admin

In de veelwereldeninterpretatie splitst ons heelal zich bij elke meting in kopieën. Dus overleeft Schrödingers kat in sommige universa.

Energie uit een ander universum

Is het mogelijk om energie af te tappen uit en ander universum? Enkele interpretaties van de kwantummechanica bieden hier inderdaad de ruimte voor. Een verkenning.

Een absurd verhaal?
Op een website die penny stocks op de markt brengt, las ik een verhaal over een speciale coating op glazen ruiten die in staat zou zijn om meer energie uit licht te halen dan er binnen komt. Dit verhaal bleek niet te kloppen: het werkelijke rendement ligt volgens het bedrijf zelf rond een ook al zeer behoorlijke dertig tot veertig procent, wat op zich onze energievoorziening zou revolutionariseren, maar toch is het een interessante gedachte. Hoe zou een systeem meer energie kunnen  produceren dan er binnen komt i.e. zijn perpetuüm mobile’s mogelijk?

Kwantumteleportatie van energie

Mischien is in een parallel heelal de zon al een rode reus en de aarde veranderd in gesmolten lava.
Mischien is in een parallel heelal de zon al een rode reus en de aarde veranderd in gesmolten lava.
Het antwoord lijkt te zijn: ja, althans: als het systeem energie kan onttrekken aan een ander systeem dat kwantumverstrengeld is met het systeem in kwestie. Kwantumtheoreticus Masahiro Hotta van de Japanse universiteit van Tohoku, toonde aan dat het in principe mogelijk is om energie te teleporteren. Als twee deeltjes met elkaar kwantumverstrengeld zijn, zijn de uitkomsten van de meting aan het ene deeltje bepalend voor het andere deeltje.

Hotta ontdekte dat door een meting aan een deeltje ook energie in het deeltje is te injecteren. Omdat kwantumverstrengelde deeltjes een gedeelde identiteit hebben, betekent dat dat het andere deeltje ook over die energie beschikt – die vervolgens weer afgetapt kan worden, ook al is het deeltje lichtjaren ver weg van zijn kwantumverstrengelde tweeling. Voorwaarde is helaas wel dat tegelijkertijd met de verstrengeling een ‘klassiek’ deeltje mee wordt gestuurd om de informatie over te brengen.

De maximale hoeveelheid energie die overgestuurd kan worden is evenredig aan de mate van kwantumverstrengeling die verdwijnt, stelt Hotta: kwantumverstrengeling is dus een hulpbron die verbruikt wordt om energie over te dragen. Dus erg lang heb je niet plezier van je kwantum-energietransport.

Veelwereldeninterpretatie
Naast verstrengeling kent de kwantummechanica het waarnemingsprobleem: elke meting levert een onvoorspelbare uitkomst op. Er zijn verschillende theorieën (of liever gezegd interpretaties) bedacht om hiermee om te gaan.

In de veelwereldeninterpretatie splitst ons heelal zich bij elke meting in kopieën. Dus overleeft Schrödingers kat in sommige universa.
In de veelwereldeninterpretatie splitst ons heelal zich bij elke meting in kopieën. Dus overleeft Schrödingers kat in sommige universa.

De populairste, omdat het zo makkelijk rekenen is, is de veel-werelden interpretatie: bij elke meting splitst een kwantumdeeltje zich in verschillende meetuitkomsten.

Wordt bijvoorbeeld het sadistische gedachtenexperiment van Schrödinger uitgevoerd, waarbij er, zeg, driekwart kans is dat een atoomkern niet uit elkaar valt en de kat overleeft, dan wordt volgens de veel-werelden interpretatie het heelal gesplitst in voor drie kwart heelallen waarin de kat nog leeft en één kwart heelallen waarin de kat dood is.

Zon uit parallel universum aftappen
Nu komt het. Stel dat twee deeltjes met elkaar kwantumverstrengeld zijn. Het heelal splitst voortdurend in parallelle heelallen. Dus komen er parallelle heelallen waarin elk een kopie van dit verstrengelde paar bestaan. Echter: de kopieën zijn mogelijk ook nog met kopieën in parallelle universums verstrengeld (of dit zo is is onzeker; immers de deeltjes worden geacht niet meet met elkaar in contact te staan zodra het heelal afgesplitst is).

Stel, je verricht een meting aan een deeltjespaar dat vijf miljard jaar geleden, toen het zonnestelsel nog een chaotische gaswolk was, met elkaar verstrengeld is geweest. Ongeveer 99,85% procent van alle atomen in het zonnestelsel maakt nu (en naar we kunnen aannemen, ook in het parallelle universum) deel uit van de zon, dus zijn miljoenen graden heet.

Bijna alle materie in het zonnestelsel bevindt zich binnen de zon.
Bijna alle materie in het zonnestelsel bevindt zich binnen de zon.

Met andere woorden: de kans is 99,85% dat een partner van een deeltje dat in dit universum zich op aarde bevindt, zich in het parallelle universum in de zon bevindt.

Je zou dus in principe, gesteld dat de kwantumverstrengeling nog zou bestaan (in de praktijk duurt deze zeer kort omdat andere deeltjes deze verbreken), dat kwantumverstrengeling ook tussen afgesplitste universums bestaat (dat is twijfelachtig) en dat de gassen van de interstellaire stofwolk redelijk homogeen gemengd zijn geweest, energie kunnen aftappen van de zon in een parallel universum.

