Nr. 299 - zondag 11 februari 2024 (week 6)
Spaghettificatie; 'Into the Black Hole' in Valkhof Museum

LAATSTE ZES AFLEVERINGEN

298. DE MIDDELEEUWEN DOORMIDDEN ZAGEN; HET JAAR 1000 (07/01/2024)
297. PILAARBIJTERS EN VARKENSSCHEERDERS; DE BRUEGHELS IN EEN TIJDSLOT (24/12/2023)
296. BORMAN, LOVELL & ANDERS, HENKIE EN CHRIET; DE KERSTVLUCHT VAN 1968 (17/12/2023)
295. JE STEM VERHEFFEN; OVERPEINZINGEN ROND DE TWEEDE KAMERVERKIEZING (26/11/2023)
294. GOET GELACH EN QUAET-SLAGH,ADRIAEN VAN DE VENNE IN MIDDELBURG (19/11/2023)
293. 'EEN ZONDERLING GEVAARTE'; VINCENT VAN GOGH IN DRENTHE (05/11/2023)
292. DE TEERLING IS GEWORPEN, JULIUS CAESAR IN H'ART (08/10/2023)


FHM’s A-viertjes is een rubriek op de Thuispagina van Frans Mensonides, die Henk als middle name heeft en dus FHM als initialen.
FHM’s verschijnt altijd op zondag, maar lang niet op elke zondag.


 






Eerste foto van een zwart gat: Messier 87.
Afbeelding: Event Horizon Telescope (2019). Overgenomen van Wikipedia: Zwart gat

 We are stardust, we are golden
We are billion year old carbon
And we got to get ourselves back to the garden

‘Woodstock’ (1970), Joni Mitchell, gecoverd door o.a. Crosby, Stills, Nash & Young

 

Valkhof Museum in Nijmegen, ik loop er blindelings naar toe, na vele eerdere bezoeken. Maar goed dat ik toch even op de website heb gekeken, alvorens blindelings naar hun meest recente tentoonstelling toe te lopen. Ik zou voor een dichte deur gestaan hebben. Het museum verkeert in verbouwing en verblijft tijdelijk in een veel kleinere ruimte in een voormalig bankgebouw aan het Keizer Karelplein.

Die tentoonstelling gaat verrassenderwijze nu eens niet over Romeinen, maar over zwarte gaten; astronomie in plaats van archeologie.

Zwarte gaten zijn heel dichte concentraties van materie in het heelal. Ze hebben een zo grote aantrekkingskracht dat er geen deeltjes aan kunnen ontsnappen. Zelfs licht kan dat niet. Je kunt ze dan ook niet zien.

Zwarte gaten kunnen ontstaan doordat een stervende ster ineenstort. De buitenste schil vliegt weg, en dat geeft een spectaculair lichtverschijnsel, een supernova. De kern van de ster wordt geconcentreerd tot een oneindig dichte massa in een oneindig klein punt. Het tart alle bekende natuurwetten. Men heeft er de naam ‘singulariteit’ aan gegeven, wat op me overkomt als een eufemisme voor: wij weten het ook niet.

Wat in een zwart gat terecht komt, komt er nooit meer uit en je ziet het ook nooit meer terug – dachten ze totdat Stephen Hawking ontdekte dat zwarte gaten toch straling afgeven en daardoor heel langzaam verdampen. Maar dat laat ik hier maar even buiten beschouwing. Ik doe in dit stuk ook maar net of ik het zelf snap.

Albert Einstein (1879-1955) had het bestaan van zwarte gaten al voorspeld, maar pas in 1971 werd het eerste vermoedelijke zwarte gat ontdekt, het object Cygnus X-1. En eerst in 2019 slaagden astronomen er voor het eerst in om een ‘foto’ te maken van een zwart gat.

Een foto tussen aanhalingstekens. Van wat er in het zwarte gat zelf zit, kun je vanzelfsprekend sowieso geen foto maken. Wat je ziet is alleen de periferie, het gebied even buiten de ‘waarnemingshorizon’ (event horizon). Hete gassen worden in het zwarte gat gezogen en daarbij komt radiostraling vrij. Op de foto is die straling als het ware vertaald in kleuren.

Daarmee is volgens de samenstellers van de tentoonstelling (waaronder wetenschappers van de Radboud Universiteit) al een link gelegd tussen wetenschap en kunst; ze hadden ook andere kleuren kunnen kiezen. Wat een zwart gat precies behelst, gaat het menselijke voorstellingsvermogen te boven. Maar kunstenaars kunnen dan altijd nog hun fantasie de vrije loop laten.

