maan. Op Mercurius en Venus na hebben de overige planeten in ons zonnestelsel manen als begeleider, en vaak meer dan één. De grootste planeet, Jupiter, heeft meer dan 60 manen! De zon alleen al maakt meer dan 99% uit van de totale massa van ons zonnestelsel. Om je een idee te geven van de verhoudingen: wanneer je je de zon voorstelt als een bol met een diameter van twee meter, dan is de aarde in deze voorstelling van zaken niet groter dan een kers, en bevindt zich in deze vergelijking zo’n 200 meter van de zon! Neptunus zou zich op deze schaal op een afstand van 6½ km van de zon bevinden.

10

GEWICHT IS BETREKKELIJK Hier op aarde weegt een liter water 1 kg. Dit gewicht wordt bepaald door de sterkte van de ZK. Op andere planeten in ons zonnestelsel is de ZK echter sterker, of zwakker. Simpel gezegd: hoe meer massa een hemellichaam heeft, hoe sterker de ZK is die het uitoefent op haar omgeving. Hoe minder massa, hoe zwakker de ZK. Gewicht is dus betrekkelijk. Zoals gezegd is de aarde veel kleiner dan de zon. Ondanks het feit dat de zon uit gas bestaat en de aarde een rotsachtige planeet is, is de totale massa van de zon door haar enorme omvang vele malen hoger dan die van de aarde. Een liter water zou daarom op de zon ca. 28 kg wegen Op Jupiter zou het litertje water 2½ kg wegen, op Mars 4 ons, op de maan 1½ ons en op Phobos (een minimaantje van Mars, ca. 20 km in doorsnee) is de ZK zo gering dat je met gemak een auto met één hand optilt. MASSA EN GEWICHT Massa is niet hetzelfde als gewicht. Zoals we net zagen kan eenzelfde hoeveelheid water (= een zekere hoeveelheid massa) tot verschillende gewichten leiden, afhankelijk van de ter plaatse heersende ZK, ook wel gravitatie genoemd. De massa verandert daarbij niet, die wordt altijd bepaald door de hoeveelheid materie (atomen, moleculen e.d.). Een andere eigenschap van massa is dat het zich verzet tegen beweging, of verandering van beweging. Men noemt dit verschijnsel traagheid. Ter verduidelijking: Stel je voor op de maan (waar de ZK maar één-zesde deel is van die op aarde) ligt een boot in het water. Om de boot van de kade af te duwen zal het je daar net zoveel kracht kosten als hier op aarde. En een auto zal op de maan net zoveel remkracht nodig hebben om te stoppen, als op aarde. Of op Jupiter, of Mars, enz. De ZK staat dus los van de traagheid van een lichaam. 11

ONZE ZON Onze zon is een ster. Alle sterren zijn zonnen, maar omdat ze zoveel verder weg staan vertonen ze zich als kleine, lichtende puntjes. Terwijl onze zon toch op een respectabele afstand van ca. 150 miljoen km van de aarde staat komt de dichtstbijzijnde ster (Alpha Centauri) pas na 265 duizend x die afstand binnen bereik! Voor wie het wil weten: op ca. 40 biljoen ofwel 40.000.000.000.000 km. Met een passagiers-vliegtuig zou de reis er naar toe 5 miloen jaar duren. En dat is dan, nà de zon, nog de dichtstbijzijnde ster! We gaan nog even verder. Ons zonnestelsel maakt deel uit van een veel groter geheel, dat bestaat uit een sterrenstelsel dat wij onze melkweg noemen. Alle sterren die wij ’s nachts aan de hemel zien maken deel uit van dit stelsel. Onze melkweg bevat (schrik niet) zo’n 100 miljard sterren! Sommigen spreken zelfs over meer dan 200 miljard sterren. Dan moet dit sterrenstelsel, waar ons zonnestelsel deel van uitmaakt, wel ongelooflijk grote afmetingen hebben. En dat klopt, de diameter van onze melkweg is becijferd op 1 triloen ofwel 1.000.000.000.000.000.000 km. Dat is één miljard x één miljard km. Onze melkweg heeft de vorm van een schijf, die naar het midden toe dikker wordt, als twee schoteltjes met de randen op elkaar. Ons zonnestelsel bevindt zich in één van de buitengebieden van de melkweg. Het hele stelsel van sterren rouleert ook weer om zijn eigen as. Vanwege de enorme omvang doet ons zonnestelsel - deel uitmakend van dit geheel – ca. 240 miljoen jaren over één omwenteling. Tenslotte vraag ik nog een optimale krachtsinspanning van je voorstellingsvermogen. In het (thans waarneembare) heelal wordt het aantal sterrenstelsels op minstens 100 miljard geschat! Wanneer je onze melkweg als gemiddelde zou aanhouden kom je op een totaal van 100 miljard x 100 miljard sterrenstelsels = 12

10 triljard, ofwel 10.000.000.000.000.000.000.000 sterren in ons heelal. De laatste berekeningen wijzen zelfs in de richting van 300 triljard sterren! En dan zijn er nog wetenschappers die veronderstellen dat er meer dan één heelal is, misschien wel een oneindig aantal heelallen . . . Die zullen we voorlopig maar niet aan het woord laten. HISTORIE Misschien heb je je intussen afgevraagd hoe het heelal is ontstaan. Wás er ooit een begin? Is het heelal niet van alle tijden? Het was o.a. Einstein die van dit laatste overtuigd was. Eeuwenlang heeft de mensheid in de veronderstelling geleefd dat de aarde het middelpunt van het heelal vormde. Een voor de hand liggende gedachte wanneer je ter plaatse kunt vaststellen hoe groot de aarde is, en geen of weinig besef hebt hoe groot de zon, maan of sterren zijn. Bovendien waren het de heersende godsdiensten die in die tijd bepaalden wat waar was en wat niet. En een van hun stellingen was: de aarde is het centrum van het heelal waaromheen zon, maan en sterren draaien. Met noemt dit het geocentrisch wereldbeeld. Wie anders beweerde werd verketterd, de Italiaanse priester en kosmoloog Giordano Bruno moest het zelfs met zijn leven bekopen, hij werd in 1600 door de Inquisitie tot de brandstapel veroordeeld. Een van de eerste onderzoekers die - in zijn laatste levensjaar publiceerde dat de zon het middelpunt vormt en de aarde en andere planeten er omheen cirkelen was de Poolse priester en sterrenkundige Nicolaus Copernicus (1473-1543). Men noemt dit het heliocentrisch wereldbeeld. Pas een eeuw later werd deze visie overgenomen door de Italiaanse natuur- en sterrenkundige en filosoof Galileo Galileï (1564-1642) en de Duitse sterrenkundige Johannes Kepler (1571-1630). 13

Galileï zag voor het eerst dankzij een verbeterde sterrenkijker, een ontwikkeling van de Nederlander Christiaan Huygens, manen die om de planeet Jupiter draaien. Deze waarneming viel niet te rijmen met de theorie waarin de zon en planeten om de aarde draaien, en daarmee was Galileï ervan overtuigd dat Copernicus het bij het goede eind had. In 1613 publiceerde Galileï de nieuwe inzichten, maar de tijd was er nog niet rijp voor, er waren grote theologische bezwaren. Op zijn beurt was Galileï daar niet van gediend, hij wees de theologen erop dat zij wetenschap niet ondergeschikt moesten maken aan godsdienstige overtuigingen. We moeten hierbij aantekenen dat Galileï een van de eersten was die wiskunde liet prevaleren boven zintuiglijke waarneming en intuïtie. Maar uiteindelijk moest Galileï toch toegeven aan de druk van Rome, hij mocht zijn theorie niet langer verdedigen. Zijn geschriften werden overigens vooralsnog niet verboden. Toen echter Galileï in 1632 een boek had geschreven waarin de oude en de nieuwe theorie uitputtend werden besproken (en, voor wie in staat was gevestige meningen te trotseren vermoedelijk in het voordeel van de laatste), werd hem door Rome een spreekverbod opgelegd. Het gewraakte boek werd verboden, Galileï werd gedwongen zijn nieuwe theorie af zweren en hij kreeg, alsof dat nog niet genoeg was, levenslang huisarrest. In 1992, ruim 3½ eeuw later werd Galileï door Rome gerehabiliteerd. Hij krijgt nu zelfs een standbeeld in het Vaticaan. Leve de vooruitgang! Maar dat kon Galileï toen niet weten, hij publiceerde in 1642 een nieuwe versie van zijn theorie, waarin hij zijn visie nog beter onderbouwde. Het werk werd het land uitgesmokkeld naar een Nederlandse drukker. Hiermee kreeg zijn gedachtegoed kans andere wetenschappers te bereiken en verder door hen te worden uitgewerkt. Het was de grote Britse wis- en natuurkundige en astronoom Sir Isaac Newton die in 1687 zijn beroemde publicatie “Principia Mathematica” presenteerde. 14

Daarin werd nadrukkelijk de wederzijdse beïnvloeding van de hemellichamen aangetoond, de krachten die zij onderling op elkaar uitoefenen en de ingewikkelde wiskundige berekeningen die daaraan ten grondslag liggen. Tevens presenteerde Newton de sindsdien algemeen aanvaarde zwaartekrachttheorie waarin alles wat massa heeft (een appel, water, lucht, bergen, de aarde enz.) aantrekkingskracht uitoefent op andere vormen van massa. De aantrekkende kracht neemt af naarmate de betreffende massa’s zich van elkaar verwijderen. Goed, terug naar het begin. In de loop der eeuwen is dus het besef ontstaan dat de aarde rond de zon draait, evenals de andere planeten zoals Venus, Mars, Jupiter enz. Het geheel noemen wij, zoals eerder opgemerkt, ons zonnestelsel. Dit zonnestelsel maakt weer deel uit van een sterrenstelsel, onze melkweg Tot de twintiger jaren van de vorige eeuw meenden de meeste wetenschappers dat het heelal hieruit bestond. Dat dit alles was. Maar toen rond 1925 een nieuwe telescoop in de Amerikaanse staat Californië met een voor die tijd ongekende diameter van 2½ meter in gebruik was genomen veranderde dit beeld drastisch. De Amerikaanse sterrenkundige Edwin Hubble ontdekte dat bepaalde “vlekjes” aan de hemel, die tot die tijd voor nevels, voor stofwolken waren aangezien, in feite uit komplete sterrenstelsels bestaan die elk weer miljarden sterren bevatten. En intussen weten we dat er zich minstens 100 miljard sterrenstelsels in het – waarneembare – heelal bevinden. Nóg spraakmakender bleek de ontdekking van Hubble dat deze sterrenstelsels zich ten opzichte van de aarde lijken te verwijderen! En wel hoe verder verwijderd, hoe hoger de snelheid waarmee ze zich verwijderen! Er was maar één conclusie mogelijk: het heelal dijt uit! Maar hoe kon men constateren dat deze ver weg gelegen sterrenstelsels zich verwijderen? Men kon dit vaststellen door het uitgezonden licht van een sterrenstelsel d.m.v. een prisma - dat is een driehoekig stuk 15

