Voordrachten in 2000

Door te klikken op de datum in onderstaande tabel wordt u naar de samenvatting van de betreffende lezing geleid.
Indien beschikbaar, vindt u daar ook een hyperlink naar de presentatie zelf.

20-09-2000 Prof. Dr. Robbert Dijkgraaf
De wereld een vliegend tapijt
M-theorie met de titel "Einsteins droom"

Over dit onderwerp schreef Prof. Dr. Robbert Dijkgraaf op 22 april 2000 een artikel in het NRC-Handelsblad met de titel: Gevangen in een vliegend tapijt. Dat artikel wordt hieronder, met zijn toestemming, weergegeven.
Meer om te lezen: In de Scientifc American <http://www.sciam.com/index.html> van Augustus 2000 stond een uitvoerig artikel over hetzelfde onderwerp met de titel "The Universe's Unseen Dimensions", geschreven door Nima Arkani-Hamed; Savas Dimopoulos en Georgi Dvali. Een inleiding in kleinschalige zwaartekrachtsproeven is te vinden op: <http://mist.npl.washington.edu/eotwash> en een inleiding in stringtheorie is te vinden op <http://superstringtheory.com/> Een goed boek over het onderwerp is: "The Elegant Universe" Brian Greene. W.W. Norton, 1999. Te bestellen bijvoorbeeld via Amazon.com

Deeltjesfysici zijn gewend te denken in termen van onvoorstelbaar kleine afstanden. Met gemak goochelen ze met hogere dimensies die zelfs niet met de grootst denkbare deeltjesversnellers gemeten kunnen worden. Maar dit zou allemaal wel eens kunnen veranderen. Sinds kort is men in de ban geraakt van ideeën waarin de extra dimensies de alledaagse afmeting van een millimeter kunnen hebben. Hoe is dit mogelijk? Waarom zien we deze grote extra dimensies niet met het blote oog? Het mysterie zit verborgen in de eigenschappen van de zwaartekracht, een verschijnsel dat ondanks het werk van Newton en Einstein nog steeds slecht begrepen is, en dat verrassend genoeg ook heel slecht gemeten is. Zo weten we op dit moment niet of de wet van Newton wel geldt op een afstand van een millimeter. Het is niet moeilijk om onszelf te overtuigen dat we in drie dimensies leven. Iedere doe-het-zelver weet dat alles nu eenmaal een lengte, een breedte en een hoogte heeft. Dit simpele gegeven vormt de verklaring van veel natuurverschijnselen, bijvoorbeeld van Newtons befaamde wet die stelt dat de zwaartekracht afneemt met het kwadraat van de afstand tussen twee massa's. Als de afstand twee keer zo groot gemaakt wordt, dan wordt de zwaartekracht viermaal zo zwak. Maar dit is alleen waar in drie dimensies. Als we een vierde dimensie zouden toevoegen zou Newton voorspeld hebben dat de kracht achtmaal zo zwak zou worden. Nu is een vierde dimensie geen onbekend verschijnsel in de moderne fysica. Het was Time magazine's 'man van de eeuw' Albert Einstein die met hulp van de wiskundige Hermann Minkowski inzag dat de tijd als een min of meer gelijkwaardige dimensie mag worden toegevoegd. Hoewel wij in de praktijk niet snel ruimte en tijd door elkaar zullen halen, is dat voor een elementair deeltje dat zich bijna zo snel als het licht voortbeweegt heel anders. Volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie moet de zwaartekracht dan ook begrepen worden in termen van een vierdimensionale ruimtetijd. Maar waarom stoppen bij vier? Is er plaats voor nog meer dimensies? Kort na Einsteins baanbrekend werk werd inderdaad een schitterende interpretatie gevonden van een vijfde dimensie. Theodor Kaluza en Oskar Klein zagen onafhankelijk van elkaar dat Einsteins vergelijkingen in vijf dimensies tegelijkertijd de zwaartekracht en het elektromagnetisme kunnen beschrijven. Een prachtig voorbeeld van unificatie - twee krachten samengevoegd in een wiskundig jasje. Maar deze extra ruimtedimensie moet wel klein opgerold zijn, zodat op grote afstand de wereld er toch vertrouwd uitziet. Net zoals een rietje van een afstand eendimensionaal lijkt. In de theorie van Kaluza en Klein kan de grootte van de extra dimensie berekend worden. Deze wordt bepaald door de verhouding van de zwaartekracht tot de elektromagnetische kracht. Het antwoord is echter zo absurd klein dat het hele idee in conflict raakt met het onzekerheidsprincipe van de quantummechanica. Dit alles is het resultaat van de onvoorstelbare zwakte van de zwaartekracht ten opzichte van alle andere natuurkrachten. Waarom dit zo is, is een van de grote openstaande problemen in de moderne natuurkunde, bekend als het hierarchie-probleem.