Wel moet je dan het kwantumdeeltje opsporen dat de informatie van het ene deeltje naar het andere deeltje draagt. En kan dat wel volgens de Veel-Werelden interpretatie?

De nazis vonden de Sinti en Roma ongewenste bevolkingsgroepen.

Staat zonder land voor Roma en Sinti

De geschiedenis van de Sinti, Roma en andere nomaden zoals Sami en Touareg bestaat uit een voortdurend gevecht tegen de natiestaat. Kan het niet slimmer?

Natiestaat een vloek voor nomaden
Na eeuwenlang bloederige oorlogen, burgeroorlogen en geharrewar is Europa nu opgedeeld in een aantal min of meer stabiele landen. Regionale afscheidingsbewegingen als die van de Basken dan uitgezonderd. Toch zijn er volken die nooit een eigen land zullen krijgen.

De nazis vonden de Sinti en Roma ongewenste bevolkingsgroepen.
De nazis vonden de Sinti en Roma ongewenste bevolkingsgroepen en stuurden ze naar vernietigingskampen.

Het bekendste voorbeeld zijn uiteraard de Sinti en Roma die doorgaans een nomadisch bestaan leiden.

Dit leidt tot ongemakkelijke situaties. Nomaden voelen zich vaak meer verbonden met hun eigen groep dan met de natiestaat waar ze toevallig hun wagens hebben geparkeerd. Ook de landen waar ze verblijven, zien ze in de praktijk als tweederangs burgers. Wat ook niet echt helpt is dat de leefgewoontes van de voornaamste bevolkingsgroep in deze landen vaak heel anders zijn dan die van nomadische volken.

Toerisme en emigratie van gepensioneerden gaat meestal wel goed
Grootschalige volksverhuizingen komen de laatste halve eeuw heel voor. Ze zijn alleen van tijdelijke aard: toeristen. Elke zomer gaat een groot deel van de Europese bevolking massaal op trektocht. Anders dan nomaden worden deze tijdelijke immigranten van harte verwelkomd. Er zijn zelfs diverse bureaus die tot doel hebben zoveel mogelijk toeristen te lokken.

De reden is dat de rechtspositie van deze mensen goed vastligt – het zijn toeristen die tijdelijk te gast zijn – en dat ze goed betalen. Dit geldt ook voor gepensioneerden die emigreren naar een zonniger land. Hun afwijkende gewoontes worden dan door de inboorlingen doorgaans voor lief genomen en zijn vaak een grote bron van vermaak. Al zijn er ook bij toerisme overlastproblemen.

De staat zonder land
Ooit heersten de hospitaalridders van Sint Jan, de orde van Malta, over het gelijknamige eiland. Na de bezetting van Malta door de Engelsen en onafhankelijkheidsverklaring daarna verdween de staat van de johannieters.

Een riddermonnik, voluit Ridder-Grootkruis van Eer en Devotie, van de orde van Malta.
Een riddermonnik, voluit Ridder-Grootkruis van Eer en Devotie, van de orde van Malta.

Toch wordt de soevereine order van de ridders van Malta in enkele opzichten nog erkend als staat. De staat heeft het recht postzegels uit te geven, is waarnemer bij de algemene vergadering van de VN en enkele kantoren en landgoederen van de ridderorde in Italië en Malta hebben extraterritoriale status: gebiedjes die officieel niet tot het omringende land behoren. De orde houdt zich nu, voor zover bekend, vooral met liefdadigheidswerk bezig  en telt ongeveer 12.000 ridders, voornamelijk Europese adel. Ze mag eigen paspoorten, postzegels en munten uitgeven en heeft bepaalde internationale verdragen mede ondertekend.

Eigen staat voor nomaden
Een dergelijke constructie kan ook worden gebruikt om de Sinti en de Roma uit de brand te helpen. Mensen die dat willen, kunnen zich laten registreren als staatsburger van de Sinti-of Roma staat. Deze staat wordt een nieuwe lidstaat van de Europese Unie.

De staat kan enkele kantoren toegewezen krijgen als soeverein grondgebied, maar haar bewoners zullen net als overige EU-burgers overal in Europa kunnen wonen en werken. De nomaden kunnen hun eigen wetten invoeren, zolang deze niet in strijd zijn met het EVRM of andere Europese verdragen.

Misschien kan een vergelijkbare constructie gekozen worden voor andere groepen die het helemaal gehad hebben met de wetten van de meerderheid: anarchisten, libertariërs, communisten en noem maar op.

Een dik wolkendek maakt het oppervlak van Venus onzichtbaar voor ons.

Venus: zwevend zonnebaden

Venus, vaak het helse zusje van de aarde genoemd, lijkt op het eerste gezicht de meest ongastvrije plek in het zonnestelsel. Schijn bedriegt echter. Zonne-energie volop en een beschermende atmosfeer. De aarde is maar enkele zendminuten weg. Sterker nog: buiten de aarde biedt Venus in het zonnestelsel waarschijnlijk de gerieflijkste omgeving voor de mens. Wel zullen we dan moeten wennen aan een zwevend bestaan…

Een dik wolkendek maakt het oppervlak van Venus onzichtbaar voor ons.
Een dik wolkendek maakt het oppervlak van Venus onzichtbaar voor ons.

