De natuurkunde van de zwabberbal

De voetbaltrapmachine

De ijzeren Ronaldo

Cristiano Ronaldo heeft op het EK voetballen het diverse malen geprobeerd, maar zijn dodelijke vrije trap lijkt verleden tijd. Toch lijken er steeds meer voetballers te zijn die bij zo’n trap de bal tot leven kunnen brengen, laten zwabberen. Volgens mij is al vaker bekeken hoe het natuurkundig te verklaren is dat voetballen een zigzagbaan kunnen maken, alsof het ding vleugels heeft. Nu schijnt er weer een Franse onderzoeksgroep een natuurkundige verklaring gevonden te hebben van de ‘eigenzinnige’ baan van een voetbal. Ook zouden ze erachter zijn gekomen waarom die effectballen alleen bij voetbal, volliebal en honkbal voorkomen. Lees verder

Chaos is de klassieke verstrengeling

Chaos is de klassieke verstrengeling

Het kwantumresultaat (l) lijkt sterk op het resultaat van de klassieke dynamica

Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in Santa Barbara en van Google hebben de scheiding tussen de klassieke en kwantumwereld wat diffuser gemaakt. Volgens hen is er een verband tussen het klassieke fenomeen chaos en en het rare kwantumverschijnsel verstrengeling. Op basis van die redenering zou het mogelijk moeten zijn om met (stuurbare) kwantumsystemen fundamentele aspecten van de natuur te onderzoeken die met de huidige computers onhaalbaar zijn. Lees verder

Raadsel van synchrone slingers is opgelost

De vreemde aantrekkingskracht van slingerklokken

De proefopstelling met twee slingerklokken op een houten plaat (afb: Relojes Centenario)

Al in 1665 beschreef Christiaan Huygens met enige verbazing dat slingerklokken die bij elkaar staan hun slingerbeweging synchroniseren. Een vreemde aantrekkingskracht noemde hij dat. Nu komen Henk Nijmeijer van de TU Eindhoven en onderzoekers uit Mexico met een nauwkeurige beschrijving van de Huygens-synchronisatie. Huygens’ verklaring dat dat kwam door trillingen in het materiaal bleek juist. De inzichten uit deze nieuwe studie helpen de synchronisatie in allerlei oscillerende systemen beter te begrijpen zoals de biologische ritmes in het lichaam, denken de onderzoekers.
Lees verder

Zwaartekrachtgolven waargenomen: wat nu?

Ligo meet voor het eerst zwaartekrachtgolven

Beeld uit het Ligo-lab (foto: Reuters)

Het was niet echt een verrassing, de aankondiging dat er voor het eerst zwaartekrachtgolven zijn waargenomen. De geruchten gingen een maand geleden al rond. Ik las ergens dat die ontdekking geen mens onberoerd zou laten, maar ik voel niet echt iets en ik ben er zeker van dat dat voor miljarden mensen geldt. Kunnen we nu op zoek naar de kosmische snaren, donkere energie en nog meer on(be)grijpbaars zoals de schepping van het heelal? Lees verder

Gerucht: zwaartekrachtgolven waargenomen

Albert Einstein en de zwaartekrachtgolven

Albert Einstein geloofde zelf dat zwaartekrachtgolven niet zijn waar te nemen

Het gerucht gaat dat Amerikaanse onderzoekers zwaartekrachtgolven hebben waargenomen. Die zijn al door Einstein zo’n 100 jaar geleden voorspeld, maar nog nooit eerder ‘gezien’. Ook nu is het duister of ze echt zijn waargenomen. Rimpels in de ruimtetijd, worden ze wel genoemd. Zijn de onderzoekers het turen zat geworden en hebben ze hun eigen rimpeling in de ruimtetijd gecreëerd? Het lijkt er op. Lees verder

Chinese natuurkundigen ‘breken door’ met teleportatie

Teleportatieonderzoekers

Chaoyang Lu (l) en Jian-Wei Pan in hun lab waar ze hun onderzoek verrichtten (foto: wetenschappelijke en technische universiteit van China)

