1 Natuurwetenschappers zoeken naar wetenschappelijke verklaring. Sommige feiten kloppen niet: verband gelegd tussen de feiten, maar bestond niet in werkelijkheid.
Scheermes van Occam: eisen in verklaring: als dat mogelijk is alleen maar werkelijk waargenomen feiten, niets verzinnen als het niet nodig is. (Ideaal: alleen maar feiten)
Predestinatie: bij geboorte is het leven al bekend, het lot is al voorbestemd.
In sommige geloven werden goden verzonnen voor verklaringen natuurverschijnsels.
Om niet bang te zijn bij rampen verzonnen ze verhalen over godheden.
2 Wetenschappelijk onderzoek heeft bijgedragen aan ontwikkeling van nieuwe materialen. Er kwamen nieuwe apparaten en wetenschappers verbeterden oude ontwerpen.
Bijv. de ontwikkeling van de eerste recorder duurde meer dan een eeuw. N
Nieuwe apparaten: steeds beter, hogere capaciteit, niet veel duurder, gebruiksvriendelijker, meer computerelektronica erin. Sommige mensen stopten met werken: het ging te snel/te eng/konden er niet mee omgaan. Sommigen vonden het positief. Ontwikkelingen van geneeskunde: nu dingen mogelijk die vroeger onvoorstelbaar waren, ziekten voorkomen/genezen. 3 Laboratoria niet openbaar: concurrentie, pottenkijkers, gevaarlijk. Het beeld van wetenschappers is vervormd. Mensen betaalden mee aan onderzoeken, en later kregen ze inzicht in resultaten. De wetenschappers worden nu gezien als gewone mensen. Nieuwsgierigheid goede eigenschap voor journalisten, politierechercheurs. Nieuwsgierigheid is natuurlijk (kinderen: wat, waarom), maar ouders leren het ze af. Onderzoekers stellen zich de vragen: Hoe komt het dat, waardoor gaat het op deze wijze, wat zorgde ervoor dat, hoe kun je het zo doen dat er ... gebeurd? Onderzoeken de antwoorden met laboratoria, apparatuur, computers, chemicaliën. Elke wetenschappelijke vraag vraagt om zijn eigen benadering. 4 Wetenschap kan veel drijfveren hebben: nieuwsgierigheid, rijkdom, aanzien, etc. ‘Science parks’ zijn onderzoeksinstellingen die onderzoek doen voor commerciële doeleinden. Vroeger kregen burgers nauwelijks iets mee van onderzoeken. Maar nu is het te zien op TV, te lezen in kranten. Ook de regering en de volksvertegenwoordiging houdt zich ermee bezig (zij geven het geld voor onderzoek). 5 Producten met de GRAS-status zijn voorlopig toegelaten, er kunnen achteraf nog risico’s ontdekt worden. Het is pas sinds 1997 door sigarettenfabrikanten erkend dat roken schadelijk kan zijn en verslavend is, dat had schadevergoedingen ten gevolg. Reclame voor roken is verboden. Soms wordt er een convenant gesloten over verboden: niet wettelijk of in een contract vastgelegd, maar wel plechtig beloofd. Ook moeten fabrikanten waarschuwingen op pakjes sigaretten zetten. PVC bevat leverkankerverwekkende vinylchloride. In speelgoed werd weekmaker gedaan, speelgoed werd soms opgegeten. De weekmaker loste op en de keiharde stukken speelgoed bleven over in maag. Nu is veel ervan uit de winkels verdwenen, of staat is er een waarschuwing op de verpakking. Weekmaker veroorzaakt vervrouwelijking onder waterdieren: er komen steeds minder mannetjes. 6 De pil heeft voordelen (anticonceptie) en nadelen (kan trombose veroorzaken). Aspirine kan dodelijk zijn voor kinderen. Paracetamol is een van de veiligste geneesmiddelen. De bijsluiter is wettelijk verplicht, er staan bijwerkingen, doseringen en meer in. Fabrikanten willen d.m.v. bijsluiter ook schadeclaims voorkomen. Gezondheidsorganisaties wegen voordelen op tegen nadelen en beslissen of medicijn op markt komt. Daarna kiest de gebruiker. 7 Asbest werd gebruikt als brandwerend en isolerend materiaal. Nu niet meer, want het
veroorzaakt longkanker, asbestose en mesothelioom. Asbest is alleen gevaarlijk als men erin zaagt, vijlt of boort: er komen kleine vezeltjes in de longen. Werknemers uit asbestfabrieken klaagden bij ziekte vaak de werkgever aan. Vaak had de werknemer asbest in huis, en kreeg hij niets. Hij moest kunnen bewijzen dat de werkgever wist dat er gevaar was. Later moest de werkgever aantonen dat er geen gevaar was. Vaak duurde de procedure zolang dat de werknemer al overleden was aan de ziekte.
8 Als duidelijk wordt dat een stof gevaarlijk is worden er soms snel en soms langzaam maatregelen genomen. Dat komt doordat mensen van sommige stoffen niet kunnen geloven dat ze gevaarlijk zijn, zoals bij aangebakken vlees. Er zijn voor consumenten veel mogelijkheden informatie te krijgen, zoals de Consumentenbond en voorlichtingscampagnes.
Informatie schiften is belangrijk: je moet dingen die belangrijk zijn voor jou situatie eruit halen. Zoekmachine’s op internet helpen daarbij. Ook vind je info in de krant, in de bibliotheek (in de knipselkrant) en in de samenvattingstrijdschriften (Abstracts) van de Universiteitsbibliotheken.
9 Hemeltijd zien hoe zon, maan en sterren bewegen, bepalen hoe laat het is met gnomon. Samenvallen hemelse (macrokosmos) en aardse (microkosmos) ritmen is al lang bekend. Astrologen zien verband tussen gezondheid en stand zon, maan, sterren, planeten. Zons/maansverduisteringen, meteoren, etc. zijn bijzondere verschijnselen en kregen vaak bijbetekenis. Kometen zijn vliegende bergen ijs, die in langgerekte elipsbaan rond de zon bewegen. Dichtbij de zon verdampt een deel en vormt een gas/stofwolk - de ‘coma’ (kop) van de komeet. De staart van wijst altijd van zon af door zonnewind en stralingsdruk. Meteoren zijn stofjes die met grote snelheid de aardatmosfeer binnendringen en opgloeien door wrijving. Meteorieten zijn grote brokstukken die niet opgloeien bij binnenkomst in aardatmosfeer en slaan in op aardkorst als vuurbollen. Hele grote noemen we planetoïden of asteroïden. Supernova’s een exploderende superster die is opgebrand. In wetenschap moet alles toetsbaar zijn. Er kunnen alleen feitelijke uitspraken worden gedaan.
10 Modellen worden gemaakt om te simuleren, 3d voorstellingen te maken, materiaal te besparen, te testen. Vaak maakt men modellen van moleculen van bv. medicijnen (structuurmodellen), dan hoeven kansloze medicijnen niet getest te worden op bv. dieren.
Structuurmodellen kunnen ook orde aanbrengen, bijv. in het Periodiek Systeem.
Een model van het zonnestelsel klopt meestal niet, want de afstanden zijn groot, zelfs op een model. Maar het model kan veel verklaren.
Een cybernetisch model maakt organisatie en regulering van een systeem duidelijk, bv. van kringloopprocessen. Een mathematisch model geeft cijfermatige verbanden weer in wiskundige formules. Ook worden proefdieren als model gebruikt. Het is erg voor de dieren, maar het redt mensenlevens.
11 In filosofie veel ideeën over leven (ontstaan van): de wereld was een geheel levend organisme (geen onderscheid tussen levende en dode stof). Veranderingen verklaren door elementenleer: aarde(droog), water(nat), lucht(koud), vuur(warm).
Hippocrates van Kos (5e eeuw vchr.): lichaam bestond uit 4 elementen en eigenschappen ervan. Het levensbeginsel was lucht (adem) - pneuma. Het levend lichaam was samengesteld uit bloed, slijm, gele gal en zwarte gal. Verstoringen van evenwicht: ziekte.
Een organisme wisselt stoffen uit met omgeving (stofwisseling). Sanctorius deed onderzoek hiernaar: onmerkbaar zweten door ademen zorgde voor gewichtsverlies tussen maaltijden door. Voor evenwicht houden is energie nodig. Het lichaam neemt de energie op uit omgeving en verbrandt die: dissimilatie. Overtollige warmte wordt afgegeven. Zo blijft er balans. Onnodige stoffen worden door uitscheiding afgevoerd.
Bedreigingen voor lichaam komen van binnen (taaislijmziekte, fout in genen) en buiten (griep, komt van virus). Levende wezens overleven door reageren op bedreigingen: zweten (temperatuur te hoog), afweersysteem (wegrennen bij bedreiging).
Planten reageren op gevaar: geven geurstoffen af, maken enzymen, gifstoffen maken bladeren vies. Groei: toename masse/volume (geen nieuwe kenmerken). Ontwikkeling: ontstaan nieuwe kenmerken. Evolutie: veranderingsproces van soorten organismen waarbij nieuwe soorten kunnen voortkomen. Genen: bepalen erfelijke eigenschappen. Kenmerken levende wezens: stoffen/energie uitwisselen met omgeving, stabiel inwendig milieu, bedreigd door oorzaken binnen en buiten lichaam, reageren op prikkels uit omgeving, ontwikkelen/reproduceren zichzelf volgens ingebouwde blauwdruk in genen.
12 Generatio spontania: levende organismen kunnen zich uit levenloze materie ontwikkelen. theorie onjuist aangetoond met zwanenhalsexperiment.
Exobiologie: speurtocht naar buitenaards leven. Oersoep: na opwekken bliksemontladingen in een waterige atmosfeer met waterstof, methaan en ammoniak ontstaat oersoep met aminozuren, eiwitten en bouwstenen van erfelijk materiaal.
S. Fox liet protocollen (die levenskenmerken vertoonden) ontstaan uit mengsel van aminozuren. Maar ze reageerden niet op prikkels, geen genen met erfelijke eigenschappen. 2002: Poliovirus gekloond, heel zwak. Virussen: geen levende wezens (geen zelfstandige stofwisseling), gastheercel nodig. Dringen binnen en dwingen virussen te kopiëren.
Na kopiëren barst gastheercel open: nieuwgevormde virussen infecteren gastheercellen.
