Actief H. 47-62

Voor tijd is verandering nodig, en tijd heeft richting.

Een voorwaarde van tijd is het bestaan van onomkeerbare gebeurtenissen.

Wat deeltjes zijn voor temperatuur is verandering voor tijd. 

Een gebeurtenis is ruimtetijd, waarbij de gebeurtenis nooit groter kan zijn dan de tijd die het licht nodig heeft om die afstand af te leggen. Plancktijd = 10^-43 s.

Hoofdstuk 52.

Als de aarde ander staat t.o.v. de zon zijn de schijngestalten van de maan anders, dit omdat de maan dan anders belicht wordt door de zon.

Galileo Galilei bestudeerde als eerste met zijn zelfgemaakte telescoop het oppervlak van de maan, waarbij hij tot de conclusie kwam dat dat niet glad was, maar bestond uit kraters en bergen. Eb en vloed ontstaan door de vervorming van de aarde in het zwaartekrachtveld van de maan. Aan de kant waar de maan staat is het vloed, in het midden eb, en helemaal aan de andere kant weer vloed omdat daar geen kracht vanaf de maan werkt. Een siderische maand is de tijd waarin de maan een volledige omloop om de aarde volbrengt ( 27,3 dag); een synodische maand is de tijd tussen twee nieuwe manen ( 29,5 dag).

Hoofdstuk 53.

Enkele instrumenten om de hoogte te bepalen zijn:

-astrolabium

-kwadrant

-sextant

-octant

-jakobsstaf

Over de aarde is een coördinatennet gelegd dat bestaat uit meridianen (lengtegraden en breedtegraden) deze wijze van plaatsaanduiding is uitgevonden in Alexandrië door Eratosthenes en Ptolemaues.

De hoogte van de Poolster is gelijk aan de breedtegraad (in NL 52* = 52e breedtegraad)

Hoofdstuk 54.

De breedtegraad is makkelijker te bepalen dan de lengtegraad. De oorzaak hiervan is dat de breedtegraad een vaste positie heeft, maar de lengtegraad (meridiaan) draait langzaam rond. Doordat de mensen op zee dan niet goed konden bepalen waar ze waren vergingen schepen vaak.

John Harrison bouwde de klok die ook op zee goed kon werken. Voor zijn 20e had hij al een klok op het land gebouwd. De eerste zeeklok werd door Harrison voltooid in 1736. Hij had een tropische houtsoort gebruikt die zijn eigen smeermiddel afgeeft, waardoor de klok goed blijft lopen. De klok werd Harrison 1 (H-1) genoemd. De klok liep slechts enkele seconden per 24 uur achter, maar Harrison was nog niet tevreden en bouwde nog een H-2, H-3 en een H-4. De H-4 had na 3 maanden op zee een afwijking van 5 seconden. 1 uur tijdsverschil komt overeen met 15*

Hoofdstuk 55.

Astrologie gaat ervan uit dat de grote lijnen in iemands leven bepaald worden door de toestand van de kosmos bij diens geboorte. De astrologie is ontstaan in het oude Mesopotamië (nu Irak) en is gebaseerd op wat aan de hemel te zien is. De aarde is in de astrologie het middelpunt van het heelal.

Bij de astronomie is de zon het middelpunt en draaien alle planeten daar omheen.

Hoofdstuk 56.

In Turkije staat de wieg van de wetenschap.

De uitspraak van Thales van Milete (600 v.Chr) was: Alles is water.

In zijn ogen was de aarde een platte schijf die in een enorme oceaan dreef

Anaxagoras (500-428 v.Chr) ging ook uit van een platte aarde. De zon was volgens hem een grote gloeiende steen. De maan kreeg licht van de zon, en een zonsverduistering ontstond als de maan voor de zon schoof. De mensen geloofden Anaxagoras niet, en hij werd verbannen. Pythagoras en zijn volgelingen namen aan dat de aarde bolvormig was, omdat zij de bolvorm als volmaakt zagen.

Aristoteles noemde als eerste twee argumenten waarom de aarde bolvormig zou zijn:

-schepen verdwijnen achter de horizon.

