Vakbijeenkomsten / Online sessie /

Vakbijeenkomst Natuurkunde: Duik in een zwart gat

Zwarte gaten horen op dit moment tot de spannendste onderwerpen in de natuurkunde. Aan de theoriekant komen bij zwarte gaten alle onderdelen van de moderne natuurkunde bij elkaar: om ze echt goed te begrijpen heb je zowel de relativiteitstheorie als de quantummechanica nodig, en ook de thermodynamica blijkt een verrassende rol te spelen. Natuurkundigen beginnen het samenspel van die verschillende theorieën steeds beter te begrijpen, maar er zijn ook nog veel raadsels en open vragen. Tegelijkertijd is het sinds enkele jaren mogelijk om zwarte gaten ook in de praktijk te bestuderen: we kunnen sinds 2017 de zwaartekrachtgolven waarnemen die botsende zwarte gaten uitzenden, en in 2019 werd voor het eerst een echte foto van een zwart gat gemaakt.

Deze bijeenkomst richt zich op de theoretische raadsels waar zwarte gaten ons nog steeds voor stellen. Wat gebeurt er nu precies nadat iets in een zwart gat is gevallen? Wat betekent het om relativiteitstheorie en quantummechanica te combineren, en waarom is dat zo moeilijk? En waarom denken natuurkundigen dat juist de thermodynamica veel van die raadsels zou kunnen oplossen? De vragen waarmee natuurkundigen op dit moment worstelen – en de eerste antwoorden die ze beginnen te vinden – komen in deze bijeenkomst aan bod. In een vervolgbijeenkomst zal dieper worden ingegaan op de nieuwe manieren om zwarte gaten ook aan de hemel te kunnen waarnemen.

Natuurlijk is de onderliggende natuurkunde niet eenvoudig, maar verrassenderwijs kun je met de natuurkunde van de middelbare school al veel van de open vragen rond zwarte gaten begrijpen, en inzien hoe natuurkundigen naar de antwoorden zoeken. De bijeenkomst zal dan ook niet alleen uit theorie bestaan: deelnemers doen ook zelf een opdracht waarin je kunt zien hoe het thermodynamische begrip entropie voor zwarte gaten een cruciale rol speelt – een opdracht die vervolgens ook in de klas gebruikt kan worden.

Deze bijeenkomst wordt gegeven 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).

  • 16.00-16.45   Interactieve introductie Zwarte Gaten
  • 16.45-17.15    Toepassing in de les
  • 17.15-17.30    Evaluatie en afsluiting