Ook voor science-fictionschrijvers is het zwarte gat een rijke inspiratiebron. Zijn zwarte gaten misschien ‘wormgaten’, poorten naar een ander universum met andere wetten, andere wezens en andere avonturen?

In de periode dat zwarte gaten in de belangstelling kwamen, begin jaren 70, verslond ik zowel boeken over sterrenkunde als SF-romans. Ik was in mijn puberteit vast van plan om sterrenkunde te gaan studeren, en was lid van de NVWS, de Vereniging voor Weer- en Sterrenkunde (waarbij ik de weerkunde op de koop toe nam).

Een afdeling van jongeren uit die vereniging - of zeg maar liever jongens; het was voor 100% hengstenbal - had zich toegelegd op het bestuderen van het lot van de zon. Die zou ooit, over de nodige miljarden jaren, kunnen ontploffen als supernova, en de restanten zouden dan wellicht een zwart gat gaan vormen.

‘De toekomst van de zon’, zo heette dat project, en het stond onder leiding van een leraar natuurkunde van een lyceum. Daar spreadsheets nog niet bestonden en elektronische calculators nog onbetaalbaar waren, gingen wij de zwarte gaten te lijf met grafiekenpapier, de rekenliniaal en het Tabellenboekje. Ik viel ergens midden in dat project, en snapte er niet veel van. Achteraf vraag ik me af of die leraar zelf wel meer chocola kon maken van zwarte gaten dan wij, jongeren. Het was een beetje een bluffer, die man.

Ik haakte aan in de winter van 1974, 50 winters geleden. Dat project zag ik als een opstapje naar een studie astronomie, maar uiteindelijk bleek het het begin van het einde van mijn astronomische aspiraties. Ik heb het wel vaker verteld: 1974 werd een kanteljaar in mijn leven. Een winter later hervond ik mezelf als vrijwilliger in een buurthuis. Ik wilde me de rest van mijn bestaan alleen nog met heel aardse zaken bezighouden, en zeker niet met de macro-of microkosmos.

Maar tentoonstellingen of musea over astronomische onderwerpen sla ik nooit over: de Rundetaarn van Kopenhagen, het observatorium van Greenwichhuize Herschel in Bath. Deze tentoonstelling in Valkhof wilde ik ook niet missen.

Wel een lastig soort expositie, met een hoog Evoluongehalte, om mijn traditionele tentoonstellings-top-6 samen te stellen. Het is meer een gebeuren om te ondergaan dan om er over te schrijven. Er wordt ook een heel fraai stuk videokunst vertoond, dat echter niet valt na te vertellen. Er beweegt veel op deze expositie, en veel kun je zelf in werking zetten.

Een poging tot toch nog een top-6:

 

Tussen haakjes: deze tentoonstelling heeft ook teksten in het Nederlands

*1* Spaghettificatie 

Wie een zwart gat nadert, verandert door de getijdenkrachten in een spaghettisliert, lang voordat hij / zij de waarnemingshorizon overschrijdt. Sterren die te dicht in de buurt staan, overkomt hetzelfde.

 

*2* Zwaartekrachtlens

Zwarte gaten kunnen functioneren als zwaartekrachtlens, door het licht af te buigen van sterren die er vlak achter staan aan de hemel. Het wordt hier – niet al te helder en duidelijk – in beeld gebracht. Ook de zon buigt het licht van sterren af. De Britse astronomen Arthur Eddington en Frank Dyson bewezen het in 1919 tijdens een zonsverduistering.


*3* Evelina Domnitch en Dmitry Gelfand, Orbihedron, 2017

Verbeelding van een zwart gat. Een laserstraal valt in een draaikolk in een bassin. Daardoor ontstaan afbeeldingen van ‘zwarte gaten’ op de bodem, met allemaal lichtverschijnselen eromheen. Als je het snapt, zou je volgens de kunstenaars zo maar een 2e Einstein kunnen zijn.


*4* Simone Albers. The Part and the Whole. 2023

Van de grote bol in het midden naar rechts, en daarna met de klok mee zie je:
- ‘Wetenschappelijke visualisaties’
- De Van Allengordels, stralingsgordels rond de aarde
- Atomaire P-orbitalen (elektronenwolken om een atoomkern)
- De 5 mogelijke regelmatige veelvlakken: nl 4-, 6-, 8-, 12- en 20-vlakken.
- Elementair deeltje; niet nader omschreven
- Een Calabi-Yau-variëteit. Zoals vaak is ook hier de Wikipedia je beste vriend. Het heeft alles te maken met de snarentheorie, waarvan ik nooit een tittel of jota heb begrepen. 
-Spiraalvormige vortex ofwel: draaikolk
-De planeet Jupiter.

