Ik en het licht van de Melkweg
- Gegevens
- Gemaakt op donderdag 15 januari 2026 16:44
- Laatst bijgewerkt op woensdag 15 juli 2026 19:28
- Gepubliceerd op donderdag 15 januari 2026 16:44
- Hits: 874
De wetenschap neemt aan dat het leven op aarde 3,5 tot 4 miljard jaar geleden ontstond. De eerste levensvorm was waarschijnlijk één cel .
De gebeurtenissen die aan deze cel voorafgingen kent men nog niet en berusten op aannames.
Na hun ontstaan zijn cellen ooit begonnen via erfelijk (een soort geheugen het DNA of bouwpakket van zichzelf) materiaal kopieën te maken en zichzelf te delen in twee dochtercellen, enzovoort. Daarna is meercellig leven ontstaan. Uiteindelijk is dat alles geworden tot wat wij tegenwoordig noemen de levende natuur waarin planten en dieren zich ontwikkelden inclusief de mens.
De eerste sporen van mensen op aarde dateren van ongeveer 2 miljoen jaren geleden. In dat licht is mijn 75 jarig bestaan een flits in de tijd. Ook ik besta uit cellen zo’n 37 biljoen cellen om precies te zijn.
Deze 37 biljoen cellen zijn onder te verdelen in 200 verschillende typen cellen, waaronder, rode bloedcellen, witte bloedcellen, vetcellen, levercellen, huidcellen, botcellen en spiercellen. Ondanks dat er miljarden jaren ontwikkeling verstreken zijn is dit zeer indrukwekkend, aangenomen dat al het leven begon bij één cel.
Ondanks al mijn cellen past mij als mens uiterste bescheidenheid, aangenomen dat de mens er pas 2 miljoen jaar is. Dat is haast niets vergeleken met de geschiedenis van het leven, die bijna vier miljard jaar telt.
Bijzonder is dat het menselijk DNA dat de informatie bevat over over de toekomstige mens voor een groot deel overeenkomt met het DNA van andere levensvormen op de aarde.
Het licht van de Melkweg en ik
In het licht van de zon neem ik mijn omgeving helder en vol kleur waar. In de weerspiegeling van dat licht in het water zie ik mijn gezicht. Het zonlicht onthult een deel van mijn bestaan en dus ook een deel van het leven. Dankzij het voor de ogen zichtbare licht kunnen wij enorm veel waarnemen. Wij nemen vele variaties kleuren waar, vormen, diepte, groottes van kleiner dan stofkorrels tot bergen, afstanden, bewegingen en snelheden.Het licht van de zon onthult niet alleen het leven en de dingen op de aarde maar geeft ook energie, en verwarmt daarmee het leven op aarde.
Zonlicht doet dus iets met het leven, met ons, onze omgeving, met de aarde. Verder redenerend doet het zonlicht iets met ons zonnestelsel en extrapolerend, doet het licht van de talloze grotere, kleinere, oudere, jongere en overeenkomstige zonnen in de Melkweg, iets met de Melkweg zelf. Wetende dat er honderden miljarden sterrenstelsels zoals de Melkweg zijn doet zonlicht ook iets met het universum.
In het licht van mijn vraag: "Wat heeft mij voortgebracht?" Of hoe heeft dat zonlicht invloed op het bestaan van leven, verdient het zonlicht een nader onderzoek.
Onderzoek naar het zonlicht
De zonnecyclus en het belang voor de voedselvoorziening
Al meer dan 5000 jaar geleden, hadden mensen door systematische observaties, kennis van de zonnecyclus. Wij kennen de motivatie hierachter niet maar wij kunnen met grote waarschijnlijkheid aannemen dat samenlevingen die voor hun levensonderhoud afhankelijk waren van veeteelt en landbouw , beseften dat zij moesten weten wanneer de seizoenen begonnen, zodat zij op het juiste moment konden zaaien, oogsten, hun dieren verzorgen en wanneer zij zuinig aan moesten doen.Voor de noordelijke volkeren waren de aankondiging van de winter een belangrijk moment om rekening mee te houden. Midden in een tijd van schaarste moest men het doen met aangelegde voorraden granen en ander voedsel. Stro voor de dieren reikte niet uit voor de hele winter. Het was daarom tijd om dieren te slachten en het vlees te zouten, te drogen en te roken zodat het zo lang mogelijk bewaard en gegeten kon worden.
Ook het begin van het voorjaar, wanneer gezaaid moest worden, en het einde van de zomer, wanneer de oogst plaatsvond, waren belangrijke momenten in het jaar.
