Wetenschapsforum

Hallo,

Ik ben bezig met een schoolopdracht over het milieu en toen las ik over de deeltjesversneller (LHC) die zoveel stroom gebruikt als een stad van 150000 mensen. Nu ben ik meer over die LHC gaan lezen ennu heb ik steeds meer vragen over wat er nu precies gaat gebeuren, ik vind het heel intressant. Ik las zelfds dat de aarde verwoest kan worden dus dat vond ik wel een leuk milieu onderwerp voor mijn werkstuk. Veel vragen die ik heb zijn al eens gesteld hier zag ik, maar ik snap de antwoorden niet echt sorry want ik ben geen fysiecus of student, maar toch zou ik graag meer informatie willen voor mijn werkstuk en dat ik vragen kan beantwoorden van anderen. Als iemand mij zou willen helpen dan ben ik u erg dankbaar. Alvast bedankt.

- Ik las dat er geen tijd aanwezig is in een zwart gat en dat een zwart gat alles opzuigd wat er omheen zit. Hoe kan dan een zwart gat in onze tijd bestaan als er de tijd er stil staat en hoe blijft een zwart gat bestaan in het niets van de ruimte? of werkt dat niet zo? Ik heb het gevoel dat ik in een cirkeltje denk hier....

* Als de LHC zwarte gaatjes maakt zoals ze denken, reageerd zo'n zwart gat dan anders hier dan in de ruimte (omdat hier niet vaccuum is en hier zwaartekracht)?

- Ik heb ook gelezen over Hawking straling die ervoor zorgt dat zo'n zwart gat gelijk weer instort. Is dat gevaarlijke straling voor mensen en het milieu denken jullie? Ik weet dat nog nooit iemand dat heeft gezien, maar wat denken wetenschappers? Als zo'n zwart gat instort komt er nog veel meer straling vrij las ik, wat doet die straling op mensen en het milieu? Ik las dat die gammastraling erg gevaarlijk is, is dat zoiets als radioactivieteit?

- In die LHC word het gemaakt zoals het ook in de ruimte gebeurd, dat deeltjes met hele hoge snelheid op andere deeltjes botsen toch? Of is er verschil tussen dat in de ruimte een planeet stil staat en één deeltje heel veel snelheid heeft of zoals in de lhc dat twee deeltjes met snelheid botsen? of botsen deeltjes ook gewoon in de ruimte tegen elkaar aan? Op de site van LHC stond dat ze de big bang na willen maken (was in engels, dus ik kan het fout hebben). Is dat niet gevaarlijk?

- In die LHC gaan die deeltjes met bijna de snelheid van het licht. Dit gebeurd door megamagneten en hitte en kou las ik. Hoe kan een deeltje zo snel gaan door magneten met warm en koud en kunnen wij (mensen) dat ook gaan doen met de info van de LHC? Kunnen we dan bijvoorbeeld ruimtereizen doen?

* Ik weet dat ze dingen gaan schieten die kleiner dan atomen zijn (als ik het goed begrepen heb), hoe kun je zoiets kleins zo snel laten gaan?

- Als er die botsing gebeurd, dan kwam er warmte van een miljoen keer de warmte van de zon las ik. Hoe koelen ze dat af? hoe weten ze zeker dat die machine niet ontploft en dat er straling vrijkomt in het milieu?

* Op zo'n website tegen LHC las ik dat de kans dat er iets mis gaat 30% is. Als die kans zo groot is, waarom zetten ze dan die machine aan?

Ok ik weet dat er heel lang aan gewerkt is en dat die mensen heel slim zijn en wel weten wat ze doen, maar ik lees best veel over mensen die bang zijn en die zeggen dingen die ook wel logisch klinken voor mij. Eigenlijk ben ik best nu een beetje bang als ie aangaat in juni en ik denk dat ik daarom dit werkstuk doe. Ik wil mensen niet bang maken ofzo dus als jullie zeggen dat er echt niets gaat gebeuren dan geloof ik dat wel en denk ik dat ik dat aan mijn klas ook kan zeggen. Nu alleen weet ik het niet, dus als iemand mij vraagt of de aarde ontploft dan weet ik het niet.

Alvast bedankt!