Venus factsheet

Grootte: 12100 km doorsnede (95% van de aarde)

Zwaartekracht: 0,90 maal die van de aarde

Atmosfeer: aan de oppervlakte 93 atmosfeer, bestaat uit 96,5% kooldioxide, 3,5% stikstof en gassen als argon en zwaveldioxide

Temperaturen: 460 graden (oppervlak); 20 graden (50 km hoogte)

Daglengte: 243 dagen (atmosfeer roteert in plm. 100 uur)

Lengte jaar: 243 dagen

Waardevolle grondstoffen: kooldioxide, stikstof, mogelijk telluur

Pluspunten: redelijke nabijheid aarde, aardachtige zwaartekracht, op grotere hoogte aangename temperaturen en luchtdruk, beschermende atmosfeer, zonne-energie

Gevaren: oppervlakte is met 95 bar en 460 graden Celsius vrijwel de dodelijkste plek in het zonnestelsel, waterstof is zeer schaars

De omgeving
Een oppervlakte zo heet dat lood smelt. Een verstikkende atmosfeer, zo dicht dat je haast moet zwemmen om je voort te bewegen.

Venus kent twee kleine `continenten`: Ishtar Terra (boven) en Afrodite Terra (iets onder de evenaar).
Venus kent twee kleine `continenten`: Ishtar Terra (boven) en Afrodite Terra (iets onder de evenaar).

Kortom: Venus lijkt, met uitzondering van Jupitermaan Io, meer op de hel dan alle andere plaatsen in het zonnestelsel. Ongeveer tachtig procent van de oppervlakte bestaat uit lavavlaktes, bezaaid met grote, vlakke vulkanen en stervormige structuren. De resterende twintig procent bestaat uit hooglanden. Het hoogste gebergte op Venus, Maxwell Montes, steekt elf kilometer boven het oppervlak uit. Op de hoogste toppen ligt een wittig goedje, vermoedelijk telluur of lood-zink sulfaten.

Ongeveer zestig kilometer boven het oppervlak zijn er zwaveldioxide en zwavelzuurwolken, maar temperatuur en luchtdruk lijken op die van de aarde.

Hoe reis je naar Venus?
Venus is al door diverse ruimtesondes bezocht. De planeet ligt dieper in de zwaartekrachtsput van de zon dan de aarde. De afstand tot de aarde varieert van veertig tot tweehonderdvijftig miljoen kilometer. Het kost minder raketbrandstof om Venus te bereiken dan welke andere planeet in het zonnestelsel ook. Dit dankzij de dichte atmosfeer, die als rem gebruikt kan worden. De reistijd ligt rond een jaar.

Hoe bewoonbaar is Venus?
De dodelijke oppervlakte van Venus is met de huidige technologie voor ongeveer twee uur bewoonbaar. Op vijftig kilometer hoogte zijn zowel luchtdruk, zwaartekracht als temperatuur echter aangenaam aards. Dit inspireerde NASA-wetenschapper Landis om kolonisatieplannen te ontwikkelen.

Een permanente basis op Venus zal moeten drijven in de atmosfeer. Het oppervlak is te heet.
Een permanente basis op Venus zal moeten drijven in de atmosfeer. Het oppervlak is te heet.

Kooldioxide is bij dezelfde luchtdruk en temperatuur anderhalf keer zo zwaar als lucht, wat betekent dat een bel met aardse atmosfeer al een behoorlijk groot drijfvermogen geeft: per kubieke meter zeshonderd gram.

Een kolonie van, zeg, tweehonderd meter lang en vijftig breed zou door de structuur te vullen met een “aards” zuurstof-stikstof mengsel (de atmosfeer van Venus bevat 3,5% stikstof en zuurstof is uit CO2 te halen) blijven zweven. De bovenkant kan met zwavelzuur-resistente zonnepanelen worden bekleed om energie te leveren. Nog meer goed nieuws: mensen kunnen met een gasdicht pak en zuurstoftoevoer ook buiten de basis rondlopen.

Het grote gebrek aan waterstof (en dus water) is een veel groter probleem, maar dit kan met heel veel energie uit zwavelzuur gehaald worden. Op Venus is er ongeveer twee keer zoveel zonne-energie als op aarde. Ook zal de ballonwand van een zwavelzuur-resistent materiaal moeten worden gemaakt.

Voordelen van een kolonie boven Venus
De dikke atmosfeer is ideaal om grote brokken asteroïde mee af te remmen, op aarde ondenkbaar wegens de risico’s. Ook de overvloedige zonnestraling en de rijke koolstofbron – de atmosfeer – maakt Venus voor industriële productie erg interessant.

De oppervlakte van Venus is met 460 graden C en 93 atmosfeer dodelijk.
De oppervlakte van Venus is met 460 graden C en 93 atmosfeer dodelijk.

De planetoïdengordel is vanuit Venus makkelijker te bereiken dan vanaf de aarde.