Proinen: soort eiwitten, hebben gastheer nodig. BSE (gekke koeienziekte) en CJD (menselijke variant) veroorzaakt door prionen. Abnormale prion-eiwitten veranderen normale. D
De cel sterft af: veroorzaakt verlies hersencellen. Gevolgen: schokkige beweging, evenwichts-stroornis, dementie, blindheid, hallucinaties. Sperma, eicellen, embryos bewaard voor toekomstig gebruik. Stasis: levensprocessen staan stil. Na ontdooiing gaat leven door. Coma: door hersenbeschadiging bewusteloos, eten/drinken via infuus, uitscheiding opgevangen. Ontwikkeling gaat door. Hersendood: alle hersenactiviteit is uitgevallen. Zwangere vrouwen tot bevalling kunstmatig in leven gehouden. 13 Machines zorgden voor verandering: sneller vervoer, lopende bandwerk. Robots in industrie: goedkoper dan arbeiders, lang werken, spaart kosten (loon). Saaie werk overgenomen. Handig voor gevaarlijke/preciese handelingen. Robots heffen banen op, zorgen ook voor nieuwe (programmeurs, technici, etc.). Robots veel gebruikt. Robots in medische wereld: precieze operaties (veel nauwkeurig dan mensen). Robots ook als speelgoed. Robots moeten in toekomst huishoudelijke klusjes opknappen, zoals grasmaaien, stofzuigen. Nasa wil robot-astronauten maken voor verkenning ruimte. Nanotechnologie: individuele atomen oppakken/verschuiven. Mogelijk in te grijpen in individuele cellen. Computers kunnen robots aansturen (snel, veel tegelijk) maar niet goed patronen herkennen/dingen leren. Neurale netwerken: getrainde netwerken, beter in staat te navigeren en beelden/spraak te herkennen. Cyborg: mengvorm mens/machine. Ingebouwde chips herstellen zenuwverbindingen, laten ogen/oren/spieren weer werken. 14 Kwantumtheorie (overeenkomst met Griekse oudheid): medici beperken zich tot waarnemen uiterlijke kenmerken patiënten (geen snijwerk). Vanaf 1300 werd er gesneden in lijken. Onzekerheidsrelatie: door uitvoering experiment wordt een ander verstoord, en andersom. Glycerol/methanal: conserveermiddel vanaf 1886. Formaline vanaf 1893 (sterk water). Plastinatie: aceton verving lichaamsvloeistoffen, en daarna vervingen kunststoffen aceton. Lichamen konden zo geconserveerd worden. 15 Griekse geneesheer dacht bij gezonde mensen evenwicht was tussen lichaamssappen: bloed, slijm, gele gal, zwarte gal. Ziekte was verstoring evenwicht. Keken naar kleur, geur, dichtheid van deze sappen. Piskijkers: keken naar kleur, plaats troebelheid en neerslag in urine, bepaalden zo welk orgaan ziek was. Bloed, slijm en urine worden nu biochemisch geanalyseerd. Biosensoren: combinatie biologisch molecuul (enzym/antilichaam) en elektronische chip. Enzym bindt zich aan molecuul en geeft signaal aan chip, deze zet om in elektrisch signaal. Gemeten waarden afleesbaar van scherm. Elektrocardiogram ECG: impulsgeleiding van hart zichtbaar. Elektro-encefalogram EEG geeft activiteit verschillende hersendelen in grafieken weer. Percussie: kloppen op borstkas (helderheid geluiden geeft info over slijm). Stethoscoop: versterkt geluiden ademhaling/hartslag. Doptone: zendt hoogfrequente geluidsgolven uit, vangt weerkaatste geluidsgolven op, hoort hartslag (zoals sonar). Echoscoop: zendt hoogfrequente golven uit, vangt weerkaatste geluidsgolven, zet om in beeld. C(A)T / NMR / PET-scan: vormen 3d beelden van lichaam. NMR brengt weefsels/ organen in beeld, PET-scan stofwisselingsactiviteit organen. Kijkoperaties m.b.v. endoscoop: camera kijkt in BV. knie, weefselmonsters worden genomen en onderzocht, met als doel vaststelling ziekten, BV. kanker. Arts kan zien wat er gebeurt op monitor. Microscoop: bekijkt cellen/weefsels, met als doel vaststelling kwaadaardig gezwel, geschiktheid spierweefsel voor krachtsport/duursport, zwangerschap. 16 Vroegere verklaringen oorzaken ziekten: betovering/straf van god/verstoring evenwicht (bloed, slijm, gele gal, zwarte gal). Oplossingen: betovering opheffen/liefdevolle verzorging/natuurgeneeskunde (aanvulling tekorten met als doel evenwicht maken). Maden ingezet voor schonen wonden. Nu worden tekorten ook aangevuld. Placebo: nepmedicijn, door geloven in werking vooruitgang bereikt. Dubbelblind uitvoeren van placeboproef: patiënten/proefpersonen mogen niet weten of medicijn echt is. Reductionistische benadering: vooral gekeken naar afzonderlijke weefsels/organen. Holistische benadering: mens gezien als geheel maatschappelijke, geestelijke, lichamelijke factoren. Alternatieve geneeswijzen: homeopathie, kruidengeneeskunde, acupunctuur. Homeopathie: kleine hoeveelheden van geneesmiddelen. Vraagt persoonlijke dingen, bepaald mee aan voorschrift: dezelfde klachten kunnen van andere ziekte zijn. Vaccinatie: kleine hoeveelheid virus toegediend, lichaam vormt afweer. Kruidengeneeskunde/fysiotherapie: plantenextracten bevorderen bijv. de slaap bij slapeloosheid. Gevaren: platen- extracten verschillen per plant, kan negatieve gevolgen hebben. Yin en Yang: tegengestelde krachten (uitingen levensenergie die in bepaalde meridianen (banen) in lichaam lopen) houden elkaar in evenwicht. Acupunctuur: prikken in juiste meridianen herstelt evenwicht. 17 Preventie ziekten: gezonde leefwijze (beweging, dieet, hygiëne, gebruik condoom). Steeds meer abortus: dit is gratis, condooms zijn duur. Te weinig voorlichting. Voorlichtingscampagnes voor preventie, BV. over alcohol, drugs, tabak, ook aids. Vaccineren is preventief (zie 16). Screening/bevolkingsonderzoek: onderzoek naar ziekten in grote groep. Vaccinatie zorgde ervoor dat sommige epidemieën niet meer voorkomen (difterie, polio, kinkhoest). Bepaling of inenting nodig is: 1. ernst van ziekte, 2. mate bescherming van vaccin, 3. kosten, 4. ziekte moet goed opspoorbaar zijn, 5. ziekte moet te genezen zijn, 6. zeldzaamheid ziekte. Bezwaren tegen vaccinatie: tegen wil God in, verzwakt lichaam, vaccinatie oorzaak allergieën. Behandeling ziekte: dieet, medicijnen, operaties (chirurgie), radiotherapie (bestraling), cytostatica (remmen celdeling: chemotherapie). Genetische modificatie: defect gen vervangen doorn normaal gen (verboden bij mensen). Genetische modificatie bij eicel heet kiembaangentherapie. Alle gedeelde cellen van embryo zijn dan aangepast. Somatische gentherapie: erfelijke ziekten niet doorgegeven aan nageslacht. Toegepast, maar geen succes. Bij ongeneselijk zieken wordt pijnbestrijding gedaan: BV. morfine toegediend als pijnstiller. Lijkt veel op euthanasie. 18 Man onvruchtbaar: zaaddonor (KID: meerder zaden, ICSI: 1 zaadje) Vrouw onregelmatige eisprong: hormoonbehandeling (hormonen zwangere vrouwen) Vrouw ongastvrije baarmoeder: draagmoeder ('leent haar baarmoeder uit') Man en vrouw (eicel blokkeert zaden): buiten lichaam sperma/eicellen samengebracht (IVF/GIFT). Laatste oplossing: adoptie. Ontstaan klonen: eeneiige tweeling (een eicel), weefselkweek (eitjes planten klonen). Kunstmatige klonen: 1. Embryo in stukken verdeelt, alle stukken ontwikkelen apart. 2. Kern embryonale cel in eicel ingebracht. 3. Kern uit lichaamscel van een dier genomen, in eicel ingebracht. In 17e/18e eeuw: Inbakeren: van oksels tot voeten in doek gewonden (zou hierdoor 'recht' worden). Daarna op bakermat gelegd (rieten mand met rugleuning) bij het vuur (warmte). Natte luiers in dit vuur gedroogd. Baker: oudere vrouw met ervaring zorgde voor kinderen. Min: zoogmoeder die baby's zoogt. 19 Prothesen: bestuurbare kunststof armen/benen die mechanische functies vervangen. Kunstnier: kunststof buis die taak van een nier overneemt. 3 maal per week/4 uur lang moet patiënt gedialyseerd worden. Hart-longmachine: neemt taak van het hart en de longen over tijdens openhartoperatie. Transplantatie: organen/huid/weefsel van donor wordt bij patiënt ingezet. Afstotingsgevaar: lichaam herkent celmembranen en ziet zo of cellen tot het lichaam behoren of niet. Soms stoot het lichaam het orgaan af: cellen worden dan aangevallen en vernietigd. Soms is het andersom: de cellen van het orgaan doden cellen van het lichaam. Donororganen/weefsels worden meestal uit overledenen gehaald. Deze wordt dan kunstmatig in leven gehouden. Soms leeft donor nog bij verwijderen van 'overbodige organen' (nier, deel van lever), of bij het afgeven van bloed. In Nederland wordt het donor worden niet betaald, in India wel. In Nederland moet je aangeven of je donor wil zijn. In BV. België is het andersom. Xenotransplantatie: dieren zijn donor. Het is mogelijk dat de navelstreng opgeslagen wordt in weefselbank als de persoon een bloedziekte krijgt, dan kunnen de stamcellen uit navelstreng gebruikt worden voor een beenmergtransplantatie (zonder afstotingsgevaar of afhankelijkheid van donor). Het is mogelijk organen te kweken, zoals oren op rug van muis. Het is moeilijk hart/lever/longen te kweken. Jehova's zijn tegen bloedtransfusie: ze vinden dat de ziel in het bloed zit. 20 Stabiel intern milieu: lichaam zorgt ervoor dat omstandigheden goed blijven: temperatuur, zuurstofgehalte, glucosegehalte, zuurgraad bloed, osmotische waarde bloed (zoutgehalte). Rode bloedcellen vervoeren zuurstof, witte bloedcellen vernietigen ziekteverwekkers. 