Het is opmerkelijk dat de natuurkundigen, of althans zes redactieleden van het blad Physics World, een volledig ‘wereldvreemd’ onderwerp tot doorbraak van het jaar bestempelen: teleportatie. Science koos een veel wereldser onderwerp: CRISPR/Cas9. Ook de natuurkundige onderwerpen die het net niet gehaald hebben, staan over het algemeen ver van ons dagelijkse bed. Physics World werkt daarbij met namen, terwijl Science, veel reëler, onderwerpen noemt. Lees verder

Materiaalgedrag onvoorspelbaar op basis kwantumbeschrijving

Onoplosbaar wiskundig probleem

Vlnr: Perz-Gracia, Wolf en Cubitt

Een wiskundig probleem dat aan de basis ligt van veel fundamentele vragen in de deeltjes- en kwantumfysica is onoplosbaar. Dat schijnen onderzoekers van de TU München, het University College in Londen en de Complutense-universiteit in Madrid te hebben bewezen. Het zou het eerste belangrijke vraagstuk in de natuurkunde zijn, dat te kampen heeft met zo’n ernstige beperking. Daardoor zou zelfs een volmaakte en volledige beschrijving van de microscopische eigenschappen van een materiaal niet kunnen voorspellen hoe dat materiaal zich in de macrowereld zal gedragen. Lees verder

Mislukte lancering bleek test voor relativiteitstheorie

Mislukte lancering Galileo-satellieten

De lancering van de twee Galileo-satellieten met de Sojoez-draagraket

Europa is bezig zijn eigen Galileo-navigatiesysteem op te zetten en het vorig jaar werden met behulp van een Sojoez-raket van de lanceerbasis in Frans Guyana Galileo 5 en 6 in hun baan om de aarde gebracht. Dat was althans de bedoeling, maar het ging mis en de twee satellieten belandden in een verkeerde baan. Vette pech. Als geluk bij een ongeluk bleek de mislukte lancering een goede test voor de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein en een nauwkeuriger test dan alle eerder gedane proeven. Lees verder

Supergeleider overleeft sterk magneetveld

Ulli Zeitler van de Radboud-universitei

Ulli Zeitler van de Radboud-universiteit

Supergeleiding is een kwellend verschijnsel. Al zo’n 30 jaar hebben we zogeheten hogetemperatuursupergeleiders, maar dan hebben we het nog steeds over stoffen die weerstandsloos zijn bij zo’n 150 graden onder nul en dan hebben we het over het zeer lastige, want keramische, materialen (cupraten). Een ander teer punt is dat supergeleiders over het algemeen slecht tegen magneetvelden kunnen. Nu hebben, onder meer, onderzoekers in Nederland ontdekt dat heel dunne laagjes molybdeensulfide (MoS2) supergeleidend blijven in een sterk magneetveld. Dat wordt dan meteen weer opwindend genoemd, terwijl de werktemperatuur dat allesbehalve is.
Lees verder

‘Nieuwe’ materiaaltoestand biedt hoop op ‘hete’ supergeleiders

Meerpolige orde

Een impressie van de meerpolige orde in strontiumiridiumoxide, waarbij de dikke paarse ‘neus’ de richting aangeeft (afb: Liuyan Zhao)

Ik waarschuw je maar vast: dit wordt een moeilijk verhaal. Je bent gewaarschuwd. Klassiek kan een stof in drie materiaaltoestanden (fases): vast, vloeibaar en gasvormig. Er zijn er meer, maar onderzoekers van Caltech rond David Hsieh hebben nu een niet eerder waargenomen fase ontdekt, die gekenmerkt wordt door een uitzonderlijke ordening van elektronen en mogelijk een rol zou kunnen spelen in de verklaring van het altijd nog mysterieuze verschijnsel van de hogetemperatuursupergeleiding, waarbij bij, relatief, hoge temperaturen (- 173°C) de elektrische weerstand verdwijnt. Lees verder