Menu

Licht & Tijd

Relativiteit en kwantumfysica ontmoeten elkaar in de waarnemer

Licht & Tijd
  • Cursusnummer: 22V10
  • Vakgebied: Natuurwetenschappen
  • Locatie: Tilburg
  • Seizoen: Voorjaar 2022
  • Dag: Donderdag
  • Inschrijven voor:
    3 Mar 2022
  • Tijd: 12.45 - 14.30 uur
  • Cursusdata: 10-mar , 17-mar , 24-mar , 31-mar , 07-apr
  • Prijs: € 170 (5 colleges)
  • Werkvorm: Hoorcollege met mogelijkheid tot vragen
  • Literatuur:

    De docent stelt digitaal lesmateriaal beschikbaar. • Aanbevolen literatuur: o Paul Davies, About Time – Einstein’s Unfinished Revolution, Penguin Books Ltd., 1996, 9780140174618, €12,99 (Paperback) € 9,49 (E-book) o https://www.quantamagazine.org/what-is-time-a-history-of-physics-biology-clocks-and-culture-20200504/

  • Opmerkingen:

    Reservedatum inhaalcollege 14 april

Licht & Tijd

Iedereen denkt intuïtief te weten wat tijd is maar probeer het eens uit te leggen aan iemand die dat begrip niet kent. Dat besefte Augustinus al in het jaar 430. Tijd meten we via verandering maar de mate van verandering meten we dan weer met de tijd die daarvoor nodig is. De Griekse filosoof Parmenides betoogde rond 500 v.Chr. juist dat verandering niet mogelijk en een illusie moet zijn is in zijn discussies met Heraclitus.

In het Newtoniaanse model van het universum heeft de tijd geen richting. De tijd in bewegingsvergelijkingen kan zonder probleem omgekeerd worden. Toch kennen wij verleden en toekomst als niet verwisselbaar. We herkennen onmiddellijk een in de omgekeerde richting afgespeelde film. Blijkbaar kennen wij aan de tijd een richting toe die er in de Newtoniaanse mechanica niet te vinden is.

Ook licht is bij nadere beschouwing raadselachtig. Pythagoras en Plato hielden er omstreeks 500 v.Chr. al verhandelingen over die we nu vaak onlogisch vinden. Newton hield het op kleine gekleurde balletjes en zijn tijdgenoot Huygens op golven. Eigenlijk hebben ze allebei gelijk en ongelijk gekregen. Maxwell liet zien dat licht een elektromagnetisch verschijnsel zou zijn en zich golfvormig voortplantte maar Einstein introduceerde het kwantum van licht – het foton – zodat we nog steeds met niet met elkaar overeenstemmende voorstellingen ervan zitten.

Bij nadere bestudering blijken Maxwell elektromagnetische golven met hun eeuwig constante snelheid in vacuüm niet meer op te gaan in het atomaire domein. Iets wat knaagt aan de basis van de relativiteit van Einstein. In de kwantumfysica blijken geavanceerde experimenten slechts verklaarbaar wanneer verondersteld wordt dat fotonen onderweg van bron A naar ontvanger B alleen bestaan op het moment van observatie, ze reizen dus niet tussen A en B. Hoe komt het dan dat we een snelheid aan die fotonen kunnen toekennen? Hoe komt het dat elke waarnemer een vaste verhouding tussen verplaatsing van het foton en de tijd die daarvoor nodig is ervaart? Wat heeft dat voor impact op onze ervaring van tijd?

Opsomming onderwerpen per college
 

College 1: Wat is licht? Licht door de eeuwen heen.

College 2: Filosofen over tijd. Van Parmenides tot Heidegger en Whitehead.

College 3: De pijl van de tijd. Entropie en de pijl van de tijd. Relativiteit. Gekromde ruimtetijd.

College 4: Het einde van de tijd. Hoe fundamenteel is de tijd?

College 5: De samenhang tussen tijd en licht. Een poging tot een synthese. 

Paul van Leeuwen MSc

Drs. Paul van Leeuwen studeerde technische natuurkunde aan de TU Delft en is daarna vanaf 1976 elf jaar docent natuur- en wiskunde geweest aan het Cardanus college te Doorwerth. In 1987 stapte hij over naar de automatisering. In 1993 haalde Paul zijn Masters kennistechnologie bij het CIBIT in Utrecht. Hij bleef database specialist tot aan zijn pensioen in 2013. Hij bleef zich verdiepen in de fysica vooral kosmologie en kwantumfysica.

Uit eerdere evaluaties over deze docent:
"bijzonder kundige en bewogen docent, dat geeft juist iets extra's. "
"prima cursus. zeer goed voorbereide en deskundige docent. Heel goed cursusmateriaal."