21 Levende ziekteverwekkers: Infecties: een bacterie is ondanks bescherming van huid binnengedrongen en deelt elke 20 minuten. Het intern milieu van lichaam is ideaal. Van meeste infectieziekten kan het lichaam zelf herstellen, het vormt afweer. Sommige ziekten kun je maar een keer hebben (lichaam is immuun). Een virus kan alleen in 1 cel delen. Niet-levende ziekteverwekkers: asbest, teer, kwik zijn giftige stoffen. De pest werd door-gegeven doorvlooien die leefden in huid van zwarte rat. Contagium: vroegere benaming voor ziekteverwekkers, men kon nl. levende/niet-levende ziekteverwekkers niet onderscheiden. Men wist niet waar ziekten vandaan kwamen, en bedachten de oorzak van ziekten, BV. miasma (moerasgassen) veroorzaakte malaria. Antisepsis: bacteriedodende fenol verstuiven in operatiekamer. Asepsis: alles dat in aanraking komt met wond is gesteriliseerd (nu nog gebruikt). 28 - Ouderen, baby’s, marathonlopers: uitkijken voor warmte. Lichaamstemp. belangrijk voor gezondheid (41° dodelijk). Dieren: lichaamstemp. verschilt. - Uitvinder thermometer: Santorio Santorio (niet Galileo Galilei). - D.G. Fahrenheit was glasblazer, maakte wetenschappelijke instrumenten. 1709: eerste alcoholthermometer, 1714: eerste wetenschappelijk bruikbare kwikthermometer. 1724: Fahrenheit-temperatuurschaal (gebruikt in Angelsaksische landen). - Leven mogelijk op aarde, temperatuur tussen 10° en 20° graden. 29 - Ecologisch evenwicht: levende/niet-levende bestanddelen gelijk in aantal van gelijke soort. Platen, dieren, mensen met de omgeving vormen ecologisch evenwicht (dynamisch: verandert). Grote veranderingen: evenwicht vestoord. - Bestanddelen bodem: zand, klei, water, lucht, plantaardig/dierlijk afvalmateriaal. Verschillende soorten grond: klei, zand (verschil: grootte korrels): verweringsproducten bergen/rotsen. Bevat humus: ontstaat door invloed van schimmels/bacteriën uit planten-/dierenresten. Door vermenging met klei: lossere grond: water afgevoerd, lucht binnenkomen. Door drogen/bakken vormt zich hard, vuurvast, waterdicht materiaal. Ook gebruikt voor boetseerkunst. - Aardkorst: tot 100 m. diepte is aarde koel, bij 1000 m. warm. Bestaat uit gesteente, tot 70 km. diep. Daaronder: magma (hoge temperatuur en druk: vulkaanuitbarsting). - Aardmantel: van 70 km. tot 2900 km. Half gesmolten, zacht, witheet (>1000°): beweegt. - Verwarming met warmtepompen (80 m. diep): bodemwater 10°-12°, propaan samengeperst: warm (naar radiotor). Daarna druk verlaagd (koud), terug naar aarde, warmer, etc. 30 - Water is verontreinigd met wasmiddelen, urine en fecaliën. Gaat naar rioolwaterzuiverings- installatie. Rioolwater: huishoudelijk, industrieel, regenwater. - Reiniging: 1. roosters – bezinking – olie-/vervangers, 2. biologisch (bacteriën) – beluchting – zuiveringsslib bezinken. Drinkwater sinds jaren 70 uit spaarbekkens Biesbosch (Brabant). - Microvezeldoek: 70% polyester, 30% polyamide. Vuil hecht aan fijne, dunne vezels. 31 - Toekomstvisies. 1. Ignis (Didier de Choussy): energiebronnen aarde verbruikt. Gang naar vuurbol middelpunt aarde, eromheen overkoepelde stad met 25.000 inwoners. 2. Gaia-hypothese (James Lovelock): invriezen, ontbinding voorkomen, reanimeren. 3. Grenzen aan de groei (Club van Rome): aarde vervuild, grondstoffen uitgeput, broeikaseffect. - Optimistische visie: wetenschap/techniek vinden oplossing (landbouw, recycling, kernfusie). - Pessimistische visie: natuur zal terugslaan. 4. Daisyworld: opwarmende/afkoelende aarden. Organismen veranderen temperatuur aarde. - Anaërobe organismen: zonder zuurstof, maar vergisting organische stoffen. 3,5 mjg: organisme, zon als energiebron. Door fotosynthese zuurstof gevormd. Alles dood, nieuwe cellen. Geologen: vanaf 2 mjg metaalertsen gevormd: zuurstof en leven, ademend leven. 32 - Kringloop water: waterdamp – condenseert: regendruppels – regen – zee. Mensen ook in kringloop (drinken – plassen – zweten). - Mensen ontbinden, bouwmateriaal (atomen) beschikbaar voor andere organismen. - Koolstofkringloop: troposfeer: groene planten nemen koolstofdioxide opnemen, maken water, glucose, zuurstof. Glucose opgenomen dieren. Cellen verbranden, water en koolstofdioxide ontstaan. Broeikaseffect verandert temperatuur aarde. 33 - Explosieven gebruikt voor oorlog, zoektocht mineralen, onderzoek samenstelling aardkorst. Bestaan uit kaliumnitraat, koolstof, zwavel. Kaliumnitraat: nitraathoudende aarde, as, emmer, geweven stof, platte pan, water, mes/schroevendraaier, alcohol, warmtebron, papier/plakband. - Kneedplastic: sommige nitroverbindingen zijn olieachtige vloeistoffen. Worden plastic en sluiten springstoffen op: kneedplastic. - IMS: afgezogen lucht, opgezogen stof uit bagage onderzocht. - NQR: scanners (met radiogolven van lage intensiteit) onderzoeken molekuulstructuren. Bij explosief: uniek signaal. Explosieven niet zichtbaar bij röntgen opgespoord. Ook honden gebruikt voor opsporen. - Zwaard/pijl (20 mensen), kanon (34.000 mensen), nucleaire bommenwerper (200 miljoen mensen). - Vernietiging: botsing hemellichaam. Dinosauriërs uitgestorven, zoogdieren kregen een kans. 34 - Wit licht: mengsel kleuren van regenboog. Veroorzaakt door prismawerking druppeltjes. Licht heeft geen medium nodig. Elke kleur heeft eigen golflengte, elektromagnetische spectrum (röntgenstraling, gammastraling, radar, microwave, radiogolven. - Draadloze afstandscommunicatie: 1873, elektromagnetische golven in ruimte: licht. - 1888: produceert vonken: elektromagnetische golven opgewekt. Cirkel met opening ontvangt. Bewijst theorie Maxwell. - Marconi: hertze golven. Met morsesleutel en elektrische bel verzend hij signalen. 1897: 18 km verzenden. Atmosfeer kaatsen golven terug en verzend kan verder. - AM (amplitude-modulatie) – amplitude variëren. FM (frequentie-modulatie) – frequentie variëren. Metalen houden radiogolven tegen: radar. - Elektromagnetische straling gevaarlijk als golflengte kleine is dan die van licht. 35 - Ozon: lichtblauw gas: gevaarlijk bij inademing irriterend/giftig. Beschermt tegen UV-straling. - Remote sensing: UV en IR straling meten. Radarstraling uitzenden en terugvangen. Warmtebeelden kan omgezet worden in beelden. - Dikte ozonlaag maten dmv GOME, hoeveelheid ozon en andere gassen. - CFK-Gas en vulkaanuitbarstingen breken ozon af. Verdrag van Montreal: verbod. - UV-straling: 4 uur in de zon = maximum. Huidkanker, ogen aangetast (foto-keratitis), melanomen (soort moedervlek, bloedend), immuunsysteem aangetast. Plankton gedood. - Atmosfeer: exosfeer, thermosfeer, mesosfeer, stratosfeer, troposfeer. - Aantasting ozon: SFK, gas rijstvelden, methaan, fabrieken. 36 Massa gaat nooit verloren bij een chemische reactie. Soms komt er massa bij, zoals bij metaal. Vroeger dacht men dat alles flogiston bevatte, een vuurstof. Dat is niet waar, bij brand is brandstof nodig. Feiten over alcohol: brandbaar, giftig, sociaal belangrijk (mensen worden minder geremd), is zelf te maken. Bij alcoholintolerantie kun je niet tegen alcohol, dat komt door de afwezigheid van ALDH. Alcohol wordt dan niet helemaal afgebroken. Materie is iets dat massa heeft, en als je dat kunt aantonen of meten. 37 Hemoglobine zit in rode bloedcellen – zorgt voor transport van zuurstof door bloed. In hemoglobine zit ijzer. Bij een tekort wordt je moe en moet je staalpillen eten of bepaalde voedingsmiddelen. Feiten over ijzer: vierde meest voorkomende element, al gebruikt sinds prehistorie, wordt op vele manieren gemaakt. De kringloop van blik: door sterke magneten uit afval getrokken, vormt 60% van staalafval. Autokerkhof: 14 miljoen auto’s per jaar worden gerecycled in de EU, gescheiden in plastics, lichte metalen, olie. IJzer dat overblijft wordt gebruikt voor staalfabrieken. 38 Jaarlijks worden er veel kinderen vergiftigd door medicijnen, dierensteken, chemicaliën, etc. Veel planten zijn ook giftig. De wetenschap die zich hiermee bezighoudt, heeft toxicologie. Vergiftigingsmisdrijven worden opgelost door forensische toxicologie. Alleen de dosis maakt iets tot gif. Dat is een uitspraak van Paracelsus. Zijn geneeskunst wetenschap beruste op vier pijlers: chemie, filosofie, astronomie en deugdzaamheid. 39 Papier is een matje van ruwe vezels. Ze zijn van plantaardig materiaal gemaakt. Er zijn veel soorten papier: geschept papier, papyrus (stengels van een plant uit Nijldelta), perkament (dierenhuid), lichtgevoelig papier (fotopapier – Nederlandse uitvinding), elektronisch papier (oprolbaar zuinig beeldscherm, voor op bv. billboards). In Nederland wordt het meeste papier hergebruikt (65% waarvan 65% geschikt is voor hergebruik). Hergebruikt is 25% houtpulp en 75% oud papier pulp (veel goedkoper te maken). 100% hergebruik is niet goed, want vezels kunnen maar 4 tot 6 keer hergebruikt worden. Chloor is giftig en wordt niet gebruikt bij hergebruik. Bij uitvinders is serendipiteit belangrijk, dat is het vermogen toevallige ontdekkingen te doen. 40 Vanaf de oertijd ordende men de hoeveelheid stoffen om ons heen. Alchemisten kwamen met elementenbehoud: het behouden blijven van iets essentieels in de materie. Elementen zijn niet verder te ontleden: ze zijn een basisstof. Er zijn drie magnetische materialen: ijzer, nikkel en kobalt. De leer van triaden gaat over drietallen. De leer van octaven gaat over viertallen. In 1865 kwam ‘de wet der octaven. In 1869 werd het ‘Periodiek Systeem’ gemaakt. 41 De maag houdt de Ph-waarde rond de 1: dat is behoorlijk zuur. Bij warm weer maakt de maag minder zuur en heb soms zin in een zuur citroenijsje. In onze tong zitten smaakreceptoren (holletjes waarin zoete, zure, bittere of zoute molucule precies inpassen, als een sleutel in een slot). Er is ook een vijfde smaak: umami/vetsin. Als je eten in je mond doet, komt het achter je neus: je ruikt wat er in je mond zit en proeft hier ook mee. Het gebruik van de woorden chemie en fysica is door gewoonte bepaald, er is geen scherp onderscheid. 42 Er zijn drie soorten radioactiviteit (alfa, beta en gammastralen). Alfastralen waren geladen met positief geladen heliumdeeltjes, bètastralen met negatief geladen elektronen en gammastralen is een doordringend soort röntgenstraling. Een radioactief materiaal signaal kan alledrie de stralen uitzenden. 43