Het is inderdaad een goed bewaard geheim dat de zwaartekracht, die op zo'n majestueuze wijze de hemellichamen bestuurt, in wezen een uiterst zwak verschijnsel is. We voelen gravitatie alleen aan den lijve omdat de aarde uit zo ontzettend veel materie bestaat. En, omdat er geen antizwaartekracht is-ondanks berichten over transcedentaal gehop en gezweef-geven al deze materiedeeltjes dezelfde constructieve bijdrage. De zwaartekracht compenseert zijn intrinsieke zwakte dus door middel van grote, inderdaad astronomische grote, aantallen. Ons heelal is in wezen zo uitgestrekt omdat de zwaartekracht zo zwak is. Om bijvoorbeeld de aantrekkende zwaartekracht tussen twee protonen in een atoomkern even sterk te maken als het afstotende effect van de elektrische ladingen, moet de massa van ieder proton negentienmaal vertienvoudigd worden. Dat wil zeggen, een proton zou zo zwaar als een bacterie moeten worden. Dat zal niet indrukwekkend klinken voor een bioloog, maar in de Lilliputse wereld van de deeltjesfysica is het een werkelijk astronomisch gewicht. Gebruikmakend van Newtons wet kunnen we de zwakte van de zwaartekracht ook compenseren door de deeltjes zeer dicht op elkaar te zetten en wel op een afstand van 10-35 meter. Dit is de kleinste afstand die in de natuur bekend is. En de vader van de quantummechanica Max Planck ontdekte al aan het begin van de vorige eeuw dat op die afstanden ook de zwaartekracht onderhevig wordt aan de wetten van de quantummechanica. Er ontstaan zwaartekrachtsdeeltjes, de zogenoemde gravitonen. Om een indruk te krijgen hoe onvoorstelbaar klein deze Planck-lengte is, moeten we het ons nu zichtbare heelal, zo'n dertien miljard lichtjaar groot, verkleinen tot een stofdeeltje. We kijken dan naar afstanden zo klein als weer een stofje in die microkosmos, de ultieme speld in de hooiberg. In de traditionele kijk zijn extra dimensies dus best mogelijk, maar ze zijn noodzakelijkerwijs zo klein dat ze nooit direct kunnen worden waargenomen. Het apparaat om ze te meten zou de afmeting van ons melkwegstelsel krijgen. En om deze dimensies te begrijpen moeten we de quantumeffecten van de zwaartekracht begrijpen.

