Top 10 Grootste Misvattingen (2): Natuurwetenschappen

Eerder keken we naar aantal evidente misvattingen over onze eigen geschiedenis. De sprong naar wetenschap niet al te groot. Vaak wordt de (natuur)wetenschap gezien als iets absoluuts, iets dat niet kan veranderen en iets dat objectief is, zoals zwaartekracht. Een pen zal altijd naar beneden vallen, en nooit naar boven. Toch? Maar misschien is niet al onze ‘natuurwetenschappelijke’ kennis zo vanzelfsprekend of waar als dat. We noemen er hier slechts een paar, hoewel de werkelijke lijst aan misvattingen, algemeen aangenomen in de maatschappij, veel langer is. De centrale boodschap: geloof niet alles wat iedereen zegt, ook al klinkt het wetenschappelijk! Zelfs wetenschappers weten niet alles!


10. De Chinese Muur, het litteken van de Aarde

Chinese muur
foto: Nicolas Perrault III / Wikicommons


De Grote Chinese Muur is het enige door de mens gemaakte structuur dat zichtbaar is op aarde, vanaf de maan.

Fout. De Apollo astronauten, die werkelijk op de maan hebben gestaan en de aarde vanaf daar hebben bekeken, rapporteerden in feite geen enkele mens-gemaakte objecten die zij meenden te herkennen gedurende de periode dat de aarde door de zon verlicht werd. In tegenstelling daarvan is licht van stedelijke gebieden juist bijzonder zichtbaar, wanneer we vanaf de maan naar de nachtelijke aarde kijken.

Zelfs vanuit de baan rondom de aarde (op een hoogte van ‘slechts’ 290 kilometer) is de Chinese muur moeilijk te zien, volgens astronaut Jay Apt. Volgens ISS kapitein Chris Hadfield is de Muur moeilijk te zien omdat hij ‘dun en mest-kleurig is’. De Chinezen hadden hem dus een ander kleurtje moeten geven, als ze vanuit het heelal zichtbaar wilden zijn.

9. Meteorieten zijn hete vuurballen

meteor
foto: Navicore / Wikicommons

Een meteoriet die de aarde bereikt is een hete vlammende vuurbal.

Voordat we verder gaan in dit onderwerp even het volgende: een meteoRIET is een steen (of rotsblok van een andersoortig materiaal) die zich door de dampkring van de aarde heeft weten te werken en in dat proces niet helemaal verbrand is. Een meteoroïde is een steen die door het luchtledige heelal zweeft (vliegt, schiet, dwaalt, hoe je het ook wil noemen). Als zo’n meteoroïde onze dampkring inkomt, produceert dat een lichtspoor. Dit lichtspoor is een meteoor. Een meteoor wordt ook wel eens een vallende ster genoemd maar dit is fout omdat a) het geen ster is, die valt, maar een meteoroïde (deze zijn veel kleiner dan sterren!) en b) een meteoor zelf is alleen het lichtspoor van een vallend object.

Afijn, wanneer een meteoroïde zich door de dampkring heen boort, vormt het een meteoor en wanneer de materie nog bestaat na de ruwe vlucht door de atmosfeer-lagen, noemen we het resterende stuk steen een meteoriet. Meteorieten, wanneer ze de planeet Aarde bereiken, zijn zelden warmer dan het vriespunt (eigenlijk zijn ze bijna altijd beneden het vriespunt, vanwege hun lange tijd in het koude heelal). De hete vuurbal die het lichtspoor veroorzaakt is vele kilometers boven het aardoppervlak al uitgedoofd, doordat de snelheid van de meteoriet tegen die tijd zo drastisch gedaald is dat er niet genoeg kracht kan worden uitgeoefend om deze temperaturen te bereiken. Sterker nog, een meteoriet verliest alle warmte die het heeft opgedaan in de laatste paar kilometers van haar vlucht naar het aardoppervlak. In het beste geval is een meteoriet een handwarme steen, doorgaans is het echter een koele en soms bevroren klomp steen.



