De kosmos - oude en nieuwe inzichten

Jos van den Enden - NPB ontmoetingsochtend, 21 april 2009

Wetenschap vroeger en nu

hypothese

theorie

toetsing

wet of feit

hypothese

theorie

experiment

toetsing

wet of feit

Normatief,theoretisch

Empirisch,practisch

’Wetenschappers’ van vroeger waren vooralop zoek naar het goddelijke

Plato (ca. 427 – 347 v.Chr.; ideeën-wereld)

Newton (1643 – 1727); alchemie

Pythagoras (ca. 582 – ca. 507 v.Chr.; harmonie der sferen)

Voorlopers van moderne wetenschap

Astrologie

lot in handenvan ‘goden’

Astronomie,Tijdrekening (kalenders),Psychologie

Alchemie

‘symbolischgoud’

Scheikunde,Metallurgie,Proces-technologie,...

De oudste wetenschap

De filosofie

Plato (ca. 427 - 347 v.Chr.)

“liefde voor wijsheid”

Omvatte aanvankelijk "alle intellectuele inspanningen”.

Kosmologie

De kosmologie heeft als geen andere wetenschap bijgedragen aan ons wereldbeeld.

Een wereldbeeld dat aanvankelijk sterk gevormd is door geloof en religie.

De verhouding van geloof en wetenschap

W E R E L D B E E L D

g e l o o f

subjective waarheden

w e t e n s c h a p

objective waarheden

Kosmologie

Het heelal blijkt voor slechts 4 procent uit atomen te bestaan, materie zoals wij die kennen. De rest wordt gevormd door onbekende koude donkere materie (23%) en donkere energie (73%).

Er blijft dus nog veel ruimte over voor geloof…Of moeten we zeggen hypothese?...

Kosmologie ca. 3500 - 1000 v. Chr.

- Indus-beschaving

- Oude Egypte

- Mesopotamië

- Kelten

- Germanen

Scheppingsverhalen

Mengsels van mythe en historie

Verhaal (fictie) en collectief geheugen

Verhalencultuur (schriftloos)

Scheppingsverhalen

Prometheus en zijn broer Epimetheus hadden van Zeus de opdracht gekregen om de mens te maken. Zij maakten dan ook de man, maar omdat die man zo ongelukkig was, stal Prometheus een brandende toorts uit Olympus en schonk de mensheid het vuur. Zeus vond dit verraad zo erg dat hij de mensheid wilde straffen. Om Prometheus en Epimetheus niet te beledigen, deed hij dit niet rechtstreeks. Hij beval Hephaistos om uit water en aarde een vrouw te vormen. Daarna schonken alle goden haar goede gaven. Athena gaf haar intelligentie, talent, manieren en kleedde haar in de mooiste kleding. Aphrodite gaf haar de bevalligheid en schoonheid van een godin. De andere goden gaven haar goud en staken bloemen in haar haar. De laatste god, Hermes, gaf haar de spraak en plantte schaamteloze gedachten en een bedrieglijke aard in haar wezen. Zo kreeg zij een eigenschap die geen enkele andere sterveling had: Nieuwsgierigheid. Ze kreeg de naam Pandora.

Pandora

Gelijkenis met het ons zo bekende verhaal uit Genesis

Scheppingsverhalen

Odin en zijn broers (Noorwegen) ‘monteren’ land in een waterwereld

(In Genesis scheidt God het land van het water na eerst scheiding te hebben aangebracht tussen ‘de wateren boven en beneden het uitspansel’.)

Vishnoe schept Brahma en de wereldIndus-beschaving 3000 v. Chr.

Vishnoe en Lakshmi; Brahma ontstaat uit Vishnu's navel.Slangen zijn symbool voor zich vernieuwend leven.

De god Min schept masturberend de kosmosEgypte 3000 v. Chr.

Kenmerken: stijve fallus (vruchtbaarheid) en dorsvlegel (koninklijke macht).

Maker van goden en mensen.

De god Ptah schept de kosmos met het woordEgypte 3000 v. Chr.