Toch is de theoretische fysica het afgelopen jaar in de ban geraakt van modellen waar deze extra dimensies niet langer onmeetbaar klein verondersteld worden. Het onderliggend idee is afkomstig van een groep fysici uit Stanford en is bedrieglijk eenvoudig. En, hoewel het daar logisch gezien onafhankelijk van is, is het geïnspireerd door nieuwe inzichten in de snaartheorie.
De snaartheorie veronderstelt dat alle materie is opgebouwd uit kleine touwtjes of elastiekjes, waarvan de trillingen de verschillende soorten elementaire deeltjes kunnen beschrijven. Dit geeft een elegante unificatie van de natuurkrachten omdat dan alle deeltjes manifestaties zijn van een en dezelfde snaar. Maar de laatste paar jaar is gebleken dat snaren alleen niet genoeg zijn. Ook minuscule zwarte gaten, membranen en hogerdimensionale objecten die simpelweg branen worden genoemd bevolken deze wonderlijke theorie. Om deze nieuwe ingrediënten te benadrukken wordt de postmoderne versie soms aangegeven als M-theorie, waar M kan staat voor membraan, magie, mysterie, matrix of misschien zelfs moeder, zoals in moeder van alle theorieën. Het bijzondere van de branen is dat deze zelf weer allerlei materiedeeltjes in zich kunnen dragen. Deze materie mag zich vrijelijk binnen de braan verplaatsen maar mag deze nooit en te nimmer verlaten. De deeltjes in de braan zijn voor altijd gevangen in hun lagerdimensionale bestaan. Daarmee verkeren ze in dezelfde posities als de Platlanders, een volk dat werd bedacht door de Victoriaanse schoolmeester Edwin Abbott om het begrip van extra dimensies aanschouwelijk te maken. Platlanders kennen lengte en breedte, maar geen hoogte. Plat als een dubbeltje schuiven zij rond in hun tweedimensionale wereld, een wereld die soms ruw verstoord wordt als een driedimensionaal wezen als een deus ex machina binnen treedt. Maar nu rijst de mogelijkheid op dat wij ook Platlanders zijn, wezens gevangen in een driedimensionale wereld die zich voortbeweegt in een hogerdimensionaal universum. Het zou namelijk heel goed mogelijk kunnen zijn dat alle materie- en krachtdeeltjes waaruit de ons zichtbare natuur is opgebouwd leven op een braan. Deze braan zweeft dan als een vliegend tapijt in een hyperruimte waarin uiteindelijk de fundamentele natuurwetten geformuleerd dienen te worden. Voor het grootste gedeelte hoeven we ons dan niets van die extra dimensies aan te trekken. Bijna alle verschijnselen zoals het elektromagnetisme spelen zich volledig af binnen de vertrouwde drie dimensies. Maar er is een kracht die niet tot dit bestaan binnen de braan is veroordeeld. Volgens de universele wetten van Einstein draagt alle energie een massa en is daarom ieder object onderhevig aan de zwaartekracht. Volgens dit principe mag de zwaartekracht zich als enige wel vrijelijk door de extra dimensies bewegen. Dit is een belangrijke breuk met een democratisch principe in de fysica. Niet langer hoeven alle natuurwetten in dezelfde dimensies te leven. Veel van de vertrouwde redeneringen gaan daarom niet langer op en zo kan de extra dimensie veel groter zijn dan in het oude model van Kaluza en Klein. Dit nieuwe model wordt bijzonder aantrekkelijk als er niet een maar twee branen gebruikt worden. Een braan voor onze wereld en een 'schaduwbraan' waar de zwaartekracht gelokaliseerd is. Omdat de zwaartekracht sterk afvalt tussen de twee branen, is de onderlinge afstand een maat voor de zwakte van 'onze' zwaartekracht. Dit kan dan een elegante oplossing van het hierarchie-probleem geven.