Toen er nog geen kalender bestond, was er wel al kennis over de relatie stand van de zon en de tijd van het jaar ofwel kennis van de zonnecyclus Deze kennis van de zonnecyclus blijkt uit bouwwerken zoals Newgrange in Ierland en Stonehenge in Engeland. Newgrange is zo aangelegd dat
in de ochtend van de winterzonnewende, de opkomende zon, via een speciaal aangelegde opening boven de gang na de ingang gedurende zeventien minuten tot diep in de centrale kruisvormige kamer kruipt en deze kamer even verlicht.
De nauwkeurigheid waarmee de gang van Newgrange naar het eerste zonlicht van de winterzonnewende was gericht, betekent dat de bouwers precies hadden uitgezocht waar en wanneer de de Zon op de kortste dag opkomt.

Door archeologische vondsten van resten van dieren wordt vermoed dat op het moment van de winterzonnewende, feest werd gevierd. Eten vormde een belangrijk onderdeel van dat feest.
Hoewel vermoedt wordt dat de belangrijkste functie van Newgrange het midden houdt tussen een tempel en grafkamer, wordt niet getwijfeld aan de kennis van de bouwers van de zonnecyclus. De Egyptenaren kenden al 3000 jaar v. Chr. een kalender van 365 dagen die gekoppeld was aan de zonnecylus, het moment van verschijnen van Sirius , de jaarlijkse overstroming van de Nijl, zaai- en oogstmomenten, terugkerende feesten en momenten van terugkerende belastingheffingen.
Het zonlicht en de waarneming
Wanneer je naar je omgeving kijkt, is het logisch dat je je op een bepaald moment afvraagt: Hoe komt het dat ik mijn omgeving zie?Niet altijd hebben onderzoekers aangenomen dat het licht van de zon het enige licht is dat kijken mogelijk maakt. Griekse wiskundigen en filosofen zoals Pythagoras (ca. 570–495 v.Chr.), Plato (427–347 v.Chr.) Euclides (ca. 300 v.Chr.) en Claudius Ptolemaeus (ca. 100–170 n.Chr.) veronderstelden dat het het oog een "vuur" of stralen uitzendt waarmee de omgeving waargenomen wordt.
Ondanks dat Aristoteles (384–322 v.Chr.) deze veronderstelling, dat het oog licht uitzendt verwierp en stelde dat een doorzichtig medium, zoals lucht, door een lichtbron wordt verlicht en dat het verlichte voorwerp vervolgens het oog beïnvloedt werd tot in de middeleeuwen door velen vastgehouden aan de veronderstelling dat het oog zelf stralen uitzendt dat waarneming mogelijk maakt.
Europese onderzoekers, namen rond 1200, kennis van het in het Latijn vertaalde "Boek van de Optica" van de Irakese onderzoeker Ibn al-Haytham (ca. 965–1040), bekend als Alhazen. Alhazen toonde aan, dat zien mogelijk is doordat het licht van door objecten weerkaatst zonlicht het oog bij de pupil binnenkomt. Het weerkaatste zonlicht verandert in het oog van richting(wordt gebroken). Licht van de linkerkant van het voorwerp komt aan de rechterkant van het beeld terecht; licht van de rechterkant komt aan de linkerkant. Hierdoor ontstaat op het netvlies een omgekeerd beeld. De hersenen combineren de beelden van beide ogen tot één scherp beeld. Het weerkaatste licht door de omgeving is dus verantwoordelijk voor wat via ogen waargenomen kan worden.
Al ruim voor de eerste cellen op aarde ontstonden werd de aarde door de zon via het licht van energie voorzien. Op de een of andere manier heeft het zonlicht samen met de aarde omstandigheden gecreeërd waaruit cellen en daarna meercelligen en uiteindelijk flora en fauna zijn ontstaan. Levende wezens die via allerlei organen hun omgeving kunnen waarnemen en op het waargenomene kunnen reageren.
Een van die vormen van waarnemen is het zien van het weerkaatste en geabsorbeerde licht dat hun ogen binnenstroomt en geïnterpreteerd wordt door hun hersenen.
Het door middel van lenzen, prisma's en telescopen, beter begrip krijgen van het zonlicht en het belang voor het leven.
