Vakbijeenkomsten

Vakbijeenkomst Natuurkunde: NOVA20/IAU100 Duik in een zwart gat!

Hoewel er sinds de 18e eeuw onderzoek wordt gedaan naar zwarte gaten is pas onlangs m.b.v. de Event Horizon Telescope (EHT) de eerste afbeelding van een zwart gat gemaakt. In het 100e jubileum jaar van International Astronomical Union organiseert Bètapartners in samenwerking met NOVA een bijeenkomst over zwarte gaten om je nader kennis te laten maken met deze wonderlijke objecten in ons universum. Wij hebben twee experts uit het academisch- en populairwetenschappelijke werkveld uitgenodigd, prof. dr. Sera Markoff en dr. Marcel Vonk, die samen met jullie in een zwart gat zullen duiken. Een must voor elke docent die geïnteresseerd is in sterrenkunde!

Doel van de bijeenkomst

Deze vakbijeenkomst is bedoeld voor docenten Natuurkunde en NLT die geïnteresseerd zijn in sterrenkunde, en zwarte gaten in het bijzonder. Deze bijeenkomst is zeer geschikt voor docenten die op zoek zijn naar een verdiepend onderwerp dat inspeelt op de nieuwsgierigheid van leerlingen op het gebied van sterrenkunde. Het doel van deze bijeenkomst is om op een basisniveau te begrijpen wat een zwart gat is, waarom het interessante objecten zijn, hoe we eraan kunnen rekenen, welk onderzoek er naar zwarte gaten wordt gedaan en hoe we dit interessante onderwerp op middelbare schoolniveau kunnen behandelen.

Daarnaast word je ook uitgedaagd om met een opdracht aan de slag te gaan en mee te denken hoe we dit onderwerp het beste in de klas kunnen presenteren.

Zwarte gaten zijn op dit moment een van dé spannendste onderwerpen in de natuurkunde. Niet alleen heb je verschillende takken binnen de natuurkunde – zoals bijvoorbeeld Einsteins relativiteitstheorie en quantumfysica maar ook thermodynamica en deeltjesfysica – nodig om een zwart gat te doorgronden, nu er ook de eerste foto’s van een zwart gat zijn gemaakt kunnen theoretici en experimentele natuurkundigen samen dezelfde zwarte gaten bestuderen en hun theorieën toetsen aan waarnemingen.

Toelichting programma en sprekers

Het onderwerp wordt geïntroduceerd door theoretisch natuurkundige Marcel Vonk, gepromoveerd onder Erik Verlinde en Robbert Dijkgraaf. Naast het doen van onderzoek heeft Marcel ook het populariseren van de wetenschap altijd erg belangrijk gevonden. Hij wil graag de mensen graag zo goed mogelijk informeren over de interessante ontdekkingen die het onderzoek oplevert. Dat doet hij onder andere met behulp van de website Quantum Universe, maar hij heeft ook een populairwetenschappelijk boek geschreven over het onderwerp: Zwarte gaten – Gevangen in ruimte en tijd (een kraakhelder boek volgens de New Scientist). Hij zal deze middag starten met een interactieve introductie van zwarte gaten en hij laat het publiek met behulp van uitgewerkte opdrachten zelf rekenen aan zwarte gaten. De opdrachten zijn op niveau, maar zo ontworpen dat ze ook heel goed voor leerlingen zijn te gebruiken!

Na de introductie van het onderwerp en het uitwerken van de opdracht volgt een korte brainstorm met het de hele groep om te kijken hoe we dit onderwerp het beste kunnen behandelen op de middelbare school.

Sera Markoff is hoogleraar Astronomie aan de UvA en tevens lid van de wetenschapsraad van de Event Horizon Telescope. In haar onderzoek houdt zij zich bezig met de uiteenlopende vraagstukken over zwarte gaten. Naar eigen zeggen ligt haar focus op zwarte gaten omdat ze ‘het beste kosmische laboratorium zijn voor extreme fysica’.

Sera was een van de wetenschappers die deelnam aan de wereldwijde persconferentie van de eerste foto van een zwart gat. In een het studentenmagazine Folia licht ze toe waarom het maken van deze foto zo speciaal is: “Dat is altijd zo wanneer je iets voor de allereerste keer doet. Alle wetenschappelijke doorbraken zijn opwindend. Zwarte gaten zijn bedacht op basis van wiskundige voorspellingen, zonder dat experimenten zijn uitgevoerd. Daarom is er veel discussie gevoerd rondom zwarte gaten en het bestaan daarvan. Ook Einstein was het niet eens met het idee dat er een event horizon zou zijn rondom de zwarte gaten. Pas in de jaren vijftig en zestig ontdekten men objecten in de ruimte, die aangedreven zouden moeten worden door zwarte gaten. Maar nog niemand had er direct een waargenomen met licht, totdat deze foto werd gemaakt.

15.30 – 16.00 u    Inloop met koffie en thee
16.00 – 17.30 u    Interactieve introductie Zwarte Gaten door dr. Marcel Vonk
17.30 – 18.00 u   Vraaggesprek over sterrenkunde in het onderwijs met o.a. Marcel Vonk,
Sera Markoff, Jaap Vreling en Jasper Reinders
18.00 – 18.45 u   Diner
18.45 – 20.00 u   Interactieve lezing over de Event Horizon Telescope en de recente eerste waarnemingen van een zwart gat door prof. dr. Sera Markoff