In Leiden staat sinds kort de mini-grail. Dat is een grote metalen bol van 1200 kg. Met behulp van die bol moet het mogelijk zijn om zogenaamde gravitatiegolven waar te nemen. Dat zijn golven die - aldus Albert Einstein - ontstaan als twee hele grote zware massa's tegen elkaar aan botsen. Alleen zijn ze nog nooit waargenomen - vandaar de mini-grail. Gravitatiegolven ontstaan niet wanneer een flinke meteoriet ergens inslaat, ook niet als twee hele planeten tegen elkaar aan botsen, en zelfs niet wanneer twee sterren op elkaar knallen. Gravitatiegolven ontstaan als enorme massa's zoals zwarte gaten tegen elkaar aan botsen. Zwarte gaten zijn gigantische zware dingen en hun zwaartekracht is zo groot, dat ze zelfs licht aantrekken. Vandaar dan ook dat ze geen licht uitzenden, en dus zwart zijn. Of beter gezegd onzichtbaar. En dat is eigenlijk de kern van de sterrenkunde: met kunst- en vliegwerk proberen iets waar te nemen van praktisch onzichtbare dingen.
Het lastige van sterren is dat ze zo ver staan. Als je met het snelste ruimteschip dat momenteel bestaat naar de dichtstbijzijnde ster (op de zon na) zou willen vliegen dan zou je daar zo'n honderdduizend jaar over doen. En waarschijnlijk word je onderweg ingehaald door een nieuwer model ruimteschip dat sneller gaat en dat tijdens je reis uitgevonden is. Echt zinvol is het dus niet om naar een ster te vliegen.
En toch bestuderen we die sterren. Van afstand. We turen vanaf de aarde naar de hemel en proberen iets te begrijpen van wat er daar in de verte gebeurt. Maar we zien eigenlijk maar weinig. Wanneer je op een heldere avond naar de maan kijkt dan zie je nog wel wat: je ziet lichtere en donkere stukken; je ziet duidelijk de omvang van de maan; daar is echt wel wat te zien. Maar van een ster zien we alleen maar een lichtpuntje. En met een gigantische ruimtetelescoop is dat niet anders; je zult nooit meer te zien krijgen dan een enkel lichtpuntje. Eigenlijk is sterrenkunde de wetenschap die zich bezighoudt met minuscule hoeveelheden licht die ongelooflijk lang geleden uitgezonden zijn door gigantische objecten. Van verschrikkelijk weinig informatie toch iets proberen te maken - dat doet de sterrenkunde.
En als je 't slim aanpakt kun je al verschrikkelijk veel kennis halen uit zo'n enkel lichtstraaltje dat door een ster uitgezonden wordt. In de eerste plaats moet je weten dat zo'n ster slechts licht uitzendt van bepaalde frequenties. Net als dat een natriumlamp langs de snelweg altijd dezelfde kleur licht uitzendt, zenden sterren ook slechts bepaalde kleuren licht uit. En het licht dat een ster uitzendt zegt iets over de leeftijd van de ster.
Complicerend - maar ook heel erg handig - is het feit dat wij een andere kleur licht zien dan dat de ster uitzendt. Dat komt door het Dopplereffect: als de ster van ons af beweegt zien we licht met een lagere frequentie dan de ster feitelijk uitzendt. Zo'n ster zendt niet één frequentie licht uit, maar een aantal frequenties die gezamenlijk bij elkaar horen. Door het patroon van frequenties dat we waarnemen te vergelijken met bekende patronen die sterren kunnen uitzenden kunnen we dus bepalen hoe groot het Dopplereffect is, en kunnen we dus bepalen hoe hard die ster van ons af beweegt. Aan de hand van een enkel lichtstraaltje is het dus mogelijk vast te stellen hoe oud een ster ongeveer is en hoe snel 'ie beweegt. En dat is al heel wat.
Om je voor te stellen hoe het is om sterrenkundige te zijn ga je naar een druk punt in de stad. Daar kijk je één uur rond, en probeer je van alle voorbijgangers te schatten hoe oud ze zijn. (Je mag alleen maar kijken en niets vragen.) Met behulp van de data die je verzameld hebt moet je proberen zoveel mogelijk te weten te komen van Nederlanders in het algemeen: Hoe oud worden Nederlanders? Hoeveel zijn er? Hoeveel sterven er per dag? Wat is de verwachte levensduur van een Nederlander? Hoeveel Nederlanders zullen er zijn over tien jaar? Dat soort dingen. Herhaal het experiment een aantal keer voor een aantal verschillende steden en vergelijk de resultaten met gegevens van bijvoorbeeld het CBS.
Suggesties voor onderzoek:
- Als er zoveel sterren zijn zou je verwachten dat de hemel altijd licht is; net als dat je in het bos overal bomen ziet, zou je verwachten dat je 's nachts in de hemel altijd sterren ziet. Toch is dat niet zo...
- De maan twinkelt niet en sterren twinkelen wel. Rara hoe kan dat?
- Hoe zou het toch komen dat men altijd zo geïnteresseerd is geweest is sterren? - die dingen staan eigenlijk verschrikkelijk ver van je bed.
- Probeer zoveel mogelijk statistische gegevens van Nederlanders te schatten door een middagje op de Kalverstraat te gaan staan.