Onwetende Bas

Pfoe dat is best een lijstje. Ik zal mijn best doen

1) Er is geen tijd aanwezig in een zwart gat. Je moet dat denk ik als volgt zien. Algemene relativiteitstheorie van einstein voorspelt dat wanneer iets massa heeft, het een klein beetje de ruimte eromheen vervormt. Je kan je dat als volgt voor je zien en dit is misschien een lastig verhaal. Stel je voor dat je twee mieren hebt die aan beide kanten van de tafel tegen een bierflesje oplopen. Die mieren die lopen van de rand van de tafel naar het midden toe en komen daar dat bierflesje tegen en gaan omhoog lopen. Als zo'n mier een klein blinddoekje om zou hebben gehad (en ik ga er even vanuit dat het mieren niet uitmaakt of ze horizontaal of verticaal lopen, de mieren die ik immers zie hebben daar geen moeite mee) dat heeft de mier het gevoel dat hij gewoon zijn weg vervolgt en niet bewust een bocht neemt. De grap is nu dat de ruimte om hem heen (de tafel of het bierflesje) hem dwingt om een andere route te nemen. Het is niet de de mierenbeentjes bewust aan een kant inhouden om een bocht te maken, maar de 'grond' waar de mier op loopt dwingt hem om naar boven te gaan.

Dit lijkt een beetje op het principe van riumte buiging en dat is de reden waarom de aarde om de zon draait. Er is geen onzichtbaar touwtje dat de aarde om de zon laat draaien, er is alleen een bebogen ruimte om de zon heen waardoor de aarde rondjes blijft draaien, het lijkt voor de aarde alsof hij rechtdoor gaat. Zo zie je dus dat massa's de ruimte om zich heen (jij en ik doen dat ook, maar ontzettend weinig) een klein beetje verbuigen, en dat gevoel van 'weg gebogen worden' noemen we zwaartekracht. Als jij van je dak naar beneden valt dan is de ruimte zo gebogen dat de beste route naar beneden is. Nu terugkomend op je tijd in een zwart gat. Algemene relativiteit voorspelt ook tevens dat massa's niet alleen ruimte buigen maar ook de tijds-dimensie. Dat klinkt misschien zweverig en raar maar tijd en ruimte hebben best veel gelijkenissen. Het zijn allebei dimensies en een dimensie is niets anders dan een zakje met mogelijkheden. Een dobbelsteen heeft bijvoorbeeld 1 dimensie, want je hebt bij 1 dobbelsteen 1 zakje met mogelijkheden (de getallen 1 tot en met 6). Als je twee dobbelstenen hebt ,heb je twee dimensies (je kan nu twee verschillende dobbelstenen van 1 tot 6 laten gaan. Tijd is ook gewoon een dimensie, het belangrijkste verschil tussen ruimte en tijd is dat je bij ruimte net zo makkelijk naar voren als naar achteren kan lopen en dat dat bij tijd erg lastig is.

Dus massa's buigen ruimte en tijd (is ook ruimschoots experimenteel gemeten). Hoe groter de dichtheid van zo'n massa is (hoe meer massa op 1 plek) deste heftiger die buiging is en hoe trager tijd gaat. Je kan je misschien voorstellen dat als een massa zwaar genoeg is, hij de tijd helemaal stil lijkt te zetten, en dat is dan een zwart gat. Relativiteit is een beetje raar, je kan niet zomaar zeggen dat de tijd in een zwart gat stil staat. Zou ik namelijk in de buurt van dat gat staan (aannemende dat ik dat overleef, wat ik niet zal doen) dan lijkt de tijd gewoon normaal door te gaan, omdat ik in die bubbel van tijdsvertraging zit. Als ik dan vanuit dat zwarte gat naar de aarde kijk, lijkt het alsof de aarde oneindig snel beweegt. Op mijn horloge gaat de tijd normaal, maar op aarde verstrijken de eeuwen alsof het millisecondes zijn. De vraag is nu, wie heeft er meer recht van spreken, gaat het zwarte gat langzaam of gaat de rest van het universum snel. Het zwarte gat kan dus prima bestaan. Het is gewoon een plek waar de tijd trager gaat. Het is geen probleem want tijd is relatief. Moet je maar eens wat over relativiiteit opzoeken of dit forum uitpluizen, er zijn volgens mij tientallen topics hierover.

Wetenschappers zijn het er ABSOLUUT nog niet over eens dat er zwarte gaatjes gevormd gaan worden in de LHC, en persoonlijk denk ik dat je je geenszins zorgen hoeft te maken en kan dus zonder problemen gaan skien in Zwitserland. Als zo'n gaatje gevormd wordt zal het ook bijna meteen zichzelf vernietigen (waarschijnlijk). Voor de korte tijd dat zo'n micro-gat bestaat zal het niet de aarde of de wetenschappers bij CERN kunnen opslikken, daar hoef je niet bang voor te zijn. Het zal zich ook zo gedragen in het universum en ook zo hier. Dat kleine beetje zwartekracht van de aarde, maakt voor zo'n gat niet uit en er zijn ook genoeg zwarte gaten in het universum die vlak bij een grote ster zitten (bezig die naarbinnen te slokken) en daar heerst nog veel grotere zwaartekracht en dat maakt ze ook niet zoveel uit. Dat het geen vacuum is, maakt denk ik ook niet zoveel uit.

