Navigatie
Vorige Menu Volgende

2017-6.Niets *)
Niets. Niets is niet niks. Ik zal het proberen uit te leggen.
Stel, we staan 2 meter van elkaar verwijderd. Wat bevindt zich tussen ons? Niets? Wapper eens ergens mee,
dan voel je het wel: lucht! Wat is lucht? 78% stikstof, 21% zuurstof, restjes waterstof, water, kooldioxide ....
De meeste van die stoffen bestaan in molecuulvorm als atoom-paartjes: stikstof , zuurstof en waterstof.
Zitten ze tegen elkaar aan? Nee, anders kon je je nauwelijks bewegen, zoals in de modder of in beton.
Maar zelfs in modder en beton zitten de moleculen niet 'tegen elkaar aan'.

Wat zit er tussen die moleculen? Niets? Waarom zitten ze dan niet tegen elkaar aan? Iets houdt ze op afstand.
In 1970 liep ik college bij professor Noorman aan de Universiteit van Amsterdam. Ik zal nooit vergeten wat
zijn openingszin was: "Jongens en meisjes, vergeet helemaal het idee van atomen als biljartballen".
Inderdaad: atomen zijn geen massieve bollen die stuiteren of botsen maar dingen die elkaar binnen bepaalde
afstanden aantrekken en binnen andere afstanden juist afstoten. Dat is een hele andere wereld dan de onze.
Tussen de atomen bevinden zich energievelden waardoor moleculen en kristallen kunnen bestaan.
Anders gezegd: energieke ruimten. Maar anders gezien: niets.

In de loop van de eeuwen heeft de Mensheid afstand moeten doen van talloze ideeën en aannames.
Allerlei zaken bleken anders: vuur is geen stof op zich, de aarde draait om de zon en niet andersom,
ziekten worden (meestal) door kleine beestjes veroorzaakt en niet door de heks om de hoek ....
En het atoom (een woord uit het Grieks dat 'ondeelbaar' betekent) bleek te kunnen fuseren en/of splitsen.
De zon bleek niet een kolenvuurtje maar een grote fusie-centrale en de ruimte scheen (haast) oneindig.
Volgens SF-schrijver 'van Vogt' is de technische vooruitgang van de Mensheid te omschrijven als
het toevoegen van een of meer decimalen aan metingen, dus gewoon kleinere zaken bestuderen.
Maar dat leidde tot heel andere ontdekkingen dan men had verwacht:

Allereerst de ontdekking van de leegte in de materie: neem een waterstof atoom (het lichtste atoom).
Stel het eens voor als een 'appel' waaromheen een 'erwt' draait. Hoe ver plaats je die van elkaar af?
10 KILOMETER!!! Een uranium atoom is ongeveer even groot, maar de kern bestaat uit 238 stuks fruit
en 92 erwten draaien er omheen, de binnenste 2 vlak rond de kern. Zwaardere atomen knallen vrij snel
uit elkaar doordat de elektronen de kern ingezogen worden. Maar wat is 92 appelen, 146 peren en 92 erwten
op een oppervlakte zo groot als de Noord-Oost polder? Zowat niets! Atomen zijn grotendeels lege ruimte.

Vervolgens ontdekte Albert Einstein hoe licht zich door het vacuüm voortplant, namelijk, in tegenstelling
tot geluid, zonder noodzakelijk medium. De energie waaruit licht feitelijk bestaat laat uit het niets twee
tegengestelde geladen deeltjes ontstaan. Dat betekent een elektrische stroom die een magnetische golf
creëert, waardoor de deeltjes weer in energie veranderen. Een kringloop dus (we kennen deze omzetting
van materie in energie en omgekeerd als E=MC2). Netto resultaat: niets dat door het niets reist.

Inmiddels ontdekte men dat een elektron geen deeltje is maar een 'wolk' van gemiddelde lading en plaats.
En de protonen in de atoomkern zijn mini-atoompjes: elk 3 kleinere dingetjes, weer op enorme afstand
van elkaar, die de schijn van de 'appel' als boven ophouden. Als je maar diep 'graaft' houd je niets over.
Momenteel denken de wetenschappers dat alle ontdekte 'deeltjes' in feite vibraties zijn van energie.
Dan is er dus echt NIETS tastbaars meer: de STRING-theorie: er bestaat eigenlijk geen vaste materie,
alleen maar trillende energiehoopjes. Albert Einstein zei het al: er is alleen maar energie en ruimte.
Douglas Hofstadter heeft het mooi verwoord: materie is NIETS dat heel snel om NIETS heen draait.

De ruimte, het NIETS (tussen de materie) heeft een belangrijke eigenschap, namelijk de zgn. traagheid:
we hebben kracht nodig om iets in beweging te zetten of af te remmen, een draaiend object probeert
te blijven draaien en zijn draai-as probeert in de zelfde stand te blijven staan, zoals bij een tol of de
draaiende aarde. Dankzij ruimte kan iets van positie veranderen: zonder ruimte is alles bevroren, dood.
Nog een leuke eigenschap van ruimte: stel, je vliegt naar de grens van het heelal (grens, nou ja).
Vervolgens vlieg je een eind verder van het heelal af. Ben je nu buiten het heelal?
Nee, je hebt zojuist het heelal uitgebreid, met ruimte, met NIETS!

Conclusie: alles bestaat uit niets, maar niets is dus alles; had een grapje van Toon Hermans kunnen zijn.
Maar in het dagelijks leven zijn al die ontdekkingen niet van direct belang: eerverleden week kreeg ik een
tennisbal hard tegen mijn kop en dat deed behoorlijk zeer; meteen was ik weer terug in de gewone wereld.

*) Deze column is NIET gepubliceerd in JAVA Magazine omdat nummer 6 van 2017 niet is verschenen.
Het atoom op het hoofdmenu stelt Lithium 4 voor, de meest voorkomende isotoop van Lithium.
;JOOP!