glas - te “breken”. De bundel licht wordt daarbij opgesplitst in de kleuren waaruit het is opgebouwd. Een mooi voorbeeld hiervan is de regenboog, waarbij het licht van de zon door miljoenen regendruppeltjs wordt “gebroken” en daarmee zichtbaar maakt hoe zonlicht is opgebouwd. Licht bestaat uit lichtdeeltjes - fotonen genoemd – die zich in een golfbeweging voortplanten. Rood licht heeft daarbij de langste golflengte en blauw de kortste, waar tussenin de andere kleuren, e.e.a. in de volgorde zoals in de regenboog te zien valt. Er valt veel meer over licht te vertellen, maar dat komt later. Wanneer een lichtbron zich van ons verwijdert worden de lichtgolven als het ware enigszins “uitgerekt”, de golflengtes worden allemaal iets langer waardoor wat normaal blauw licht is, nu een beetje richting rood gaat. We noemen dit een roodverschuiving. Omgekeerd zal, wanneer een lichtbron naar ons toekomt, wat normaal rood licht is, een beetje richting blauw opschuiven. We spreken dan van een blauwverschuiving. Hoe groter de snelheid van verwijdering resp. nadering van licht, hoe groter de roodresp. blauwverschuiving is. Je kunt het vergelijken met een geluidsbron, bijv. met die van een race-auto. Geluid verplaatst zich door de lucht, we spreken dan van geluidsgolven die zich met een bepaalde snelheid in alle richtingen verplaatsen. Hoe hoger de geluidsfrequentie (d.w.z. hoe meer golven per seconde) hoe hoger de toon die wij horen, en omgekeerd. Als die race-auto op je af komt wordt het geluid ervan “samengedrukt”, je hoort méér golven per seconde dan wanneer de auto stilstaat. Is de auto je voorbij, dan worden de geluidsgoven a.h.w. “uitgerekt”, je hoort minder golven per seconde, dus een lagere toon (de werkelijke toonhoogte hoort degene die in de auto zit). Iedereen heeft dit effect wel eens waargenomen tijdens het voorbijrijden van een politiewagen of ambulance. Vergelijk het ook met de golven, die sneller tegen de boeg klotsen wanneer het schip tegen de wind in vaart, en langzamer als het schip voor de wind vaart. 16

Het wordt het DOPPLER-effect genoemd naar de Oostenrijkse natuurkundige Christian Doppler, die dit verschijnsel voor het eerst in 1842 heeft omschreven. De rood- of blauwverschuiving van licht is hiermee vergelijkbaar. Goed. Men stelde dus vast dat sterrenstelsels zich t.o.v. elkaar verwijderen, en des te meer naarmate zij verder weg gelegen zijn. Teruggerekend in de tijd betekent dit dat ze in vroeger tijden dichter bij elkaar stonden en in nog vroeger tijden heel dicht bij elkaar, en dat er dus ooit een moment moet zijn geweest dat het hele heelal vanuit één punt is gestart! Hier wordt opnieuw een beroep gedaan op ons voorstellingsvermogen. Hoe kan het immense heelal ooit samengeperst zijn geweest in één minuscuul puntje? Maar als de pijl van de tijd nu naar rechts wijst, wijst hij wanneer we teruggaan in de tijd, naar links. Er viel niet aan te ontkomen, de conclusie was dat het hele heelal ooit vanuit één punt is ontstaan. . .

17

61

DEEL 2

In dit tweede deel zullen enkele vraagstukken worden behandeld waarvoor de wetenschap vooralsnog geen bevredigende verklaring kan geven.

62

* de OERKNAL Er is vastgesteld dat het heelal 13.8 miljard jaren geleden is ontstaan vanuit een ondeelbaar klein punt “ergens in de ruimte” waarbij een onvoorstelbare hoeveelheid energie vrijkwam. Uit deze uitbarsting van energie is het hele heelal voortgekomen, met zijn miljarden sterrenstelsels, die elk weer uit miljarden sterren en planeten bestaan. Vóór die tijd was er niets. Deze aanname is in strijd met de 1-ste wet van de thermodynamica, die o.a. zegt: energie kan niet uit het niets ontstaan (wet van behoud van energie, blz. 31). Daarop bestaan geen uitzonderingen. We hebben hier dus een probleem van de eerste orde! Nu zeggen sommigen: “omdat er niets was vóór de oerknal - zo luidt de theorie - (géén ruimte, géén tijd), waren er “dus” ook geen natuurwetten die geschonden konden worden”. Maar dat lijkt vooral een slimme “oplossing” om het eigenlijke probleem te omzeilen. De theorie van de oerknal zorgt voor nog meer problemen. Tot een kleine honderd jaar geleden gingen wetenschappers en filosofen er van uit dat het heelal statisch is. D.w.z. dat het heelal A: oneindig groot is, en B: er altijd is geweest en altijd zal blijven bestaan . Ofwel eeuwig is. Dat leverde vragen op als: hoe moeten we ons de eeuwigheid dan voorstellen? Alles heeft toch een begin? Antwoorden hierop werden meestal gezocht in een religieuze of metafysische beschouwing. Maar toen in de twintiger jaren van de vorige eeuw werd vastgesteld dat het heelal uitdijt, en dat dat proces in omgekeerde richting onverbiddelijk leidt tot een begin van alle dingen, werd het statisch heelal afgeschreven. Niet direct, en niet van harte, met name Albert Einstein heeft zich lang tegen de oerknal-theorie verzet. 63

Echter met deze nieuwe theorie zadelde men zich tevens met nieuwe problemen op. Eén ervan heb ik al benoemd. Een ander probleem is de veronderstelling dat alle materie in ons heelal zou zijn voortgekomen uit een ondeelbaar punt, zó klein dat een krachtige microscoop het nog niet zichtbaar zou kunnen maken. We zagen al eerder dat energie gelijk is aan massa. Een klein beetje massa vertegenwoordigt heel veel energie. Kan iemand zich voorstellen hoeveel energie ligt opgeslagen in de massa van 100 miljard sterrenstelsels met elk 100 miljard sterren? En dat al deze energie in één klap vrijkwam vanuit een onvoorstelbaar klein puntje? Wie zijn gezonde verstand gebruikt zal direkt zeggen dat dit ten ene male onmogelijk is. Het vraagt gewoon teveel van ons voorstellings-vermogen, al mag dat geen uitgangspunt zijn. Toch is dit wat wetenschappers beweren. Althans zij zeggen dat het wiskundig kán, maar in de natuur, in het “dagelijks leven” niet voorkomt. Zij noemen deze uitzonderlijke verschijningsvorm, dit onwaarschijnlijke gegeven een singularitieit. Het probleem is natuurlijk dat we er ten tijde van de oerknal niet bij waren. Alles moet aan de hand van waarnemingen worden afgeleid, worden berekend en geïnterpreteerd. Natuurlijk zijn er sterke aanwijzingen die de oerknal-theorie ondersteunen. De drie belangrijkste zijn: * de hoeveelheid waterstof en helium in het heelal in de verhouding 80/20%. Deze kan in feite alleen verklaard worden vanuit de unieke omstandigheden die tijdens de oerknal heersten. * de constatering dat het heelal uitdijt: dat betekent dat er ooit een begin is geweest. * de waargenomen kosmische achtergrondstraling overal in het heelal met een temperatuur van ca. 3 graden boven het absolute nulpunt, die wordt toegeschreven aan de oorspronkelijke hitte van de oerknal welke, naarmate het heelal in volume toenam, evenredig hiermee afnam. 64

* het VLAKHEIDS-PROBLEEM Zoals besproken gaan kosmologen ervan uit dat het heelal uitdijt. Dat de kracht van de oerknalexplosie van miljarden jaren geleden er nog steeds voor zorgt dat de omvang van het heelal in volume toeneemt. Tevens is er de theorie van de aantrekkende ZK. In dit geval betekent dit dat de ZK de uitdijing tegenwerkt omdat alle materie elkaar aantrekt. E.e.a. houdt in dat er drie mogelijkheden zijn. A: De uitdijingsenergie is sterker dan de ZK , welke sowieso afneemt wanneer massa’s zich van elkaar verwijderen. In dat geval zal het heelal tot in eeuwigheid expanderen. Sterren(stelsels) komen steeds verder van elkaar te liggen, de tussenliggende ruimtes nemen alsmaar toe, uiteindelijk zal er ‘s nachts geen ster meer te zien zijn aan de hemel. Maar wees gerust, het duurt biljoenen jaren voordat het zover is. Onze aarde bestaat tegen die tijd allang niet meer. Deze ontwikkeling van het heelal noemen we een open heelal. B: Een andere mogelijkheid is dat de ZK het op termijn wint van de expansiekracht van de oerknalexplosie. In dat geval zal het heelal, nadat eerst een evenwichtspunt is bereikt, langzaam maar zeker weer ineenstorten. Zoals een raket die de ruimte is ingeschoten, maar net niet voldoende snelheid heeft om aan de ZK van de aarde te ontsnappen. Nadat het hoogste punt is bereikt zal de raket eerst langzaam aan hoogte verliezen, om daarna steeds sneller naar de aarde terug te vallen. Met het heelal zal dan iets soortgelijks gebeuren. Na miljarden jaren van uitdijing zal het heelal evenzo vele jaren “krimpen” tot de definitieve ineenstorting van alle materie een feit is. We noemen dit gebeuren de “eindkrak” (big crunch). Dan is er niets meer over van het heelal. Alle materie is dan weer samengeperst tot één punt van oneindige dichtheid, net als ten tijde van het begin. Deze versie noemen we een gesloten heelal. C: Een derde mogelijkheid is dat de afnemende kracht van de oerknal en de afnemende kracht van de ZK elkaar precies in evenwicht houden (de afstanden tussen de sterrenstelsels worden immers steeds groter). 65

In dat geval zal het heelal noch verder expanderen, noch terugstorten, maar – als bij een open heelal – eveneens eeuwig blijven uitdijen, zij het dat deze uitdijing steeds minder wordt en in de verre, verre toekomst uiteindelijk nagenoeg tot stilstand komt. Een dergelijk scenario noemen we een vlak heelal. Deze laatste versie dient zich aan als de materie, of massadichtheid van het heelal en de daarmee overeenkomende ZK precies gelijk is (en blijft) met de kracht van de uitdijingsenergie. Dat is echter niet het geval, maar daarover later meer. Zelfs wanneer beide krachten elkaar precies in evenwicht houden is het buitengewoon onwaarschijnlijk dat dit evenwicht al 13.8 miljard jaren stand houdt. Want elke afwijking, hoe klein ook, zal tijdens de groeispurt van het jonge heelal progressief toenemen. Ter verduidelijking: wanneer in de eerste seconde van de oerknal het evenwicht met één-honderdbiljardste deel (!) was verstoord zou het heelal binnen de kortste keren óf zijn opgeblazen, waardoor er nooit sterren en leven had kunnen ontstaan, óf zijn teruggevallen tot een eindkrak. De (theoretische) mogelijkheid dat dit evenwicht 13.8 miljard jaar bewaard blijft is vergelijkbaar met een biljartbal die over een strak gespannen draad rolt zonder er links of rechts af te vallen. En dat 13.8 miljard jaren achtereen. Deskundigen hebben dan ook vastgesteld dat, hoewel theoretisch mogelijk, een vlak heelal in feite onmogelijk is. Dat wordt bedoeld met het vlakheidsprobleem. * het HORIZON-PROBLEEM Voor zover wij kunnen waarnemen ziet het heelal er in alle richtingen gelijksoortig en gelijkvormig uit. Prachtig toch, zou je zeggen. Maar kosmologen hebben zo hun bedenkingen. Het is namelijk niet te verklaren aan de hand van de oerknaltheorie. Ik zal het proberen uit te leggen. 66