Je ziet dus van alles in dit kunstwerk, maar nou net geen zwarte gaten.


*5*Marshmallow Laser Feast (Experimenteel kunstcollectief uit Australië). Distortions in Space Time (2018/2020)

Deze attractie, slechts in kleine groepen te betreden, belooft een immersieve ervaring. Je kunt je onderdompelen in een stelsel van spiegels: links en rechts van je, voor en achter, onder en boven je.

Wat zie je dan? In ieder geval het wonderlijkste selfie aller tijden op deze site.

‘[Je ervaart] het onzichtbare kosmische verband tussen zwarte gaten, stervende sterren en ons eigen bestaan’, aldus de kunstenaars. Een zwart gat staat voor de dood, maar de supernova die er soms aan vooraf is gegaan, voor een nieuw begin. Wij allen zijn sterrenstof, ontstaan uit elementen die gevormd zijn in stervende sterren. Kunst en wetenschap, hand in hand.

Ik vind het eerst wat eng, dit gevaarte, met mijn hoogtevrees, maar kom op zeg, wat een onzin; die diepte is ook maar een spiegeling. ‘Zijn jullie echte mensen of spiegelbeelden?’ vraag ik aan een groepje bezoekers, als ik voorzichtig tastend de volgende ruimte ben binnengestapt. ‘Wij zijn echte mensen, hoor’, zegt een vrouw. ‘Maar ja, dat kan iedereen wel zeggen’, werpt een man tegen.

 

*6* Zelf de ruimtetijd laten krommen?

Voor ons, 3-dimensionale wezens, lijkt het of hemellichamen elkaar aantrekken en elkaars koers afbuigen. Maar in werkelijkheid volgen ze rechte lijnen in het ruimtetijdcontinuüm. Die grote zwarte bal in het midden heeft vanzelfsprekend de rol van het zwarte gat. De 2 kleinere ballen (vaag op de foto) die eromheen draaien, zullen er uiteindelijk bij landen.

Als je een poosje speelt met deze ballen, die rusten op een verende ondergrond, een soort trampoline, dan lijkt het net of je het begrijpt.

Maar wat ik écht begrijp (pas nu ik dit stukje tik): met levenspaden gaat het net zo! Ze lijken kronkelig, en nergens heen te gaan, als je er middenin zit, maar heel rechtlijnig en logisch als je er na 50 jaar op terugkijkt. Achteraf puur ik er nog een persoonlijke betekenis uit.

Als ik het Valkhof Museum verlaten heb, klop ik een paar keer tegen een Nijmeegse gevel. Ja, de stad is nog echt. Die tentoonstelling had een sterk vervreemdende werking.

Ook het project ‘De toekomst van de Zon’ had dat indertijd voor mij. Hoe liep dat project af? Zonder slotconclusie. Gaandeweg haakten er steeds meer deelnemers af en gingen, in de clubruimte waar de bijeenkomsten werden gehouden, voor de televisie hangen of een potje sjoelen.

Tegenwoordig denken de astronomen dat onze levens- en warmtebron, de zon, over pak-hem-beet 4 tot 5 miljard jaar een dieprode teint zal aannemen, tot monsterlijke proporties zal opzwellen en Mercurius, Venus en moeder Aarde zal verzwelgen of in ieder geval verschroeien. Maar de zon is te licht (bevonden) om een zwart gat te worden. Een hele geruststelling voor ons mensen, toch?

Frans Mensonides
11 februari 2024
Er geweest: donderdag 1 februari 2024

Nog tot/met vrijdag 19 april 2024 kun je in het tijdelijke Museum Valkhof een duik nemen in een zwart gat. Gezien de beperkte ruimte in het museum, moet je daarvoor wel een tijdslot reserveren. En dan dus niet naar het Valkhof wandelen, maar naar het Keizer Karelplein.

En voor wie die zwarte gaten nog niet diep genoeg zijn, nog een stuk extra verdieping op deze pagina van Valkhof Museum.

