Hoofdstuk 10 en 11

1
Hoe bewezen wetenschappers dat de aarde rond was?

Eratosthenes was de directeur van de bibliotheek van Alexandrië , hij las dat op 21 juni rond het middaguur in Syene de zuilen geen schaduw hadden, hierdoor kon je dan ook de bodem van de put zien welk het licht weerspiegelde, toen hij op 21 juni dit wilde controleren in Alexandrië zag hij dat er wel schaduw was, de enige rede die hiervoor was dat de aarde rond was.

Pythagoras dacht ook dat de aarde rond moest zijn omdat hij wilde verklaren dat om een harmonie te krijgen in de ruimte de planeten bollen moesten zijn omdat de meest harmonieuze vorm een cirkel was.


Aristoteles viel op dat op bepaalde plekken op aarde je bepaalde sterren wel kon zien en op andere plekken niet, hij kon dit dan ook niet anders verklaren dan dat de aarde rond was.
Hierbij had hij de volgende argumenten:
- Elk deel van de aarde wil naar het centrum totdat ze door compressie en convergentie een bol vormt.
- Reizigers naar het zuiden zien zuidelijke sterrenbeelden hoger boven de horizon.
- De schaduw van de aarde tijdens een maansverduistering is rond.

Ook was het op zee te zien dat de aarde rond was, want wanneer er een schip aan kwam varen zag je eerst de mast en daarna pas het hele schip

Wat is de relatie tussen de stand van de zon en de tijd van het jaar?

De aarde draait om de zon heen, maar de aarde staat niet recht maar een beetje gekanteld, hierdoor is het niet het hele jaar hetzelfde weer, maar varieert het weer.
Dit komt omdat doordat de aarde licht gekanteld staat de zon qua afstand varieert, dit is in mindere maten op de evenaar maar des temeer naarmate je verder van de evenaar vandaan gaat.
Zo heb je in Nederland 4 seizoenen, maar in Indonesië hebben ze vooral te maken met 2 soorten moessons, dit zijn halfjaarlijkse winden.
Seizoenen veranderd wanneer de zon op een van de keerkringen komt of op de evenaar.



Wat zijn de kenmerken van de beweging van de maan?

De maan doet er net zo lang over om rond de aarde te draaien als dat de aarde erover doet om rond zijn as te draaien.
Hierdoor zien wij ook altijd maar een kant van de maan.
Althans we zien 59% van de maan omdat ze niet in een perfecte eclips om de aarde draait maar soms doordat de aarde schuin staat zien we meer van de maan
De maan draait verder in een ellipsvormige baan om de aarde heen.
Als de maan op zijn verst van de aarde af staat het dat het apogeum, dan is hij 405.500 km van ons vandaan.
Wanneer hij het dichtst bij staat het dit het perigeum en dan staat hij 363.345 km van ons vandaan

Hoe zag het wereldbeeld van Ptolemaeus eruit?

Ptolemaeus dacht dat mars om de aarde draaide in een epicykel.
Verder dacht hij dat de aarde in het midden van het zonnestelsel stond met daaromheen in de volgende volgorde:
De Maan - Mercurius - Venus - de Zon - Mars - Jupiter - Saturnus.
Dit wereldbeeld werd later ook overgenomen door de kerk, hierdoor bleef het heel lang stand houden.

Hoe zag het wereldbeeld van Copernicus eruit?

Copernicus dacht daarentegen dat de zon in het midden stond, dit denkbeeld werd het heliocentrisch denken genoemd.

Hierbij dacht hij dat de zon werd omringd met planeten in de volgende volgorde:
Mercurius - Venus - De Aarde met de Maan - Mars - Jupiter - Saturnus
Maar mede omdat de leer van Ptolemaeus door de kerk als juist werd gezien wachtte hij met het uitbrengen van zijn boek waarin de theorie stond tot het eind van zijn leven.
Verder waren de meetinstrumenten toen nog niet zo nauwkeurig en kon met zijn sterrentafel net zo goed het wereldbeeld van Ptolemaeus als juist worden aangetoond.
Het duurde dan ook bijna een eeuw voordat het wereldbeeld van Copernicus als juist werd aanvaard door de astronomische wereld, al dan niet in aangepaste vorm.

Hoe zag het wereldbeeld van Tycho Brahe eruit?