Wanneer je inzoomt op het heelal kan je maximaal 13.8 miljard jaar – de leeftijd van het heelal – ver weg kijken. Verder weg, dus nog langer geleden, valt er niets te zien want toen bestond het heelal nog niet. Dat betekent overigens niet dat je daarmee de grens van het heelal in beeld hebt. Zeker niet! Maar wel de grens van je waarneming, de waarnemingshorizon. Op aarde kennen we een soortgelijk verschijnsel: achter de horizon ligt nog meer land of zee, al is het onzichtbaar. In dit geval vanwege de kromming van het aardoppervlak. Goed. Kijk nu in de tegenovergestelde richting dan zie je hetzelfde tafereel. De twee gebieden die je zoëven hebt bekeken liggen 2 x 13.8 miljard lichtjaren = 27.6 miljard lichtjaren uit elkaar. Gezien de leeftijd van het heelal en de eindige lichtsnelheid hebben deze twee gebieden echter nooit met elkaar in contact kunnen komen. Er konden dus geen onderlinge verschillen tussen ZK-velden, temperatuur, magnetische velden of EM-straling door wederzijdse beïnvloeding worden bijgestuurd. Hoe komt het dan dat het heelal, hoe ver we ook turen er toch zo homogeen uitziet? En dat alle sterrenstelsels zo gelijkmatig zijn verspreid? Dat wordt bedoeld met het horizon-probleem. * PROBLEEM van de ONTBREKENDE MONOPOLEN Magnetische monopolen zijn deeltjes die slechts aan één zijde magnetisch zijn. Berekeningen aan het model van de oerknal en de hiervan afgeleide conclusies laten zien dat vanwege de zeer hoge temperaturen bij de geboorte van het heelal grote hoeveelheden monopolen moeten zijn gevormd. En dat niet alleen, de deeltjes zouden ook nog eens uitzonderlijk zwaar zijn, veel zwaarder dan alledaagse protonen. Dan moeten ze in het heelal toch eenvoudig te detecteren zijn, zou je zeggen. Maar dat is tot op heden niet gelukt. Ze zijn onvindbaar. 67

KOSMISCHE INFLATIE

In deze barre tijden zou je dit woord misschien associëren met geldontwaarding, maar inflatie betekent hier opblazen (afgeleid van het Engelse to inflate = opblazen). Wat heeft dat met dit onderwerp te maken, vraag je je wellicht af. Ter zake dus. Nadat de oerknaltheorie was ontworpen duurde het nog enkele decennia voordat dit scenario - op een enkele dwarsligger na – algemeen was geaccepteerd. Maar met de introductie van de oerknal haalde men tevens nieuwe problemen in huis. De belangrijkste knelpunten heb ik zoëven genoemd: waar kwam de benodigde energie vandaan, het vlakheids-probleem, het horizon-probleem en: waar zijn de monopolen gebleven. Het gaat om een aanvullende theorie op het oerknalverhaal. De theorie vertelt ons dat in een fractie van het begin van de eerste seconde van de oerknal het prille heelal onvoorstelbaar in omvang groeide, zeg maar werd “opgeblazen”, om direct daarna op de energie van de oerknal weer verder “normaal” uit te dijen. Tot vandaag en tot in de verre toekomst. De periode van versnelde expansie duurde extreem kort: 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.01 seconde, ofwel één honderdste deel van een biljardste deel van een biljardste seconde (voor zover je je daarbij nog iets kunt voorstellen). Deze snelle expansie zou zijn veroorzaakt door de ZK die – tijdelijk – omgekeerd werkte, dus als duwende kracht. Samen met de energie van de oerknal leidde dit tot een mega uitbarsting. Direct daarna werd de ZK weer aantrekkend maar was – en is nog steeds – niet sterk genoeg om de groei van het heelal te keren. Om het nog wat ingewikkelder te maken groeide het heelal in die onvoorstelbaar korte tijdsspanne met een faktor 1070. Dat is een één met 70 nullen er achter! 68

Als je je afvraagt hoeveel dát is: Wanneer een voorwerp met een diameter van één millimeter laten we zeggen een stopnaald - op dezelfde wijze zou uitvergroten wordt de diameter van die stopnaald vele malen groter dan de doorsnee van het thans waarneembare heelal. Dat houdt in dat het heelal zoals wij dat kunnen waarnemen slechts een fractie vertegenwoordigt van het werkelijke heelal! Maar ook dat de ongelijkheden van het prille heelal zodanig zijn uitvergroot dat het deel dat voor ons zichtbaar is nagenoeg vlak is. Zoals een zak mais waarin de korrels ongestructureerd door elkaar liggen, maar verder wel uit onderlinge, soortgelijke korrels bestaan. Het (voor ons waarneembare) heelal is dan in deze vergelijking (een stukje van) één – uitvergrote – maiskorrel. Een en ander mag je misschien uiterst onwaarschijnlijk voorkomen maar ik verzeker je dat het volgens de meeste kosmologen zo is gegaan tijdens het begin van ons heelal. Aan de inflatie-theorie wordt al bijna 30 jaar gesleuteld om het verhaal wiskundig kloppend te maken. Een hele kluif, zolang het niet rond is blijft het waarheidsgehalte twijfelachtig. Maar goed, deze ingewikkelde constructie is ontworpen om de problemen rond de oerknal-theorie op te lossen. De redenering hierbij is dat tijdens het flitsmoment van de versnelde uitdijing alle oneffenheden van de oerknal werden gladgestreken. Zoals bij een opgeblazen ballon. Hieruit kon zich vervolgens een gelijksoortig en homogeen heelal ontwikkelen.

69

* UITDIJING VAN HET HEELAL Eerder (blz. 16) hebben we gezien dat de roodverschuiving van licht van veraf gelegen sterrenstelsels moet worden verklaard als “uitrekking” van deze lichtgolven, omdat de lichtbronnen (de sterrenstelsels dus) zich kennelijk van ons verwijderen. En des te sneller naarmate de sterrenstelsels verder van ons verwijderd zijn. Op grond hiervan is vastgesteld dat het heelal uitdijt en hoe verder weg we kijken, hoe sneller de uitdijing. Hoe diep we ook turen in het heelal, we zien steeds weer nieuwe sterrenstelsels. Er komt geen einde aan, er is geen grens, geen punt waargenomen waarachter niets is. In de theorie van het uitdijend heelal wordt uitgegaan van groei of expansie van de lege ruimtes tussen de sterrenstelsels. De omvang van de sterrenstelsels zelf blijft daarbij onveranderd. Dus onze melkweg verandert niet, de aarde komt niet dichterbij of verder van de zon af te staan, of de maan van de aarde. Maar hoe kunnen lege ruimtes groeien wanneer het heelal geen einde heeft? Ergens moet deze extra ruimte toch gewonnen worden? Om het met een voorbeeld te verduidelijken: Een half gevulde ballon kan verder worden opgeblazen omdat er voldoende ruimte rondom de ballon is, de ballon kan ongehinderd zwellen. Wanneer echter een vertrek van vloer tot plafond, en van muur tot muur is gevuld met ballonnen, kunnen deze niet verder worden opgeblazen, ze zitten elkaar in de weg. Een ander voorbeeld: we stellen ons het heelal voor als een tot de rand toe met water gevuld aquarium waarin vissen de sterrenstelsels zijn en het water de ruimtes tussen de sterrenstelsels. Er kan alleen extra water aan het aquarium worden toegevoegd wanneer het zou worden vergroot. Maar dat kan niet. Want naast, op en onder het aquarium staat een oneindig aantal soortgelijke aquaria. Allemaal tot de rand toe gevuld met water. Dat is het probleem. Deze simpele voorbeelden laten zien dat een uitdijend heelal buitengewoon onwaarschijnlijk is. 70

* DONKERE ENERGIE Alsof het voorgaande nog niet genoeg is hebben wetenschappers vastgesteld dat het heelal versneld uitdijt. Hoe verder we in het heelal turen, hoe verder we terug kijken in de tijd. Bij bestudering van de roodverschuiving (graadmeter voor de mate van verwijdering van sterrenstelsels) van ver afgelegen supernova’s is gebleken dat de uitdijing van het heelal de afgelopen 5 miljard jaar sneller plaatsvond dan in de daaraan voorafgaande periode. En daarmee worden kosmologen gelijktijdig met een nieuw probleem geconfronteerd. De versnelde uitdijing zou worden veroorzaakt door een nog onbekende vorm van energie, die haaks staat op de ZK. Anders gezegd, de ZK remt de uitdijing af, wil alle materie weer naar zich toe trekken. Maar deze vorm van energie doet precies het tegenovergestelde: die drukt alle materie van zich weg. Een soort anti-zwaartekracht zou je kunnen zeggen, een negatieve ZK. Onlangs is vastgesteld dat de dichtheid van het heelal voor 68% uit deze onbekende vorm van energie bestaat. Van de overige 32% bestaat 27% uit donkere (niet zichtbare) materie – dit fenomeen komt later uitvoerig ter sprake – en 5% uit wél waarneembare materie. De vraag is: waar komt deze energie – wat het ook mag zijn – vandaan? Zo maar, uit het niets? En waarom vertoont deze energie zich pas de laatste 5 miljard jaar? Wat deed het vóór die tijd? Want het kan niet uit het niets zijn ontstaan. Dat is het probleem van de onbegrepen energie.

71 FUNDAMENTELE NATUURKRACHTEN Het kwam al eerder ter sprake: in het heelal is alles in beweging. Van heel groot tot heel klein. Alle materie beïnvloedt elkaar. Wanneer je een “dood” stuk steen maar voldoende zou uitvergroten zou je trillende atoomkernen zien met er omheen zwermende elektronen. Er zijn in het heelal – en dus ook hier op aarde - drie verschillende fundamentele natuurkrachten werkzaam die ervoor zorgen dat alles in het dagelijks leven werkt zoals we dat waarnemen. Deze krachten zijn werkzaam van het kleinste (atomaire) niveau tot heel groot, zoals tussen sterrenstelsels. Bij elke kracht is sprake van een wisselwerking, d.w.z. van wederkerige invloed tussen partijen. Alle krachten zoals wij die ervaren zijn het netto resultaat (het eindresultaat na verrekening van alle plussen en minnen) van die wisselwerking. De drie krachten zijn: * zwaartekracht * elektromagnetische kracht * sterke kernkracht. Alle andere krachten, zoals bijvoorbeeld spierkracht zijn hiervan afgeleid. * zwaartekracht (ZK) Algemeen wordt aangenomen dat de ZK een aantrekkende kracht is, d.w.z. dat objecten middels wederzijdse krachten invloed op elkaar uitoefenen in die zin dat ze elkaar aantrekken. Hoe groter de massa van een lichaam, hoe meer aantrekkingskracht het uitoefent op objecten in haar omgeving. De zon “trekt” harder aan de aarde dan andersom en wel in verhouding van haar massa tot die van de aarde. Op haar beurt trekt de aarde weer harder aan de maan, omdat de maan minder massa heeft. Het is dus de massa die bepalend is voor de hoeveelheid aantrekkingskracht die een lichaam (ster, planeet, maan, rots, appel, enz.) uitoefent op haar omgeving. En niet te vergeten: de afstand tussen de objecten. Hoe verder zij van elkaar verwijderd zijn, hoe zwakker de onderlinge aantrekkingskracht wordt.