Zo'n schaduwbraan heeft nog een andere nuttige toepassing. Op dit moment is ruwweg de helft van alle materie in het heelal zoek. Deze materie doet zijn aanwezigheid voelen via de zwaartekracht, maar de sterrenkundigen hebben nog niet kunnen vaststellen waaruit deze donkere materie bestaat. De schaduwbraan is een uitstekende plaats om de donkere materie te verbergen, omdat alleen zwaartekrachtsdeeltjes de oversteek door de vijfde dimensie naar onze wereld zouden kunnen maken. Maar wat is het effect van al deze theoretische buitelingen op Newtons wet? Als de zwaartekracht in extra dimensies leeft, moeten we dat dan niet direct kunnen meten? Waarom valt op kleine afstand de kracht niet af met de derde macht van de afstand in plaats van het kwadraat? Is onze schoolleerstof aan vervanging toe? In de moderne fysica worden fantastische precisiemetingen gedaan. Vele eigenschappen van elementaire deeltjes zijn tot op vijftien decimalen bekend. Maar de verificatie van Newtons zwaartekrachtwet staat er minder florissant bij. Dankzij de eerder genoemde onvoorstelbare zwakte van de zwaartekracht is zoiets een experimentele tour de force. Het verbaast menigeen te horen dat Newtons wet pas op een afstand van ongeveer een centimeter is gecontroleerd - in de deeltjesfysica een reusachtige schaal. Het zou dus heel goed mogelijk kunnen zijn dat op afstanden van een millimeter de extra dimensies zich al aankondigen. Daar wordt nu naarstig naar gezocht. Deze zwaartekrachtsmetingen volgen in wezen nog steeds het oude model van Cavendish. In het laboratorium wordt de kracht tussen twee bolletjes gemeten. Grootste probleem hierbij is de storende werking van allerlei andere krachten, zoals de van der Waals-kracht en trillingen van buiten. Er moet wel worden gezegd dat pas de volgende generatie van aardse zwaartekrachtsmetingen realistisch gesproken verrassingen kan gaan bieden. Een grote extra dimensie heeft namelijk ook allerlei gevolgen voor de deeltjesfysica en de kosmologie. Deze indirecte consequenties lijken dimensies van een millimeter uit te sluiten, maar staan wel afwijkingen van Newtons wet op afstanden van een tiende millimeter toe.
Het 'wereld-als-een-braan'-scenario opent dus de mogelijkheid dat de extra dimensies helemaal niet zo onbereikbaar te zijn. Misschien liggen ze wel 'om de hoek', dat wil zeggen binnen het bereik van de nieuwe generatie van deeltjesversnellers zoals de Large Hadron Collider die op dit moment in het CERN laboratorium in Geneve wordt ontwikkeld. Dit verschijnsel zou zich dan in de botsingsprocessen uiten als vermiste energie die in de vorm van gravitonen in de vijde dimensie verdwijnt. Er zijn wel uit verschillende hoeken bezwaren geopperd tegen dit beeld van de kosmos als een vliegend tapijt. Zo laat het zich niet elegant rijmen met de natuurlijke unificatie van alle krachten. Dit is een van de elegante aspecten van de traditionele modellen. Alle natuurkrachten worden ongeveer even sterk op Planckse afstanden. Maar omdat in de braantheorie verschillende dimensies in het spel zijn, moet men zich in allerlei bochten wringen om deze unificatie te behouden en niet bijvoorbeeld het proton te laten vervallen. Ook zijn er nog steeds weinig concrete modellen die helemaal doorgerekend kunnen worden. Maar omdat al deze radicale ideeën, ondanks vele tegenwerpingen, op dit moment moeilijk te weerleggen blijken te zijn, hebben de extra dimensies in ieder geval twee zaken stevig onderstreept: de absolute noodzaak van nieuwe experimenten en de rijkdom van de theoretische ideeënwereld, een ideeënwereld waar altijd weer metaforisch gesproken een extra dimensie aan kan worden toegevoegd. En, om met de theoretisch fysicus Pauli te spreken, de nieuwe ideeën zijn misschien wel gek genoeg om waar te kunnen zijn.