8. Frictie veroorzaakt hitte van objecten die de atmosfeer binnendringen

meteor 2
foto: C m handler / Wikicommons


Alle objecten die onze atmosfeer onder hoge snelheden penetreren (denk aan meteorieten en ruimte vaartuigen) ontwikkelen enorme hoeveelheden hitte door de frictie die de atmosfeer vormt voor het object.

Fout, uiteraard, zoals je had verwacht. Het is niet de frictie, maar iets dat men adiabatische lucht compressie noemt. Dat is een duur woord voor een proces dat ruwweg te verklaren is als volgt: energie kan zich uiten in ofwel massa, ofwel hitte (of andere vormen, maar dat even terzijde). Als een object onder hevige druk naar de aarde valt, dan neemt de massa van het object af, en omdat energie niet zomaar verloren gaat, gaat de temperatuur dus omhoog. De interne warmte van het object stijgt dus als gevolg van de luchtdruk vóór de meteoriet. Dit is de grootste veroorzaker van de warmte die uiteindelijk de meteoor, het lichtspoor, veroorzaakt.

Overigens is het zo dat frictie ook warmte veroorzaakt. Het is echter niet zo dat dit de enige, noch de sterkste, bijdragende factor is van de opwarming van een meteoriet.

7. Glas is een vloeistof

glas
foto: Chmouel Boudjnah / Wikicommons

Wetenschappelijk gezien is glas een vloeistof bij kamertemperatuur, want het stroomt bij deze temperatuur net als andere vloeistoffen. Dit is duidelijk te zien in zeer oude glas-in-lood ramen, waar het glas aan de onderkant vaak dikker is dan aan de bovenkant.

Deze misvatting heeft te maken met de verwarring dat een eigenschap van vloeistoffen (stromen of ‘wegvloeien’) gelijkgesteld wordt met de fase zelf. Iedere stof kent drie fasen, gasvorming (bij hoge temperaturen), vloeibaar en tot slot bij de koudste temperaturen vast. De meeste metalen zijn vast bij kamertemperatuur (hoewel bijvoorbeeld kwik een uitzondering is), en de meeste vloeistoffen zoals wij ze kennen zijn (je voelt het al aankomen) vloeibaar rond kamertemperatuur. Water, bijvoorbeeld, is vast beneden het vriespunt (hier hebben we zelfs onze Celsius temperatuurschaal op aangepast!). Water is vloeibaar tussen de 0 en 100 graden en daarboven is het gasvormig.

Een van de eigenschappen van een stof in de vloeistoffase is dat het vloeit, ofwel vloeibaar is. Een vaste stof verandert in principe niet van vorm, ongeacht de zwaartekracht die erop werkt, terwijl een vloeistof door middel van diezelfde zwaartekracht naar beneden zal ‘vloeien’ (tenzij er al een andere stof aanwezig is). Denk aan een druppel water. Een bevroren druppel water kennen we ook wel als een ijspegel, en die valt niet naar beneden. Maar wanneer de stof in vloeibare fase komt (het smelt, of in het geval van water, het dooit) dan trekt de zwaartekracht de vloeistof naar beneden.

Goed, dat is dat. Nu terug naar glas. Glas is geen vloeistof bij kamertemperatuur, maar een amorfe vaste stof. Amorf komt van ‘a’, oftewel anti en ‘morf’ oftewel vorm. Vormloos, dus. Glas begint pas te vloeien boven een bepaalde (transitie) temperatuur. De exacte locatie van deze temperatuur (range) staat nog altijd ter discussie onder chemisten, maar bij kamertemperatuur is glas in ieder geval vast.

Hoe leggen we dan het glas-in-lood effect uit? Het antwoord is simpeler dan je denkt. Ten eerste is er nooit wetenschappelijk bewezen dat glas in glas-in-lood ramen altijd dikker is aan de onderkant dan boven. Sterker nog, er zijn voorbeelden gevonden waarin het glas bovenin dikker is. Ten tweede was het in de tijd van de glas-in-lood hoogtij dagen moeilijk om glas te maken met consistente dikheid, de dikte van glas varieerde dus nogal, en uiteraard was dit te zien in de ramen die ze maakten. Het is dus niet te zeggen of de dikte van glazen uit die tijd dus veranderd is door het vloeien van het glas. Het vermoeden is echter van niet.