72 De ZK zorgt ervoor dat zeeën, onze atmosfeer en alle voorwerpen aan de aarde gekluisterd blijven. Was er geen ZK dan was in een ver verleden alle materie allang in het heelal verdwenen. Sterker nog: dan had er nooit een aarde, of een zon of sterren kunnen ontstaan. Er is dus permanent een kracht actief om het boeltje bij elkaar te houden. En die is niet gering! Probeer maar eens een baksteen met gestrekte armen voor je te houden. Dan merk je hoeveel energie het je kost deze ZK het hoofd te bieden, te weerstaan. Maar het is een ongelijke strijd: binnen de kortste keren wint de ZK het van jouw inspanningen. Want de ZK is overal en onbeperkt aanwezig. En dat is het probleem. Er is namelijk geen enkele bron aanwijsbaar die verantwoordelijk is voor de ZK! Daarmee is dit gebeuren in strijd met de wet van behoud van energie die zegt: energie kan niet uit het niets ontstaan. Kennelijk ontstaat deze krachtbron, die overal in het heelal aanwezig is, uit het niets(?) En hoeveel energie er ook aan onttrokken wordt, de kracht zelf neemt niet af. Dat kan natuurlijk niet. Wetenschappers proberen dit fenomeen te verklaren door het bestaan van zeer kleine deeltjes, die ze gravitonen noemen, te veronderstellen. De deeltjes zouden als kracht-overbrengende “boodschappers” fungeren tussen de onderlinge atomen - bijvoorbeeld tussen die van de zon en de aarde – en daarmee de ZK bewerkstelligen. Dat zulke kleine deeltjes over zulke grote afstanden invloed op elkaar zouden kunnen uitoefenen lijkt onwaarschijnlijk. En dan: waar halen ze de hiervoor benodigde energie vandaan? De deeltjes zijn nog niet gevonden. Mogelijk kunnen ze in de toekomst worden aangetoond met behulp van krachtige deeltjesversnellers, zoals de Large Hadron Collider (LHC) bij Genève.

73 * elektromagnetische kracht

De elektromagnetische kracht, of beter uitgedrukt: de elektromagnetische wisselwerking zorgt voor aantrekking tussen deeltjes met een tegengestelde lading, bijvoorbeeld zoals bij een magneet (noord/zuid polen). Dank zij deze aantrekking vliegen elektronen in een atoom niet uit hun baan (protonen zijn positief en elektronen zijn negatief geladen). Ook zorgt deze kracht ervoor dat deeltjes met gelijke lading elkaar de afstoten. Teneinde dit verschijnsel te verklaren veronderstellen wetenschappers het bestaan van kleine krachtvoerende deeltjes, die virtuele fotonen worden genoemd. Niet te verwarren met lichtfotonen, zoals beschreven op blz. 16. Virtueel dus, omdat ze niet waarneembaar zijn. Maar ze móeten er zijn om het gedrag van de deeltjes te kunnen verklaren. En ook hier weer de vraag: waar halen deze fotonen de – nooit ophoudende – energie vandaan om hun taak te kunnen uitvoeren? De wet van behoud van energie: ”energie kan niet uit het niets ontstaan” heeft door de eeuwen heen standgehouden. Is bij elk onderzoek bevestigd. Is kortom, een van de fundamenten van de natuurkunde. Er valt dus nog wat uit te leggen. * sterke kernkracht Zoals je misschien nog weet bestaan atomen uit een atoom kern van protonen (die positief geladen zijn) en meestal ook uit neutronen (zonder lading) waar omheen bewegend elektronen met een negatieve lading. Maar zowel protonen als neutronen zijn weer opgebouwd uit afzonderlijke eenheden, quarks genaamd. Elk proton of neutron bestaat uit drie quarks.

74 Gelijke polen stoten elkaar af maar tegengestelde polen trekken elkaar aan. Wanneer de elektronen niet zo snel om de kern zouden rondvliegen (en daarmee een tegenkracht creëren) zouden ze al snel in de armen van de protonen vallen. Maar hoe zit het dan met de protonen (allen met een positieve lading), die op een kluitje gepakt in de kern zitten? Probeer maar eens twee magneten met dezelfde pool tegen elkaar te drukken, dan weet je wat ik bedoel. Dat quarks, resp. protonen toch dicht bij elkaar blijven wordt toegeschreven aan de aanwezigheid van de sterke kernkracht, of sterke wisselwerking. Dat komt hierop neer dat uiterst kleine deeltjes, als een soort boodschappers (gluonen genoemd naar het Engelse glue = lijm) tussen de quarks continu heen en weer reizen om de onderdelen aan elkaar te “lijmen”, te binden. Er is overigens nog nooit een afzonderlijke quark waargenomen, dus de bindingsenergie moet zeer groot zijn. Ook protonen blijven dicht bij elkaar door uitwisseling van krachtoverbrengende deeltjes, zo luidt de theorie. Dit gebeuren gaat dag in dag uit door, jaar naar jaar, kortom zolang het heelal bestaat. De wet van behoud van energie zegt echter dat de benodigde energie hiervoor niet uit het niets kan ontstaan. Dus rijst opnieuw de vraag: waar halen deze boodschappers hun energie vandaan?

Het is onbegrijpelijk dat de wetenschap deze inbreuk op de “wet van behoud van energie” keer op keer negeert.

75 * zwakke kernkracht Eigenlijk hoort de zwakke kernkracht anders genoemd te worden. Want terwijl de sterke kernkracht ervoor zorgt dat protonen en neutronen tot een hechte atoomkern bijeen worden gehouden, zorgt de zwakke kernkracht er weer voor dat sommige atoomkernen op termijn uit elkaar vallen. Je zou dus kunnen zeggen dat de zwakke kernkracht de werking van de sterke kernkracht ondermijnt. De zwakke kernkracht is (veel) zwakker dan de sterke, en dat is maar goed ook want tijdens haar werking komt radioactiviteit vrij. En daar zitten we niet echt op te wachten. De zwakke kernkracht zorgt ervoor dat minder stabiele atoomkernen geleidelijk aan vervallen tot stabiele kernen. Wat wordt onder “vervallen” verstaan? Het is een spontaan proces van buitenaf zonder aanwijsbare oorzaak. Instabiele, radioactieve elementen gaan na verloop van tijd over in stabiele, niet-radioactieve elementen. Deze laatste zijn dan vaak lichter dan de oorspronkelijke elementen, d.w.z. dat zij uiteindelijk minder protonen en/of neutronen in hun kern hebben. Het vervalproces kenmerkt zich door emissie van heliumkernen, of van elementaire deeltjes, of van EM-straling. Resp. komt daarbij alfa-, beta- of gammastraling vrij, afhankelijk van het element. Vooral deze laatste hoogenergetische EM-straling is gevaarlijk voor mens en dier. Een bekend voorbeeld van radioactief verval is Uranium238 , een van de zwaarste elementen met maar liefst 92 protonen en 146 neutronen in haar kern. Van dit radioactieve element is pas na 4½ miljard jaar de helft vervallen tot stabielere elementen. Uiteindelijk blijft gewoon lood (plumbum 206 ) over, een zeer stabiel element. De periode, waarna nog 50% van het oorspronkelijke element over is noemen we de halfwaarde-tijd. Toevallig is de halfwaarde-tijd van Uranium238 even lang als de aarde oud is (ca. 4½ miljard jaar). Het duurt dus nog eens 4½ miljard jaar voordat de 50% die nu over is, weer is gehalveerd is tot 25% van de oorspronkelijke

76 hoeveelheid. Tegen die tijd loopt de zon op haar laatste benen en is de aarde allang niet meer bewoonbaar. Maar zouden zon en aarde het eeuwige leven hebben dan zou de zwakke kernkracht op termijn alle natuurlijke radioactieve elementen op aarde hebben opgeheven, resp. hebben omgezet in – ongevaarlijke - stabiele elementen. Een ander element, in dit geval het radioactieve Jodium 131 dat als fall-out bij de kernramp in Tsernobyl vrij kwam, heeft een halfwaarde-tijd van slechts 8 dagen. Enerzijds een geluk omdat in dit geval reeds na 4 perioden van 8 dagen nog slechts 6% (½x½x½x½) over was van de oorspronkelijke hoeveelheid. Maar anderzijds: lévensgevaarlijk omdat het grootste deel van de radioactiviteit binnen deze 32 dagen vrijkwam. Dus: hoe langer de halfwaarde-tijd, hoe minder radioactiviteit er per tijdseenheid vrijkomt en daarmee des te kleiner het gevaar voor mens en dier. Het zal duidelijk zijn dat in de beginperiode van de aarde veel meer radioactieve elementen aanwezig waren, die thans geheel zijn verdwenen, of nog in verwaarloosbare hoeveelheden worden aangetroffen. Maar niet alles, denk aan Uranium 238. We worden dus dagelijks aan natuurlijke radioactiviteit blootgesteld. Maar de hoeveelheden zijn zodanig dat er mee te leven valt. Hoe komt het nu dat er zoveel verschil zit in die halfwaardetijden? Het antwoord hierop is eigenlijk niet bekend. Het verschil is in elk geval niet gekoppeld aan de zwaarte van een atoomkern. Voorbeeld: het eerder genoemde Jodium131 heeft een halfwaarde-tijd van 8 dagen, maar Jodium 129 heeft een halfwaarde-tijd van 16 miljoen jaar! En Jodium 127 is stabiel, vervalt helemaal niet. En in alle drie gevallen heeft het element Jodium 53 protonen in haar kern. Misschien zou je instabiele atoomkernen kunnen vergelijken met sterke, maar uiterst fragiele bouwwerken, waarin bij essentiële onderdelen een lasverbinding niet goed is uitgevoerd. Het zal dan bij het ene gebouw een week duren voordat het zaakje in elkaar dondert.

Maar bij een ander bouwwerk een jaar. Of jaren. Zoiets.

77

Magnetisme Het verschijnsel magnetisme op zich is al boeiend omdat iedereen het kan waarnemen, kan voelen. De toepassingen zijn legio: elektromotoren, dynamo’s, transformatoren, de sluiting van een koelkastdeur, de magneetzweeftrein, een kompas, enz. Een magnetisch veld kan worden opgewekt door een elektrische stroom (die bestaat uit geladen elektronen) door een stroomgeleidende draad, bijv. koper te sturen. Langs de draad ontstaat dan een magneetveld, dat wil zeggen dat in dat veld bepaalde metalen zoals ijzer gemagnetiseerd worden. Wanneer de draad wordt gewikkeld op een spoel, zoals garen op een klosje dan vormt zich aan weerszijden van de spoel een noord,- resp. zuidpool. Dat wil zeggen: bij gelijkstroom. Dat is stroom die zich steeds in dezelfde richting voortbeweegt, vaak afkomstig van batterijen of accu’s. Loopt er een wisselstroom* door de spoel, dan wisselen de noord- en de zuidpool van plaats overeenkomstig de wisselende stroomrichting. Als de stroomloop door de draad stopt, houdt ook het opgewekte magneetveld op te bestaan. Maar er zijn ook magneten die het zonder elektriciteit kunnen stellen, de zgn. permanente magneten. Zij oefenen voortdurend aantrekkingkracht uit op metalen zoals ijzer en nikkel. Wat is de bron van deze voortdurende, nooit aflatende kracht? Die moet toch een oorsprong hebben?