Niet alleen onze ogen ook lenzen, prisma’s, telescopen hebben een grote rol gespeeld in het onderzoek en begrijpen van het zonlicht en de breking van zonlicht.. Het is niet bekend vanaf wanneer mensen glazen leeslenzen gingen maken. Wel weten wij dat al vóór het jaar 1000, door monniken, stukken bergkristal werden gebruikt om tekst te vergroten: "leesstenen". Over het slijpen van deze stenen zijn geen duidelijke beschrijvingen gevonden uit die tijd. Voor zover bekend was er toen nog geen kennis over de breking van licht. Het succesvol slijpen van lenzen was waarschijnlijk een kwestie van trial en error en ontwikkeld vakmanschap.
In 1608 werd in Nederland door een brillenmaker een verrekijker uitgevonden
Het basisidee was eenvoudig: een bolle lens (objectief) vangt licht op;
een holle lens (oculair) vergroot het beeld voor het oog.
Dit was aanvankelijk vooral een militair en praktisch hulpmiddel om verre schepen of vijanden te zien. Toen de Italiaanse astronoom Galileo Galilei(1564–1642[ in 1609 van de Nederlandse verrekijker hoorde, bouwde hij een telescoop. waarmee hij onder andere ontdekte dat jupiter manen had en dat de Melkweg uit vele sterren bestond. Johannes Kepler(1571–1630) beschreef het oog als een systeem dat licht ontvangt en bundelt, als een kleine camera. Het gevormde beeld valt op zijn kop op het netvlies. In 1621 ontdekte Willebrord Snellius (1580-1626), die Kepler en zijn werk kende, dat, wanneer licht van het ene doorzichtige materiaal naar het andere gaat, de verhouding tussen de sinus van de invalshoek en de sinus van de brekingshoek steeds constant is. Deze relatie staat bekend als de wet van Snellius.
Tegenwoordig beschrijven we deze eigenschap met de brekingsindex (n): een getal dat aangeeft hoe sterk een materiaal een lichtstraal afbuigt. Hoe groter de brekingsindex, hoe sterker het licht van richting verandert wanneer het een ander materiaal binnengaat.
De wet van Snellius maakte het mogelijk om nauwkeurig te berekenen hoe licht zich gedraagt in glazen lenzen. Daarmee werd een belangrijke natuurkundige basis gelegd voor het ontwerpen, verbeteren en slijpen van brillen, vergrootglazen, microscopen en telescopen.
Dankzij deze kennis konden, konden instrumenten worden ontwikkeld waarmee zowel de uiterst kleine als de zeer verre wereld zichtbaar werd. René Descartes(1596–1650) berekende dat de ooglens asferisch is en probeerde lenzen asferisch te slijpen.
Descartes deed rond 1637 onderzoek naar de regenboog en gebruikte glasbollen en prisma-achtige situaties om breking en kleurvorming te verklaren. Bij astronomen, raakte teeds meer bekend dat: Wie door een vroege refractor telescoop keek, niet alleen sterren,zag maar ook gekleurde randen. Heldere objecten kregen een blauwige of roodachtige zoom. Deze vervorming van kleuren heeft een simpele oorzaak met lastige gevolgen: glas buigt niet alle kleuren even sterk. Rood en violet nemen net andere routes, waardoor ze niet in één gezamenlijk brandpunt samenkomen.
Betere slijptechnieken hielpen niet tegen deze kleurvervorming Oplossingen met diafragma’s en langere brandpunten hielpen, maar maakten instrumenten groter en donkerder. Het werd steeds duidelijker dat kleur in het licht zelf meespeelt. Isaac Newton die van deze kleurvervorming via lenzen had gehoord, deed hiermee experimenten, door via een klein rond gat in een luik voor het raam, zonlicht door een prisma te laten vallen. Tot zijn verbazing zag hij aan dat het licht uiteen viel in verschillende kleuren.
Newton testte of het prisma kleuren “maakt” of alleen “sorteert” door een stukje van het spectrum, bijvoorbeeld rood, te isoleren en door een tweede prisma te sturen. De bundel werd opnieuw afgebogen, maar bleef rood, zonder tweede uitwaaiering. Daarmee kreeg elke kleur een eigen “breekbaarheid”, als eigenschap van het licht zelf. Het prisma breekt het licht in erschillende kleuren.
Met lenzen en prisma’s liet hij de gescheiden kleuren weer overlappen, totdat het resultaat opnieuw wit werd. Scheiden en combineren vormden één sluitend argument: je kunt de proef omkeren en weer bij wit uitkomen.