-de sterrenhemel verandert als je op een andere plaats op de aarde komt.

Aristoteles geloofde dat men tot de waarheid kon komen door zintuigelijke waarneming van de natuur. Volgens hem werd de kosmos gekenmerkt door een tweedeling, namelijk het ondermaanse (tijdelijk en vergankelijk) en het bovenmaanse (onvergankelijke wereld van de hemellichamen) Plato geloofde dat waarnemingen alleen indirecte informatie opleverde. Het werkelijke ding werd door Plato idee genoemd. Om de ideeënwereld te leren kennen moest men nadenken.

Hoofdstuk 57.

In 1210 worden lezingen over Aristoteles verboden en in 1277 wordt de leer van Aristoteles bijgeschreven aan de verfoeilijke vergissingen.

De grondkenmerken van het Aristotelische model zijn:

-de aarde staat stil en de hemelsferen bewegen rond de aarde.

-de hemel is onvergankelijk, onveranderlijk en ontoegankelijk voor aardse wezens of voorwerpen. -de enige mogelijke beweging aan de hemel is de eenparige cirkelbeweging.

Dit is het geocentrische wereldbeeld.

Echter het bleek dat dit beeld niet klopte. Planeten beschrijven niet eenparige cirkelbewegingen, maar maken allerlei ingewikkelde figuren.

Ptolemaeus (2e eeuw n.Chr.) ontwikkelde een model waarmee zonsverduisteringen etc. vrij nauwkeurig voorspeld konden worden. Bij de theorie van Ptolemaeus was de aarde niet meer het middelpunt in het heelal.

Nicolaus Copernicus werd geboren in Polen. Hij groeide op bij zijn oom, waardoor hij een goede opleiding kreeg. Hij ging rechten studeren in Italië. Hij woonde in bij een wiskundige, die er voor zorgde dat hij interesse kreeg in de modellen van Ptolemaeus. Hij schreef later een boek over de omwentelingen van de hemellichamen. Dat boek werd vlak voor zijn dood gepubliceerd. 

Volgens de theorie van Copernicus bewogen alle planeten niet om de aarde, maar alle planeten en de aarde bewogen om de zon. Dit is het heliocentrische wereldbeeld.

Hoofdstuk 58.

Galileo Galilei is een van de grondleggers van de moderne natuurkunde. Hij studeerde medicijnen in Pisa, waar de leer van Aristoteles werd onderwezen. Galilei was het met deze theorie niet eens en hij werd aanhanger van het Copernicaanse wereldbeeld. Galilei maakte zelf een telescoop, gebaseerd op de telescoop van iemand uit Nederland. 

Galileo Galilei is een van de grondleggers van de moderne natuurkunde. Hij studeerde medicijnen in Pisa, waar de leer van Aristoteles werd onderwezen. Galilei was het met deze theorie niet eens en hij werd aanhanger van het Copernicaanse wereldbeeld. Galilei maakte zelf een telescoop, gebaseerd op de telescoop van iemand uit Nederland. 

Aan de hand van zonnevlekken bepaalde Galilei dat deze in 30 dagen om haar as draaide. Ook ontdekte hij dat Jupiter 4 manen had.

Volgens het model van Ptolemaeus zouden we Venus altijd zien als een sikkel

Hoofdstuk 59.

Tycho Brahe deed in zijn kasteel Uraniborg onderzoek naar de stand van de hemellichamen. Samen met een groot aantal waarnemers legden zij met grote nauwkeurigheid en regelmaat de posities van de hemellichamen vast. Brahe maakte o.a. gebruik van een enorme muurkwadrant.

De onderzoek die werden verricht werden empirisch onderzoek genoemd.

Johannes Kepler wist op basis van de waarnemingen van Brahe de ware aard van de planetaire beweging af te leiden.  

De 3 wetten van Kepler zijn:

-planeten bewegen in een ellips om de zon. De zon staat in een van de beide brandpunten. -in gelijke tijden doorloopt de planeet gelijke oppervlakten. Dat betekent dat de planeet sneller gaat als hij dichter bij de zon is.