* bij wisselstroom loopt de stroom niet in één richting door de stroomdraad, maar verandert voortdurend van richting. Heen en terug. In ons elektriciteitsnet van 230 Volt is dat 50x per seconde. Dus 50x per seconde is de stroom op de twee aansluitpunten van het stopcontact afwisselend positief en negatief. Dat wordt bereikt door het toerental van de generator (een grote dynamo in een energiecentrale, die de stroom opwekt) hierop af te stellen. De generator zelf is een zware, met koperdraad omwikkelde spoel die in een sterk magnetisch veld ronddraait, aangedreven door bijv. stoom of waterkracht. Met deze wisselstroom kan met behulp van transformatoren de spanning eenvoudig naar een hoger of lager voltage worden omgezet, al naar gelang de verlangde toepassing.

78 licht: golven of deeltjes? Eigenlijk is dit onderwerp niet zozeer een anomalie, maar een onbegrepen verschijnsel in de fysica. Want het staat vast dat licht - een vorm van EM-straling – uit zowel golven van een bepaalde frequentie kan bestaan als uit fotonen: minuscule, energie-dragende deeltjes zonder massa. Men noemt deze paradox de golf/deeltje-dualiteit. Newton was een van de eersten die het fenomeen licht onderzocht. Hij veronderstelde dat licht uit zeer kleine deeltjes bestaat die door lichtgevende stoffen zouden worden uitgezonden. Zijn tijdgenoot en groot wiskundige, de Nederlander Christiaan Huygens (1629-1695) was het daar niet mee eens. Hij verklaarde dat licht een golfverschijnsel is. Huygens kon dit ook wiskundig onderbouwen. Echter, omdat het gezag van Newton in die tijd zeer groot was, maar ook omdat Huygens zijn bevindingen niet of nauwelijks publiceerde duurde het tot het begin van de negentiende eeuw voordat de wetenschap, gesteund door nieuwe inzichten, de deeltjes-theorie durfde te verlaten om deze te verruilen voor Huygens’ golftheorie. Een eeuw later, in 1900 kwam de grote Duitse natuurkundige Max Planck (1858-1947) tijdens onderzoek tot de onvermijdelijke conclusie – hij vond het maar niks - dat energie (zoals licht) niet een ononderbroken stroom is, maar uit afzonderlijke kleine pakketjes bestaat, die hij kwanta noemde. Het was het moment waarop wetenschappers zich gingen realiseren dat er, naast de klassieke natuurkunde nog een andere vorm van natuurkunde bestaat, de zgn. kwantum-mechanica. Planck werd hiervoor in 1918 met de Nobelprijs onderscheiden. In 1905 bevestigde Einstein Planck’s theorie toen hij, bij zijn onderzoek naar het foto-elektrisch effect* bewees dat licht (ook) bestaat uit zeer kleine deeltjes (lichtkwanta), later fotonen genoemd. Voor deze ontdekking ontving Einstein in 1921 de Nobelprijs.

79 Sindsdien is geaccepteerd dat licht aan beide beschrijvingen voldoet. De verschijningsvorm hangt af van de proef die wordt uitgevoerd. Maar het is altijd het één, òf het ander. Allebei, dat kan niet. Vreemde zaak.

* Onder het foto-elektrisch effect wordt het volgende verstaan: wanneer zich in een luchtledige fles twee van elkaar gescheiden metalen platen bevinden waarop spanning staat van verschillend voltage (gelijkspanning), dan zullen, wanneer er een lichtstraal valt op de negatief geladen plaat, elektronen daarvan worden uitgestoten en naar de andere (positief geladen) plaat vliegen. Daarmee gaat een elektrische stroom lopen in de kring. Hoe hoger de frequentie van het licht (blauw licht heeft een kortere golflengte dan rood), hoe sterker de elektronenstroom. Beneden een bepaalde frequentie werkt het fenomeen niet. Ook niet wanneer het spanningsverschil tussen de twee platen wordt opgevoerd.

80 DONKERE (onzichtbare) MATERIE ( dark matter ) Kort gezegd is het probleem van de donkere materie: het is er, maar we kunnen het niet zien. We weten bijna zeker dat er grote hoeveelheden (onzichtbare) materie in het heelal aanwezig zijn omdat deze zich verraden door hun zwaartekrachtwerking op hun omgeving. Bepaalde sterrenstelsels roteren sneller dan je op grond van hun waarneembare massa zou mogen verwachten. Anders gezegd: als er niet (veel) meer materie in het sterrenstelsel aanwezig is - en daarmee meer ZK - zouden de sterren in de buitenste regionen al lang het heelal zijn ingeslingerd. Helaas kunnen we de kwestie niet even ter plaatse onderzoeken. Zelfs wanneer we met lichtsnelheid zouden kunnen reizen zou een rondje melkweg zo’n 300.000 jaar duren. Er is nog een andere dwingende reden om de aanwezigheid van donkere materie te veronderstellen. Reeds eerder kwam de kritische massadichtheid van het heelal ter sprake. Wat een absolute voorwaarde is om het heelal vlak te doen zijn waardoor een evenwichtige ontwikkeling van sterrenstelsels en hieruit voortkomende beschaving(en) mogelijk was. De – zichtbare – materie vertegenwoordigt slechts 10% (!) van de hoeveelheid materie die nodig is voor de kritische massadichtheid. Nu zou je je kunnen afvragen: is dat zo erg? Waarom zouden we ons daarover druk maken ? Maar dat doen wetenschappers dus wel. Er is niet voor niets eeuwenlang onderzoek verricht. Er zijn niet voor niets theorien ontwikkeld en getoetst op door onderzoek verkregen gegevens. Wanneer bijvoorbeeld een bepaald verschijnsel botst met eeuwenlang toegepaste ZK-wetten, zijn die wetten dan wel 100% in orde? Rammelen ze ergens? Is de ZK wel aantrekkend? En zouden er dan nog meer zaken zijn die anders moeten worden uitgelegd, zaken die wij tot op heden voor waar hebben gehouden?

81 Het moge duidelijk zijn: met dergelijke onzekerheden kunnen wetenschappers niet werken. De kwestie van de ontbrekende materie móet opgelost worden. Goed. We kunnen dus slechts 10% van alle materie, die het heelal zou moeten bevatten, waarnemen. En dan bedoelen we daarmee sterren(stelsels), interstellair stof, gasconcentraties enz. Men noemt dit: baryonische materie, zeg maar: “tastbare” materie. Materie die uit alledaagse atomen bestaat. We kunnen dit waarnemen dank zij hun uitgezonden EMstraling, zoals licht. Wat niet EM-straling uitzendt kan niet – of een enkele maal met kunstgrepen – worden waargenomen. Dus, zwarte gaten, die hun licht “vasthouden”, of uitgedoofde sterren, of bruine dwergen, of planeten zoals onze aarde zijn de niet-zichtbare objecten. Betekent dit dat de ontbrekende 90% materie “dus” daaruit bestaat? Zo eenvoudig is het helaas niet. Direct na de oerknal waren er nog geen sterren. Een gemiddelde ster als onze zon heeft een levensduur van 10 miljard jaar. En het duurt nadien nog vele miljarden jaren voordat het restant van de ster (een witte dwerg) zover is afgekoeld dat het een zwarte dwerg is geworden (die dan niet meer zichtbaar is). Kortom: het heelal is met haar leeftijd van 13.8 miljard jaar simpelweg veel te jong dat het zoveel zwarte gaten, uitgedoofde sterren, bruine dwergen enz. tot op heden heeft kunnen produceren. Een ander zwaarwegend feit is dat tijdens de oerknal lang niet zoveel baryonische materie is geproduceerd als nu volgens de berekeningen aanwezig moet zijn. Bestaat deze onzichtbare materie dan uit iets anders dan baryonische materie? En wat zou dat dan moeten zijn?

82 de KANDIDATEN Het is niet eenvoudig “iets” te benoemen wat niet zichtbaar is in het heelal. Maar wat het ook mag zijn: het dient in elk geval (minimale) massa te hebben, teneinde ZK te kunnen opwekken. ZK die nodig is om de (te snelle) rotatie van sommige sterrenstelsels te kunnen verklaren. Er zijn verschillende kandidaten: * neutrino’s Neutrino’s kwamen al eerder ter sprake. Ze hebben nauwelijks rustmassa. Maar zelfs met een minimale massa kunnen neutrino’s toch wellicht het bestaan van donkere materie verklaren, als er maar genoeg van zijn. En dat schijnt het probleem niet te zijn. Berekend is dat biljoenen neutrino’s per seconde door ons lichaam reizen zonder dat je daar overigens ook maar iets van merkt. Je hoeft er dus niet van wakker te liggen. Wereldwijd wordt kostbaar onderzoek verricht naar het gedrag en eigenschappen van deze neutrino’s, teneinde meer duidelijkheid te verkrijgen over dit mysterieuze deeltje. * wimp WIMP is de afkorting voor Weakly Interacting Massive Particle, of in Nederlands: zwak wisselwerkend massarijk deeltje. Het bestaan van de deeltjes is gepostuleerd, d.w.z. dat er wordt aangenomen - zonder bewijs – dat ze bestaan uit hoofde van een andere, noodzakelijke (en wel bewezen) stelling. Symmetriewetten van de natuurkunde lijken het bestaan van wimp’s te onderbouwen. Wimp’s zouden een massa hebben van 10 tot 100x die van een proton, dus zullen ze voldoende ZK genereren. In verschillende landen wordt hard geprobeerd het bestaan van de deeltjes aan te tonen, tot op heden echter zonder resultaat.

83 * monopolen Monopolen zijn veronderstelde (hypothetische) deeltjes die slechts aan één kant magnetisch zijn. Een magneet, ook wel dipool genoemd heeft, zoals bekend twee polen, een noord- en een zuidpool. Wordt de magneet in tweeën gedeeld dan vormen elk van beide delen weer een noord- en een zuidpool. En dat blijft zo bij verdere delingen. Volgens de oerknal-theorie zouden monopolen zich in het zeer jonge heelal hebben gevormd. De deeltjes zouden volgens de berekeningen superzwaar zijn en daarnaast in zeer grote hoeveelheden in het heelal voorkomen. Dan zou het heelal voornamelijk uit monopolen bestaan en dat strookt niet met de waarnemingen. Het probleem is dat de deeltjes-fysica en de oerknal-kosmologie met elkaar in tegenspraak zijn. Monopolen zijn tot op heden niet waargenomen. * kosmische snaren (cosmic strings) Deze – hypothetische - deeltjes worden wel omschreven als golven op snaren. In plaats van atoomkernen voor te stellen als minuscule, trillende harde pitten zou het hier om snaren gaan. De snaren zouden slechts één dimensie hebben: hun lengte. Ze zijn namelijk zó dun dat ze eigenlijk geen dikte hebben! Als diameter van de snaren wordt genoemd 10- 33 cm, dat is 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 001 cm. Ga er maar even voor zitten! Deze afmeting is onmogelijk te verifiëren met de huidige meetapparatuur, die niet verder komt dan 10-15 cm. Dat is een faktor 1 miljard x 1 miljard groter. De lengte van de snaren daarentegen compenseert ruimschoots de dikte: de snaren zouden miljarden lichtjaren lang zijn en zich over het hele heelal uitstrekken. Ondanks dat de snaren superdun zijn zouden ze trekkkrachten van biljarden tonnen kunnen verdragen . . . De snaren zouden zijn ontstaan tijdens de oerknal.