6. Lucky strike

tossen
foto: Филип Романски / Wikicommons

Wanneer een munt herhaaldelijk met kop-boven valt, is de kans dat de andere kant boven valt de volgende keren groter. Met andere woorden, als je tien keer een munt opgooit en hij valt telkens met kopse kant boven, dan is de kans op kopse kant onder de volgende keer groter.

Kansen zijn notoir moeilijk te begrijpen, zelfs voor statistici die erin getraind zijn, en zeker voor gewone mensen als jij en ik. De meeste mensen ‘voelen aan’ dat wanneer ze herhaaldelijk een dobbelsteen gooien en telkens 6 krijgen, de kans op andere getallen moeten toenemen (tenzij de dobbelsteen natuurlijk gefalsificeerd is). Een ander voorbeeld is het Roulette spel: wanneer het balletje herhaaldelijk op een zwart vlak terecht komt, en geen enkele keer op rood, dan vindt men dat het waarschijnlijker is dat de volgende ronde de bal op rood zal vallen.
We noemen deze misconceptie, omdat het veel voorkomt in de gokkers-wereld, de gokkers misconceptie (‘gambler’s fallacy’). In de werkelijkheid, wanneer een dobbelsteen niet vals is (dus geen voorkeur vertoont voor een van de zes opties) is de kans op een der nummers telkens hetzelfde, ongeacht hoe vaak er vóór de worp een bepaalde uitkomst is geweest. Of je nu een serie gooit die zo uitziet: 4 – 5 – 2 – 2 – 1 – 4 of je gooit deze serie: 6 – 6 – 6 – 6 – 6 – 6, het maakt niet uit, de kans op een zes in de volgende ronde is in beide gevallen precies hetzelfde (namelijk één zesde).

5. Geld met impact

Wanneer je een dubbeltje van het Empire State Building gooit (381 meter hoog) dan zal de impact van dit dubbeltje in staat zijn iemand te doden, of een stoeptegel in tweeën te breken.

Neen, gelukkig. Je zal de lui de kost geven die dit gaan uittesten en duppies van hoge gebouwen gooien, want een geldstuk van die hoogte kan een aardige klap geven, maar je kan er niet (zomaar) van sterven (tenzij het stuk direct op je slaap valt, of je er zo van schrikt dat je voor een bus springt).
De uiteindelijke valsnelheid van een dubbeltje (de werkelijke mythe spreekt van een penny, maar deze is ongeveer vergelijkbaar met ons dubbeltje), is ongeveer 50 tot 80 kilometer per uur. Die snelheid is niet voldoende voor het object om je lichaam binnen te dringen, noch om een stoeptegel te breken. De bekende Mythbusters hebben deze mythe overigens ook al getest, en zij kwamen tot dezelfde conclusie.


4. Laat het gebouw niet afkoelen!

kantoor
foto: Brendel / Wikicommons


Wanneer de omgevingstemperatuur van een gebouw laag is (hetgeen vaak het geval is in Nederland), dan is het veel beter voor energie bezuiniging om het gebouw op een stabiele temperatuur te houden, dan om de verwarming uit te zetten en het gebouw over de nacht te laten afkoelen. In dat laatste geval moet het gebouw ’s ochtends namelijk enorm veel energie steken in het opwarmen van het hele gebouw.

Dit is een (zeer begrijpelijke) fout. Het verhaal klinkt zeer plausibel, maar onderzoek heeft aangetoond dat het niet het geval is. Een gebouw dat ‘is toegestaan’ af te koelen over de nacht hoeft in principe niet buiten proporties veel meer energie te spenderen in de opwarming, in tegenstelling tot de hoeveelheid energie die nodig is om het gebouw de hele nacht op temperatuur te houden. Sterker nog, uitzetten van de verwarming kan besparingen tot 15 % opleveren, hoewel dit natuurlijk afhangt van de hoeveelheid energie die het gebouw aan haar omgeving kwijt raakt (dit heeft te maken met factoren als isolatie, buiten temperatuur, wind en ga zo maar door!).

