Eeuwenlange zoektocht naar kennis over de kosmos
Is lucht iets of niets? Hoe weet je of een kroon van zuiver goud is? Kun je lood in goud veranderen? Wat is kwantummechanica?
Adam Hart-Davis beschrijft in ”De kat van Schrödinger” 49 „revolutionaire” natuurkundige experimenten.
Hart-Davis, die met zijn boeken veertien eredoctoraten heeft ontvangen, leidt de lezer stap voor stap door de geschiedenis van de natuurkunde. Hij begint met experimenten van Griekse natuurfilosofen, ongeveer 430 voor Christus, en eindigt met de ontdekking van het Higgsdeeltje in 2009. De onderwerpen variëren van lucht tot licht, van magnetisme tot elektriciteit, van röntgenstraling tot de atoombom, en van zwaartekracht tot leven in het heelal. En de vraag of de kat van Schrödinger dood of levend is, wordt beantwoord.
Eén ding fascineerde de wetenschappers van alle beschreven tijdperken buitengewoon: licht. De Griekse ingenieur Archimedes presteerde het in 212 voor Christus om met gepolijste schilden zonlicht te bundelen, en daarmee Romeinse schepen op afstand in brand te steken.
De Arabische wetenschapper Alhazen (Abu Ali al-Hasan ibn al-Haytham) maakte in 1021 studie van licht. Hij stelde vast dat lichtstralen vanuit een punt langs rechte lijnen het oog bereiken. Hij bouwde een camera obscura om zijn gelijk aan te tonen.
De dominicaner monnik Dittrich bewees in 1250 dat wit licht bestaat uit een kleurenspectrum. Zo wist hij het spectrum van de regenboog te verklaren. In 1672 toonde Isaac Newton aan dat wit licht een mengsel is van alle kleuren van de regenboog.
Ook de lichtsnelheid was aanleiding tot diepgaand onderzoek. De Deense wetenschapper Ole Christiansen Römer stelde in 1676 de lichtsnelheid vast op 214.000 kilometer per seconde. Andere wetenschappers pakten het onderzoek ook op, en kwamen in 1849 tot 313.000 kilometer per seconde, en in 1857 op 298.000 kilometer per seconde. Inmiddels is bekend dat de lichtsnelheid 299.792.458 meter per seconde is.
Van deze bekende lichtsnelheid maakte Albert Einstein gebruik voor zijn beroemde gedachte-experiment uit 1905: Stel iemand kan meereizen met een lichtstraal, dan neemt deze het licht in rusttoestand waar. Het leidde tot het postuleren van zijn speciale relativiteitstheorie.
De Amerikaan Edwin Hubble maakte dankbaar gebruik van Einsteins relativiteitstheorie bij het meten van kleurverschuivingen van sterrenstelsels in het heelal. Door het dopplereffect zouden sterrenstelsels die van de aarde af bewegen roder kleuren, en stelsels die de beweging andersom maken juist blauwer. Bovendien ontdekten anderen dat lichtstralen niet altijd rechtdoor gaan, maar dat ze kunnen ze afbuigen door zwaartekrachtvelden.
De verschillende experimenten zijn gerangschikt op historische periode en gekoppeld aan een of meer wetenschappers. De opzet maakt wetenschappelijke ontwikkelingen door de eeuwen heen zichtbaar, zoals rond het onderzoek van licht.
Het is jammer dat er hier en daar nog een storend typefoutje doorheen is geslipt en dat de tekst op de rug foutief aangeeft dat het om een psychologieboek zou gaan. Maar dat doet niets af van de leesbaarheid. De meerwaarde van het boek is vooral dat het de vaak taaie natuurkundige theorie leesbaar heeft gemaakt door de vele anekdotes, voorbeelden en illustraties.
Boekgegevens
”De kat van Schrödinger en 49 andere revolutionaire experimenten in de natuurkunde”, Adam Hart-Davis; uitg. Noordboek Wetenschap; 176 blz.; € 17,50