84 De theorie is dat de snaren trillen, waarbij dan bij verschil in trilling overeenkomstige elementaire deeltjes worden gecreëerd. Heel bijzonder, er wordt al decennia wereldwijd gezocht naar een sluitende wiskundige onderbouwing. De theorie is omstreden, kent vele varianten en wordt zeker niet door alle wetenschappers omarmd. * zwaartekracht Tenslotte is er is nog een heel andere mogelijkheid om het raadsel van de donkere materie op te lossen. Namelijk door – ondanks de ZK-berekeningen - er van uit te gaan dat er geen onzichtbare materie is! Maar de ZK-wetten hebben al eeuwen bewezen juist te zijn! Hebben Newton en Einstein dan iets over het hoofd gezien? Erg onwaarschijnlijk. Maar opgemerkt dient te worden dat het nog niet zo lang geleden is dat de ZK-formules uitsluitend werden aangewend voor berekeningen binnen ons zonne-stelsel. En de afstanden daarin zijn een schijntje vergeleken met afstanden binnen een sterrenstelsel. Of tussen sterrenstelsels onderling. Met andere woorden: om het raadsel van de donkere materie op te lossen zou het dan zo moeten zijn dat de wetten van de ZK voor grote afstanden moeten worden bijgesteld? En zijn er dan met betrekking tot de ZK nog meer onbegrepen verschijnselen? Daarover gaat het volgende hoofdstuk.

85 ZWAARTEKRACHT- ANOMALIEËN* Pioneer-anomalie In 1972 stuurde de NASA een onbemande sonde, de Pioneer 10 de ruimte in om de buitenste planeten van ons zonnestelsel te onderzoeken. Een jaar later volgde de Pioneer 11 met een soortgelijke missie. Beide expedities waren succesvol. Nadat ze na ruim anderhalf jaar na hun lancering Jupiter waren gepasseerd en 10 jaar later ons zonnestelsel hadden verlaten - in tegengestelde richting vlogen ze de oneindige ruimte in. Pas over een paar miljoen jaar(!) zullen ze voor het eerst in de buurt van een ster komen. Dat zullen we maar niet afwachten. Van belang is dat beide sondes – de Pioneer 10 tot 2003 en de Pioneer 11 tot 1995 gegevens naar de aarde hebben verzonden. Onder andere over de snelheid van de sondes. De anomalie in dit verhaal is dat deze snelheid van beide sondes lager was dan ze zou moeten zijn. De snelheid kon worden berekend aan de hand van de frequenties van de signalen van de sondes, die verandert als de snelheid hoger of lager wordt (zgn. Doppler-effect). Het verschil was niet veel, erg weinig zelfs, maar belangrijk genoeg om voor de nodige onrust te zorgen bij NASA en natuurwetenschappers. Nadat alle data meerdere malen waren doorgerekend kon niet anders worden vastgesteld dan dat er bij de ruimtevoertuigen een – onverklaarbare - snelheidsafname had plaatsgevonden. Alsof een onbekende kracht of materie de sondes afremde. Donkere materie? Afwijkende ZK op deze afstand? Zeker dit laatste lijkt onwaarschijnlijk omdat anders voor de verre buitenplaneten zoals Uranus en Neptunus deze afwijkende ZK ook zou moeten gelden. En dus andere omloopbanen zou opleveren dan zoals deze nu bekend zijn. * Een anomalie is een afwijking van de heersende theorie, of van de gemeenschappelijke orde, vorm of regel.

86 het Allais effect In de zomer van 1954 was de Franse ingenieur Maurice Allais in de buurt van Parijs bezig met ZK-proeven met behulp van een door hemzelf ontworpen slinger. Deze slinger, een variant van de slinger van Foucault, slingert niet alleen heen weer, maar het vlak waarin de slinger beweegt verandert ook. Het draait, en wel (op het noordelijk halfrond) rechtsom, ofwel met de klok mee. Dit als gevolg van de draaiing van de aarde. Tijdens deze testperiode, die enkele maanden duurde, noteerde Allais en zijn medewerkers het gedrag van de slinger, 24 uur per dag. Het toeval wilde dat gedurende deze periode op 30 juni, en op deze plek een zonsverduistering (eclips) plaatsvond. Allais was op dat moment niet aanwezig maar een van zijn medewerkers was alert. Tot zijn grote verrassing zag hij dat bij het begin van de eclips het slingervak linksom bewoog, om na het maximum van de eclips weer als voorheen rechtsom te draaien. Dat kan alleen maar veroorzaakt worden door een – tijdelijke – verandering in het ZK-veld. Een onbegrijpelijk verschijnsel, met geen enkele ZK-wet of andere natuurkunde te verklaren. Allais heeft het experiment bij een eclips in 1959 herhaald, met min of meer dezelfde resultaten. Sedertdien zijn door diverse teams wereldwijd soortgelijke testen uitgevoerd. Het meest spraakmakende resultaat werd behaald door een groep Chinese wetenschappers in 1997 tijdens een eclips in Noord-China. Zij gebruikten een zgn. gravimeter, een apparaat dat uiterst nauwkeurig de plaatselijke ZK aangeeft. Daarbij claimden zij een tijdelijke afname van de ZK te hebben gemeten, direct bij aanvang én bij beëindiging van de eclips. Echter, andere experimenten leidden weer tot weinig of geen resultaat. Maar het raadsel blijft.

87 het mirakel van de omhoog rollende ballen In Italië, niet zo ver van Rome, ligt het dorpje Rocca di Papa en daar is iets bijzonders aan de hand. Daar lijken de ZK-wetten iets anders te moeten worden uitgelegd. Want zeg nou zelf: hoe verklaar je dat ballen en flessen zonder aanwijsbare oorzaak de heuvel oprollen? En auto’s vanzelf – zonder motorkracht – de heuvel oprijden? En water dat de verkeerde kant op stroomt? Het fenomeen is plaatselijk allang bekend, maar na een uitzending in 1993 van een Duitse TV-zender mag het mysterie zich in een bredere belangstelling verheugen. Het gaat om een stukje – omhooglopende - weg van ca. 200 meter langs de rand van een vulkaankrater. Dan moet je je toch extra inspannen als je over die weg loopt, zou je zeggen. Maar nee, integendeel, men ervaart het alsof je je bergafwaarts begeeft. En in de auto rij je vanzelf omhoog. Een onbekende kracht? Gezichtsbedrog? Uitgebreid onderzoek heeft aangetoond dat dat laatste zeker niet het geval is. Duidelijk is dat de ZK ter plaatse niet op het middelpunt van de aarde gericht is, maar een afwijking hierop vertoont. Onbegrijpelijk, want de richting van de ZK wordt bepaald door de omringende massa’s. En verreweg de meeste massa zit natuurlijk richting middelpunt van de aarde. Een mirakel dus, waarvoor de wetenschap vooralsnog geen verklaring kan geven. Er zijn overigens meer van deze anomalieën in de wereld. Soortgelijke sensaties kun je ook beleven in Schotland, Duitsland, Polen en waarschijnlijk op nog meer locaties, die (nog) niet internationaal bekend zijn. *****

Tot zover de thans gangbare leer van de kosmologie, de bestaande inzichten en waargenomen verschijnselen. In deel 3 zal ik mijn ZK-ontwerp en aanverwante items - die op meerdere onderdelen hiervan afwijkend zijn behandelen.

88

DEEL 3

waarin “de andere zwaartekracht” en aanverwante thema’s zullen worden besproken.

89

ZOLANG . . . * Newton niets kon zeggen over de herkomst van de ZK , * Einstein de ZK heeft verklaard als een kromming van de ruimte/tijd - waarvan de uitkomsten exact overeenkomen met de gemeten waarden - maar het verschijnsel zelf nooit fysiek is aangetoond, * gravitonen nog niet zijn waargenomen . . . * ZOLANG DIT ALLES HET GEVAL IS, is er ruimte voor een andere interpretatie van het verschijnsel ZK.

de andere ZWAARTEKRACHT (ZK) De algemeen aanvaarde ZK-leer gaat ervan uit dat alles wat massa heeft – de aarde, sterren, lucht, een appel – door middel van een krachtenveld invloed uitoefent op een ander lichaam, in die zin dat het dit lichaam naar zich toe aantrekt . Anders gezegd: alles wat massa heeft oefent aantrekkingskracht uit op andere vormen van massa, wederzijdse aantrekkingskracht dus. Het lichaam met de meeste massa oefent meer aantrekkingskracht uit op het kleinere lichaam, en wel in verhouding tot de hoeveelheid massa van beide lichamen. De aantrekkende kracht neemt af naarmate de betreffende massa’s zich van elkaar verwijderen, en wel 2x zo snel als de afstand groter wordt. Een aantrekkende ZK dus. Ik zal nu het door mij ontwikkelde – en hiervan afwijkende ZK-model bespreken. Ik neem daarbij de aarde als voorbeeld.

90 In plaats van de ZK voor te stellen als een aantrekkende kracht, komende uit het midden van de aarde, postuleer ik het bestaan van een - buitengewoon sterk – krachtenveld, dat overal in het heelal aanwezig is. Dit veld zou bestaan uit een zee van zeer kleine, elementaire, kracht-overbrengende deeltjes die zich in alle richtingen met lichtsnelheid door het heelal bewegen en daarbij een afstotende ZK bewerkstelligen*. De deeltjes die geen, of een verwaarloosbare massa hebben, doorkruisen alle materie voor zover ze er niet mee interacteren. De deeltjes hebben geen (elektrische) lading en interacteren niet met elkaar, of in verwaarloosbare mate. Dit zeer energierijke krachtenveld doet zich in alle richtingen in gelijke mate gelden, maar zal na het “doorklieven” van de aarde vanwege interacties met aardse atomen enigzins in kracht zijn afgenomen, ofwel “uitgedund”, zie afb. 3. Het krachtverlies is daarbij omgezet in druk op de doorkruiste materie.

afb. 3 Inkomende deeltjesdruk is krachtiger dan uitgaande

* Het idee van een afstotende ZK is niet nieuw. Reeds in 1690 ontwierpen de Zwitser Nicolas Fatio de Duiller en later in 1748 de Fransman Georges Louis le Sage een model van een duwende ZK.

91 Aangezien het krachtenveld zich in alle richtingen in gelijke mate doet gelden zal de aarde en elk ander hemellichaam onder invloed van deze druk niet van positie veranderen, maar wel – permanent – in elkaar gedrukt worden. De grootte van deze druk van buitenaf is direct gerelateerd aan de grootte van de massa en de daarvan afgeleide weerstand die de deeltjesstromen hebben ondervonden tijdens het doorkruisen van het lichaam. Bij een hemellichaam ter grootte van de zon zal de druk op het oppervlak dus groter zijn dan op het oppervlak van de aarde. De uitgaande deeltjesstroom is dus minder krachtig dan de inkomende, het verschil vertaalt zich als druk op het oppervlak van de aarde, en wel in de richting van het middelpunt hiervan omdat via dit middelpunt de afstand tot het oppervlak van de aarde het grootste is, ofwel de grootste druk in één bepaalde richting. Het resultaat bij een lichaam in de vorm van een bol zoals de aarde is, is een druk van buitenaf, aan alle kanten van de bol op het middelpunt gericht, dus haaks op het oppervlak. Gelet op het enorme potentieel dat ik aan het krachtenveld toeschrijf, vertegenwoordigt het deel, dat wij op aarde hiervan aan ZK ondervinden, daarbij slechts een zeer gering deel van de totale sterkte. De – van buitenaf komende - druk (of ZK) is een afspiegeling van de evenwichtstoestand die uiteindelijk wordt bereikt: bij de aanvankelijke vorming van een hemellichaam wordt de materie in elkaar geperst waardoor meer interactie ontstaat tussen de krachtvoerende deeltjes en materie. Hoe meer interactie, hoe meer krachtverlies de deeltjes lijden, wat zich vertaalt in een toenemend krachts verschil aan het oppervlak van het hemellichaam tussen uitgaande en inkomende deeltjes. Gevolg: de druk op het oppervlak, ofwel de ZK neemt toe. Hierdoor wordt de materie verder in elkaar geperst met opnieuw het eerder genoemde resultaat. Dit proces gaat net zolang door tot de materie genoeg weerstand biedt tegen verder samendrukken, ook vanwege de oplopende temperatuur in de kern.