Paleolithicum (oudste Stenen Tijdperk) 5000 vdj Stenen gebruikt voor sieraden en werktuigen. Neolithicum (jonge steentijd) 5000 – 3500 vdj Stenen houwelen en hamers. Predynastisch tijdperk 3500 – 3000 vdj Graven voor materiaal, materiaal bewerkt met vuur. Metalen tijdperk, valt uiteen in: Vanaf 3500 vdj (dus tot nu) Metalen heel belangrijk. 1. Kopertijd 3000 – 2200 vdj Ovens gebouwd om van koperertsen ijzer te maken. 2. Bronstijd 2200 – 1200 vdj De eerste mijnen. 3.1 Vroege ijzertijd 1200 – 500 vdj Steengroeven, smeedwerk. 3.2 Late ijzertijd 500 – 50 vdj IJzer steeds meer gebruikt. Magnetsime heeft te maken met stofeigenschappen van delfstoffen: die bestaan uit kleine deeltjes die zich als magneten gedragen (of slordig door elkaar heen, of netjes met de neuzen naar een kant). De aarde lijkt op een grote staafmagneet door de magnetische Noordpool en Zuidpool. De oorzaak van het magnetisme is heel ingewikkeld dus bekijkt men alleen de gevolgen. De vloeibare massa buitenkant van de kern van de aarde beweegt sneller dan de aardkorst en de magnetische polen bewegen langzaam naar elkaar in een elliptische baan. Het magnetische veld strekt zich oneindig in de ruimte. 44 Als bepaalde soorten rots smelten door bliksemvuur, vulkaanuitbarstingen of meteorietinslagen kan er obsidiaan gevormd worden, dat is een natuurlijke vorm van glas. De islam werkte vroeger als verbindingsschakel tussen oost en west: wetenschappelijke resultaten werden gekopieerd en verspreid en aangevuld met kennis. Het leesglas komt uit circa 1300. Driehonderd jaar later kwamen microscoop en telescoop. Die worden gemaakt door een holle en een bolle lens tegenover elkaar te plaatsen. De bril is een holle of een bolle lens. 45 Alcohol is in sommige culturen verboden. Het hoort bij verdovende drugs. Er zijn drie categorieën drugs: verdovend (versuffen en doen pijn, angst en spanning nemen af) zoals alcohol en slaappillen. De tweede categorie is pepmiddelen (verdrijven moeheid) zoals doping, cafeïne, nicotine, speed. De derde categorie heeft een geestverruimende werking (werkelijkheid op een andere manier beleven) zoals hasj en tripmiddelen zoals LSD. De natuur is ook gevaarlijk, er zijn veel giftige middelen te vinden. Vaak zijn er ook natuurlijke tegengiffen te vinden. Veel planten bevatten chemicaliën die neurotoxinen bevatten, die werken in op het zenuwstelsel. Omdat veel mensen westerse medicijnen niet kunnen betalen, moet onderzoek gedaan worden naar effectiviteit en werkingsmechanismen van traditionele medicijnen. Men is nu bezig de duizenden medicijnen in de farmacopee waarin deze info staat. 46 Grieks Vuur: een mengsel van nafta, zwavel en salpeter dat niet met water te blussen is. In het Oosten was er buskruit. Het werd eerst gebruikt voor het afschrikkende geluid, daarna voor bommen. 500 jaar daarna kwam buskruit naar het Westen. Hier werd het in vuurwapens gebruikt. Die uitvinding ging weer naar het Oosten, naar Japan. In de ‘Shogun-periode’ (stabiele periode in Japan) werd er alleen met Samurai-zwaarden gevochten. In de 19e eeuw werd nitroglycerine gebruikt. Dat was een krachtig explosiemiddel dat bij de minste trilling ontplofte. Daarna kwamen de kernwapens, en de kernwapenrace. Daarna kwamen chemische wapens: wapens die gifstoffen verspreiden. Ze worden gemaakt van onschuldige stoffen en kunnen veel schade aanrichten (verstikkend, blaartrekkend, bloedvergiftigend, traangas, zenuwgas, etc.) Hierna kwamen ook onderwaterontploffingen (pas succesvol in de 20e eeuw) zoals onder- watertorpedo’s en zeemijnen. 47 Lichtvervuiling verminderd kennis over sterrenbeelden. Vroeger was de hemel helder en zag men mythische figuren in groepen sterren. Er zijn maar enkele sterrenbeelden die echt lijken. De herkomst van onze sterrenbeelden is moeilijk te stellen. Sommige geleerden zeggen Babylonische beschaving, Egyptische of Griekse (astronoom = hij die de sterren benoemt). Europese astronomie leeft op in 15e eeuw met de eerste sterrenatlassen. In 1928 is de hele hemel in kaart. Elke ster hoort tot een sterrenbeeld. 48 Hemelkoepel Liggend op je rug: de horizon heeft in het midden de zenit. Oost en west zijn verwisseld. De poolster staat in het noorden. De ecliptica is de lijn waarlangs planeten, zon en maan bewegen. In 24 uur draait de aarde 360°. Ligt de gehele cirkel van een ster boven de horizon, zijn dat circumpolaire sterren, is dit niet het geval, is het een niet-circumpolair sterrenbeeld. De poolster staat in het verlengde van de aardas. Zijn positie verandert daarom niet. De hemelbol is een model voor de hemel. De waarnemer ziet de hele hemel om zich heen. Positie van een ster: azimut en hoogte. Azimut is kompasrichting (N=0°, O=90°, Z=180°, W=270°). De hoogte is te meten met astrolabium. Astrolabium werd opgehangen. Op draaibare wijzer zaten twee gaatjes waarmee gericht werd op een ster. De hoek kon afgelezen worden op schaal langs de rand. 49 Megalieten: rij stenen in Frankrijk zijn geplaatst in de steentijd. Ze wijzen naar het noordoosten. In Engeland staat ook een megalithisch monument: Stonehenge. De bouwers hebben gelet op beweging hemel, belangrijk waren de zon en de maan. De symmetrieas legt zomerzonnewende vast, de stenen geven plaatsen van opkomst en ondergang zon aan. Het was een bindend element voor agrarische gemeenschap. Het was een neolithische kalender, zo kon men seizoenen volgen en zo zaaitijden bepalen. Ook was het een religieus centrum. Maankalenders zijn de oudste kalenders. Ze functioneren niet goed want afwisseling seizoenen loopt niet goed. Herkomst van onze kalender ligt in het Midden-Oosten. In Egypte baseerden ze de kalender op de Nijlstand (overstroming, tijd van opkomst gewas, tijd van oogst). Deze kalender had een correctie nodig van 5 dagen per jaar. De Griekse kalender klopte ook niet, veel dagen correctie nodig. De Juliaanse kalender was zonnekalender. Per maand 31 dagen, plus 1 dag per 4 jaar extra. Seizoenen klopten niet: daarom werden schrikkeljaren weggelaten bij eeuwen en jaartallen die deelbaar waren door 400. 50 De richting van de zonnestralen bepaalt de warmte. Op de evenaar valt de zon recht op de aarde en is geconcentreerd. Hoe meer van de evenaar af, hoe schuiner de stralen vallen, hoe minder geconcentreerd en hoe minder warm. In de tropen zijn veel epidemieën zoals malaria en Bilharzia. Wij hebben die ziekten niet door de winter die voor ons alle insecten en parasieten doodt. De aardas staat schuin in een hoek van 23,5°. Door de draaiing vallen de stralen op verschillende tijden op verschillende plaatsen loodrecht op de aarde - de seizoenen. De lengte- en breedtegraden zijn lijnen over de wereldkaart die op gelijke afstand van elkaar getrokken zijn. Ze liggen parallel aan de lijn door Alexandrie. De positie op de aarde kan hierdoor bepaald worden. 51 Bij gemeenschappen ontstaat een behoefte aan tijd. Vroeger werden de tijd ook bijgehouden, door bijv. de dagen te tellen en vast te leggen d.m.v. een telmechanisme (knopen in een touw). De Egyptenaren hadden de gnomon (zonnewijzer). M.b.v. de richting en lengte van schaduw kon tijd berekend worden. In de 14e eeuw kwamen de eerste mechanische klokken. In de 16e eeuw hadden klokken “nog maar” een afwijking van 15 min. per dag. Nu hebben we de elektronische klok. Er worden elektrische trillingen gebruikt waarin een lading heen en weer gaat. Zijn minder schokgevoelig en hebben minder energie nodig dan mechanische klokken. De meest nauwkeurige klokken zijn atoomklokken. Biologische klok: bij regelmatig leven weet lichaam wanneer er bijv. opgestaan of gegeten moet worden. Het kan ook problemen geven: jetlag. De werking van de biologische klok is onbekend. Tijd kan niet worden teruggedraaid. Tijd bestaat uit gebeurtenissen met een begin en een eind. Ruimtetijd (A. Einstein) beschrijft 4 delen van het universum: 3d in ruimte (L,B,H), 1d in tijd (duur). Het is onmogelijk om alleen over tijd te spreken: het hangt altijd samen. Plancktijd is de kleinste betekenisvolle lengte van tijd. 52 Wetenschappers gebruiken modellen om te verklaren en te voorspellen. De zenitlijn in een model wijst in een punt boven het hoofd van de waarnemer, recht naar boven. De horizonlijn is de raaklijn met de aarde. Ook 3 gezichtspunten van de maan worden getekend: twee naar de randen van de maan, een naar de schaduwlijn van de maan. De hoek die een gezichtslijn maakt met zenitlijn wordt opgemeten: je kunt dan tekenen waar de maan aan de hemel staat. De eerste man op de maan was Neil Armstrong in juli 1969. Uiteindelijk zullen we de maan verliezen. De maan zorgt voor eb en vloed. De aarde bevindt zich in zwaartekrachtveld van maan. De maan trekt harder aan kant van aarde die dichtbij is dan die die veraf is. Daardoor ontstaat eb en vloed. Dit kost energie die de maan verliest. 