2) De hoeveelheid Hawking straling die van een zwart gat afkomt zal ook niet zo heel veel zijn. Binnen in de LHC is er denk ik een stuk meer straling aanwezig dan door zo'n gat kan vrijkomen. Je moet je eerst afvragen wat radioactiviteit is. Als een stof radio-actief is dan betekent dat dat de kernen in die atomen (een atoom bestaat uit een kern waar elektronen omheen draaien) uit elkaar vallen. Als ze dat doen komt er straling vrij in allerlei vormen, kleuren en maten. Straling in het geval van Hawkingstraling (is nog nooit waargenomen geloof ik, alleen theoretisch voorspelt) en gammastraling hebben we het over licht. Dit is licht net zoals het gekleurde licht wat van je monitor afkomt, alleen is het van een hele andere kleur. Een onzichtbare kleur. Infrarood, Ultra-Vilolet, Radiostraling, Magnetronstraling, zichtbaar licht, X-ray straling en gammastraling zijn allemaal electromagnetische stralingen zoals dat mooi heet. Allemaal bestaat het uit hetzelfde spul, het een is alleen vele malen gevaarlijker dan het andere omdat het een veel meer energie heeft dan het andere. Een auto die 1 km per uur rijdt is ook een stuk minder gevaarlijk dan een auto die met 140 km per uur rijdt. Die hoeveelheid energie heeft direct te maken met de golflengte van het licht. (net zoals bij geluid)

Dus directe antwoorden: Hawkingstraling zal gevaarlijk zijn als je daar in de buurt bent, net zoals dat je ook niet te vaak een rontgenfoto moet nemen in het ziekenhuis of in een vliegtuig moet vliegen. Dat zijn allemaal bronnen van straling waar je kanker van kan krijgen. Maar of een normaal mens daarvoor moet oppassen. NEE. Het zal hooguit binnenin de LHC voor KUNNEN (hoeft absoluut niet) komen en niemand die daar last van heeft want de LHC is goed beschermd. Straling is dus niet als radioactiviteit, het is iets wat vrij komt bij een radio actief materiaal.

3) In de ruimte crashen deeltjes ook voortdurend op elkaar, en precies daarom maak ik me niet zoveel zorgen om die zwarte gaatjes in ieder geval als ze gevaarlijk zouden zijn, zouden we al lang opgeslokt zijn. Het maakt niet uit of de aarde er zelf bij beweegt, omdat dat in vergelijking met de snelheid van die deeltjes absoluut onmerkbaar is. Zo'n deeltje botst met bijna de lichtsnelheid tegen een lucht molecuul in de atmosfeer en daardoor ontstaan er duizenden nieuwe deeltjes. Dat willen ze ook in de LHC gaan doen, alleen met een fractie van die energie die soms door kosmische deeltjes wordt gehaald. Wij kunnen dat simpelweg nog LANG niet. Als het gevaarlijk zou zijn, had het al veel eerder gebeurd moeten zijn. Ze willen dus bij CERN processen na doen die een onberekenbare fractie van de energie van de Big Bang hebben. Het is wel zo dat hoe hoger de energie is (hoe groter de ring, vandaar dat hij 27 km lang moet zijn) hoe meer je in de buurt komt en hoe meer voorspellingen je kan doen over wat er toen gebeurde. Stel je bijvoorbeeld voor dat iemand leeft op de noordpool waar het steeds -60 zou zijn en nog nooit vloeibaar water heeft gezien en laat staan waterdamp. Als hij dan een 'hoog-energetisch' experiment gaat doen door met een pannetje ijs te smelten dan kan hij zien dat er zoiets bestaat als een fase-overgang. Van ijs naar vloeibaar water. Van daaruit kan hij een voorspelling doen dat er nog meer fase overgangen zijn waarop moleculen steeds verder van elkaar gaan zitten. Dat is een mooie voorspelling want als hij een nog hoger energetisch experiment doet (hij gaat het water koken) dan ziet hij inderdaad dat dat gebeurt. Dus hoe meer energie in dit geval (zo ook bij de experimenten van de LHC) hoe meer je leert over hoe het zou zijn dichter in de buurt van de big-bang.