De wereld als een hologram.
De idee dat onze alledaagse fysica een reflectie kan zijn van een fundamentele theorie in een hogerdimensionale ruimte wordt pas echt interessant als daaraan een inzicht van de kersverse Nobelprijswinnaar Gerard 't Hooft wordt toegevoegd. Hij beweert dat onze wereld in wezen als een hologram is. Een hologram bestaat uit een fotografische plaat waaruit via lasertechnieken een levensecht driedimensionaal beeld opduikt. Maar de derde extra dimensie is slechts een illusie. 't Hooft verkreeg zijn idee uit de bestudering van zwarte gaten. Zwarte gaten zijn een van de raadselachtigste objecten in het universum, exotische oplossingen van Einsteins vergelijkingen waaruit niets, zelf het licht niet, lijkt te kunnen ontsnappen. Er is nu overtuigend astrofysisch bewijs voor hun bestaan. Sommigen zwarte gaten zijn zo zwaar als sterren, maar er zijn ook aanwijzingen voor monsterlijke grote slokops in de centra van melkwegstelsels die miljoenen sterren hebben verorberd. Als een object in een zwart gat valt verdwijnt bijna alle informatie. Alleen de totale massa blijft over. Stephen Hawking ontdekte dat via de wetten van de quantummechanica de materie wel weer uit het zwarte gat kan ontsnappen -- een zwart gat is dan ook theoretisch gesproken niet echt zwart -- maar aleen in de vorm van warmtestraling waaruit alle informatie verdwenen is. Daarmee vervalt het determinisme, het unieke verband tussen verleden en toekomst. Twee verschillende werelden die beide in een zwart gat vallen zouden dezelfde eindsituatie kunnen opleveren. We kunnen de film van de natuur niet terugspoelen. De meeste fysici (maar niet Hawking) geloven dat de informatie toch ergens in het zwarte gat terug te vinden moet zijn. Rondom een zwart gat bevindt zich een imaginaire bol, de horizon geheten, een soort point-of-no-return met de magische eigenschap dat alles wat die grens passeert onherroepelijk in het binnenste valt en vernietigd wordt. Volgens de berekeningen van Jacob Bekenstein en Hawking zelf blijkt dat de entropie, de maximale hoeveelheid informatie die bevat kan zijn in een zwart gat evenredig is met het oppervlakte van de horizon-ruwweg een bit informatie per vierkante Planck-lengte. Dit resultaat leidde 't Hooft er toe te veronderstellen dat in het algemeen in een stukje ruimte nooit meer informatie kan worden opgeslagen dan de oppervlakte van de rand gemeten in Planckse eenheden. Dit is volslagen tegenintuitief. Men zou verwachten dat de informatie met het volume groeit. We zouden bijvoorbeeld een doos kunnen vullen met microscopisch kleine computergeheugens. Als we alle afmetingen van de doos twee keer zo groot maken, zou er acht keer zoveel geheugen in passen en er zou ook acht keer meer informatie in kunnen worden opgeslagen. Maar het holografische principe zegt dat, net als in een hologram, alle informatie in wezen op de rand is geprojecteerd. Daarmee zou de informatie dus op z'n hoogst vier keer zo groot worden. Deze theoretische bovengrens heeft geen praktische gevolgen. Omdat de Planck-lengte zo ontzettend klein is, is in ons heelal de maximaal toegestane entropie veel en veel groter dan de totale informatie die op dit moment nodig is om de toestand van de wereld te beschrijven. Maar als de theorie juist is zouden bijvoorbeeld alleen al de zwarte gaten in de centra van de melkwegstelsels zo'n 10\% van alle entropie in het universum kunnen bevatten. Het holografische principe is recentelijk op spectaculaire wijze bevestigd door de jonge Argentijnse fysicus Juan Maldacena uit Harvard. Hij wist aan te tonen dat een klasse van modellen die dicht in de buurt komen van ons standaard model van de elementaire deeltjes een hogerdimensionale holografische interpretatie in de snaartheorie kunnen hebben. Zijn werk is met meer dan duizend citaties in een jaar een onbetwiste wetenschappelijke tophit. Hij is zelfs vereeuwigd met een aangepaste versie van de dansrage de Macarena, die op de voorpagina van de New York Times werd afgedrukt. De combinatie van holografie met haar illusionaire dimensies en de braantheorie lijkt op dit moment de meest belovende weg om de raadsels van de zwaartekracht te ontcijferen.

18-10-2000 Prof. Dr. A. Ollongren
Communicatie met buitenaardse intelligentie
COMMUNICATIE MET ETI

Eigenaardige boodschappen voor buitenaards gebruik
voordrachten voor NVWS 1999-2000
door Alexander Ollongren

De volgende elementen vormen de basis van een lezing over enerzijds de zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI) , anderzijds de opgave waarvoor men staat als het ooit tot communicatie zou komen. In colleges voor sterrenkundigen wordt een aantal uitgediept.
WHERE are they? De vraag Als buitenaardse wezens werkelijk bestaan, waar zijn ze dan? wordt toegeschreven aan de Italiaanse fysicus E. Fermi [1901-54], die hem een keer stelde in Los Alamos toen hij in het geheime Manhattanproject werkte - er wordt tegenwoordig vaak naar gerefereerd als 'de Fermi paradox van de grote stilte'. De logica hierachter is later door Jill Tarter (de grande dame in SETI) in 1985 als volgt geformuleerd:
1. als buitenaardse beschavingen ooit en ergens bestaan hebben,
2. en als interstellair reizen/kolonisatie/migratie onvermijdelijk is voor tenminste 1 ervan,
3. dan laat een eenvoudige berekening zien dat een uitdijende golf van kolonisatie het
melkwegstelsel zal vullen in een tijdschaal kort vergeleken bij de leeftijd van het stelsel,
4. maar we zien ze niet,
5. daarom is (1.) onjuist; er is nooit elders een andere technologische beschaving
geweest dan de aardse in het melkwegstelsel. Opm.: (2.) kan ook onjuist zijn (AO).