Tycho Brahe bekeek alle gegevens waarmee werd gewerkt sinds Ptolemaeus, hiermee maakte hij een tussenstelsel waarbij de planeten om de zon draaide en de zon om een stilstaande aarde.
Hierna wilde Johannes Kepler ook nog eens aantonen dat copernicus gelijk had met behulp van de waarnemingen van Tycho Brahe
Hiervoor moest hij accepteren dat de planeten geen cirkels maakten maar elipsen, vervolgens had hij 6 elipsen nodig om zijn theorie in overeenstemming te brengen met de theorie.

Welke maatschappelijke ontwikkelingen in de zestiende eeuw hebben het wereldbeeld veranderd?

In de middeleeuwen was godsdienst heel belangrijk voor de mensen, maar in de 15e eeuw veranderde dit in Italië, hier ontstond een beweging van geleerden en kunstenaars, de renaissance.
Hier sloten later zich nog edelen en vorsten bij aan, en later verspreide dit denkbeeld zich over europa.

Dit denkbeeld hield in dat mensen centraal staan in deze wereld.
Door de renaissance kwam ook de wetenschap die al tijden stilstond in een stroomversnelling.

Wat is de betekenis geweest van Galilei voor de sterrenkunde en de wetenschap en hoe verliep het conflict tussen Galilei en de kerk?

Galileo Galilei is vooral bekend van wat hij niet heeft gedaan.
Maar hij heeft ook veel wel gedaan, zo heeft hij met zijn sterrenkijker veel waargenomen van het heelal, zo zag hij dat de planeet Venus schijngestalten vertoonde, en hij zag Jupiter als een schijfje.
Hij heeft dan ook veel geschreven maar hij kreeg ruzie met de Jezuïeten waardoor hem het zwijgen werd opgelegd omdat hij zich anders schuldig zou maken aan ketterij.
Later schreef hij een boek met nieuwe theorieën waarin hij vertelde dat de aarde wel bewoog maar hij vertelde hier over meerdere theorieën.
Hierdoor werd hem door de kerk levenslang huisarrest opgelegd.
Kort samengevat heeft Galileo het volgende bereikt:
- Hij legde een begin aan de mechanica
- Hij verbeterde de verrekijker voor sterrenkundig doeleinden
- Hij kon met de kerk een strijd voeren over waarnemingen en theorieën


Wat is het verschil tussen deductief en inductief denken?

Deductief denken is dat iets dat de ene waarheid de andere bevestigd, zonder rekening te houden met eventuele uitzonderingen.
Inductief denken daarentegen is het vaststellen van iets en dat als waarheid houden totdat er een weerlegging voor is, in het volgende artilkel is dit duidelijk uitgelegd.


Van Wikipedia.
Met inductie wordt, zowel in de huidige filosofische en wetenschappelijke betekenis, een manier van redeneren bedoeld, die dient als bewijstechniek. Bij inductief redeneren komt men tot een algemene regel, generalisatie geheten, op grond van een aantal specifieke waarnemingen. In de logica wordt dit ook wel de ex consequentia-redenering genoemd. Hierbij probeert men tot een zo algemeen mogelijke regel te komen. Te denken valt aan wetten in juridische en natuurkundige zin en spraakkunstregels in de taalkunde.
Een voorbeeld van inductie is de beroemde hypothese ‘alle zwanen zijn wit’. Deze conclusie komt voort uit een groot aantal waarnemingen van witte zwanen, zonder daarbij één enkele zwarte zwaan te observeren. De conclusies die volgen uit een inductieve redenering waarbij de vertrekpunten (premissen) waar zijn, kunnen waar maar ook onwaar zijn. In dit geval namelijk wanneer we één zwarte zwaan waarnemen.

Deductie heet de tegenhanger van inductie. Daarbij gaat men van het algemene naar het bijzondere. Op logische wijze wordt dan de conclusie afgeleid uit de gegeven premissen. Uit de premissen ‘alle vogels zijn dieren’ en ‘alle zwanen zijn vogels’ kan worden geconcludeerd dat alle zwanen dieren zijn. Dit is een zogeheten syllogisme, waarin de modus tollens-redenering wordt gebruikt. Dit is een deductief argument, wat betekent dat indien hun premissen waar zijn, hun conclusies noodzakelijk ook waar moeten zijn. Als men in dit geval de premissen verdedigt en de conclusie verwerpt, is er sprake van een contradictio in terminis oftewel innerlijke tegenspraak.


Welke wetenschappers hebben een belangrijke rol gespeeld in de Copernicaanse revolutie? En wat was hun belangrijkste bijdrage?