Van hem wordt gezegd dat hij de wereld schiep "met gedachten uit zijn hart en woorden van zijn tong".(Ook in Genesis is het steeds: God sprak… en er was…In Johannes is sprake van het scheppende Woord)

Ptah vormde de mens uit klei en blies er een goddelijke vonk in.(Ook dit idee vinden we in Genesis)

Verhaal 1hfdst. 1 en 2 tot vers 4a 1)

Verhaal 2hfdst. 2 vanaf vers 4b 2)

Twee scheppingsverhalen in Genesis

1) Van de hand van de ‘Elohist’, ca 850 v. Chr. De ‘Elohist’ gebruikt ‘Elohim’ voor God, bij ons vertaald als ‘God’.

2) Van de hand van de ‘Jahwist’, ca 950 v. Chr. De ‘Jahwist’ gebruikt ‘Jahweh’ voor God, bij ons vertaald als ‘HEERE’.

Scheppingsverhaal 1 uit Genesis hfdst. 1-2

Dag 1Dag en nachtDag 2Water boven en beneden hemelgewelfDag 3Land en zee. Zaadvormende planten en bomenDag 4Zon, maan en sterren Dag 5Vissen en vogelsDag 6Landdieren en mensen

Scheppingsverhaal 2 uit Genesis hfdst. 2

1Adam2Bomen, planten, rivieren3Vee, vogels, vissen4Eva

Nb.: Er zijn in dit verhaal geen scheppingsdagen.

Scheppingsverhaal uit de RigvedaIndia, ca 2000 v. Chr.

… Toen werd geboren uit de kracht van hitte het Ene, de vormeloze leegte.… Er waren verwekkers en er waren krachten.… Maar wie weet tenslotte wanneer het allemaal kwam en hoe de schepping gebeurde?… Degene in wie de schepping zijn oorsprong heeft … of misschien weet zelfs hij het niet.

Schachten in Egyptische piramideswaren op specifieke sterren gericht

Egypte 2500 v. Chr.

De koning incarneerde uit een ster, was een god op aarde, en keerde na zijn dood weer terug naar de sterrenhemel.

De piramides van Gizeh staan in de vormvan sterren uit sterrenbeeld Orion

Egypte 2500 v. Chr.

Markeren van de posities van zon, maan en Venus.

Een instrument voor het bepalen van ‘de kalender’ en voor vruchtbaarheidsrites.

Newgrange, Ierland3000 v. Chr.

Stonehenge, Engeland2300 v. Chr.

Markeren van de zonnewendeen plaats voor genezing (vgl.Lourdes)

Schepping van de vier elementenvolgens Pythagoras ca. 582 v.Chr. – ca 507 v.Chr.

0. Mysterie1. Licht2. Licht en duisternis3. Licht, duisternis en water4. Vuur, lucht, water en aarde

Atomenvolgens Democrites ca. 460 v.Chr. – ca 375 v.Chr.

Naast atomen is er de leegte.

AstrologieWereldwijd v.a. 3000 v. Chr.

Astrologie in de Bijbel

- Daniël wordt in Babylon hoofd van de astrologen

- De drie wijzen uit het oosten

- Zeven scheppingsdagen = 1 week = 1 schijngestalte van de maan

- Getal veertig (bv. 40 jaar woestijn) verwijst naar de Venus-cyclus

Claudius Ptolemaeus beschreef in 140 na Chr. in de Almagest een model van de kosmos.

Astrologie gaat over in astronomie

Hij was astroloog en astronoom tegelijk.

Verschil tussen astronomie en astrologie

astrologieastronomie

- hypothese

- theorie

- experiment

- toetsing

- hypothese

- toetsing

- wet of feit - wet of feit

Ptolemaeus had een geocentrisch beeld van het zonnestelsel.

Zijn opvattingen over astronomie hebben tot ver na de middeleeuwen (meer dan 1400 jaar) West-Europa en Arabië beheerst.

Geocentrisch zonnestelsel met de aarde als middelpunt

Heleocentrisch zonnestelsel met de zon als middelpunt

De aarde is niet plat maar is een bolErastosthenes ca. 276 v.Chr. - ca. 194 v.Chr.