Met andere woorden, ga je op vakantie, gewoon de verwarming laag zetten (maar woon je in Zweden, dan niet, want als je pijpleidingen bevriezen ben je pas goed zuur!).

3. Bliksem slaat nooit twee keer op dezelfde plek in

onweer
foto: smial / Wikicommons

Een bliksemschicht slaat nooit op dezelfde plek in als voorheen.

Helaas is dit een onwaarheid. Er is geen enkele reden waarom bliksem niet op dezelfde plek in zou slaan. De eerste bliksemschicht heeft niets ‘te maken’ met de tweede, en er is dus geen soort van ‘herinnering’ in de onweersbui die onthoudt om origineel te blijven en elders in te slaan.

Sterker nog, een bliksemgeleider op een huis of andersoortig gebouw is ontworpen op het idee dat bliksem juist wél op dezelfde plek kan en zal inslaan. Dat is het hele idee erachter: de bliksem ‘afleiden’ zodat het inslaat op een bepaalde plek, in plaats van op onvoorspelbare (mogelijk gevaarlijke) plaatsen elders.

Om even terug te keren naar het Empire State gebouw (waar we zojuist dubbeltjes vanaf gooiden), dit gebouw wordt zo’n honderd keer per jaar geraakt door bliksem. Als onweer nooit vaker op dezelfde plek inslaat, dan is dit toch wel een magische uitzondering.

2. De uitvinder van de gloeilamp

ThomasEdison

Thomas Edison is de uitvinder van de lichtpeer, ofwel gloeilamp.

Neen, Thomas heeft niet de gloeilamp uitgevonden. Hij is echter wel de uitvinder van de eerste bruikbare gloeilamp, in 1880. Joseph Swan vond een jaar later een nog beter bruikbare gloeilamp uit, maar tegen die tijd was de nieuwheid er wel van af, en dus onthouden we Edison’s naam in relatie tot de gloeilamp. Echter, de Duitser Heinrich Göbel was de eerste die succesvol (al in 1854) een gloeiende gloeilamp wist te maken. Zijn lamp brandde ongeveer 400 uren, voordat het draad doorbrandde. Toen Edison zo’n 25 jaar later een octrooi aanvroeg op eenzelfde soort lamp, vocht Göbel deze octrooi aanvraag aan, maar stierf een jaar later. Edison kreeg dus alle eer.

1. Vliegtuig toiletten dumpen hun afval direct boven onze hoofden

vliegtuig wc
foto: Kristoferb / Wikicommons

Wanneer je in een vliegtuig gebruik maakt van de toiletten, wordt het afval tijdens de vlucht direct gedumpt.

Dit is niet de standaard praktijk, in ieder geval niet de officiële regel. Officieel wordt al het afval van een vliegtuig opgevangen en bewaard in tanks en deze worden op de grond geleegd. Wanneer er toch vloeistoffen uit een vliegtuig lekken, dan is dit soms ‘blue ice’, ofwel blauw ijs, genoemd. Dit is echter een foutieve lekkage in de afval tank, geenszins de bedoeling! Vliegtuigen houden hun zooi netjes binnenboord.

Treinen, daarentegen, doen dat geenszins. Niet voor niets wordt de passagier verzocht de toiletten niet te gebruiken op de perrons zelf. Immers, de afval wordt direct gedumpt, en wanneer je dus je behoefte doet in een stilstaande trein in een station, dan kan iedereen die boodschap zien op het moment dat de trein weg rijdt. Denk daar even aan de volgende keer dat je een trein rails oversteekt, te voet… (de nieuwste treinen hebben tegenwoordig wel een opvangtank waarin alle ontlasting wordt opgevangen!)

    1. Tinus juli 5, 2018
    2. Tinus juli 5, 2018

    Jouw Reactie?