Natuurlijk Nicolaus Copernicus zelf, hij bedacht dan ook het heliocentrisch denken.
Verder houd de Copernicaanse revolutie in dat je niet moet denken vanuit een denkbeeld maar juist vanuit veel waarnemingen en met instrumenten moet werken om je resultaten te verkrijgen.
Het wordt mij overigens niet duidelijk welke wetenschappers nou zo belangrijk waren in deze tijd, enkel wat het inhoudt.

Het volgende stukje komt van de Faculteit de Natuurwetenschappen:
Het begrip Copernicaanse revolutie heeft betrekking op de subject-objectrelatie. Moderne onderzoekers beseffen, aldus Kant, dat datgene wat zij observeren tot op zekere hoogte het effect is van hun eigen positie, hun eigen inbreng, hun eigen perspectief. Om “objectieve” (controleerbare, betrouwbare) gegevens te verkrijgen, dienen onderzoekers hun eigen inbreng zoveel mogelijk terug te dringen. Ook dat is een belangrijke reden om gebruik te maken van instrumenten en kwantitatieve data. Onderzoekers dienen zichzelf zoveel mogelijk weg te cijferen (letterlijk).
De eerste Copernicaanse revolutie (die van Copernicus zelf) had betrekking op ruimtelijkheid. Wij bevinden ons niet in het centrum van een eindige ruimte (op menselijke schaal), maar dwalen door een schrikbarend grote, onvoorstelbaar grote ruimte. De tweede Copernicaanse revolutie had op ons tijdsbesef betrekking. Niet alleen de ruimte, ook de tijd transcendeert het menselijke voorstellingsvermogen. De Grieken hadden al betrekkelijk realistische schattingen gemaakt van de omvang van de aarde en de omvang van de aarde tot de zon, maar ze hadden nog geen besef van de bovenmenselijke omvang van het heelal als zodanig. Ze dachten op menselijke schaal, maar met lichtjaren vergeleken vallen menselijke afmetingen in het niet. De boodschap van Darwin luidt dat de evolutie zich binnen een andere tijdsdimensie afspeelt dan de Bijbel suggereert. De ouderdom van de aarde laat zich niet in termen van duizenden jaren uitdrukken. De derde Copernicaanse revolutie (die van Freud) heeft op het subject zelf betrekking. Onze zelfkennis is beperkt. Wij zijn voor onszelf niet transparant. Ons denken wordt, meer dan we beseffen, beheerst door weerstanden en vooroordelen.


Wat was het belang van het werk van newton?

Hij heeft in de tijd dat de universiteit van Cambridge haar deuren sloot alle problemen van de wetenschap opgelost, een jaar hierna werd hij dan ook aangesteld als hoogleraar in Cambridge.
Zelf had hij theorieën over beweging en gravitatie.
De theorie over gravitatie was dat alle massa’s elkaar aantrekken.

Hieronder een artikel van Wikipedia over de Wetten van Newton
Eerste wet: traagheid of inertie
Als de som van de krachten op een voorwerp nul is, dan is de versnelling nul. Een voorwerp beweegt dan met een constante snelheid in een rechte lijn, of het is in rust.
Een andere formulering van de eerste wet:
Een voorwerp in beweging heeft de neiging in beweging te blijven.
Een voorwerp in rust heeft de neiging in rust te blijven.
Om de bewegingstoestand van een voorwerp te veranderen is een resulterende kracht nodig die groter is dan nul. De resulterende kracht is de optelsom van alle vectoriële krachten die op het voorwerp inwerken.

Tweede wet: hoofdwet van de mechanica
De verandering in beweging van een voorwerp is evenredig met de resulterende kracht die op het voorwerp wordt uitgeoefend. Deze verandering volgt de rechte lijn waarlangs de kracht werkt. Als de massa constant is volgt hieruit de wet

F = m • a
met F de resulterende kracht in N, m de massa van het voorwerp in kg en a de versnelling in m/s².
Hiermee wordt de eenheid van kracht gedefinieerd: 1 N = 1 kg m/s². Met "resulterende" kracht wordt bedoeld een kracht die overblijft als alle andere krachten in rekening zijn gebracht. Een kracht waarmee we tegen een muur duwen bijvoorbeeld is niet "resulterend" want de muur duwt even hard terug: daardoor verandert de bewegingstoestand van de muur niet.