-de omlooptijd van een planeet neemt toe naarmate zijn afstand tot de zon groter is. De omlooptijd neemt sterker toe dan de afstand. Als de afstand toeneemt met de tweede macht neemt de omlooptijd toe met de derde macht.

Ook kometen beschrijven een ellips om de zon, maar dan eentje die veel platter is dan bij planeten. Kometen zijn een soort vuile ijsballen met een omtrek van enkele kilometers. Als een komeet dicht bij de zon komt smelt het ijs, waardoor er een staart ontstaat.

Hoofdstuk 60.

Isaac Newton maakt met zijn gravitatiewet een einde aan de tweedeling van de kosmos die was bedacht door Aristoteles.

Tijdens de pestepidemie keerde hij terug naar zijn  geboorteplaats en deed daar 3 van zijn belangrijkste ontdekkingen Deze ontdekkingen waren:

-de methode der fluxies.

-de leer van de samenstelling van het licht.

-de algemene gravitatiewet.

Doordat Newton een appel zag vallen kwam hij tot de conclusie dat er universele aantrekking was, dit betitelde hij als de gravitatiewet.

Newton bedacht dat als een kogel met voldoende snelheid weggeschoten zou worden, hij dan een complete baan om de aarde zou kunnen maken en zelfs een van de satellieten van de aarde zou kunnen worden. Als de kogel nog sneller zou gaan zou hij in een ellipsbaan raken, en bij nog hogere snelheid zou hij ontsnappen aan de kracht van de aarde.

Om de gravitatiewet te begrijpen moet je de volgende dingen weten:

-het is nodig te weten wat een kracht is en doet.

-het is nodig in te zien dat voor beweging geen kracht nodig is maar voor bewegingsverandering wel.

-het is nodig in te zien dat er voor een cirkelbeweging wel kracht nodig is.

-het is nodig de gedachte los te laten dat voor hemellichamen andere wetten gelden dan voor het ondermaanse.

-de stap die vervolgens nodig is, is af te leiden hoe de kracht waarmee de zon aan een planeet trekt afhangt van de afstand tussen de zon en de planeet. 

De kwadratenwet is: de kracht tussen twee massa's is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand.

De filosoof Descartes ging ervan uit dat de ruimte tussen de zon en de planeten gevuld was     met wervels. De zon draaide in 30 dagen om zijn as en deze draaiing werd meegegeven aan de wervels in de ruimte. Eerst was Newton het met hem eens, maar later zei hij dat de wrijving van  de wervels niet kon leiden tot de waargenomen omlooptijden.

Hoofdstuk 61.

Elk voorstel voor een langdurig verblijf in de ruimte moet 3 hoofdproblemen aanpakken:

-hoe wordt het zwaartekrachtprobleem opgelost?

-hoe wordt voorzien in de levensbehoeften aan zuurstof, water en voedsel? -hoe komt het ruimteschip aan zijn energie?

Hoofdstuk 62.

William Herschel en zijn zuster Caroline Herschel hadden als doelstelling het bepalen van de afstanden van de sterren vanaf de aarde.

De parallax is het verschuiven van de sterren t.o.v. elkaar, omdat de afstanden tot de aarde heel erg verschillen.

Op twee gebieden zorgen technologische ontwikkelingen voor een doorbraak:

-telescopen, doordat de industriële revolutie op gang kwam, werden de technieken beter, waardoor betere telescopen konden worden gebouwd.

-ontwikkeling van de fotografie, waarnemingen die 's nachts werden gedaan met de telescoop konden worden gefotografeerd en overdag worden bekeken.

1*=60 boogminuten, 1 boogminuut=60 boogseconden.

Meer dan de helft van alle sterren aan de hemel zijn dubbelsterren, deze sterren draaien om elkaar heen.

Witte dwergen zijn sterren die imploderen door de druk van hun eigen gravitatieveld. Hierdoor worden witte dwergen ook kleiner als ze een grotere massa hebben.

Ster-->rode reus-->witte dwerg-->neutronenster-->zwart gat. Deze verschijnselen gaan langer door als de massa groot is, bij een kleine massa is er dus een kans dat deze nooit verder zal komen dan een witte dwerg.