FRANK DRAKE (die in 1960 het radioastronomisch project OZMA startte) verklaarde de stilte door erop te wijzen dat buitenaardse wezens geen redenen hebben ons te bezoeken en dat zulke interstellaire reizen economisch niet rendabel zijn vanwege het grote vermogen dat daarvoor nodig is.
'They, even though there may be huge numbers of Them, are living comfortably and well in the environs of their own star, thriving in habitats in once uninhabitable climes or in the space surrounding the star'.

De Amerikaanse theoretisch fysicus F.J. Tipler schreef in 1980 een invloedrijk artikel Extraterrestrial intelligent beings do not exist. Volgens hem zijn astronomen en fysici de huidige 'voorstanders' van het bestaan van ETI, terwijl evolutiebiologen geneigd zijn te denken dat de aarde uniek is (tenminste in het melkwegstelsel) in dit opzicht. De laatsten achten de kans op een evolutionaire weg van eencelligen naar intelligente wezens zeer gering. Tipler meent dat deze kans minder dan 10-10 is.

IN DIT VERBAND citeer ik een uitspraak van Freeman Dyson in de conversatie die W. Kayzer in 1992 met hem had (Een schitterend ongeluk):
'Ik ben mijn leven lang al geïnteresseerd in buitenaardse intelligente wezens ... hoe ze zouden kunnen zijn. Ik heb altijd het gevoel dat deze autistische vrouw, die nu vijfendertig jaar is en die ik al ken sinds ze een kind was en die ik heb zien opgroeien, het dichtst in de buurt kwam van de buitenaardse intelligentie'.

UIT PETER NILSONS BOEK 'SOLVINDAR', 1993, Het kosmische netwerk:
Een slaperige zondagochtend, terwijl de leeuwerik zong, ontmoetten de astronoom en de Dichter elkaar weer op een van de wegen door het park van de Sterrenwacht. De Dichter was nog ouder en breekbaarder geworden dan hij was toen de astronoom hem de oude telescoop liet zien. Hij had een witte strik om zijn stok gedaan, en had in zijn hand een witte bos bloemen die hij waarschijnlijk achter het meridiaangebouw geplukt had. Hij bleef staan en beschaduwde zich met zijn hand voor het zonlicht. * Maar dat bent U! mompelde hij. Heeft U iets van de sterren gehoord? De astronoom verklaarde zo goed als hij kon dat men nog niets vernomen had, geen enkel signaal van andere werelden. * Nee dus, zuchtte de Dichter teleurgesteld. En wat had U gedacht dat U te horen zou kunnen krijgen? Woorden van kosmische wijsheid? Sterrenpoëzie? Kan men minder eisen als men een stem uit de sterrenwereld te horen krijgt? (vertaling van AO, maart 1997).

ZOEKSTRATEGIËN zijn vanaf de jaren 60 gedomineerd geweest door radioastro-nomische technieken. Het SETI Institute in Californië gebruikt anno 2000 regelmatig de 306m Arecibo radiotelescoop voor het 'scannen' van nabije sterren in de 'waterhole': 21cm (H) - 18cm (OH).
Zie ook het SETI@home project (http://setiathome.ssl.berkeley.edu) <http://members.aol.com/WelcomeETI/5.html)>. Maar de laatste jaren worden alternatieven besproken, aangespoord door Prof. Allen Tough uit Toronto:
zoektochten in het zonnestelsel naar sporen van buitenaardse sondes
uitnodigingen aan ETI om een dialoog met ons te beginnen - de eerste werd op 28 oktober 1998 op het WWW gezet,
ondertekend door 38 onderzoekers (<http://members.aol.com/WelcomeETI/). De voorgestelde vlag toont de zon in geel, de aarde in blauw en de maan in wit.
en voorbereidingen op de mogelijkheid dat ETI contact zoekt
onderzoek naar tekenen van projecten op het gebied van buitenaardse 'astro-engineering', SETI in het optische gebied
(zie <http://members.aol.com/AllenTough/strategies.html> ).
VERZENDING van boodschappen de kosmos in heeft natuurlijk ook aandacht gekregen - en is enige keren daadwerkelijk uitgevoerd: de radioboodschap van F. Drake in 1974, en de plaquettes met tekeningen aan boord van de ruimtesondes Pioneer 10 (passeerde als eerste Jupiter in dec. 1973) en Pioneer 11 (passeerde als eerste Saturnus in sept. 1979).