92 Op enig moment ontstaat er een situatie waarin beide krachten elkaar in evenwicht houden. Bij welke temperatuur en druk dat evenwichtspunt wordt bereikt is afhankelijk van de massa en samenstelling van het hemellichaam. Sterren kunnen ontstaan wanneer in homogene gasmassa’s, bestaande uit waterstof- en heliumatomen het krachtenveld de gasmassa plaatselijk heeft opengebroken, bijvoorbeeld omdat de materie daar net iets minder verdicht was dan elders. De gaswolken zijn aanvankelijk vormloos. Het krachtenveld doet de materie ineenschuiven, samenklonteren, waarbij in de delen met de grootste diameter (meeste materie = meeste weerstand) de grootste drukopbouw plaatsvindt. Door deze ongelijke drukverdeling gaat de gasmassa roteren. Maar deze ongelijke drukopbouw bewerkstelligt eveneens correcties in de – aanvankelijk – vormloze wolk. Want waar meer druk is wordt de materie meer ineengeperst. Dit proces gaat net zo lang door tot de gasmassa de vorm van een zuivere bol heeft aangenomen omdat van een bol de diameter overal gelijk is, en daarmee de drukverdeling, zie afb. 4.

afb.4 Vormloze structuren worden tot een zuivere bol gevormd

Wanneer de hoeveelheid gas voldoende is om in het binnenste van de gasbol een druk te genereren die tot een temperatuur van 10 tot 15 miljoen graden leidt, ontstaat in de kern spontaan een kernfusieproces, en daarmee voldoende tegendruk om de van buitenaf komende druk te weerstaan. De gasbol is daarmee een ster geworden. De druk van het krachtenveld op materie is maximaal op het moment dat de deeltjes niet, of nauwelijks meer door de materie kunnen heendringen, zoals dat bij de samengeperste

materie van een neutronenster het geval is. 93 Immers: hoe compacter de materie is, des te moeilijker de krachtvoerende deeltjes kunnen doordringen, en des te meer kracht van de deeltjes daarbij wordt omgezet in druk. Druk, die bij een bol altijd gericht is op de kern, want daar wordt het evenwicht bereikt. Daar zijn de krachten - ongeacht de richting van waaruit ze komen - even groot. De deeltjes hebben immers allen dezelfde weerstand ondervonden tijdens hun reis van de buitenkant van het hemellichaam naar de kern. Consequent beredeneerd betekent dit dat een zwart gat, dat 100% weerstand biedt tegen het doorkruisen van deeltjesstromen, overal op haar oppervlak de maximale druk van het krachtenveld ondervindt. Ofwel: daar is de ZK maximaal.

94 in de schaduw van de ZK In het voorgaande hebben we gezien waarom de aarde en alle hemellichamen, dank zij de permanente druk die er aan alle kanten op wordt uitgeoefend niet als los zand uiteenvallen, maar een vast geheel blijven. Maar hoe komt het nu dat de maan in een baan rond de aarde gevangen blijft? En de aarde om de zon? aarde

maan

afb. 5 Omdat de aarde de deeltjesstroom enigszins afschermt is er op het maanoppervlak B meer druk dan bij A, waardoor de maan richting aarde wordt geduwd

In afb. 5 zien we wat er met (een deel van) de deeltjesstroom gebeurt nadat deze de aarde heeft doorkruist. Er is sprake van verminderde druk, die zich als een soort schaduw aftekent. De deeltjesstroom is enigszins in kracht afgenomen door interactie met aardse atomen, waarbij deze krachtafname maximaal is in het centrum van de kegel, omdat daar de grootste afstand (meeste interactie) door de aarde is afgelegd. Let op: omdat de deeltjes van alle kanten komen zal de schaduw zich dus rondom de aarde aftekenen (terwijl de afbeelding er slechts een stukje van laat zien). De aarde wordt dus aan alle kanten omringd door deze “schaduw” die in sterkte afneemt naarmate de afstand tot het aardoppervlak groter wordt. Wat gebeurt er nu wanneer een hemellichaam - zoals de maan - zich in deze schaduw bevindt? Aan kant A van de maan is een verminderde druk op het oppervlak omdat de uit de aarde komende deeltjsstroom enigszins is “uitgedund” vanwege het zojuist genoemde.

95 Op kant B van de maan is de druk normaal. Dat betekent een ongelijke drukverdeling tussen A en B. En wat is daarvan het gevolg: hetzelfde als wanneer je met een stok tegen de zijkant van een bal drukt die in het water ligt. De bal beweegt mee met de richting van de stok. Dus de maan wordt aan één zijde naar de aarde gedrukt. En zou er op te pletter slaan als ze zich niet met een flinke snelheid langs de aarde zou bewegen. Maar . . je herinnert je misschien nog dat, wanneer een voorwerp in beweging is dit voorwerp altijd een rechte lijn zal willen aanhouden. Maar de baan om de aarde is cirkelvormig. Dan moet er dus een kracht permanent actief zijn die er voor zorgt dat de maan zich rond de aarde beweegt. En dat is de stok die tegen de bal drukt. Ofwel de ZK. afnemende ZK We zagen in afb. 5 dat de aarde de deeltjesstroom enigszins afschermt waardoor de maan richting aarde wordt geduwd (de duwende druk is het verschil in krachten, gericht op A en B). Deze druk is echter sterk afhankelijk van de afstand tussen beide hemellichamen.

afb. 6

In afb. 6+7 zien we twee voorbeelden van twee willekeurige hemellichamen A en B. Daarin valt direct op dat, wanneer de afstand groter wordt tussen A en B de krachtvoerende deeltjes die zich langs A en B bewegen meer vat hebben op A en B, dan wanneer deze dichtbij elkaar staan. Dat betekent dat het drukverschil aan weerszijden van elk hemellichaam minder is, ofwel: ze worden minder sterk naar elkaar toe geduwd.

96 afb. 7

afb. 6+7 Hoe dichter de hemellichamen A en B bij elkaar staan, hoe meer de deeltjesstroom is verzwakt (in beide richtingen) door de afschermende werking van A en B, zodat op de buitenste zijden van A en B de druk toeneemt. De gebieden X en Y geven aan waar de deeltjes zich nog ongehinderd tussen A en B kunnen bewegen. Hoe kleiner de hoek van X of Y, hoe sterker A en B naar elkaar zullen worden gedreven.

Wanneer het ene hemellichaam groter is dan het andere zal het eerste een grotere schaduw werpen op het andere. In de schaduw wil zeggen: een minder krachtige deeltjesstroom op het oppervlak, ergo: méér druk aan de andere zijde van het object. Daardoor wordt het kleinere object met meer druk naar het grotere geduwd. Anders gezegd: het grotere hemellichaam oefent meer ZK uit op het kleinere, en wel in verhouding tot beider omvang.

afb. 8 Hoe groter de afstand tussen A en B, hoe minder er sprake is van schaduwwerking, of hoe minder drukverschil er is tussen de rechter- en linkerzijden van A en B

In afb. 8 zien we wat er gebeurt als de afstand tussen A en B veel groter is. Van “schaduwwerking” is hier nauwelijks nog sprake, voor het overgrote deel kunnen de deeltjes A en B ongehinderd bereiken, resp. er hun krachten op uitoefenen.

97 En omdat dit ook steeds vanuit de tegengestelde richting gebeurt, is het netto rendement bijna nul (als de krachtvoerende deeltjes uit alle richtingen evenveel energie uitoefenen op een voorwerp heffen de energieën elkaar op en zal het voorwerp niet in een bepaalde richting worden geduwd). Dus de onderlinge aantrekkingskracht tussen de twee hemellichamen is hier zeer zwak geworden. Maar… zal nooit voor 100% verdwijnen, er blijft altijd een spoortje schaduw over van A en B, ofwel drukvermindering aan de zijden van de objecten die naar elkaar zijn toegekeerd, waardoor ze naar elkaar toe worden gedreven. De vraag is daarbij interessant of deze ZK-vermindering gelijke tred houdt met de bestaande theorie die stelt dat met het verdubbelen van de afstand tussen de (kern van de) objekten de ZK met 75% afneemt. Ofwel dat er nog maar 25% van overblijft. Bij de volgende verdubbeling van de afstand blijft nog maar 25% van 25% over = ruim 6%. En daarna slechts 1½%. Kortom: wanneer de nieuwe waarde steeds met 0.25 wordt vermenigvuldigd blijft er uiteindelijk (bijna) nul over. In dit ZK-model blijft de schaduw van een hemellichaam zich in het heelal verspreiden, ongeacht de afstand. Zoals het schijnsel van een ster, en evenzo in alle richtingen van het heelal. Dus ook op zeer grote afstand zullen objecten nog steeds naar elkaar toe worden gedreven waarbij de kracht o.a. wordt bepaald door de diameter van, en het aantal hemellichamen. Zoals een ster licht uitstraalt naar alle uithoeken van het heelal, zo “straalt” een hemellichaam zijn ZK-invloed uit in alle richtingen, tot op zeer grote afstand. Wanneer deze andere ZK op grote afstand iets sterker zou zijn dan bestaande ZK-theorie voorschrijft zou dit wellicht meer zicht kunnen geven op het volgende vraagstuk: de vorming van sterrenstelsels Het onderwerp is nog niet aan de orde geweest, maar in de kosmologie is het nog steeds onvoldoende duidelijk waarom sterren stelsels vormen, en sterrenstelsels zich tot clusters van sterrenstelsels samenvoegen.

98 Wat drijft ze en, wat houdt ze bijeen? Ter herinnering: in dit ZK-ontwerp zijn de zich - in alle richtingen - voortplantende krachtenvelden overal in het heelal aanwezig. De vraag kan mogelijk beantwoord worden wanneer blijkt dat de veronderstelde ZK op grote afstand inderdaad iets sterker is, waardoor sterren tot grote groepen worden bijeengedreven en daarmee sterrenstelsels worden gevormd. Ook clusters zouden op deze wijze kunnen worden gevormd en bijeengehouden. Immers, ook op grote schaal zijn de inkomende deeltjesstromen krachtiger dan de uitgaande, zodat van alle kanten druk op de cluster wordt uitgeoefend. Waardoor sterrenstelsels “binnen de groep” blijven.