Belangrijke onderzoekers die bijgedragen hebben aan de tegenwoordige kennis over het zonlicht zijn:
Isaac Newton (1643–1727), William Herschel (1738–1822),Johann Wilhelm Ritter (1776–1810), Joseph von Fraunhofer (1787–1826),
Christian Doppler(1803–1853)
Gustav Kirchhoff (1824–1887), Robert Bunsen (1811–1899),
James Clerk Maxwell (1831–1879), Heinrich Hertz(1857–1894),
Josef Stefan (1835–1893), Ludwig Boltzmann (1844–1906),
Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923),
Wilhelm Wien (1864–1928), Max Planck (1858–1947),
Albert Einstein (1879–1955), Niels Bohr (1885–1962),
Erwin Schrödinger (1887–1961), Meghnad Saha (1893–1956),
Cecilia Helena Payne-Gaposchkin (1900 –1979), Werner Heisenberg (1901–1976),
Arthur Eddington (1882–1944), Hans Bethe (1906–2005), Doordat wij met onze huid de warmte van de zonnestralen voelen, weten wij dat zonlicht meer is en meer doet dan alleen de wereld om ons heen zichtbaar maken.
Wij kunnen de warmte stralen niet met onze ogen waarnemen.
De ontdekking dat een deel van de warmte van zonnestraling afkomstig is van wat wij nu infrarood licht noemen, werd gedaan door de astronoom en natuurkundige William Herschel(1738–1822), in 1800. Na de ontdekking van de infrarood straling door Herschel, werden andere onderzoekers gïnspireerd te zoeken naar andere stralen buiten het door Newton beschreven zichtbare kleurenspectrum van de zon. Johann Wilhelm Ritter(1776 –1810) vond al een jaar later in 1801 de ultraviolette straling. straling die niet met het oog waargenomen kan worden.
Joseph von Fraunhofer (1787–1826) zag honderden donkere lijnen binnen het zonnespectrum. Dit zonder te weten dat het absorptielijnen zijn van straling die in de buitenste lagen van de zon geabsorbeerd worden. Thomas Young (1773–1829) toonde in 1805 met zijn beroemde dubbelspleet-experiment aan dat licht zich als een golf gedraagt door interferentiepatronen zichtbaar te maken. Augustin-Jean Fresnel & François Arago: bewezen mathematisch en experimenteel de golfeigenschappen van licht. (specifiek dat lichtgolven dwars:transversaal trillen) Ondanks dat wij ook geen UV licht, geen röntgenstralen geen radio golven, microgolven en geen gammastralen kunnen waarnemen, weten wij door het werk van bovengenoemde onderzoekers dat al deze stralen of golven in de stralen van de zon verpakt zitten. Dankzij het werk van James Clerk Maxwell (1831–1879) weten wij dat zonlicht bestaat uit elektromagnetische straling, die met ongeveer 300.000 kilometer per seconde door de ruimte naar de aarde reist. Maxwell liet zien dat licht bestaat uit een trillend elektrisch veld en een trillend magnetisch veld. Deze velden staan loodrecht op elkaar en wekken elkaar voortdurend op, waardoor de elektromagnetische golf zich door de ruimte kan voortplanten.
Volgens Max Planck (1858–1947) en Albert Einstein (1879–1955) kan elektromagnetische straling niet alleen als een golf worden gezien, maar ook als een stroom energiedeeltjes: de zogenoemde fotonen. Een foton kan door een atoom van materie worden geabsorbeerd of juist door een atoom van materie worden uitgezonden. Elektromagnetische straling vormt een breed spectrum dat loopt van radiogolven en infraroodstraling via zichtbaar licht tot ultraviolet, röntgenstraling en gammastraling.
Uit dit onderzoek ontstond de spectroscopie, een van de belangrijkste onderzoeksmethoden binnen de moderne sterrenkunde. Door het spectrum van sterren, planeten en nevels te analyseren kunnen astronomen hun chemische samenstelling, temperatuur, beweging en vele andere eigenschappen bepalen.
Slechts een klein deel van het elektromagnetische spectrum is zichtbaar voor het menselijk oog. Deze kleuren ontstaan doordat het zonlicht via kleine waterdruppeltjes in de atmosfeer wordt gebroken, en door onze omgeving worden gereflecteerd en geabsorbeerd. Niet alleen de aard van de straling maar ook kennen wij de brandstof waarmee deze stralen opgewekt worden namelijk waterstof.
Deze waterstof fuseert door de immense druk en temperatuur in het binnenste van de zon tot helium. Berekend is dat 4 atomen waterstof fuseren tot 1 atoom helium. Een klein beetje massa wordt hierbij omgezet in energie. 1 gram waterstof bijvoorbeeld levert een immense energie op namelijk genoeg om een gemiddelde woning 20 jaar van stroom te voorzien. De zon is ongeveer een miljoen aardes van omvang en bestaat voor 74% uit waterstof heeft Cecilia Helena Payne-Gaposchkin (1900 –1979) berekend. Dus voorlopig zal de zon de aarde en alle levende organismen van energie blijven voorzien. Sinds mensen naar de sterren aan het kijken zijn, zijn veel ontdekkingen gedaan om steeds scherper en uitgebreider over zon- en sterrenlicht te gaan waarnemen. Deze ontwikkeling is samen te vatten in het woord telescoop.