Het is niet nodig kunstmatige zwaartekracht op te wekken voor fabrieksarbeiders. Venus bevat heel veel stikstof, waar op de maan, Mars en in de planetoïdengordel een groot tekort aan is. Kortom: er zal zich een levendige stikstofhandel kunnen ontwikkelen. De atmosfeer van Venus bevat bepaalde verbindingen die samen niet voor kunnen komen. Mogelijk is het leven op Venus naar de atmosfeer ontsnapt.  Dit zou Venus ook wetenschappelijk gezien een interessante bestemming maken.

Gevaren op Venus
Iedereen die op het oppervlak terecht komt, is ten dode opgeschreven. De atmosfeer is onadembaar en giftig. Hoger in de atmosfeer zijn er wolken geconcentreerd zwavelzuur dat korte metten maakt met de meeste materialen. Venus kent weliswaar nauwelijks een magnetisch veld, maar wel een zeer dichte atmosfeer die redelijke bescherming biedt tegen kosmische straling, de zonnewind en meteorieten.

Hoe zou een kolonie op Venus er uit zien?
Er zijn twee mogelijkheden: een zwevende kolonie in de atmosfeer van Venus of een ruimtestation in een baan om Venus. Ruimtestations zijn uiteraard aangepast aan de omstandigheden van het interplanetaire vacuüm en zien er ongeveer zo uit als in de Lagrangepunten rond de aarde.

Een kolonie in de atmosfeer van Venus zal erg groot moeten zijn: vele honderden meters in doorsnede of groter om voldoende drijfvermogen te krijgen. Boven de zwavelzuurwolken is er heel veel zonlicht beschikbaar. In de ballon (gesteld dat een zwavelzuurresistent, voldoende sterk doorzichtig materiaal wordt toegepast als dakbekleding) kunnen dus enorme landbouw- en leefgebieden aan worden gelegd. Wel zal in de tijd dat de kolonie aan de nachtzijde van Venus zit (gemiddeld twee etmalen) kunstmatige verlichting moeten worden gegeven.

Hoe is Venus tot leefbare wereld om te bouwen?
Venus kent twee grote pluspunten: de zwaartekracht lijkt op die van de aarde en er is voldoende stikstof om een stikstofatmosfeer mee te creëren. Daarentegen zijn er meerdere, zoals een manager het zou noemen, stevige uitdagingen. De dikke kooldioxide-atmosfeer moet weg worden gewerkt. Om een indruk te geven: als alle kooldioxide vast zou vriezen op het oppervlak, ontstaat een laag van meer dan een kilometer dik. Verder is de daglengte veel te groot.

De minst ambitieuze oplossing is de planeet stil te zetten, zodat altijd hetzelfde halfrond naar de zon is gekeerd en vervolgens afschermen van de zon. De kooldioxide zou hierdoor uiteindelijk vastvriezen op de nachtzijde. Eventueel kan de kooldioxide worden omgezet in carbonia, een materiaal dat ongeveer zo hard is als diamant en dus ideaal voor ruimtestations en megalomane ruimteprojecten. Met een zonneschild en het laten inslaan van een kleine ijsmaan (of een wat subtielere aanpak) is het dagdeel in te richten tot een knus zonnig kuuroord.

Venus omgebouwd tot tweede aarde. De pannekoekvulkanen en kleine continenten onderbreken de enorme oceaan.
Venus omgebouwd tot tweede aarde. De pannekoekvulkanen en kleine continenten onderbreken de enorme oceaan.

Een ambitieuzere oplossing is de rotatie versnellen tot een aardachtige daglengte. De hoeveelheid energie die daarvoor nodig is is afgrijselijk veel: 2.14×1029 Joule, voldoende energie om de wereldbevolking vierhonderd miljoen jaar mee van energie te voorzien (of anders bekeken: minder dan tien minuten zonneschijn dus ach, waar praten we over).

Nadat we hebben afgerekend met de kooldioxide moeten we aan genoeg waterstof zien te komen voor een mooie oceaan. Naar keuze kunnen we een ijsmaantje of planetoïdes slopen, wellicht is de grootste planetoïde Ceres een interessante kandidaat, of een ijsreus zoals Uranus of Neptunus strippen (Jupiter en Saturnus bevatten nog veel meer waterstof, maar hun zwaartekracht is veel sterker).

Een energiezuiniger, maar langdurig alternatief is de Kuipergordel en Oortwolk uitkammen naar kometen.

Een stevige verbouwing, maar dan heb je ook wat: een gastvrije zusterplaneet van de aarde, zoals Venus er miljarden jaren geleden waarschijnlijk uitzag. Uiteraard moet er nog wel een goed zonneschild geconstrueerd worden om te voorkomen dat het weer mis ging zoals miljarden jaren geleden.

Van glassmeltovens zijn we voorlopig nog niet af. Toch zijn er voldoende goede toepassingen te bedenken voor kwantumglas.

Glas smelt bij het absolute nulpunt

Onderzoekers van de Tel Aviv Universiteit denken op grond van een berekening dat het mogelijk is om met het nulpuntsenergie-effect  glas te doen smelten bij nul kelvin. Gewoonlijk vereist het smelten van glas temperaturen van vele honderden graden. Wat is hier aan de hand?

Wat is glas?
Vensterglas is de bekendste vertegenwoordiger van een groep stoffen die alle hetzelfde kenmerk gemeen hebben: het zijn als het ware bevroren vloeistoffen.

Glas is in feite een gestolde vloeistof.
Glas is in feite een gestolde vloeistof.