4) Die hitte en kou moet je even vergeten, dat heeft te maken met die specifieke magneten, maar elke magneet zou het kunnen, de een wat beter dan de ander. Je hebt vast wel eens een magneet vast gehouden, en daarmee ijzer opgepakt. Stel je nou voor dat je een ijzeren kogeltje zou hebben en die in een tunnel van magneten zet. Het zijn in dit geval electro-magneten, dus magneten die aangaan zodra er stroom doorheen gaat en weer uitgaan zodra je de stroom eraf haalt. Als je nu aan het begin van de tunnel de eerste magneet aanzet dan wordt het ijzeren balletje naar binnen getrokken, in de tunnel. Op het moment dat het ijzeren balletje de tunnel in is, zet je de eerste magneet uit en doe je de volgende (die net achter de eerste staat) aan. Hierdoor wordt het ijzeren kogeltje weer verder aangetrokken. Op deze manier, wordt het kogeltje steeds weer aangetrokken en gaat hij steeds sneller en sneller. Hij krijgt steeds een klein duwtje in de rug.

Zo ook werkt dat in zo'n deeltjes versneller. Het ijzeren kogeltje is nu een klein geladen deeltje. Je kan het alleen doen met geladen deeltjes (die dus electrisch positief zijn (bijvoorbeeld een proton uit een atoomkern) of negatief zijn (bijvoorbeeld een elektron), want alleen die worden aangetrokken door deze magneten. Mensen zijn ongeladen dus je kan zo niet een mens transporteren. Er wordt vandaag de dag wel iets vergelijkbaars gedaan. Er zijn al treinen die op magneten lopen en daardoor 500+ km per uur gaan. In de buurt van Shanghai rijdt er eentje, zoek maar eens op. Let op, is niet helemaal hetzelfde, maar is wel dat mensen door magneten versneld worden.

5) Die enorme hitte die vrij komt is maar op een ongelooflijk klein plekje in dat apparaat dus is daardoor weer helemaal niet gevaarlijk. Misschien kan je je voorstellen dat als je een paar atomen pakt en die duizenden graden maakt dat dat helemaal niet gevaarlijk is omdat al die atomen in jouw handen best die warmte kunnen opvangen. Daarnaast is het heel lastig om over energie te praten op zo'n kleine schaal. Op de zon zitten miljarden, miljarden en nog eens miljardenmiljarden atomen, en over AL die atomen is de energie verdeelt en zijn ze duizenden tot wel miljoenen graden warm. Dat is niet helemaal vergelijkbaar met enkele atomen of kleinere deeltjes dan atomen. De kans dat er iets mis gaat, ik weet niet wat ze daar over zeiden. Waarschijnlijk bedoelde ze de kans dat ze niet vinden wat ze willen vinden. Ze zullen nooit bedoelt hebben, de kans dat Geneve opgeblazen wordt. Anders hadden ze nooit zoveel geld gekregen.

Kortom je hoeft je denk ik echt nergens druk over te maken. Je moet maar zo denken, de energie die we met de LHC gaan opwekken verbleekt met sommige van de deeltjes die uit de ruimte komen en op onze atmosfeer botsen (precies hetzelfde als ze in de LHC gaan doen). De LHC zal hopelijk een energie hebben van 7 TeV (terra electron volt, een miljoen keer een miljoen electronvolt, en dat is een energie die in deeltjes versnellers wordt gebruikt. Is misschien makkelijker om dat op een ander moment uit te leggen als je dat wil weten) Deeltjes die uit de ruimte komen hebben soms wel: 10 miljoen keer meer energie!!!. En we zijn er allemaal nog, dus ik maak me niet zoveel zorgen.

Hopelijk heb je hier wat aan, het werd een wat langer verhaal dan gepland . Je vraagt goede en begrijpelijke vragen, maar het onderwerp is niet makkelijk. Er zijn iig een hoop mensen hier die er wat vanaf weten. Dat hoeft zeker niet te betekenen dat ze het altijd met elkaar eens zijn, vaak is dat niet zo.

Stel gerust nog vragen als je die hebt nav dit stuk tekst.

Hardstikke bedankt dat je mijn vragen wilde beantwoorden Strangequark! Ik ga dit samen met mijn vader nog doorlezen (als hij voetbal gekeken heeft) en als ik nog vragen heb dan zal ik ze zeker vragen. Ik was al bang dat ik iets stoms had gevraagt omdat ik eerst nog geen antwoord kreeg en andere mensen wel die na mij vroegen.

Echt bedankt dat je zo precies hebt verteld met voorbeelden!

Het zijn zeker geen stomme vragen, het waren er hooguit wat veel . Misschien dat daarom nog niet veel mensen gereageerd hebben. Stomme vragen, als ze al bestaan, krijgen vaak snel een antwoord. Bijvoorbeeld opmerkingen als: gebruik google. Dit is echter vrij complex en ik wist ook niet goed hoe ik de insteek moest doen omdat ik geen idee had van het niveau (simpelweg hoe vaak je al iets met natuurkunde hebt gedaan).

Graag gedaan en als je nog meer vragen hebt.