99 licht en andere elektro-magnetische straling (EM-straling) In het kader van het door mij voorgestelde model van de ZK past ook een andere interpretatie van het fenomeen licht en overige EM-straling. Zoals je intussen weet stel ik de ZK voor als een zee van kleine, kracht-overbrengende deeltjes die zich in alle richtingen door het heelal voortbewegen. Dat houdt in dat iedere plaats of positie, elk punt in het heelal een kruispunt is van deeltjes uit alle richtingen. Dat is een belangrijk gegeven! Hierop voortbordurend stel ik mij voor dat deze deeltjes “drager” zijn van alle EM-straling, zoals licht. Het veld, dat in eerste instantie uit een vlakke, rimpelloze continue stroom van krachtvoerende deeltjes bestaat wordt ter plaatse van een lichtbron verstoord, het patroon van deze verstoring is daarbij in de deeltjesstroom aangebracht, heeft zich er in geprofileerd, en blijft daarin aanwezig gedurende haar verdere reis door het heelal. Wanneer deze (verstoorde) deeltjesstroom – in dit geval met de golflengte van zichtbaar licht – ons netvlies bereikt, nemen wij deze verstoring waar als licht en zien wij de aard van de verstoring. Wanneer de deeltjesstroom volkomen vlak is nemen wij niets waar, is zij voor ons onzichtbaar. Ik zal hier later nog uitgebreid op terugkomen. Je zou het kunnen vergelijken met de bij radiozenders toegepaste zendtechniek, waarbij het signaal op een draaggolf is gemoduleerd. Geen signaal, geen geluid uit de radio. Of met een geluidsversterker die op vol vermogen staat, maar waarbij we niets uit de luidspreker horen – de ruis moeten we even vergeten – zolang er geen signaal aan de ingang wordt aangeboden. Dus op het moment van een (licht)puls zal deze puls zijn sporen achterlaten op de – op dat moment doorkomende – deeltjesstromen, die hun reis (in alle richtingen) als voorheen met lichtsnelheid* voortzetten. * Welbeschouwd dienen we dus niet te spreken over lichtsnelheid maar over de snelheid van de zich voortsnellende deeltjes, waarvan de lichtsnelheid afgeleid is.

100 Een lichtbron (of een radiozender of welke bron dan ook die EM-straling opwekt) straalt niet of zendt niet uit, maar bewerkt slechts de deeltjesstromen die op dat moment (in alle richtingen) door de gloeidraad gaan. Dus wat zie je bij een bliksemschicht in een donkere nacht? Op dat moment wordt éven een flits van de - uit alle richtingen op jou afkomende - deeltjesstromen zichtbaar. Maar je ziet alleen dát stukje dat bewerkt is door de hitte van de bliksem en dat in een rechte lijn jouw ogen bereikt. Alle opgewekte EM-straling werkt dan volgens dit principe. Of het nu gaat om een lichtbron of om een radiozender, of een warmtebron of heftig trillende atomen in het binnenste van een ster, in alle gevallen wordt de energie ervan in de deeltjesstroom als een verstoring - die daarvan een afdruk is – opgeslagen en meegenomen. Gezien de enorme stralings-energiën in het heelal, kan het niet anders zijn dan dat deze deeltjes buitengewoon talrijk zijn.

101 de aard van de deeltjes Zoals besproken bewegen de krachtvoerende deeltjes zich met lichtsnelheid in alle richtingen door het heelal. Maar wat is de oorsprong van deze ontelbare deeltjes? Waar komen ze vandaan. Wat is hun bron? Het is zeer aannemelijk dat sterren hiervoor verantwoordelijk zijn. Want sterren zijn alom aanwezig. Ongeacht de richting waarin we naar het heelal kijken, we zien steeds duizenden sterren. En, zoals we intussen weten, zenden deze sterren sinds hun ontstaan onvoorstelbare hoeveelheden neutrino’s de ruimte in. Elementaire deeltjes die energie afvoeren. Dan is het niet onredelijk om aan te nemen dat de deeltjes uit neutrino’s bestaan. Van neutrino’s wordt aangenomen dat ze niet, of nauwelijks met materie interacteren. Ze vliegen overal doorheen en kennelijk zonder met atomen te “botsen”. Het kost wetenschappers de grootste moeite om met kostbare - meestal ondergrondse - proefopstellingen de weinige, zeldzame botsingen te detecteren. En het wordt nog moeilijker omdat neutrino’s uit drie soorten blijken te bestaan: een lichte, een zwaardere en een superzware uitvoering. Alsof dat niet genoeg is: de verschillende soorten oscilleren (ze veranderen spontaan van soort) ook nog eens tijdens hun reis door het heelal. Een lichte wordt een zware, een zware een lichte enz. De oorzaak hiervan is vooralsnog volstrekt onduidelijk. Ook de consequenties ervan. Neutrino’s worden niet voor niets spookdeeltjes genoemd. We kunnen deze – vaststaande - feiten niet zomaar negeren. Neutrino’s móeten een zekere bedoeling, een zinvolle functie hebben. Waar laten neutrino’s hun meegevoerde energie? Waarom oscilleren ze voortdurend? Natuurkundige processen vinden niet plaats om overbodig te zijn.

102 Alsof de Schepper bij het ontwerpen van het heelal tegen de neutrino’s zou hebben gezegd: “Zo, en jullie vliegen het heelal in, er is ruimte genoeg, je mag overal komen, overal doorheen vliegen. Maar je bemoeit je nergens mee, je blijft overal vanaf”. Het komt me zo onwaarschijnlijk voor dat neutrino’s alleen maar bestaan om doelloos energie van sterren af te voeren. En dan: waar naar toe? Energie gaat niet verloren, sowieso is het heelal één groot reservoir van energie, dat is al eerder vastgesteld. Maar waartoe dient dit alles? de functie van neutrino’s Neutrino’s worden krachtvoerende deeltjes genoemd. Ze voeren energie af uit het binnenste van sterren, energie die bij het kernfusieproces vrijkomt. Een ster zendt in alle richtingen ontelbare neutrino’s uit waarmee deze energie wordt afgevoerd. Van onze zon is bekend dat ze elke seconde 200 biljoen biljoen biljoen (een 2 met 38 nullen) neutrino’s uitbraakt! Deel je dat door de 4 biljoen gram materie – zie blz. 60 – die de zon per seconde omzet in energie in de vorm van neutrino’s, dan is één gram materie goed voor 50 biljoen biljoen neutrino’s. Leuk om te weten, maar het geeft ook aan hoe ongelooflijk klein neutrino’s zijn! Eerder zagen we in de beschrijving van de werking van de zon dat massa wordt omgezet in energie (het “bijprodukt” bij kernfusie, zie blz. 59). Massa of materie vertegenwoordigt dus een bepaalde hoeveelheid energie, is daar aan gelijk. Energie (massa) wordt uitgedrukt in elektronvolt, afgekort eV. Zo is de massa van een proton goed voor 938.000.000 eV, die van een electron voor 511.000 eV en een zonne-neutrino - de lichtste uitvoering - slechts 9 eV (geschat). Grote verschillen dus, een proton heeft ca. 100 miljoen méér massa dan een neutrino! Dat zet vraagtekens bij de heersende opvatting dat neutrino’s niet (of zelden) interacteren, botsen met materie. Ligt het misschien anders?

103 een andere benadering Ik denk dat deze deeltjes zeker wel hun energie overdragen op materie, op atomen, echter zonder dat dit direct kan worden gedetecteerd. Ik zal e.e.a. met een voorbeeld proberen te verduidelijken. Gelet op het grote onderlinge verschil in massa wil ik een neutrino vergelijken met een mug en een atoomkern met een olifant. Wat gebeurt er nu als de mug tegen de olifant opvliegt? Weinig, zou je zeggen, de olifant merkt het niet eens. Maar… zal de oplettende lezer opmerken, de mug vliegt met lichtsnelheid (300.000 km/sec). Dan heeft de mug zeer veel kinetische (bewegings) energie in zich, dan ligt de zaak wel even anders! En inderdaad, dat is andere koek, bij deze snelheid zal het nietige insect de olifant waarschijnlijk meters ver wegslingeren vanwege haar sterk toegenomen massa (= energie). Dus toch interactie?? Zéker wel! En hoe! Maar even geduld, we blijven nog even in de vergelijking. Want in deze momentopname knalt niet één mug tegen de olifant op, maar vliegen er gelijktijdig ontelbare andere muggen uit alle richtingen tegen de olifant op. En allen met dezelfde snelheid. Het arme beest zal door dit van alle kanten komende bombardement dan weliswaar niet meer worden weggeslingerd, maar zal het zeker niet overleven. Het wordt ter plaatse geplet. Dat ligt anders bij onze atoomkern. Die kan wel tegen een stootje. Hier praten we over pure materie. De dichtheid van atoomkernen is meer dan 100 biljoen maal hoger dan van water! Een atoomkern is miljarden malen harder dan diamant. Al knallen er miljoenen neutrino’s gelijktijdig tegen op, deze houdt wel stand. Maar intussen staat onze onverschrokken atoomkern wél permanent onder zware druk*. * Misschien is een atoomkern juist zo hard vanwege dit niet-aflatende neutrinobombardement, waarbij je de kern zou kunnen vergelijken met een soort mini neutronenster. Daarin is immers ook zeer veel energie opgeslagen (zie Supernova blz. 41). Hiermee wordt ook begrijpelijk dat bij kernfusie in sterren zoveel energie vrijkomt uit zo weinig massa.

104 En niet alleen deze ene atoomkern uit ons voorbeeld. Hij staat model voor alle atoomkernen, alle materie in ons heelal! Dat is wat op het kleinste niveau gebeurt. Onophoudelijk worden krachten uit alle richtingen op materie uitgeoefend. Dag in dag uit, jaar in jaar uit, al zolang het heelal bestaat. Omdat het gebeuren nauwelijks sporen achterlaat is het fenomeen uiterst moeilijk te detecteren. Ik durf de stelling wel aan dat door dit mechanisme atoomkernen en quarks bij elkaar worden gehouden. Elektronen worden binnen het atoom op hun plaats gehouden, protonen zitten tegen elkaar aangedrukt, quarks zijn niet van elkaar te scheiden: dit alles móet veroorzaakt worden door een overal aanwezig, buitengewoon sterk krachtenveld, dat zich tot in de kleinste ruimtes doet gelden. Het is dus anders. Hóe anders kan ik niet zeggen. Op het niveau van het allerkleinste, de kwantummechanica gelden afwijkende natuurwetten. Zó bezien hebben neutrino’s een onmisbare functie in het heelal. Zolang de deeltjesstromen aan alle kanten even krachtig zijn zal een atoom niet in een bepaalde richting worden geduwd. Maar tijdens hun reis door de aarde worden de neutrinostromen iets minder krachtig door interactie met aardse atomen. De stromen worden enigszins “uitgedund”. Aan het oppervlak van de aarde zal daarom de uit het heelal komende deeltjesstroom sterker zijn dan de uit de aarde komende, waardoor ons atoom in de bewegingsrichting van de sterkste stroom wordt meegevoerd. Of atomen daadwerkelijk worden verplaatst is een andere zaak, er moet natuurlijk wel bewegingsruimte zijn. Is die ruimte er niet dan wordt het atoom permanent in een bepaalde richting geduwd, die in dit geval op het middelpunt van de aarde* is gericht. We noemen deze druk de ZK. De ZK is een logisch uitvloeisel van het overal aanwezige krachtenveld. * Het hier genoemde voorbeeld van de aarde gaat vanzelfsprekend voor alle hemellichamen op.

105