De atomen in een glas zitten niet in een kristalrooster, zoals andere vaste stoffen, maar liggen lukraak door elkaar heen, zo sterk afgekoeld dat ze in hun beweging zijn bevroren. Stoffen met een dergelijke structuur worden dan ook glazen genoemd.

Ook water kan een glas vormen als het extreem snel wordt ingevroren. Bij het invriezen van menselijke weefsels gebeurt dat. Als het invriezen langzamer gaat, vormen zich namelijk ijskristallen die de celwanden lek prikken.

Dus in feite zitten er plakken stroperige vloeistof in je ramen. (OK, het verhaal is iets ingewikkelder). Vroeger werd gedacht dat de verdikking die je in veel middeleeuwse ruiten onder aantreft een gevolg is van het langzaam stromen van glas, maar nu weten we dat de viscositeit (stroperigheid) van glas op kamertemperatuur zo extreem hoog is dat dit effect pas na vele miljoenen tot miljarden jaren merkbaar is. Laten we hopen dat de mensheid het zo lang uithoudt…

Nulpuntsenergie
Er bestaat in de natuur een fundamentele onzekerheid, de onzekerheidsrelatie van Heisenberg. We kunnen bijvoorbeeld niet tegelijkertijd de plaats en de snelheid van een deeltje exact weten. De onzekerheid is altijd groter dan de constante van Planck, 6,26 * 10-34 Joule seconde. Dit ligt niet aan onze slechte instrumenten, integendeel. Deze onzekerheidsrelatie is misschien wel het fundamenteelste wat we in de natuur kennen.

Hoe extreem klein deze waarde ook is, op een miljoenste graad kelvin boven het absolute nulpunt gaat dit effect een enorme rol spelen. We weten bij deze temperatuur de energie van een atoom heel precies, namelijk ongeveer nul. De ijzeren onzekerheidsrelatie van Heisenberg dicteert nu dat de plaats van het atoom erg onzeker wordt. Het atoom verandert in een wazige wolk die steeds meer naburige atomen gaat overlappen. Wat eerst een bevroren vloeistof was gaat daardoor steeds meer lijken op een echte vloeistof. En dit is precies wat het team onderzoekers van de Tel Aviv universiteit stelt.

Van glassmeltovens zijn we voorlopig nog niet af. Toch zijn er voldoende goede toepassingen te bedenken voor kwantumglas.
Van glassmeltovens zijn we voorlopig nog niet af. Toch zijn er voldoende goede toepassingen te bedenken voor kwantumglas.

Kunnen smeltovens afgeschaft worden?
Helaas. De grondstoffen voor glazen bestaan uit kristalvormende vaste stoffen. De bindingsenergie van kristallen, zeker die in de uitgangsstoffen voor vensterglas, is meestal enorm hoog. Die kan alleen verbroken worden door ze voldoende te verhitten, in het geval van silicaatglas (vensterglas) aanmerkelijk boven de duizend graden Celsius. Koelen helpt hier niet.

Wel is voor glasbewerking deze techniek heel interessant. Als het belangrijk is een glasoppervlak heel precies te hechten aan een ander materiaal bijvoorbeeld. Het kwantumglas kruipt dan in alle holtes. Dit is vooral interessant voor zeer gevoelige materialen die verhitting niet overleven. Je zou bij wijze van spreken een levend wezen in glas kunnen inbedden. Kortom: een heel nieuw technisch domein waaruit wel eens producten voort kunnen komen die we ons eerder nog niet voor konden stellen…

Peregrines soliton. Solitonen zijn eenzame golven die ver kunnen reizen zonder uit elkaar te vallen.

Licht als bouwmateriaal

Licht gebruiken als bouwmateriaal? Het idee klinkt te krankzinnig voor woorden. Toch is er meer mogelijk dan mensen zich realiseren. Het is namelijk mogelijk om licht in de knoop te leggen. En een ruimteschip gemaakt van licht kan natuurlijk zo snel als het licht…

Het meeste licht komt voor in de vorm van golven. De elementaire eenheid van licht is het lichtdeeltje, het foton. Een foton bestaat uit een elektrisch veld dat steeds wisselt en hierdoor een magnetisch veld opwekt, dat door zijn veranderingen weer een elektrisch veld opwekt.

Solitonen: kogelgolven

De meeste golven lijken op een zich uitbreidende ring (op het wateroppervlak bijvoorbeeld) of bolschil. Er bestaan echter ook golven die lijken op een reizend pakketje. Zulke golven breiden zich niet uit maar blijven zeer lang intact.

Peregrines soliton. Solitonen zijn eenzame golven die ver kunnen reizen zonder uit elkaar te vallen.
Peregrines soliton. Solitonen zijn eenzame golven die ver kunnen reizen zonder uit elkaar te vallen.

Deze “eenzame golven” worden solitonen genoemd. Anders dan normale golven bestaan ze niet alleen uit een lineair (voorspelbaar)  maar ook uit een niet-lineair deel (een deel dat op zichzelf reageert, als je over je manier van denken nadenkt ben je dus niet-lineair bezig). Het niet-lineaire deel houdt als het ware de golf bij elkaar.