4 miljard jaar geleden stond de maan 5x dichterbij, was ook 5x zo groot aan de hemel, zorgde voor 30x zoveel verschil in het waterpijl dan nu. 53 Positie op aarde wordt vastgelegd m.b.v. coördinaten. Het coördinatennet bestaat ui breedteparallellen en meridianen (lengtegraden). Een zeeman op het noordelijk halfrond kijkt naar de Poolster. Deze staat in het verlengde van de aardas, is altijd in het noorden en te vinden m.b.v. het “steelpannetje”. Hij berekend zijn breedtegraad door middel van de hoogte van de poolster. De kwadrant (hoogtemeter) was moeilijk te gebruiken op het dek door de schommelingen. Het astrolabium was verzwaard. Er zaten twee vinnen op die schaduw van de zon op de knie van de waarnemer projecteerden. Vielen deze samen, dan wees de wijzer (alidade) de zonshoogte aan. De Jacobsstaf werd gebruikt om hoeken te meten. Maar om de zonshoogte te bepalen, moest je recht in de zon kijken. Je kon ook niet scherpstellen op een object, en daarna pas op het tweede. Daarna kwam de Davis-kwadrant, en de octant en sextant. De werking wordt duidelijk op pag. 246. 54 De lengtegraad is moeilijk te bepalen omdat de breedteparallel vastligt in de ruimte, terwijl de meridiaan beweegt. De lengtegraad kan bekeken worden met tijd. Op thuishaven wordt tijd gemeten, elk uur later is 15° verandering. Er werden ook veel kwakzalversmiddelen bedacht, zoals het met het mededogenpoeder en gewonde dier aan boord. Daarna wilde men kijken naar de hemelklok. Eerst naar de manen rond Jupiter, maar die waren moeilijk waarneembaar. Men keek naar de afstand van maan en de zon. Het was echter moeilijk hiermee de tijd te bepalen. De klok was toch het handigste. Maar door bewegingen schip, verschil in zwaartekracht, hitte, kou, vocht en droogte was deze niet nauwkeurig. John Harrisson ontwikkelde een klok die zich doordat ze van tropisch hout gemaakt was dat eigen vocht afscheidde niet beïnvloedbaar was. Deze klok heette de H-1 en liep slechts enkele seconden achter per 24 uur. De H-2 en H-3 die hij ontwierp waren beter. De H-4 won de prijs. Deze is kleine, nauwkeurige klok (5 seconden afwijking op 81 dagen). Hij kreeg de prijs toch niet omdat hij maar een kleine horlogemaker was, niet goed genoeg voor de prestigieuze prijs. 55 Astrologie gaat ervan uit dat grote lijnen in iemands leven bepaald zijn door de kosmos bij diens geboorte. De astrologie is gebaseerd op wat er in de hemel te zien is. Veel later pas kwam de zodiak - dierenriem (deze periode is begrensd - in de 7e eeuw vdj. sprak men alleen over maansverduistering, in de 5e over de dierenriem). De hemelbaan is opgedeeld in 12 sterrenbeelden -> dierenriem. De baan van de zon langs de hemel is de ecliptica. Als de zon bij geboorte voor steenbok stond, was het sterrenbeeld steenbok. Later maakten de astrologen beweging van hemellichaam voorspelbaar -> einde mythologie. Copernicus bewees dat astrologie gemakkelijk te verklaren was. Astrologie klopt nu niet meer: door lange tijd vertoont de aardas een tolbeweging. Dus het sterrenbeeld wordt verkeerd aangewezen in het stelsel van Copernicus (pagina 254). Wetenschappelijk gezien is de astrologie dood: planeten hebben geen invloed op je leven (ze staan te ver af).
Nieuwe apparaten: steeds beter, hogere capaciteit, niet veel duurder, gebruiksvriendelijker, meer computerelektronica erin. Sommige mensen stopten met werken: het ging te snel/te eng/konden er niet mee omgaan. Sommigen vonden het positief. Ontwikkelingen van geneeskunde: nu dingen mogelijk die vroeger onvoorstelbaar waren, ziekten voorkomen/genezen. 3 Laboratoria niet openbaar: concurrentie, pottenkijkers, gevaarlijk. Het beeld van wetenschappers is vervormd. Mensen betaalden mee aan onderzoeken, en later kregen ze inzicht in resultaten. De wetenschappers worden nu gezien als gewone mensen. Nieuwsgierigheid goede eigenschap voor journalisten, politierechercheurs. Nieuwsgierigheid is natuurlijk (kinderen: wat, waarom), maar ouders leren het ze af. Onderzoekers stellen zich de vragen: Hoe komt het dat, waardoor gaat het op deze wijze, wat zorgde ervoor dat, hoe kun je het zo doen dat er ... gebeurd? Onderzoeken de antwoorden met laboratoria, apparatuur, computers, chemicaliën. Elke wetenschappelijke vraag vraagt om zijn eigen benadering. 4 Wetenschap kan veel drijfveren hebben: nieuwsgierigheid, rijkdom, aanzien, etc. ‘Science parks’ zijn onderzoeksinstellingen die onderzoek doen voor commerciële doeleinden. Vroeger kregen burgers nauwelijks iets mee van onderzoeken. Maar nu is het te zien op TV, te lezen in kranten. Ook de regering en de volksvertegenwoordiging houdt zich ermee bezig (zij geven het geld voor onderzoek). 5 Producten met de GRAS-status zijn voorlopig toegelaten, er kunnen achteraf nog risico’s ontdekt worden. Het is pas sinds 1997 door sigarettenfabrikanten erkend dat roken schadelijk kan zijn en verslavend is, dat had schadevergoedingen ten gevolg. Reclame voor roken is verboden. Soms wordt er een convenant gesloten over verboden: niet wettelijk of in een contract vastgelegd, maar wel plechtig beloofd. Ook moeten fabrikanten waarschuwingen op pakjes sigaretten zetten. PVC bevat leverkankerverwekkende vinylchloride. In speelgoed werd weekmaker gedaan, speelgoed werd soms opgegeten. De weekmaker loste op en de keiharde stukken speelgoed bleven over in maag. Nu is veel ervan uit de winkels verdwenen, of staat is er een waarschuwing op de verpakking. Weekmaker veroorzaakt vervrouwelijking onder waterdieren: er komen steeds minder mannetjes. 6 De pil heeft voordelen (anticonceptie) en nadelen (kan trombose veroorzaken). Aspirine kan dodelijk zijn voor kinderen. Paracetamol is een van de veiligste geneesmiddelen. De bijsluiter is wettelijk verplicht, er staan bijwerkingen, doseringen en meer in. Fabrikanten willen d.m.v. bijsluiter ook schadeclaims voorkomen. Gezondheidsorganisaties wegen voordelen op tegen nadelen en beslissen of medicijn op markt komt. Daarna kiest de gebruiker. 7 Asbest werd gebruikt als brandwerend en isolerend materiaal. Nu niet meer, want het
De cel sterft af: veroorzaakt verlies hersencellen. Gevolgen: schokkige beweging, evenwichts-stroornis, dementie, blindheid, hallucinaties. Sperma, eicellen, embryos bewaard voor toekomstig gebruik. Stasis: levensprocessen staan stil. Na ontdooiing gaat leven door. Coma: door hersenbeschadiging bewusteloos, eten/drinken via infuus, uitscheiding opgevangen. Ontwikkeling gaat door. Hersendood: alle hersenactiviteit is uitgevallen. Zwangere vrouwen tot bevalling kunstmatig in leven gehouden. 13 Machines zorgden voor verandering: sneller vervoer, lopende bandwerk. Robots in industrie: goedkoper dan arbeiders, lang werken, spaart kosten (loon). Saaie werk overgenomen. Handig voor gevaarlijke/preciese handelingen. Robots heffen banen op, zorgen ook voor nieuwe (programmeurs, technici, etc.). Robots veel gebruikt. Robots in medische wereld: precieze operaties (veel nauwkeurig dan mensen). Robots ook als speelgoed. Robots moeten in toekomst huishoudelijke klusjes opknappen, zoals grasmaaien, stofzuigen. Nasa wil robot-astronauten maken voor verkenning ruimte. Nanotechnologie: individuele atomen oppakken/verschuiven. Mogelijk in te grijpen in individuele cellen. Computers kunnen robots aansturen (snel, veel tegelijk) maar niet goed patronen herkennen/dingen leren. Neurale netwerken: getrainde netwerken, beter in staat te navigeren en beelden/spraak te herkennen. Cyborg: mengvorm mens/machine. Ingebouwde chips herstellen zenuwverbindingen, laten ogen/oren/spieren weer werken. 14 Kwantumtheorie (overeenkomst met Griekse oudheid): medici beperken zich tot waarnemen uiterlijke kenmerken patiënten (geen snijwerk). Vanaf 1300 werd er gesneden in lijken. Onzekerheidsrelatie: door uitvoering experiment wordt een ander verstoord, en andersom. Glycerol/methanal: conserveermiddel vanaf 1886. Formaline vanaf 1893 (sterk water). Plastinatie: aceton verving lichaamsvloeistoffen, en daarna vervingen kunststoffen aceton. Lichamen konden zo geconserveerd worden. 15 Griekse geneesheer dacht bij gezonde mensen evenwicht was tussen lichaamssappen: bloed, slijm, gele gal, zwarte gal. Ziekte was verstoring evenwicht. Keken naar kleur, geur, dichtheid van deze sappen. Piskijkers: keken naar kleur, plaats troebelheid en neerslag in urine, bepaalden zo welk orgaan ziek was. Bloed, slijm en urine worden nu biochemisch geanalyseerd. Biosensoren: combinatie biologisch molecuul (enzym/antilichaam) en elektronische chip. Enzym bindt zich aan molecuul en geeft signaal aan chip, deze zet om in elektrisch signaal. Gemeten waarden afleesbaar van scherm. Elektrocardiogram ECG: impulsgeleiding van hart zichtbaar. Elektro-encefalogram EEG geeft activiteit verschillende hersendelen in grafieken weer. Percussie: kloppen op borstkas (helderheid geluiden geeft info over slijm). Stethoscoop: versterkt geluiden ademhaling/hartslag. Doptone: zendt hoogfrequente geluidsgolven uit, vangt weerkaatste geluidsgolven op, hoort hartslag (zoals sonar). Echoscoop: zendt hoogfrequente golven uit, vangt weerkaatste geluidsgolven, zet om in beeld. C(A)T / NMR / PET-scan: vormen 3d beelden van lichaam. NMR brengt weefsels/ organen in beeld, PET-scan stofwisselingsactiviteit organen. Kijkoperaties m.b.v. endoscoop: camera kijkt in BV. knie, weefselmonsters worden genomen en onderzocht, met als doel vaststelling ziekten, BV. kanker. Arts kan zien wat er gebeurt op monitor. Microscoop: bekijkt cellen/weefsels, met als doel vaststelling kwaadaardig gezwel, geschiktheid spierweefsel voor krachtsport/duursport, zwangerschap. 