Eratosthenes berekende de diameter van de aarde uit de lengte van schaduwen op verschillende plaatsen op aarde.

Het zonnestelsel

Vergelijking van de afmetingen

Vergelijking van de afmetingen

V.l.n.r.: Mercurius, Venus, Aarde, Mars

Dag en nacht

De aarde draait in 24 uur om zijn as.

Dag en nacht

De slinger van Foucault (1851) verandert door de draaiing van de aarde langzaam van richting.

slinger

Zomer en winter

De aardas maakt een hoek van 230 met het vlak waarin de aarde om de zon beweegt.

De aarde beweegt zich in één jaar om de zon.

Indeling van het heelal

- Zonnestelsels

- Melkweg stelsels

- Clusters van melkwegstelsels

Ons eigen melkwegstelsel

Melkwegstelsels

De Andromeda nevel

Botsende melkwegstelsels

Melkwegstelsels

Neutronensterren en zwarte gaten

Bijzondere objecten

Door hun enorme gewicht en aantrekkingskracht kunnen deze objecten een hele ster a.h.w. leegzuigen.

Een filmpje over uitzonderlijke gebeurtenissen in de kosmos

Bijzondere objecten

http://www.youtube.com/watch?v=VvhimW97Kj4&NR=1

Wat wij zien zijn de sterren van ons melkwegstelsel op vaste plaatsen. Daar tussendoor ‘zwerven’ de planeten.

De sterrenhemel vanaf de aarde

Iets over schaalgrootte

meter

100 101 102 103 104 105 10610-110-210-310-410-510-6

Iets over schaalgrootte

meter

100 102 104 106 108 101010-210-410-610-810-10

Iets over schaalgrootte

meter

100 105 1010 1015 1020 1030

Hoe groot is 1030 meter?

Met andere woorden: hoe groot is het heelal?

We gaan een filmpje bekijken waarin we met de snelheid van het licht door het heelal reizen.http://www.youtube.com/watch?v=BGxRWCmwSDE

Andere eenheden om afstanden in het heelalaan te geven

De astromomische eenheid (AE) is de afstand tussen de zon en de aarde.

Een lichtjaar is de afstand die het licht in één jaar aflegt en is 9.460.730.472.580.800 meter.

De grootte van het heelal wordt op ongeveer 20 miljard lichtjaar geschat.

De grootte van het zonnestelsel is ca. 80 AE.

Lijstje van grote getallen

Miljard : 1.000.000.000 = 109

Biljard : 1.000.000.000.000.000 = 1015

Triljoen : 1.000.000.000.000.000.000 = 1018

Biljoen : 1.000.000.000.000 = 1012

Triljard : 1.000.000.000.000.000.000.000 = 1021

Een lichtjaar is ca. 9,5 biljard meter of 9,5 biljoen kilometer.

Miljoen : 1.000.000 = 106

Hoe onstond het heelal?

Daarvoor moeten we eerst iets van materie weten.

Een atoom onder de loep

Een atoom bestaat uit een kern, samengesteld uit protonen en neutronen. Om deze kern draaien elektronen, een zonnestelsel in het klein.

Het waterstof atoom

Het eenvoudigste atoom is dat van waterstof. Waterstof is een gas.

Het waterstof atoom heeft één proton in de kern en één elektron in een ‘schil’ daaromheen. Het proton is positief geladen, het elektron negatief.

Het helium atoom

Dan volgt het helium atoom, ook een gas.

Het helium atoom heeft twee protonen en twee neutronen in de kern en twee elektronen in een ‘schil’ daaromheen.

Het zuurstof atoom

Zuurstof heeft rangnummer 8.

Het zuurstof atoom heeft acht protonen en acht neutronen in de kern en acht elektronen in twee ‘schillen’ daaromheen.

Het periodiek systeem van elementen

Moleculen

Een watermolecuul, bestaande uit één zuurstofatoom en twee waterstofatomen.