Solitonen komen in allerlei typen golvende media voor. De eerste keer dat een soliton werd beschreven was in 1834 door de Schotse ingenieur John Scott Russell. De geheimzinnige golf vormde zich  in een nauw kanaal. Russell, diep onder de indruk, zette te paard de achtervolging in tot na enkele kilometers de golf verdween.

Eind negentiende eeuw ontdekten de Nederlanders Korteweg en de Vries de KdV-vergelijking die de golven beschrijft. De eenzame golven doken in allerlei media op, van supergeleiders tot rolwolken, in de akoestiek en in kwantumvloeistoffen. Tegenwoordig worden deze kogelgolven onder meer dankbaar gebruikt in glasvezeltechniek:  ze verspreiden zich niet snel, waardoor het signaal helder blijft.

Solitonen vertonen enkele eigenschappen die we anders met materie associëren: ze kunnen op elkaar afketsen, samensmelten of juist in kleinere solitonen uiteenvallen. Enkele mooie voorbeelden zijn op deze website te vinden.

Ruimteschip bouwen met solitonen
Kortom: solitonen zouden wel eens een interessant, weliswaar niet erg sterk maar wel massaloos bouwmateriaal kunnen zijn. Precies wat je zoekt voor een ruimteschip waarmee je zo snel kunt als het licht, want met massa kost dat heel erg veel energie.

De unieke morning glory rolwolken boven Burketown in Noord-Australië: een voorbeeld van solitonen in de atmosfeer.
De unieke morning glory rolwolken boven Burketown in Noord-Australië: een voorbeeld van solitonen in de atmosfeer.

Vervelend is alleen dat solitonen alleen voorkomen in niet-lineaire media. Vacuüm is wel lineair, tenzij met laserlicht zo extreem veel energie in het licht wordt gepompt dat het vacuüm uiteen wordt getrokken. Dit is in een experiment kort geleden gelukt. In principe zou je dus door extreem krachtig laserlicht te bundelen solitonen kunnen creëren waarmee een door mensen gemaakte structuur ongeveer zo snel als het licht naar een naburige ster kan worden gestuurd.

Aanvullend voordeel is dat micrometeorieten of interstellair gas geen issue meer is. Deze vliegen dwars door de lichtsolitonen heen.  Je kan je voorstellen dat een structuur van licht, een lichtschip zo je wilt, op weg wordt gestuurd en zodra het materie raakt, hierin de atomen zo herschikt dat een zelf-assemblerende machine ontstaat die verdere instructies krijgt.

Massaloze solitonbrandstof
Of misschien kan een microruimteschip aangedreven worden door een massaloos solitonhulsel (dat door langzaam uiteen te vallen energie levert) dat op de een of andere manier ook interstellaire materie uitschakelt (bijvoorbeeld door deze te magnetiseren en weg te schieten). Misschien maken vergevorderde aliens ook wel gebruik van deze techniek.

Dit idee is, ik zeg het met nadruk, uiterst speculatief. Het gaat uit van een aantal veronderstellingen (zoals dat ingewikkelder solitonstruturen te bouwen zijn dan de kleine verzamelingen bollen die hierboven beschreven zijn), die later door verder onderzoek ontkracht kunnen worden. Die kans is zelfs vrij groot. Wel zijn er al lichtmoleculen, bestaande uit twee solitonen, aangetroffen.

Video – zee wordt woongebied

Zeventig procent van ons aardoppervlak bestaat uit oceaan. Tot nu toe was wonen op zee alleen weggelegd voor wereldreizigers en zeelieden die getrouwd waren met hun schip, maar nu gaat dat veranderen. In deze video komen unieke concepten tot leven, variërend van olieplatformen die eindelijk een nuttige bestemming krijgen tot ecosteden die hun eigen energie opwekken uit wind, zon en golfslag.

Tien minuten in 2030

Kranten met live video. Billboards die je bij kan werken. Augmented reality. Flats waarin gewassen worden gekweekt.
Als ook maar een klein deel van deze voorspellingen uitkomt, zal onze wereld er heel anders uitzien dan toen we geboren waren – en dat geldt ook voor de jongeren.
Nieuwsgierig? Wacht niet langer…

Goede vriendjes worden met zoon Tommy was tijdens het Soeharto-regime erg lucratief.

Economen ontdekken samenzwering

Het is nu mogelijk vast te stellen of er verband is tussen een bepaald bedrijf en een zakkenvullende politicus. Forensisch economen hoeven alleen maar de aandelenkoers te raadplegen. Er is daarmee eindelijk een geschikt instrument om de omvang van corruptie in beeld te brengen en economische samenzweringstheorieën te toetsen.

Investeren in het zoontje van de president
Grote bedrijven volgen alle verschillende strategieën om hun doelen (doorgaans: zoveel mogelijk winst maken ten koste van alles) te bereiken.

Goede vriendjes worden met zoon Tommy was tijdens het Soeharto-regime erg lucratief.
Goede vriendjes worden met zoon Tommy was tijdens het Soeharto-regime erg lucratief.

Sommige bedrijven proberen een voorsprong te krijgen door steeds nieuwe producten te ontwikkelen of hun bedrijfsprocessen zo efficiënt mogelijk te maken.