Door de telescoop weten wij nu dat die schiterende gordel van licht aan de nachtelijke hemel, die Melkweg, bestaat uit sterren en dat ook ons zonnenstelsel hier deel van uitmaakt. Dat is toch iets anders dan de melk van Hera of kamvuren aan de rivier. De telescoop
Astronomen bestuderen de Melkweg met optische-, radio-, röntgen-, infrarood- gamma- en microgolf- telescopen. Deze telescopen bevinden zich verspreid op zeeniveau, in het hooggbergte, in de ruimte in een baan rond de aarde en op Lagrangepunten, waar de zwaartekracht van de zon en aarde elkaar bijna opheffen. Het licht van de sterren wordt versterkt en daarna door middel van spectroscopie geanalyseerd en in enorme databases verzameld. Hierna worden deze gegevens met behulp van allerlei statistische methodes verder bestudeerd. Hoe vindt het onderzoek door optische telescopen plaats?
Optische telescopen versterken net als verrekijkers het voor het menselijke oog, zichtbare licht van de sterren en planeten. Verrekijkers maken gebruik van geslepen glazen lenzen. Galileo deed in 1609 als eerste astronoom waarnemingen met behulp van een telescoop die uitsluitend uit glazen lenzen bestond.
Moderne optische telescopen maken geen gebruik meer van glazen lenzen maar van meerdere gebogen spiegels. De buiging van die spiegels verandert honderden keren per seconde al naar gelang het waarnemingsdoel. De eerste spiegel vangt het licht van de sterren op, dat vervolgens gecorrigeerd en gefocust wordt door een tweede spiegel. Andere spiegels sturen deze lichtsignalen vervolgens naar instrumenten zoals camera's en spectografen.
De observaties van dergelijke telescopen is bovendien geautomatiseerd zij maken elk etmaal vele duizenden beelden van de helderheid, licht en kleursamenstelling van sterren. Uit het spectrum: de licht en kleursamenstelling van sterren worden gegevens opgeslagen over de temperatuur, chemische samenstelling en rotatiesnelheid van sterren.
Via geautomatiseerde berekeningen van de hoekverschuiving, de zogenaamde paralax en dopler-verschuiving, worden inschattingen van afstanden en of deze afstanden groter of kleiner worden en met welke snelheid. Voorbeelden van belangrijke optische telescopen zijn de ESA telesopen in de Atacama woestijn van Chili en de Hubble Space Telescope.
De Helixnevel(spiraalvormige nevel) is een planetaire nevel die wijst op een ster die aan het einde is van zijn bestaan. Planetair betekent niet dat het gaat om planeten. De naamgever Herschel (18e eeuw) vond dat wanneer je dit verschijnsel door een destijds nog niet zo’n sterke telescoop waarnam, dat het leek op een planeet.
De veelkleurige nevel die we op de afbeelding zien is ontstaan doordat de ster in de eindfase zijn buitenste laag gloeiend en sterk stralend gas uitstoot. Vervolgens koelt het gas geleidelijk in lagen af. Dit verklaart de verschillende kleuren. Door al deze observaties en berekeningen weten wij dat de spriraalvormige schif van de Melkweg jonger en metaalrijker is en de halo om de melkweg ouder en metaalarm is.
Een andere interesante ontdekking is dat de gemeten rotatiesnelheid van sterren niet volledig verklaard kan worden door de zwaartekracht van de waargenomen massa of materie. Er moet dus iets zijn als materie die wij niet kunnen waarnemen: de zogenaamde donkere materie. Wat levert statistisch onderzoek van databases op?
Omdat de datebases inmiddels zo enorm zijn, is het onmogelijk om hier als mens patronen in te herkennen. Echter door met computers en statistische methoden te gebruiken zoals clusteranalyse, bayesiaanse statistiek, machine learning en principal component analysis, kunnen patronen herkend worden in: sterbewegingen, chemische signaturen en populaties. Hierdoor hebben wij kennis of er wel of geen metalen in sterren aanwezig zijn. Inmiddels is bekend dat sterren met metalen een veel langere geschiedenis hebben dan sterren zonder metalen. Beginnende of jonge sterren bestaan voornamelijk uit waterstof en hebben geen metalen. Onder ander hierdoor is het mogelijk een reconstructie te maken van het ontstaan van de Melkweg.