In Rijksmuseum Boerhaave is sinds 21 maart 2024 ook een tentoonstelling te zien over zwarte gaten. Zie hieronder >>>

VOLGENDE AFLEVERING: FRISSE WIND IN LAREN; IMPRESSIONISTEN VAN HET NOORDEN (25/02/2024)


Nr. 302 - dinsdag 9 april 2024 (week 15)
Spaghettificatie (2): 'Dichter bij het Zwarte Gat' in Leiden 

LAATSTE ZES AFLEVERINGEN

301. HET BESTE, HET ALLER-, ALLER-, ALLERBESTE UIT 99 FHM's A-VIERTJES (31/03/2024)
300. FRISSE WIND IN LAREN; IMPRESSIONISTEN VANHET NOORDEN (25/02/2024)
299. SPAGHETTIFICATIE; 'INTO THE BLACK HOLE' IN VALKHOF MUSEUM (11/02/2024)
298. DE MIDDELEEUWEN DOORMIDDEN ZAGEN; HET JAAR 1000 (07/01/2024)
297. PILAARBIJTERS EN VARKENSSCHEERDERS; DE BRUEGHELS IN EEN TIJDSLOT (24/12/2023)
296. BORMAN, LOVELL & ANDERS, HENKIE EN CHRIET; DE KERSTVLUCHT VAN 1968 (17/12/2023)

FHM’s A-viertjes is een rubriek op de Thuispagina van Frans Mensonides, die Henk als middle name heeft en dus FHM als initialen.
FHM’s verschijnt altijd op zondag, behalve deze, die verschenen is op dinsdag

Afbeelding van een gravitatielens en van een formule uit Einsteins relativiteitstheorie, op de zijgevel van Rijksmuseum Boerhaave.
Voor mij en voor de meeste andere voorbijgangers abracadabra.
In Leiden komt de argeloze wandelaar op meer plekken zulke formules tegen.  


Zwarte gaten lijken een onweerstaanbare aantrekkingskracht uit te oefenen – wat ze letterlijk al doen! – op museumdirecties. De tentoonstelling ‘Into the Black Hole’ in Nijmegen (zie hierboven) is nog niet eens beëindigd, en de volgende expositie over zwarte gaten is alweer van start gegaan. Die tentoonstelling is te zien in het Rijksmuseum Boerhaave in Leiden en is gedoopt: ‘’Dichter bij het Zwarte Gat’.

De Leidse tentoonstelling legt wel iets andere accenten dan de Nijmeegse. De laatste zag het zwarte gat vooral als een inspiratiebron voor kunstenaars. Maar de eerste benadert de zaken strikt wetenschappelijk, wat je ook kunt verwachten van een museum dat gewijd is aan de (medische- en) natuurwetenschappen.

Toch komen in Leiden veel wonderlijke zaken uit Nijmegen terug: de spaghettificatie; de waarnemingshorizon; de ‘kleurenfoto’s’ van zwarte gaten, in valse, verzonnen kleuren; de singulariteit; de gravitatielens en de bijbehorende ‘lachspiegels’. Als je dit soort begrippen 2 keer binnen een korte tijd hoort, begin je langzamerhand het gevoel te krijgen dat je er iets van snapt, terecht of niet.



Valse kleuren – singulariteit – spaghettificatie – lachspiegel

Ik licht er een paar dingen uit die me opvielen.

*1*

‘Botsing’ van twee zwarte gaten, die eerst een poosje om elkaar heen draaien, en daarna samensmelten tot één groot zwart gat. Zo’n heftige gebeurtenis veroorzaakt gravitatiegolven, een rimpeling in de ruimtetijd, die zich voortplant over miljarden (licht)jaren. Als zo’n golf de aarde treft, wordt alles op aarde, inclusief onszelf, eventjes korter of langer. Te weinig om het op te merken; het scheelt misschien maar een triljardste millimeter op een lichaamslente, maar tóch.

Er lopen diverse projecten om zulke minieme lengteverschillen te meten, met hypernauwkeurige instrumenten die werken met laserstralen. Zo bestaat er een vergevorderd plan om een ondergrondse ’Einstein-telescoop’ te bouwen in de omgeving van het Drielandenpunt in Zuid-Limburg, een rustige omgeving met een stabiele bodem. Op de gelinkte pagina wordt het uitgelegd. Ook de Wikipedia levert weer eens onmisbare informatie.

Het Dutch Black Hole Consortium, een samenwerkingsverband van in Nederland werkzame onderzoekers, is er nauw bij betrokken.


*2*

Hier een beroemde foto uit 1923 van de ‘Leidse connectie’, zoals de tentoonstelling het noemt. Albert Einstein (linksboven) wordt geflankeerd door zijn leermeester Hendrik Lorentz (rechtsonder), zijn vriend en vakbroeder Paul Ehrenfest (in het midden op de bovenste rij) en de astronomen Willem de Sitter (rechtsboven) en Arthur Eddington (linksonder).