Andere bedrijven maken gebruik van hun contacten met politici om een concurrentievoordeel te krijgen op andere bedrijven.
Vooral in corrupte, dictatoriaal geregeerde landen  komt dit type bedrijf veel voor, maar ook in zogenaamde democratieën zijn er meerdere gevallen bekend.

Politieke aandelenkoersen
Corruptie en belangenverstrengeling is iets waar het bedrijf en de politici in kwestie vanzelfsprekend  niet over praten. Toch zijn de gevolgen van corruptie wel degelijk zichtbaar.

Corruptie vindt plaats door mensen die zichzelf willen verrijken.Wel en wee van een corrupt bedrijf is uiteraard hecht verbonden met de politiek: gebeurt er iets met de beschermheer, dan duikelt de koers omlaag terwijl een toename van de macht van de politicus leidt tot een stevige koerswinst.

In Indonesië waren ten tijde van dictator Soeharto de koersen van sommige bedrijven sterk afhankelijk van zijn positie. Op momenten dat Soeharto zijn macht dreigde kwijt te raken daalde de koers van de bedrijven die eigendom waren van zijn familieleden wel tot 22 procent. Bedrijven zonder al  te veel connecties met het regime-Soeharto boekten zelfs een kleine winst.

Medische voorkennis
Misbruik maken van voorkennis om snel aandelen te kopen en te verkopen is een bekend voorbeeld. Voorkennis wordt zichtbaar in de beurskoers: twee dagen voordat in een persbericht naar buiten werd gebracht dat de  met spoed naar een Duits ziekenhuis werd getransporteerd, zette de koers van Bimantara Citra, het bedrijf van Soeharto’s zoon Tommy, een vrije val in. De behandelend artsen en mensen uit de naaste omgeving van Soeharto grepen hun kans en gaven snel verkooporders.

Het geval-Dick Cheney
Dick Cheney werkte voor zijn ministerspost in de regering-Bush jr. als manager bij olietoeleveringsconcern Halliburton. Halliburton en de private beveiligingsfirma Blackwater (nu: Xe), dat veel weg heeft van een huurleger hebben grof geld verdiend aan de oorlog in Irak (de opdrachten voor wederopbouw werden vaak niet openbaar aanbesteed). Cheney’s ex-collega’s zullen daarom zijn vertrek zeker niet hebben betreurd.

De hartaanval van Cheney bleek geen gevolgen te hebben voor de beurskoers van Halliburton. In dit geval moet dus niet alleen Cheney, maar de hele regering-Bush verantwoordelijk zijn geweest voor het bevoordelen van Halliburton. Bush recruteerde zijn ministers uit zijn zakenvrienden in Texas. Halliburton is een Texaans bedrijf.

Partijpolitiek is winstgevend
Geen wonder dat de koersen van zowel Halliburton als Blackwater het veel beter deden tijdens het bewind van Bush dan onder Democratisch bestuur. Over het algemeen doen bedrijven met ex-Democraten het veel beter onder een Democratische president en vise versa. Vandaar ook de enorme bedragen aan sponsorgelden die binnen worden gehaald bij Amerikaanse verkiezingscampagnes. Dat is een economisch rationele beslissing.

Nederland
In Nederland werken linkse ex-politici doorgaans in de welzijnssector waar doorgaans niet-beursgenoteerde organisaties zoals de ziekenfondsen de dienst uitmaken.

Zakenbankier Goldman Sachs heeft waarschijnlijk  vele miljarden overgehouden aan schimmige contacten met politici.
Zakenbankier Goldman Sachs heeft waarschijnlijk vele miljarden overgehouden aan schimmige contacten met politici.

Een enkele keer worden ze net als Wim Kok als commissaris binnengehaald om het machtige maatschappelijk middenveld te vriend te houden.

Natuurlijk is de Rotterdamse haven een PvdA-aangelegenheid. Ex-VVD’-ers werken vaak bij banken, zo was de DSB-bank een VVD-bolwerk.

Er is op dit moment voor zover bekend helaas nog geen onderzoek gedaan. We moeten het doen met Wikileaks over onder meer Shell en klokkenluiders.

Toetsen van samenzweringstheorieën
In principe is het door statistische analyse mogelijk om erachter te komen welke bedrijven het gevoeligste zijn voor onverwachte (alleen bij een groep insiders bekende) politieke informatie.

Zo steeg de koers van Fiat met 3,4 procent toen Fiat-voorman Giovanni Agnelli in de Italiaanse senaat gekozen werd. Dit bevestigt de theorie dat het Italiaanse bedrijfsleven verregaand de politiek beïnvloedt (voor wie daar bij Berlusconi nog aan twijfelde). Dit geldt ook voor bedrijven waarin van samenzweren verdachte mensen actief in zijn.

Bron: Economische gangsters, ISBN 978-90-389-1910-2

De rode gebieden zijn bronnen van extreem hoge hoeveelheden ULF-straling.

Wijzen ULF radiogolven op komende aardbeving in de Golf van Mexico?