Onze afstand tot het centrum van het sterrenstelsel is niet met precies bekend. De afstand ligt tussen 25.800 lichtjaar en 27.200 lichtjaar. De snelheid van de zon in haar baan rond het sterrenstelsel ligt tussen 30,2 en 30,6 km/s. Dat komt neer op één omloop per 200 miljoen jaar. Dit wordt een galactisch jaar genoemd. Hoe meten astronomen?
De ruimte van de Melkweg is onvoorstelbaar groot. Om niet te spreken van het universum.
Niet alleen bestaat de Melkweg uit een ontzaglijke, ruimte, met enorme massa's zoals sterren, planeten, stof gruis brokstukken steen, en gas maar al deze massa's zijn ook nog eens allemaal opgebouwd uit onvoorstelbaar kleine structuren atomen die weer opgebouwd zijn uit elektronen, neutronen, protonen, die weer opgebouwd zijn uit quarks. In de Melkweg en het universum staat niets stil. Sterren en planeten bewegen zich met ongelooflijke snelheden om en uit elkaar en om zwarte gaten. snelheid wordt meestal uitgedrukt in km/Sec. Daarnaast is met de processen en het ontstaan van dit alles tijd en temperatuur gemoeid. Tijd die varieert van fracties van seconden tot miljarden jaren. Temperatuur wordt uitgedrukt in Kelvin.
Om het universum enigszins te beschrijven zijn daarom speciale meeteenheden nodig.
Om iets heel kleins te omschrijven wordt bijvoorbeeld Angstrom gebruikt. en om een enorme afstand te beschrijven maken de astronomen gebruik van parsec. Iets heel zwaars wordt uitgedrukt Zonnemassa's. Het SI Système Internationale van maateenheden: meter-kilometer, gram seconden geniet de voorkeur onder astronomen. Zie de tabel hieronder.
Lengte – astronomische afstandsmaten
| Grootheid | Symbool | Waarde | Toepassing |
|---|---|---|---|
| Ångström | Å | 1 × 10−10 m | Atoomfysica, spectroscopie |
| Nanometer | nm | 1 × 10−9 m | Microscopie |
| Micrometer | μm | 1 × 10−6 m | Interstellair stof |
| Meter | m | Basiseenheid | Algemeen |
| Kilometer | km | 1.000 m | Planetaire afstanden |
| Aardstraal | R⊕ | 6.378 km | Planetaire astronomie |
| Zonstraal | R☉ | 6,96 × 108 m | Sterrenkunde |
| Astronomische eenheid | AE | 1,496 × 1011 m | Zonnestelsel |
| Lichtjaar | lj | 9,46 × 1015 m | Stellaire afstanden |
| Parsec | pc | 3,09 × 1016 m | Galactische schaal |
| Kiloparsec | kpc | 1.000 pc | Melkwegstructuur |
| Megaparsec | Mpc | 1.000 kpc | Kosmologie |
Temperatuur
| Object / proces | Temperatuur (K) | Temperatuur (°C) | Voorbeeld / context |
|---|---|---|---|
| Bijna absoluut nul | 0 K | −273 °C | Kwantumexperimenten |
| Kosmische achtergrondstraling | 2,7 K | −270 °C | Overblijfsel oerknal |
| Interstellair gas | 10–50 K | −260 tot −220 °C | Stervormingsgebieden |
| Aardoppervlak | 288 K | +15 °C | Leefomgeving |
| Oppervlak Zon | 5.780 K | ≈ 5.500 °C | Fotosfeer |
| Kern van de Zon | 1,5 × 107 K | — | Kernfusie |
| Supernova | 109–1010 K | — | Zware-elementenvorming |
Massa – van deeltjes tot kosmos
| Object | Massa | Illustratie / schaal |
|---|---|---|
| Elektron | 9,11 × 10−31 kg | Elementair deeltje |
| Waterstofatoom | 1,67 × 10−27 kg | Kleinste atoom |
| Mens | ~70 kg | Alledaagse schaal |
| Aarde | 5,98 × 1024 kg | Planeet |
| Zon (M☉) | 1,99 × 1030 kg | Standaard ster |
| Rode superreus | 10–40 M☉ | Extreem zware ster |
| Melkweg | ~1012 M☉ | 100+ miljard sterren |
Tijd – astronomische schalen
| Eenheid | Symbool | Duur | Gebruik |
|---|---|---|---|
| Seconde | s | Basiseenheid | Algemeen |
| Uur | h | 3.600 s | Dagelijkse processen |
| Dag | d | 86.400 s | Planetaire schaal |
| Jaar | jr | 3,16 × 107 s | Stellaire evolutie |
De duur van het leven en het universum
Astronomen hebben vastgesteld dat onze zon al zo'n vijf miljard jaar, zijn licht op de aarde laat schijnen. De invloed van dat licht, hoe klein of hoe groot ook, heeft miljarden jaren tijd gehad om invloed uit te oefenen op het ontstaan van leven. De Melkweg is veel ouder. Die is ongeveer 13,5 miljard jaar geleden ontstaan. De Melkweg heeft dus al miljarden jaren voordat de zon ontstond voorwaarden geschapen voor het ontstaan van de zon en indirect voorwaarden voor het ontstaan van levenAls astronomen het goed berekend hebben kan onze zon maximaal 10 miljard jaar bestaan. Maar dan houdt de zon toch ook op te bestaan. Het leven hier op aarde zal echter al veel eerder verdwijnen dan het licht van de zon. Dat komt omdat de zon op weg naar zijn einde, zal opzwellen. De hitte van de zon zal hierdoor zo verzengend worden dat leven op aarde uitgewist zal worden.