In 1960 publiceerde de Nederlandse wiskundige Prof. Dr. H. Freudenthal [1905-1990] een studie naar een taal op basis van de formele logica bestaande uit uitdrukkingen, die aangeven wat het 'domain of discourse' is (de entiteiten waarover het gaat en de onderlinge relaties) ontcijferbaar is voor een ontvanger die de taal niet kent geschikt is om als Lingua Cosmica te fungeren.
Er zijn geen berichten in LINCOS verstuurd. In de SETI commissie van de International Astronautical Academy (IAA) is onlangs een 'principle of declaration' aanvaard, waarin gesteld wordt dat boodschappen niet verstuurd zullen worden, tenzij daar overeenstemming over is, of als een antwoord op een signaal van ETI vereist is.
ONDERZOEK naar uitbreiding en modernisering van taalsystemen voor cosmisch contact verloopt langs verschillende wegen. Men is het erover eens dat voor com-municatie met ETI een 'common ground' gebruikt moet worden - er zijn verschillende voorstellen. Men zou die in takken van de wiskunde en/of logica kunnen vinden, maar ook aspecten van de astronomie, natuurkunde en scheikunde komen in aanmerking.

Anderen zien meer heil in het gebruik van beschrijvingen van menselijk gedrag met behulp van literatuur en/of afbeeldingen.
EEN LANGUAGE FOR COSMIC INTERCOURSE (LCI) moet mijns inziens uit twee niveaux bestaan.
Basisniveau: een cursus in een natuurlijke taal (evt. verlucht met illustraties), aangevuld met een vrij omvangrijke tekst in die taal (evt. eveneens verlucht met illustraties)
Metaniveau: een abstracte beschrijving van relaties tussen objecten, personen en gebeurtenissen in geselecteerde delen van de cursus en/of de tekst.
Welke natuurlijke taal voor het basisniveau? De uitdrukkingen moeten in een lineaire notatie geschreven kunnen worden, maar in principe is het in dit stadium niet nodig een voorkeur voor een van onze natuurlijke talen uit te spreken. Het ligt voor de hand een taal te kiezen met een zo eenvoudig mogelijke grammatica - maar het is niet evident welke maat hiervoor gehanteerd zou moeten worden.
Welk systeem op metaniveau? Hiervoor is de zogenaamde type theorie uit de logica geschikt, omdat het zo weinig primitieven heeft.
De ontvanger heeft dan twee problemen: hij/zij kent de natuurlijke taal noch het abstracte logische systeem. Beide moeten geleerd worden, maar tijdens het leerproces helpt het (partieel) begrijpen van delen van het ene systeem het andere beter te interpreteren. Hiervan zijn voorbeelden uitgewerkt voor de laatste twee congressen van de IAA: 1998 te Melbourne en 1999 te Amsterdam.

INMIDDELS IS OPGESTELD een Gentle Introduction to Type Theory, door Alexander Ollongren, 1999-00. Een selectie hieruit kan toegelicht worden. Waarom Type Theorie?
- weinig primitieven; - computer interpreteerbaar; - groot uitdrukkingsvermogen.
Nadeel: lastig te hanteren systeem voor mensen met weinig scholing in de formele logica.

PLANET HUNTERS houden zich bezig met het zoeken naar planeten rond zonachtige sterren. Deze objecten verraden zich door hun dynamische en/of astrofysische effecten op de moederster. De laatste jaren zijn er vele gevonden en gecatalogiseerd. Zie:
<http://www.obspm.fr/encycl/catlog.html>.
Het zijn zonder uitzondering zware planeten, ongeschikt voor het ontstaan van leven. Onlangs heeft de ESA besloten om te proberen aardachtige planeten op te sporen vanuit de ruimte - het project DARWIN. Met behulp van 6 spiegeltelescopen hoopt men via een interferentietechniek een zodanig oplossend vermogen te bereiken, dat de genoemde planeten tot op een afstand van 100 lichtjaar zullen kunnen worden 'gezien' - een buitengewoon ambitieus project, waar nogal wat technische hoogstandjes aan te pas zullen komen. Dr. M. Fridlund, de Zweedse astronoom uit Stockholm, werkzaam bij ESTEC, die de wetenschappelijke begeleiding verzorgt, vertelde onlangs dat de eerste resultaten over ca. 12 jaar beschikbaar zouden kunnen zijn. "Je zult zien, dat DARWIN en het SETI-project ongeveer gelijktijdig resultaten op zullen leveren", was een van zijn markante uitspraken.