Extreem langgolvige radiogolven (ULF) piekten in Haïti een maand voor de aardbeving. Kunnen we hiermee nieuwe aardbevingen voorspellen? En wijzen de emissies op een nieuwe aardbeving? Het inkoopgedrag van de Amerikaanse federale rampenbestrijdingsorganisatie FEMA is in ieder geval opmerkelijk…

ULF: ultralage radiofrequentie
Elektromagnetische straling komt in heel veel verschillende golflengtes voor, variërend van de zeer energierijke, extreem kortgolvige gammastraling via licht en warmtestraling tot de zwakke langgolvige fotonen van radiostraling. De langste golven die we kennen worden ULF, ultra low frequency, genoemd. Je moet dan denken aan golven met een frequentie van drie hertz of lager, dus minder dan drie trillingen per seconde. De bijbehorende golflengte is honderdduizend kilometer of meer.

ULF-uitbarstingen  gemeten voor aardbeving in Haïti
De Franse satelliet DEMETER mat in de maand voor de aardbeving op Haïti in het gebied heftige uitbarstingen in ultra-lage frequentie radiostraling.

De rode gebieden zijn bronnen van extreem hoge hoeveelheden ULF-straling.
De rode gebieden zijn bronnen van extreem hoge hoeveelheden ULF-straling.

Al langer vermoeden geologen dat aardbevingen en terrestriële ULF-uitbarstingen met elkaar samenhangen. Rond de tijdstippen dat aardbevingen optreden, zijn vaak merkwaardige elektromagnetische verschijnselen te zien in het aardbevingsgebied.
De microsatelliet DEMETER werd daarom in 2004 in een polaire baan (een baan waarbij de satelliet over de beide polen draait) om de aarde gebracht. Op die manier kan de satelliet het gehele aardoppervlak scannen: bij elke omloopbaan wordt een andere meridiaan gescand. In de weken voor de aardbeving in Haïti werden uitbarstingen langs de gehele Andes-breuklijn en de Rocky Mountains gemeten.
Het lijkt er op dat het gehele Amerikaanse platensysteem in beweging is.

Tellurische stromen
Al meer dan een eeuw is bekend dat er onderzeese en onderaardse elektrische stromen bestaan: de tellurische stromen. Deze stromen zijn over het algemeen gericht naar de plaats waar de zon recht boven de hemel staat en helpen bij het ontstaan van een elektrische potentiaal en dus onweersbuien. Tellurische aardstromen kunnen ook afgetapt worden als zwakke bron voor elektriciteit: aardbatterijen.

Vermoedelijk spelen tellurische stromen een centrale rol in de ULF-uitbarstingen. Als door langs elkaar heen schuivende rotsplaten (dit is wat er gebeurt bij aardbevingen) kristallen in gesteente worden fijngemalen, ontstaan enorme elektrische spanningen. Een gasaansteker werkt ook via dit piëzo-elektrische effect.  Deze spanningen wekken weer tellurische stromen op, die de ULF golven opwekken.

Aardbeving in zuiden VS aanstaande?
In samenzweringskringen is al verontrust gereageerd op de publieke aanbesteding door de Amerikaanse rampenbestrijdingsorganisatie FEMA voor 140 miljoen noodrantsoenen in de kuststaten aan de Golf van Mexico.
Het kan uiteraard dat het hier om een voorbereiding voor het nieuwe orkaanseizoen gaat. Het kan ook dat de volgende aardbeving wordt voorspeld in de New Madrid seismische zone, een breukensysteem in dit gebied waar onder andere de grote stad Memphis ligt. Een zware aardbeving zou weinig heel laten van deze stad.

In samenwerking bouwen de robotjes complexe structuren. We hoeven dus geen bouwvakkers meer naar de maan te sturen.

Vliegende robotjes bouwen piramides en muren

De toekomst is dichterbij dat veel mensen zich realiseren. Bijvoorbeeld de techniek om met robots gebouwen te construeren op gevaarlijke plaatsen, zoals een brug over een ravijn.

In samenwerking bouwen de robotjes complexe structuren. We hoeven dus geen bouwvakkers meer naar de maan te sturen.
In samenwerking bouwen de robotjes complexe structuren. We hoeven dus geen bouwvakkers meer naar de maan te sturen.

Daniel Mellinger en zijn team van het GRASP-lab van de universiteit van Pennsylvania hebben een systeem ontwikkeld waarmee robots de bouw overnamen nadat mensen het ontwerp hebben aangeleverd.

Een algoritme bepaalt via welk systeem de robots hun ontwerp uitvoeren. De robots ‘overleggen’ met elkaar en kiezen het volgende onderdeel uit een lijst om te plaatsen.

Het team ontwikkelde ook een grijper om onderdelen op te kunnen pakken van de grond een een kliksysteem met magneten om ze op hun plaats te houden.

Het team wil in de toekomst de robots samen laten werken met grondrobots.

De robots kunnen doorgaan met bouwen tot hun batterijen uitgeput zijn of het bouwmateriaal op is. De insektachtige robots lijken een soort ‘emergent behaviour’ te tonen en lijken wat dat betreft wel wat op termieten of wespen die zeer grote structuren kunnen bouwen.

Moet FNV Bondgenoten zich zorgen maken? Een spectaculair gezicht is het in ieder geval wel en hernia’s behoren tot het verleden.

Hiermee komt het bouwen van ruimtestations op voor mensen onherbergzame plaatsen als  bijvoorbeeld de maan of Mars wel een heel stuk dichterbij.

Stel je voor: bakstenen worden uit maanstof gebakken en vervolgens gestapeld door nijvere robotische werkmieren…

Bron: New Scientist