Ondertussen zijn in de Melkweg al veel nieuwe zonnen ontstaan en vergaan. Dus ook in de Melkweg vindt een cyclus van ontstaan, bestaan en vergaan plaats.
De Melkweg zelf zal over 4,5 miljard tot 5 miljard jaar misschien fuseren met het sterrenstelsel andromeda en zal dan op die manier veranderen van vorm en inhoud.
De theorieën over het ophouden van het universum, dus ook van de Melkweg en alle andere sterrenstelsels, lopen uiteen. Een theorie zegt dat het universum uiteindelijk een evolutie zal doormaken die omgekeerd is aan de uitdijing. Dus weer zal imploderen tot uiteindelijk "niets". Dat wordt door de huidige metingen gelogenstraft. Blijft het alternatief dat het universum oneindig zal bestaan.
In het licht van de onstaansprocessen en het van sterren en sterrenstelsels in het universum, is het bestaan van het leven, ook al strekt zich dat over miljarden jaren uit, slechts een fragment.
Ervan uitgaande dat er nog honderden miljarden zonnen in de Melkweg zijn, er nog ontelbare zonnen in de Melkweg zullen ontstaan en er naast de Melkweg, nog honderden miljarden sterrenstelsels in het universum zijn, kan niet uitgesloten worden dat er elders in de Melkweg en universum, nog overeenkomstige fragmenten van leven zijn ontstaan, bestaan of zullen ontstaan.
Zeker is dat ik op deze aarde, in deze Melkweg ben ontstaan en met mij vele andere levende wezens.
Literatuur:
- Chaisson, Eric, en Steve McMillan. Astronomy Today. 5th ed. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, 2005.
- Hensey, Robert (2015). First Light: The Origins of Newgrange. Oxbow Books
- Schneider, Peter. Extragalactic Astronomy and Cosmology: An Introduction. Berlin: Springer, 2015.
websites:
Zal de Melkweg in botsing komen met het Andromedastelsel? Dit zeggen astronomen Organismal BiologyFungi and Bacteria
Nationaal Farmaceutisch Museum: Schimmel versus bacterie
Het microfossielen van bacterie in hematiet
Cosmic Microwave Background: Remnant of the Big Bang
Kosmische achtergrondstraling
De röntgenfoto
Faszination Universum mit Harald Lesch: Der Urknall – Das Rätsel des Anfangs
Faszination Universum: Eine Frage der Zeit Mit Harald Lesch
de komeet van Haley
Omlooptijd
De Rosetta missie
comets contain ingredients of life
Ontstaan_en_evolutie_van_het_zonnestelsel
hoe is ons zonnestelselontstaan
Molecular cloud
Ammonites
Ammonites became extinct in the Cretaceous–Paleogene extinction event
Why are ammonite fossils found in the himalayn mountains myoorganizing?
History and cultural aftermath of the great collision
Je herkent leven als je het ziet maar wat is het?
Bouwstenen van-het leven kunnen ontstaan in de ruimte
Hoe kunnen astronomen meten hoe ver een ster verwijderd is?
Hoe oud is het universum?