Derde wet: actie en reactie
De kracht van A op B is even groot als, maar tegengesteld in richting van , de kracht van B op A. Actiekracht en reactiekracht werken in op verschillende voorwerpen.
Newtonpendel: de derde wet in de praktijk

Enkele voorbeelden hoe de ruimtevaart onze kennis van het zonnestelsel heeft veranderd.

De dingen die het makkelijkst zijn om op te noemen zijn natuurlijk dat de aarde rond is en hoe deze eruit ziet vanuit de ruimte.
Maar de ruimtevaart heeft ons veel meer opgeleverd, zo hebben wij door verschillende missies informatie gekregen van de samenstelling van verschillende planeten, en ook hebben we planeten ontdekt.
Hierdoor zijn wij ook dingen te weten gekomen over eventueel water op andere planeten, en nu weten wij dat er planeten zijn met een vaste kern, en planeten die bestaan uit gas.
Ook weten we dat er planeten zijn die geen dampkring hebben en dat deze ook temaken hebben met enorme temperatuurschommelingen.

Al met al heeft de ruimtevaart veel informatie en kennis opgeleverd, maar vooral heel veel geld gekost.

Wat zijn de belangrijkste kenmerken van de zon en hoelang zal hij zon nog schijnen totdat hij uiteindelijk zal verdwijnen?

De zon is onze belangrijkste energiebron, deze zorgt voor warmte en licht.
De zon is ook ondanks dat ze klein is voor een ster zeer groot, ze heeft namelijk een straal van 700.000km.
De afstand van de zon tot de aarde is 150 miljoen km.
En ze is 1.3 miljoen keer zo groot als de aarde
De buitenste zichtbare laag van de zon heet de fotosfeer, deze is zo’n 6000 °C, deze laag ziet er ook vlekkerig uit omdat er zo veel energie aan het oppervlak komt.
Op de fotosfeer zijn ook zonnevlekken zichtbaar, dit zijn donkere gebieden met een lichte gestreepte band eromheen, dit is dan ook niks anders dan een deuk in het oppervlak van enkele honderden kilometers, in het centrum van een zonnevlek is de temperatuur ook lager dan op de rest van de fotosfeer namelijk 4000 °C.
Zonnevlekken ontstaan en verdwijnen in een cyclus die 11 jaar duurt.
De energie van de zon komt uit de kern, hier is de temperatuur ongeveer 15 miljoen °C, en de druk is hier 340 miljard keer zo groot als op aarde.
Hier in de kern is op een hele hoge temperatuur kernfusie aan de gang, hierbij worden 4 waterstofkernen samengevoegd tot 1 heliumkern, hierbij komt ook energie vrij die door de stroming naar het oppervlak gaat, dit verlaat de zon in de vorm van licht en warmte.

De zon zet elke seconde zevenhonderd miljoen ton waterstof om waardoor elke seconde 5 miljoen ton massa de zon verlaat in de vorm van energie.
Om de fotosfeer heen zitten nog 2 lagen namelijk de chromosfeer en de corona (niet te verwarren met het biertje).
Deze atmosferen kunnen we alleen zien wanneer er een zonsverduistering is, want dan word het licht van de corona niet meer overschaduwd door het zonlicht.
Verder schijnt de zon al zo’n 4.6 miljard jaar, en heeft hij nog genoeg brandstof om nog ongeveer 5 miljard jaar blijven branden.
Wanneer de waterstof op is zal de zon het helium gaan fuseren tot zwaardere elementen, dan zal de zon enorm groeien en word de aarde veel warmer.
Na een tijd zal hij de aarde insluiten en na ongeveer een miljard jaar als “rode reus” zal hij krimpen tot een witte dwerg en dan kan het nog een triljoen (een 1 met 16 nullen) jaar duren voordat hij is afgekoeld.
Hoe is ons melkwegstelsel opgebouwd?

Ons melkwegstelsel ziet eruit als een soort tornado van bovenaf gezien.
Het is een discus-vormige schijf en de sterren zijn in spiraalarmen gerangschikt.
Het melkwegstelsel draait om het middelpunt, en onze zon heeft een omlooptijd van 225 miljoen jaar.
De dichtstbijzijnde ster is de Proxima Centauri
Het dichtstbijzijnde andere melkwegstelsel is het Andromedastelset, en dit staat op een afstand van 2 miljoen lichtjaren.
In het heelal zijn dan ook vele melkwegstelsels.

Als je op een donkere plek bent dan kan je ‘s avonds ook het melkwegstelsel zien in de vorm van een soort gordel met heel veel lichtjes, dit zijn allemaal sterren en andere zonnestelsels.