Dit gezelschap van eminente geleerden kwam bijeen in huize Ehrenfest aan de Witte Rozenstraat in Leiden om te discussiëren over recente ontwikkelingen in de theoretische natuurkunde, waaronder zwarte gaten. Ik schreef 300 FHM’s geleden, in deel 2, over dit opvallende huis op mijn avondwandeling, en over het treurige lot van de bewoner, Paul Ehrenfest.

Albert Einstein had de zwarte gaten geïntroduceerd als theoretisch concept, maar hij verafschuwde het idee dat zoiets werkelijk zou kunnen bestaan. Arthur Eddington, een van de meest vooraanstaande astronomen van zijn tijd, vond eigenlijk dat het niet most maggen: ‘I think there should be a law of Nature to prevent a star from behaving in this absurd way’; liet hij zich in 1935 ontvallen.

Eddington brandde in Cambridge de pas afgestudeerde Indiase astronoom Subramanyan Chandrasekhar, die wél in zwarte gaten geloofde, tot de grond toe af. Chandra, zoals hij in de wandeling genoemd werd, was daarna jarenlang de complete risee van de astronomische wereld. Maar hij bleek uiteindelijk wel gelijk te hebben. Hij kreeg er zelfs de Nobelprijs voor, maar pas op zijn 72ste, en toen zijn kwelgeest Eddington al heel lang niet meer in het land der levenden was.

Dit wetenschappelijke drama rond Chandra wordt in een hoekje van de expositie in Boerhaave vertoond in de vorm van een soort tekenfilm.


*3* en *4* Dichtbij een zwart gat

De waarnemingshorizon is wel het meest verbijsterende en tot de verbeelding sprekende aspect van zwarte gaten. Stel dat een onverschrokken astronaut een duik zou ondernemen in een zwart gat, om te kijken hoe zo’n singulariteit er van dichtbij in het echt uitziet. Of misschien uit verlangen naar een ander, aangenamer universum aan het andere uiteinde van een wormgat. Een gedachtenexperiment, vanzelfsprekend; dit kán niet en zal vermoedelijk ook nooit kunnen.


*3*

Rond het zwarte gat, net buiten de waarnemingshorizon, draait er een mallemolen van lichtstralen, die nét niet ingevangen zijn, maar ook niet meer kunnen ontsnappen. Die blijven cirkelen rond het zwarte gat.

De astronaut zou zijn eigen achterhoofd kunnen zien, in meervoud. Het wordt op de tentoonstelling in beeld gebracht, zodat iedereen zich even zwarte-gaten-verkenner kan wanen.

 

*4*

Als de astronaut het zwarte gat nadert, zouden de thuisblijvers in theorie een heel sterke telescoop kunnen richten op zijn horloge, en zien dat dit steeds lang-za-mer en  l … a … n … g … z … a … m … e…  r  gaat lopen. Het komt door de kromming van de ruimtetijd rond een zwart gat.

Wij zullen de ruimteverkenner de waarnemingshorizon nooit zien overschrijden, ook niet als hij zelf al lang en breed (gespaghettificeerd, dus eerder lang dan breed) in het gat gevallen is. In een zwart gat zie je sowieso niets. Maar zijn ‘nabeeld’, zal ik maar zeggen, blijft aanwezig op de waarnemingshorizon.

Een zwart gat slokt rucksichtslos alles wat te dicht in zijn buurt komt, met huid en haar op. Maar alle informatie over hetgeen verzwolgen is, blijft achter op de rand. Er bestaat zoiets als de wet van behoud van informatie, en zelfs zwarte gaten kunnen die wet niet overrulen, tot opluchting van de geleerden.

Moeilijk te begrijpen, dit alles, en misschien daardoor des te fascinerender…

FHM
9 april 2024
Er geweest: vrijdag 28 maart 2024

De tentoonstelling ‘Dichter bij het Zwarte Gat’ loopt nog tot en met zondag 5 januari 2025.         

Meer over dit museum op mijn Thuispagina:

De machine aan de macht: ‘Brainpower’ (2022)
‘Besmet’, zeer actuele tentoonstelling
(2020)
Spelen met het leven; Rijksmuseum Boerhaave in Leiden is nu een doe-museum (2018)

VOLGENDE AFLEVERING: PAARDENBILLEN EN -TRAMS; BREITER IN SINGER (04/08/2024)






İ Frans Mensonides, Leiden, 2023