16 Vroegere verklaringen oorzaken ziekten: betovering/straf van god/verstoring evenwicht (bloed, slijm, gele gal, zwarte gal). Oplossingen: betovering opheffen/liefdevolle verzorging/natuurgeneeskunde (aanvulling tekorten met als doel evenwicht maken). Maden ingezet voor schonen wonden. Nu worden tekorten ook aangevuld. Placebo: nepmedicijn, door geloven in werking vooruitgang bereikt. Dubbelblind uitvoeren van placeboproef: patiënten/proefpersonen mogen niet weten of medicijn echt is. Reductionistische benadering: vooral gekeken naar afzonderlijke weefsels/organen. Holistische benadering: mens gezien als geheel maatschappelijke, geestelijke, lichamelijke factoren. Alternatieve geneeswijzen: homeopathie, kruidengeneeskunde, acupunctuur. Homeopathie: kleine hoeveelheden van geneesmiddelen. Vraagt persoonlijke dingen, bepaald mee aan voorschrift: dezelfde klachten kunnen van andere ziekte zijn. Vaccinatie: kleine hoeveelheid virus toegediend, lichaam vormt afweer. Kruidengeneeskunde/fysiotherapie: plantenextracten bevorderen bijv. de slaap bij slapeloosheid. Gevaren: platen- extracten verschillen per plant, kan negatieve gevolgen hebben. Yin en Yang: tegengestelde krachten (uitingen levensenergie die in bepaalde meridianen (banen) in lichaam lopen) houden elkaar in evenwicht. Acupunctuur: prikken in juiste meridianen herstelt evenwicht. 17 Preventie ziekten: gezonde leefwijze (beweging, dieet, hygiëne, gebruik condoom). Steeds meer abortus: dit is gratis, condooms zijn duur. Te weinig voorlichting. Voorlichtingscampagnes voor preventie, BV. over alcohol, drugs, tabak, ook aids. Vaccineren is preventief (zie 16). Screening/bevolkingsonderzoek: onderzoek naar ziekten in grote groep. Vaccinatie zorgde ervoor dat sommige epidemieën niet meer voorkomen (difterie, polio, kinkhoest). Bepaling of inenting nodig is: 1. ernst van ziekte, 2. mate bescherming van vaccin, 3. kosten, 4. ziekte moet goed opspoorbaar zijn, 5. ziekte moet te genezen zijn, 6. zeldzaamheid ziekte. Bezwaren tegen vaccinatie: tegen wil God in, verzwakt lichaam, vaccinatie oorzaak allergieën. Behandeling ziekte: dieet, medicijnen, operaties (chirurgie), radiotherapie (bestraling), cytostatica (remmen celdeling: chemotherapie). Genetische modificatie: defect gen vervangen doorn normaal gen (verboden bij mensen). Genetische modificatie bij eicel heet kiembaangentherapie. Alle gedeelde cellen van embryo zijn dan aangepast. Somatische gentherapie: erfelijke ziekten niet doorgegeven aan nageslacht. Toegepast, maar geen succes. Bij ongeneselijk zieken wordt pijnbestrijding gedaan: BV. morfine toegediend als pijnstiller. Lijkt veel op euthanasie. 18 Man onvruchtbaar: zaaddonor (KID: meerder zaden, ICSI: 1 zaadje) Vrouw onregelmatige eisprong: hormoonbehandeling (hormonen zwangere vrouwen) Vrouw ongastvrije baarmoeder: draagmoeder ('leent haar baarmoeder uit') Man en vrouw (eicel blokkeert zaden): buiten lichaam sperma/eicellen samengebracht (IVF/GIFT). Laatste oplossing: adoptie. Ontstaan klonen: eeneiige tweeling (een eicel), weefselkweek (eitjes planten klonen). Kunstmatige klonen: 1. Embryo in stukken verdeelt, alle stukken ontwikkelen apart. 2. Kern embryonale cel in eicel ingebracht. 3. Kern uit lichaamscel van een dier genomen, in eicel ingebracht. In 17e/18e eeuw: Inbakeren: van oksels tot voeten in doek gewonden (zou hierdoor 'recht' worden). Daarna op bakermat gelegd (rieten mand met rugleuning) bij het vuur (warmte). Natte luiers in dit vuur gedroogd. Baker: oudere vrouw met ervaring zorgde voor kinderen. Min: zoogmoeder die baby's zoogt. 19 Prothesen: bestuurbare kunststof armen/benen die mechanische functies vervangen. Kunstnier: kunststof buis die taak van een nier overneemt. 3 maal per week/4 uur lang moet patiënt gedialyseerd worden. Hart-longmachine: neemt taak van het hart en de longen over tijdens openhartoperatie. Transplantatie: organen/huid/weefsel van donor wordt bij patiënt ingezet. Afstotingsgevaar: lichaam herkent celmembranen en ziet zo of cellen tot het lichaam behoren of niet. Soms stoot het lichaam het orgaan af: cellen worden dan aangevallen en vernietigd. Soms is het andersom: de cellen van het orgaan doden cellen van het lichaam. Donororganen/weefsels worden meestal uit overledenen gehaald. Deze wordt dan kunstmatig in leven gehouden. Soms leeft donor nog bij verwijderen van 'overbodige organen' (nier, deel van lever), of bij het afgeven van bloed. In Nederland wordt het donor worden niet betaald, in India wel. In Nederland moet je aangeven of je donor wil zijn. In BV. België is het andersom. Xenotransplantatie: dieren zijn donor. Het is mogelijk dat de navelstreng opgeslagen wordt in weefselbank als de persoon een bloedziekte krijgt, dan kunnen de stamcellen uit navelstreng gebruikt worden voor een beenmergtransplantatie (zonder afstotingsgevaar of afhankelijkheid van donor). Het is mogelijk organen te kweken, zoals oren op rug van muis. Het is moeilijk hart/lever/longen te kweken. Jehova's zijn tegen bloedtransfusie: ze vinden dat de ziel in het bloed zit. 20 Stabiel intern milieu: lichaam zorgt ervoor dat omstandigheden goed blijven: temperatuur, zuurstofgehalte, glucosegehalte, zuurgraad bloed, osmotische waarde bloed (zoutgehalte). Rode bloedcellen vervoeren zuurstof, witte bloedcellen vernietigen ziekteverwekkers. 21 Levende ziekteverwekkers: Infecties: een bacterie is ondanks bescherming van huid binnengedrongen en deelt elke 20 minuten. Het intern milieu van lichaam is ideaal. Van meeste infectieziekten kan het lichaam zelf herstellen, het vormt afweer. Sommige ziekten kun je maar een keer hebben (lichaam is immuun). Een virus kan alleen in 1 cel delen. Niet-levende ziekteverwekkers: asbest, teer, kwik zijn giftige stoffen. De pest werd door-gegeven doorvlooien die leefden in huid van zwarte rat. Contagium: vroegere benaming voor ziekteverwekkers, men kon nl. levende/niet-levende ziekteverwekkers niet onderscheiden. Men wist niet waar ziekten vandaan kwamen, en bedachten de oorzak van ziekten, BV. miasma (moerasgassen) veroorzaakte malaria. Antisepsis: bacteriedodende fenol verstuiven in operatiekamer. Asepsis: alles dat in aanraking komt met wond is gesteriliseerd (nu nog gebruikt). 28 - Ouderen, baby’s, marathonlopers: uitkijken voor warmte. Lichaamstemp. belangrijk voor gezondheid (41° dodelijk). Dieren: lichaamstemp. verschilt. - Uitvinder thermometer: Santorio Santorio (niet Galileo Galilei). - D.G. Fahrenheit was glasblazer, maakte wetenschappelijke instrumenten. 1709: eerste alcoholthermometer, 1714: eerste wetenschappelijk bruikbare kwikthermometer. 1724: Fahrenheit-temperatuurschaal (gebruikt in Angelsaksische landen). - Leven mogelijk op aarde, temperatuur tussen 10° en 20° graden. 29 - Ecologisch evenwicht: levende/niet-levende bestanddelen gelijk in aantal van gelijke soort. Platen, dieren, mensen met de omgeving vormen ecologisch evenwicht (dynamisch: verandert). Grote veranderingen: evenwicht vestoord. - Bestanddelen bodem: zand, klei, water, lucht, plantaardig/dierlijk afvalmateriaal. Verschillende soorten grond: klei, zand (verschil: grootte korrels): verweringsproducten bergen/rotsen. Bevat humus: ontstaat door invloed van schimmels/bacteriën uit planten-/dierenresten. Door vermenging met klei: lossere grond: water afgevoerd, lucht binnenkomen. Door drogen/bakken vormt zich hard, vuurvast, waterdicht materiaal. Ook gebruikt voor boetseerkunst. - Aardkorst: tot 100 m. diepte is aarde koel, bij 1000 m. warm. Bestaat uit gesteente, tot 70 km. diep. Daaronder: magma (hoge temperatuur en druk: vulkaanuitbarsting). - Aardmantel: van 70 km. tot 2900 km. Half gesmolten, zacht, witheet (>1000°): beweegt. - Verwarming met warmtepompen (80 m. diep): bodemwater 10°-12°, propaan samengeperst: warm (naar radiotor). Daarna druk verlaagd (koud), terug naar aarde, warmer, etc. 30 - Water is verontreinigd met wasmiddelen, urine en fecaliën. Gaat naar rioolwaterzuiverings- installatie. Rioolwater: huishoudelijk, industrieel, regenwater. - Reiniging: 1. roosters – bezinking – olie-/vervangers, 2. biologisch (bacteriën) – beluchting – zuiveringsslib bezinken. Drinkwater sinds jaren 70 uit spaarbekkens Biesbosch (Brabant). - Microvezeldoek: 70% polyester, 30% polyamide. Vuil hecht aan fijne, dunne vezels. 31 - Toekomstvisies. 1. Ignis (Didier de Choussy): energiebronnen aarde verbruikt. Gang naar vuurbol middelpunt aarde, eromheen overkoepelde stad met 25.000 inwoners. 2. Gaia-hypothese (James Lovelock): invriezen, ontbinding voorkomen, reanimeren. 3. Grenzen aan de groei (Club van Rome): aarde vervuild, grondstoffen uitgeput, broeikaseffect. - Optimistische visie: wetenschap/techniek vinden oplossing (landbouw, recycling, kernfusie). - Pessimistische visie: natuur zal terugslaan. 4. Daisyworld: opwarmende/afkoelende aarden. Organismen veranderen temperatuur aarde. - Anaërobe organismen: zonder zuurstof, maar vergisting organische stoffen. 3,5 mjg: organisme, zon als energiebron. Door fotosynthese zuurstof gevormd. Alles dood, nieuwe cellen. Geologen: vanaf 2 mjg metaalertsen gevormd: zuurstof en leven, ademend leven. 