8-11-2000 Prof. Dr. J. Oerlemans
IJstijden

Gedurende de laatste paar miljoen jaar wordt het aardse klimaat klimaat gekenmerkt door grote schommelingen: de Pleistocene ijstijden. Deze openbaren zich vooral op gematigde en hogere breedten, waar met enige regelmaat enorme ijskappen het landschap platwalsen. De geologische documentatie van deze ijstijden was aanvankelijk vooral gebaseerd op de bestudering van afzettingen op het land. Velen kennen de namen van "de" viergrote ijstijden (Günz, Mindel, Riss, Würm), die afkomstig zijn van rivieren in centraal Europa.
Het onderzoek aan diepzee-afzettingen en ijskernen heeft het klassieke beeld van de Pleistocene ijstijden op z'n kop gezet. Er bleken er meer dan vier te zijn geweest, en er kwam ook een uitgesproken cycliciteit van 100 000 jaar naar voren. Verder is nu afdoende bewezen dat de laatste ijstijd 20 000 jaar geleden op z'n eind liep, en niet 80 000 jaar geleden zoals aanvankelijk werd gedacht.
De meest populaire theorie van de ijstijden is ongetwijfeld de Milankovitch-theorie. Deze theorie zegt dat de ijstijden direct veroorzaakt worden door veranderingen in de instraling t.g.v. veranderingen in de baan van de aarde. Als deze theorie juist is duidt ze op een extreme gevoeligheid van het aardse klimaat, want de Milankovitch-instralingsvariaties zijn bijzonder klein (enkele %). Er moeten blijkbaar processes werkzaam zijn in het klimaatsysteem die de gevolgen van een kleine wijziging in de energiebalans enorm versterken. Zulke processen zijn inmiddels bekend, en in de lezing zal hieraan ruim aandacht worden besteedt. Hierbij spelen modellen een belangrijke rol. De lezing zal worden afgesloten met een voorspelling: het begin van de volgende ijstijd.
Literatuur: Een aardig boek is:
Imbrie and Imbrie: Ice ages: solving the mystery, MacMillan Press ISBN 0 333 26767 2
Verder van mijn hand: (1982): IJstijden. Nautisch technisch tijdschrift De Zee 4. (1980): IJstijden. Zenit (1980), 424-429
Er is natuurlijk veel recente vakliteratuur, maar een aardig recent overzichtsboek is er niet.
De site <http://www.geo.uu.nl/~llourens/luc/index.html> gaat over de Milankovitch theorie.

13-12-2000
In het kader"Eigen inbreng van leden" vertellen Bob van Rongen en Cor Klaver elk een uur lang over een door hun gekozen onderwerp.

Bob van Rongen: Relativiteitstheorie
Bron van het verhaal is een boekje met de titel RELATIVITY VIZUALIZED van Lewis Carroll Epstein, Insight Press; 614 Vermont Street; San Francisco, CA 94107. (ISBN 0-935218-05-X).
Aan de hand van een aantal gedachte-experimenten worden de voor de gewone stervelingen ongewone effecten van de relativiteitstheorie inzichtelijk gemaakt. Zo worden wij gepasseerd door de klok van Lorenz en maken wij mee wat er mis kan gaan als je een vredesverdrag wilt ondertekenen in een snel rijdende trein.

Cor Klaver: Machten van tien
In een aantal zeer fraaie dia's wordt getoond hoe ons heelal er uit ziet als wij de schaal steeds tien maal groter maken. Getoond wordt het heelal op een schaal van een meter stijgend tot een schaal van miljarden lichtjaren. Een meter is de lengte van de kleinzoon van de spreker.

Dit was de voorlopig de laatste maal dat op deze wijze een avond wordt besteed aan de eigen inbreng van de leden.
De avonden trekken duidelijk minder bezoekers dan de reguliere avonden. Er waren niet veel meer dan tien personen aanwezig. En, de eigen inbreng van de leden blijkt in hoofdzaak van de bestuursleden te komen, en dat is niet de bedoeling. Het bestuur blijft zoeken naar iets sociaals.