(Merk op hoe de atomen hun electronen delen.)

Atoomsplitsing

E = mc2

Nu van het hele kleine terug naar het hele grote

We gaan nu terug naar de vraag hoe het heelal ontstond.

De ‘big bang’ of oerknal

Edwin Hubble ontdekte in 1923 dat het heelal uitdijt.De sterrenstelsels vliegen met grote snelheid uit elkaar.

Hier zien we de ruimte-telescoop die naar hem is genoemd.

De ‘big bang’ of oerknal

Dit leidde tot veronderstellen van een oerknal die zo’n 13 miljard jaar geleden plaatsvond. Het begin van ruimte en tijd.

De ‘big bang’ of oerknal

Toen ontstond het meest eenvoudige atoom: waterstof.

Ontstaan van sterren

In deze wolken waterstofgas werden sterren geborendoor clustering van waterstofatomen.

Atoomfusie

Dit proces speelt zich af in sterren, ook in onze zon.

Zonnen of sterren waren en zijn de kraamkamers van atomen, en leveren daarbij licht en warmte.

Naast atoomsplitsing is er ook atoomfusie mogelijk.

Atoomfusie

Tot en met ijzer (Fe) levert atoomfusie energie op. Het vormen van zwaardere elementen kost energie.

Daarom is er veel ijzer in het heelal (en dus ook op aarde) aanwezig.

Het atomium in Brussel, model van een ijzerkristal

De dood van een sterEen exploderende ster: de supernova

Elementen gevormd in de ster worden de ruimte in geslingerd

Vorming van planeten

Een jonge ster heeft een gordel van gruis en stenen om zich heen.

Vorming van planeten

In de gordel van gruis ontstaan clusters. Deze groeien uit tot planeten.Een planeet veegt a.h.w. zijn baan schoon.

(Artist’s impression)

Vorming van planeten

Artist’s impression van een aanstormende planeet.De planeet wordt door de intense botsingen gloeiend heet.

Vorming van planeten

Na 1 miljard jaar was zij zover afgekoeld dat leven kon ontstaan en zich ontwikkelen.

De aarde is 4,5 miljard jaar oud en was aanvankelijk zeer heet.(Onderstaande foto toont vulcanisme op Venus.)

Vorming van leven

3,7 miljard jaar geleden ontstond het leven op aarde.

Darwin’s theorie verklaart hoe verschillende soorten leven ontstonden.

De theorie zegt niets over het onstaan van het leven zelf, alleen over het onstaan van de soorten. (The Origin of Species)

Charles Darwin (1809-1882)

Vorming van leven

Er bestaat rond ‘Darwin’ een belangrijk misverstand.

Zijn evolutietheorie zegt niet dat de soorten bij toeval zijn ontstaan.

Diversiteit ontstaat zowiezo.

Het toeval heeft bepaald welke soorten overleefden.

Charles Darwin (1809-1882)

Vorming van leven

Hierbij zijn twee mogelijkheden:

- Het heeft zich op aarde gevormd, of

- ‘Zaden’ van leven zijn via meteorieten (mogelijk al bij de vorming van de aarde) daarop terecht gekomen.

Het ontstaan van het leven zelf is nog steeds hét grote onderzoeksgebied voor wetenschappers.

Vorming van leven

Een even moeilijke vraag is het ontstaan van (menselijke) bewustzijn en intelligentie.

Lezenswaardig is het boek van Douglas R. Hofstadter over het bewustzijn, getiteld: Ik ben een vreemde lus.

Vorming van leven

Een andere nog onbeantwoorde vraag die belangrijk is voor ons wereldbeeld, is of er elders in het universum intelligent leven is.

Vorig jaar augustus werd er water op Mars gevonden. Water is een voorwaarde voor de ons bekende vorm van leven.

Vorming van leven

Hoe de kosmos, inclusief het leven, precies is ontstaan zal nog wel een tijdlang onopgehelderd en onderwerp van discussie blijven.

God of toeval?We gaan tot slot een filmpje bekijken.

http://www.youtube.com/watch?v=16zeA-c-3vw