32 - Kringloop water: waterdamp – condenseert: regendruppels – regen – zee. Mensen ook in kringloop (drinken – plassen – zweten). - Mensen ontbinden, bouwmateriaal (atomen) beschikbaar voor andere organismen. - Koolstofkringloop: troposfeer: groene planten nemen koolstofdioxide opnemen, maken water, glucose, zuurstof. Glucose opgenomen dieren. Cellen verbranden, water en koolstofdioxide ontstaan. Broeikaseffect verandert temperatuur aarde. 33 - Explosieven gebruikt voor oorlog, zoektocht mineralen, onderzoek samenstelling aardkorst. Bestaan uit kaliumnitraat, koolstof, zwavel. Kaliumnitraat: nitraathoudende aarde, as, emmer, geweven stof, platte pan, water, mes/schroevendraaier, alcohol, warmtebron, papier/plakband. - Kneedplastic: sommige nitroverbindingen zijn olieachtige vloeistoffen. Worden plastic en sluiten springstoffen op: kneedplastic. - IMS: afgezogen lucht, opgezogen stof uit bagage onderzocht. - NQR: scanners (met radiogolven van lage intensiteit) onderzoeken molekuulstructuren. Bij explosief: uniek signaal. Explosieven niet zichtbaar bij röntgen opgespoord. Ook honden gebruikt voor opsporen. - Zwaard/pijl (20 mensen), kanon (34.000 mensen), nucleaire bommenwerper (200 miljoen mensen). - Vernietiging: botsing hemellichaam. Dinosauriërs uitgestorven, zoogdieren kregen een kans. 34 - Wit licht: mengsel kleuren van regenboog. Veroorzaakt door prismawerking druppeltjes. Licht heeft geen medium nodig. Elke kleur heeft eigen golflengte, elektromagnetische spectrum (röntgenstraling, gammastraling, radar, microwave, radiogolven. - Draadloze afstandscommunicatie: 1873, elektromagnetische golven in ruimte: licht. - 1888: produceert vonken: elektromagnetische golven opgewekt. Cirkel met opening ontvangt. Bewijst theorie Maxwell. - Marconi: hertze golven. Met morsesleutel en elektrische bel verzend hij signalen. 1897: 18 km verzenden. Atmosfeer kaatsen golven terug en verzend kan verder. - AM (amplitude-modulatie) – amplitude variëren. FM (frequentie-modulatie) – frequentie variëren. Metalen houden radiogolven tegen: radar. - Elektromagnetische straling gevaarlijk als golflengte kleine is dan die van licht. 35 - Ozon: lichtblauw gas: gevaarlijk bij inademing irriterend/giftig. Beschermt tegen UV-straling. - Remote sensing: UV en IR straling meten. Radarstraling uitzenden en terugvangen. Warmtebeelden kan omgezet worden in beelden. - Dikte ozonlaag maten dmv GOME, hoeveelheid ozon en andere gassen. - CFK-Gas en vulkaanuitbarstingen breken ozon af. Verdrag van Montreal: verbod. - UV-straling: 4 uur in de zon = maximum. Huidkanker, ogen aangetast (foto-keratitis), melanomen (soort moedervlek, bloedend), immuunsysteem aangetast. Plankton gedood. - Atmosfeer: exosfeer, thermosfeer, mesosfeer, stratosfeer, troposfeer. - Aantasting ozon: SFK, gas rijstvelden, methaan, fabrieken. 36 Massa gaat nooit verloren bij een chemische reactie. Soms komt er massa bij, zoals bij metaal. Vroeger dacht men dat alles flogiston bevatte, een vuurstof. Dat is niet waar, bij brand is brandstof nodig. Feiten over alcohol: brandbaar, giftig, sociaal belangrijk (mensen worden minder geremd), is zelf te maken. Bij alcoholintolerantie kun je niet tegen alcohol, dat komt door de afwezigheid van ALDH. Alcohol wordt dan niet helemaal afgebroken. Materie is iets dat massa heeft, en als je dat kunt aantonen of meten. 37 Hemoglobine zit in rode bloedcellen – zorgt voor transport van zuurstof door bloed. In hemoglobine zit ijzer. Bij een tekort wordt je moe en moet je staalpillen eten of bepaalde voedingsmiddelen. Feiten over ijzer: vierde meest voorkomende element, al gebruikt sinds prehistorie, wordt op vele manieren gemaakt. De kringloop van blik: door sterke magneten uit afval getrokken, vormt 60% van staalafval. Autokerkhof: 14 miljoen auto’s per jaar worden gerecycled in de EU, gescheiden in plastics, lichte metalen, olie. IJzer dat overblijft wordt gebruikt voor staalfabrieken. 38 Jaarlijks worden er veel kinderen vergiftigd door medicijnen, dierensteken, chemicaliën, etc. Veel planten zijn ook giftig. De wetenschap die zich hiermee bezighoudt, heeft toxicologie. Vergiftigingsmisdrijven worden opgelost door forensische toxicologie. Alleen de dosis maakt iets tot gif. Dat is een uitspraak van Paracelsus. Zijn geneeskunst wetenschap beruste op vier pijlers: chemie, filosofie, astronomie en deugdzaamheid. 39 Papier is een matje van ruwe vezels. Ze zijn van plantaardig materiaal gemaakt. Er zijn veel soorten papier: geschept papier, papyrus (stengels van een plant uit Nijldelta), perkament (dierenhuid), lichtgevoelig papier (fotopapier – Nederlandse uitvinding), elektronisch papier (oprolbaar zuinig beeldscherm, voor op bv. billboards). In Nederland wordt het meeste papier hergebruikt (65% waarvan 65% geschikt is voor hergebruik). Hergebruikt is 25% houtpulp en 75% oud papier pulp (veel goedkoper te maken). 100% hergebruik is niet goed, want vezels kunnen maar 4 tot 6 keer hergebruikt worden. Chloor is giftig en wordt niet gebruikt bij hergebruik. Bij uitvinders is serendipiteit belangrijk, dat is het vermogen toevallige ontdekkingen te doen. 40 Vanaf de oertijd ordende men de hoeveelheid stoffen om ons heen. Alchemisten kwamen met elementenbehoud: het behouden blijven van iets essentieels in de materie. Elementen zijn niet verder te ontleden: ze zijn een basisstof. Er zijn drie magnetische materialen: ijzer, nikkel en kobalt. De leer van triaden gaat over drietallen. De leer van octaven gaat over viertallen. In 1865 kwam ‘de wet der octaven. In 1869 werd het ‘Periodiek Systeem’ gemaakt. 41 De maag houdt de Ph-waarde rond de 1: dat is behoorlijk zuur. Bij warm weer maakt de maag minder zuur en heb soms zin in een zuur citroenijsje. In onze tong zitten smaakreceptoren (holletjes waarin zoete, zure, bittere of zoute molucule precies inpassen, als een sleutel in een slot). Er is ook een vijfde smaak: umami/vetsin. Als je eten in je mond doet, komt het achter je neus: je ruikt wat er in je mond zit en proeft hier ook mee. Het gebruik van de woorden chemie en fysica is door gewoonte bepaald, er is geen scherp onderscheid. 42 Er zijn drie soorten radioactiviteit (alfa, beta en gammastralen). Alfastralen waren geladen met positief geladen heliumdeeltjes, bètastralen met negatief geladen elektronen en gammastralen is een doordringend soort röntgenstraling. Een radioactief materiaal signaal kan alledrie de stralen uitzenden. 43
Paleolithicum (oudste Stenen Tijdperk) 5000 vdj Stenen gebruikt voor sieraden en werktuigen. Neolithicum (jonge steentijd) 5000 – 3500 vdj Stenen houwelen en hamers. Predynastisch tijdperk 3500 – 3000 vdj Graven voor materiaal, materiaal bewerkt met vuur. Metalen tijdperk, valt uiteen in: Vanaf 3500 vdj (dus tot nu) Metalen heel belangrijk. 1. Kopertijd 3000 – 2200 vdj Ovens gebouwd om van koperertsen ijzer te maken. 2. Bronstijd 2200 – 1200 vdj De eerste mijnen. 3.1 Vroege ijzertijd 1200 – 500 vdj Steengroeven, smeedwerk. 3.2 Late ijzertijd 500 – 50 vdj IJzer steeds meer gebruikt. Magnetsime heeft te maken met stofeigenschappen van delfstoffen: die bestaan uit kleine deeltjes die zich als magneten gedragen (of slordig door elkaar heen, of netjes met de neuzen naar een kant). De aarde lijkt op een grote staafmagneet door de magnetische Noordpool en Zuidpool. De oorzaak van het magnetisme is heel ingewikkeld dus bekijkt men alleen de gevolgen. De vloeibare massa buitenkant van de kern van de aarde beweegt sneller dan de aardkorst en de magnetische polen bewegen langzaam naar elkaar in een elliptische baan. Het magnetische veld strekt zich oneindig in de ruimte. 44 Als bepaalde soorten rots smelten door bliksemvuur, vulkaanuitbarstingen of meteorietinslagen kan er obsidiaan gevormd worden, dat is een natuurlijke vorm van glas. De islam werkte vroeger als verbindingsschakel tussen oost en west: wetenschappelijke resultaten werden gekopieerd en verspreid en aangevuld met kennis. Het leesglas komt uit circa 1300. Driehonderd jaar later kwamen microscoop en telescoop. Die worden gemaakt door een holle en een bolle lens tegenover elkaar te plaatsen. De bril is een holle of een bolle lens. 45 Alcohol is in sommige culturen verboden. Het hoort bij verdovende drugs. Er zijn drie categorieën drugs: verdovend (versuffen en doen pijn, angst en spanning nemen af) zoals alcohol en slaappillen. De tweede categorie is pepmiddelen (verdrijven moeheid) zoals doping, cafeïne, nicotine, speed. De derde categorie heeft een geestverruimende werking (werkelijkheid op een andere manier beleven) zoals hasj en tripmiddelen zoals LSD. De natuur is ook gevaarlijk, er zijn veel giftige middelen te vinden. Vaak zijn er ook natuurlijke tegengiffen te vinden. Veel planten bevatten chemicaliën die neurotoxinen bevatten, die werken in op het zenuwstelsel. Omdat veel mensen westerse medicijnen niet kunnen betalen, moet onderzoek gedaan worden naar effectiviteit en werkingsmechanismen van traditionele medicijnen. Men is nu bezig de duizenden medicijnen in de farmacopee waarin deze info staat. 46 Grieks Vuur: een mengsel van nafta, zwavel en salpeter dat niet met water te blussen is. In het Oosten was er buskruit. Het werd eerst gebruikt voor het afschrikkende geluid, daarna voor bommen. 