Hoe is ons zonnestelsel opgebouwd?

Ons zonnestelsel is als volgt opgebouwd:
In het midden staat de zon
Vervolgens krijg je de binnenplaneten, dit zijn de kleinere planeten die het dichtst bij de zon staan namelijk:

Mercurius: een snel bewegende planneet, dit is de op een na kleinste, we kunnen vanaf de aarde Mercurius niet goed zien omdat ze zo klein is en heel dicht bij de zon staat.

Venus: Venus is goed zixhtbaar vlak voor zonsopkomst en vlak na zonsondergang , venus lijkt veel op de aarde ze zijn ongeceer even groot en zwaar.
Maar op venus is de temperatuur veel hoger, namelijk 482 °C, en de druk van de atmosfeer is 92 keer hoger.

Aarde: ook wel de blauwe planeet genoemdis zo speciaal omdat ze groot genoeg is om een atmosfeer te hebben, en er is vloeibaar water aanwezig, hierdoor kunnen er veel levensvormen voorkomen op aarde.

Mars: ook wel de rode planeet genoemd, Mars is met het blote oog goed te zien en is bijna geen atmosferische druk, en er zijn veel kraters aanwezig.
Verder bestaat de atmosfeer vooral uit koolstofdioxide.

Verder heeft mars 2 manen, Phobos en Deimos.

Na mars zit een “planetengordel” dit is een ring met allemaal Planetoïden, dit zijn kleine planeetjes die allemaal in dezelfde baan om de zon draaien.


Hierna zitten vanzelfsprekend de buitenplaneten namelijk:

Jupiter, dit is een hele grote planeet en je kan hem met het blote oog zien.
Er zijn enorme stormen op Jupiter, en waarschijnlijk heeft de planeet geen vast oppervlak.
Jupiter heeft net als Saturnus ringen maar deze zijn niet zo sterk, en Jupiter heeft 4 manen.

Saturnus is een hele bekende planeet door zijn ringen, dit is de verste planeet die men met het blote oog kon waarnemen in de oudheid.
Saturnus heeft geen vast oppervlak maar wel een vaste kern, ze heeft 18 manen en ook de grootste van ons zonnestelsel namelijk Titan.

Uranus is kleiner dan Saturnus maar groter dan de aarde, ze heeft net als Jupiter wolkenbanden die gelijk lopen met de evenaar, verder heeft Uranus minstens 15 manen.

Nepunus, is de laatste gasachtige planeet, hij is iets kleiner dan Uranus en is net als Uranus blauw door het aanwezige methaan.
Ook op Neptunus is een wervelstorm, deze behaalt snelheden van 2000 km per uur en daarmee is het de meest stormachtige planeet in ons zonnestelsel.

Verder heeft Neptunus ook ringen, en 8 manen
Het meest speciale aan Neptunus is de enorm lage temperatuur nalijk -235 graden wat het absoluten nulpunt van 273 zeer dicht nadert.

Pluto, is de laatste planeet in ons zonnestelsel, hij heeft 1 maan en hij is heel klein.
Ook op Pluto is het erg koud, namelijk -230 graden.

Wat zijn de ringen rondom planeten?

De Ring om Saturnus is een soort van gordel met stukken ijs en steen, dit ziet er heel mooi uit.
Deze stukken cirkelen als kleine maantjes om Saturnus heen, dit is ook het geval bij enkele andere planeten waaronder Jupiter.

Hoe is het heelal ontstaan en hoe is de oerknal verlopen?

De theorie achter de oerknal is dat het heelal ongeveer 10 a 20 miljard jaar gelede is ontstaan uit een oneindig klein en oneindig heet iets.
Toen dit knalde(ik weet niet of het explodeerde of implodeerde) breidde het heelal zich uit en koelde af, maar hiermee is niet gezegd hoeveel massa het hele heelal nou bevat.
Hierdoor blijft het heelal zich dan ook uitbreiden en gaat alles steeds verder van elkaar af staan.


Wat houdT de wet van Hubble in?

De Amerikaanse astronoom Edwin Hubble stelde vast dat alle melkwegstelsels uit elkaar bewegen, waardoor hun snelheid ook toeneemt.

Hierbij bedacht hij de formule
v = H x d
De letter v staat hier voor snelheid van het melkwegstelsel.
De d voor de afstand tot de aarde.
En den H is een constante ook wel de constante van Hubble genoemd.
Deze theorie ondersteund dan ook wel de theorie van de oerknal