500 jaar daarna kwam buskruit naar het Westen. Hier werd het in vuurwapens gebruikt. Die uitvinding ging weer naar het Oosten, naar Japan. In de ‘Shogun-periode’ (stabiele periode in Japan) werd er alleen met Samurai-zwaarden gevochten. In de 19e eeuw werd nitroglycerine gebruikt. Dat was een krachtig explosiemiddel dat bij de minste trilling ontplofte. Daarna kwamen de kernwapens, en de kernwapenrace. Daarna kwamen chemische wapens: wapens die gifstoffen verspreiden. Ze worden gemaakt van onschuldige stoffen en kunnen veel schade aanrichten (verstikkend, blaartrekkend, bloedvergiftigend, traangas, zenuwgas, etc.) Hierna kwamen ook onderwaterontploffingen (pas succesvol in de 20e eeuw) zoals onder- watertorpedo’s en zeemijnen. 47 Lichtvervuiling verminderd kennis over sterrenbeelden. Vroeger was de hemel helder en zag men mythische figuren in groepen sterren. Er zijn maar enkele sterrenbeelden die echt lijken. De herkomst van onze sterrenbeelden is moeilijk te stellen. Sommige geleerden zeggen Babylonische beschaving, Egyptische of Griekse (astronoom = hij die de sterren benoemt). Europese astronomie leeft op in 15e eeuw met de eerste sterrenatlassen. In 1928 is de hele hemel in kaart. Elke ster hoort tot een sterrenbeeld. 48 Hemelkoepel Liggend op je rug: de horizon heeft in het midden de zenit. Oost en west zijn verwisseld. De poolster staat in het noorden. De ecliptica is de lijn waarlangs planeten, zon en maan bewegen. In 24 uur draait de aarde 360°. Ligt de gehele cirkel van een ster boven de horizon, zijn dat circumpolaire sterren, is dit niet het geval, is het een niet-circumpolair sterrenbeeld. De poolster staat in het verlengde van de aardas. Zijn positie verandert daarom niet. De hemelbol is een model voor de hemel. De waarnemer ziet de hele hemel om zich heen. Positie van een ster: azimut en hoogte. Azimut is kompasrichting (N=0°, O=90°, Z=180°, W=270°). De hoogte is te meten met astrolabium. Astrolabium werd opgehangen. Op draaibare wijzer zaten twee gaatjes waarmee gericht werd op een ster. De hoek kon afgelezen worden op schaal langs de rand. 49 Megalieten: rij stenen in Frankrijk zijn geplaatst in de steentijd. Ze wijzen naar het noordoosten. In Engeland staat ook een megalithisch monument: Stonehenge. De bouwers hebben gelet op beweging hemel, belangrijk waren de zon en de maan. De symmetrieas legt zomerzonnewende vast, de stenen geven plaatsen van opkomst en ondergang zon aan. Het was een bindend element voor agrarische gemeenschap. Het was een neolithische kalender, zo kon men seizoenen volgen en zo zaaitijden bepalen. Ook was het een religieus centrum. Maankalenders zijn de oudste kalenders. Ze functioneren niet goed want afwisseling seizoenen loopt niet goed. Herkomst van onze kalender ligt in het Midden-Oosten. In Egypte baseerden ze de kalender op de Nijlstand (overstroming, tijd van opkomst gewas, tijd van oogst). Deze kalender had een correctie nodig van 5 dagen per jaar. De Griekse kalender klopte ook niet, veel dagen correctie nodig. De Juliaanse kalender was zonnekalender. Per maand 31 dagen, plus 1 dag per 4 jaar extra. Seizoenen klopten niet: daarom werden schrikkeljaren weggelaten bij eeuwen en jaartallen die deelbaar waren door 400. 50 De richting van de zonnestralen bepaalt de warmte. Op de evenaar valt de zon recht op de aarde en is geconcentreerd. Hoe meer van de evenaar af, hoe schuiner de stralen vallen, hoe minder geconcentreerd en hoe minder warm. In de tropen zijn veel epidemieën zoals malaria en Bilharzia. Wij hebben die ziekten niet door de winter die voor ons alle insecten en parasieten doodt. De aardas staat schuin in een hoek van 23,5°. Door de draaiing vallen de stralen op verschillende tijden op verschillende plaatsen loodrecht op de aarde - de seizoenen. De lengte- en breedtegraden zijn lijnen over de wereldkaart die op gelijke afstand van elkaar getrokken zijn. Ze liggen parallel aan de lijn door Alexandrie. De positie op de aarde kan hierdoor bepaald worden. 51 Bij gemeenschappen ontstaat een behoefte aan tijd. Vroeger werden de tijd ook bijgehouden, door bijv. de dagen te tellen en vast te leggen d.m.v. een telmechanisme (knopen in een touw). De Egyptenaren hadden de gnomon (zonnewijzer). M.b.v. de richting en lengte van schaduw kon tijd berekend worden. In de 14e eeuw kwamen de eerste mechanische klokken. In de 16e eeuw hadden klokken “nog maar” een afwijking van 15 min. per dag. Nu hebben we de elektronische klok. Er worden elektrische trillingen gebruikt waarin een lading heen en weer gaat. Zijn minder schokgevoelig en hebben minder energie nodig dan mechanische klokken. De meest nauwkeurige klokken zijn atoomklokken. Biologische klok: bij regelmatig leven weet lichaam wanneer er bijv. opgestaan of gegeten moet worden. Het kan ook problemen geven: jetlag. De werking van de biologische klok is onbekend. Tijd kan niet worden teruggedraaid. Tijd bestaat uit gebeurtenissen met een begin en een eind. Ruimtetijd (A. Einstein) beschrijft 4 delen van het universum: 3d in ruimte (L,B,H), 1d in tijd (duur). Het is onmogelijk om alleen over tijd te spreken: het hangt altijd samen. Plancktijd is de kleinste betekenisvolle lengte van tijd. 52 Wetenschappers gebruiken modellen om te verklaren en te voorspellen. De zenitlijn in een model wijst in een punt boven het hoofd van de waarnemer, recht naar boven. De horizonlijn is de raaklijn met de aarde. Ook 3 gezichtspunten van de maan worden getekend: twee naar de randen van de maan, een naar de schaduwlijn van de maan. De hoek die een gezichtslijn maakt met zenitlijn wordt opgemeten: je kunt dan tekenen waar de maan aan de hemel staat. De eerste man op de maan was Neil Armstrong in juli 1969. Uiteindelijk zullen we de maan verliezen. De maan zorgt voor eb en vloed. De aarde bevindt zich in zwaartekrachtveld van maan. De maan trekt harder aan kant van aarde die dichtbij is dan die die veraf is. Daardoor ontstaat eb en vloed. Dit kost energie die de maan verliest. 4 miljard jaar geleden stond de maan 5x dichterbij, was ook 5x zo groot aan de hemel, zorgde voor 30x zoveel verschil in het waterpijl dan nu. 53 Positie op aarde wordt vastgelegd m.b.v. coördinaten. Het coördinatennet bestaat ui breedteparallellen en meridianen (lengtegraden). Een zeeman op het noordelijk halfrond kijkt naar de Poolster. Deze staat in het verlengde van de aardas, is altijd in het noorden en te vinden m.b.v. het “steelpannetje”. Hij berekend zijn breedtegraad door middel van de hoogte van de poolster. De kwadrant (hoogtemeter) was moeilijk te gebruiken op het dek door de schommelingen. Het astrolabium was verzwaard. Er zaten twee vinnen op die schaduw van de zon op de knie van de waarnemer projecteerden. Vielen deze samen, dan wees de wijzer (alidade) de zonshoogte aan. De Jacobsstaf werd gebruikt om hoeken te meten. Maar om de zonshoogte te bepalen, moest je recht in de zon kijken. Je kon ook niet scherpstellen op een object, en daarna pas op het tweede. Daarna kwam de Davis-kwadrant, en de octant en sextant. De werking wordt duidelijk op pag. 246. 54 De lengtegraad is moeilijk te bepalen omdat de breedteparallel vastligt in de ruimte, terwijl de meridiaan beweegt. De lengtegraad kan bekeken worden met tijd. Op thuishaven wordt tijd gemeten, elk uur later is 15° verandering. Er werden ook veel kwakzalversmiddelen bedacht, zoals het met het mededogenpoeder en gewonde dier aan boord. Daarna wilde men kijken naar de hemelklok. Eerst naar de manen rond Jupiter, maar die waren moeilijk waarneembaar. Men keek naar de afstand van maan en de zon. Het was echter moeilijk hiermee de tijd te bepalen. De klok was toch het handigste. Maar door bewegingen schip, verschil in zwaartekracht, hitte, kou, vocht en droogte was deze niet nauwkeurig. John Harrisson ontwikkelde een klok die zich doordat ze van tropisch hout gemaakt was dat eigen vocht afscheidde niet beïnvloedbaar was. Deze klok heette de H-1 en liep slechts enkele seconden achter per 24 uur. De H-2 en H-3 die hij ontwierp waren beter. De H-4 won de prijs. Deze is kleine, nauwkeurige klok (5 seconden afwijking op 81 dagen). Hij kreeg de prijs toch niet omdat hij maar een kleine horlogemaker was, niet goed genoeg voor de prestigieuze prijs. 55 Astrologie gaat ervan uit dat grote lijnen in iemands leven bepaald zijn door de kosmos bij diens geboorte. De astrologie is gebaseerd op wat er in de hemel te zien is. Veel later pas kwam de zodiak - dierenriem (deze periode is begrensd - in de 7e eeuw vdj. sprak men alleen over maansverduistering, in de 5e over de dierenriem). De hemelbaan is opgedeeld in 12 sterrenbeelden -> dierenriem. De baan van de zon langs de hemel is de ecliptica. Als de zon bij geboorte voor steenbok stond, was het sterrenbeeld steenbok. Later maakten de astrologen beweging van hemellichaam voorspelbaar -> einde mythologie. Copernicus bewees dat astrologie gemakkelijk te verklaren was. Astrologie klopt nu niet meer: door lange tijd vertoont de aardas een tolbeweging. Dus het sterrenbeeld wordt verkeerd aangewezen in het stelsel van Copernicus (pagina 254). Wetenschappelijk gezien is de astrologie dood: planeten hebben geen invloed op je leven (ze staan te ver af).
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden
T.
T.
mooi verslag van zoeen ontiechelijk kutvak, bedankt ;)
13 jaar geleden
AntwoordenM.
M.
Is echt een geweldige samevatting, bedankt!
11 jaar geleden
AntwoordenG.
G.
Laten we het erop houden dat het echt een geweldige samenvatting is voor een verschrikkelijk onnuttig kutvak. Heel erg bedankt! :)
10 jaar geleden
Antwoorden