Anne Catherine Burns. Helium in distant galaxies may help explain why the universe exists. July 28, 2023, Scientific American
Optica als exacte wetenschap in de zeventiende eeuw
Lentz Microscopy and Technology Collection, Peabody Museum of Natural History at Yale University, ©Thomas L. Lentz, M.D. 03/03/2022, Yale University School of Medicine
DNA from ancient Irish tomb reveals incest and an elite class that ruled early farmers
Neolithische revolutie Landbouwrevolutie 20 november 2024


Stervorming is het proces waarmee een interstellaire gaswolk van gas ergens in het universum, bijvoorbeeld de Melkweg, onder invloed van zijn zwaartekracht ineenstort tot het voorstadium van een ster als de zon. Dit voorstadium wordt protoster genoemd. Wanneer er een protoster gevormd is kan het nog zo‘n 40 miljoen jaar voor een ster gevormd is.
De eerste levensvormen(organismen) op aarde waren vermoedelijk eencellige levensvormen zonder celkern. Deze organismen, die tegenwoordig nog steeds voorkomen, kunnen overleven onder extreme omstandigheden, zoals in heetwaterbronnen, zoutmeren en zelfs kerncentrales. Zij worden prokaryoten genoemd en omvatten de domeinen bacteriën en archaea.
Sirius (alpha Canis Majoris) is de helderste ster van de nachtelijke sterrenhemel. Omdat Sirius de helderste ster is van het sterrenbeeld Grote Hond (Canis Major) staat hij ook bekend als de Hondsster. Andere namen zijn Canicula en Aschere. Met een afstand van 8,6 lichtjaar is Sirius na de Zon het op zes na dichtstbijzijnde stersysteem. Sirius heeft ongeveer 2,4 keer de diameter van de zon.


Doordat wij met onze huid de warmte van de zonnestralen voelen, weten wij dat zonlicht meer is en meer doet dan alleen de wereld om ons heen zichtbaar maken.

Johann Wilhelm Ritter een Duits scheikundige en filosoof, ontdekte In 1801, de ultraviolette stralen. Overigens zonder de latere benaming UV licht te kennen. Hij wist wel dat hij een bepaald soord zonnestraling had ontdekt.
Hij deed zijn ontdekking nadat hij had gehoord over de ontdekking van "warmtestralen" (infraroodstraling) door William Herschel (in 1800), .
Begin 19e eeuw ontdekte Joseph von Fraunhofer donkere lijnen in het zonnespectrum.
Deze lijnen worden tegenwoordig de Fraunhoferlijnen genoemd.
Zijn ontdekking vormde een belangrijke stap in de ontwikkeling van de spectroscopie:
het onderzoek van licht om de samenstelling van stoffen te bepalen.
Onderzoek met prisma’s en lenzen
Christiaan Doppler formuleerde het Dopplereffect. Het dopplereffect is het algemene natuurkundige verschijnsel waarbij de golflengte of frequentie van een golf verandert doordat bron en waarnemer ten opzichte van elkaar bewegen.
Voor licht betekent dit:
Gustav Kirchhoff en Robert Bunsen stelden 1860 vast dat wij verschillende kleuren waarnemen doordat chemische elementen bepaalde delen van licht anders absorberen en anders uitzenden(emissie) of reflecteren.
James Clerk Maxwell (1831–1879) was een Schotse natuurkundige en wiskundige die verantwoordelijk was voor de klassieke theorie van elektromagnetische straling, de eerste theorie die elektriciteit, magnetisme en licht als verschillende manifestaties van hetzelfde fenomeen beschreef.
Heinrich Hertz (1857–1894), was een Duits natuurkundige die als eerste het fysieke bewijs leverde van de door James Clerk Maxwell in 1864 in voorspelde elektromagnetische golven.
Hoe warmer iets wordt, hoe véél meer energie het uitstraalt. Niet een beetje meer, maar enorm veel meer. De uitgestraalde energie neemt toe met de vierde macht van de temperatuur.
Stel de temperatuur van een kachel verdubbelt dan zal de uitstraling 16 keer zo groot worden.
Zoals wij nu weten hoort röntegenstraling tot het elektromagnetisch spectrum van de zon. Deze straling is zeer energierijk en daarom schadelijk voor organismen.
Wilhelm Wien speelde een cruciale rol in het begrijpen van de kleur en temperatuur van gloeiende voorwerpen, waaronder de zon.
Volgens de wet van Wien verschuift het maximum van de warmtestraling naar kortere golflengten naarmate een voorwerp warmer wordt. Koele voorwerpen stralen vooral infrarood uit.Bijvoorbeeld een kachel. Rond 800 K (ongeveer 530 °C) wordt een voorwerp roodgloeiend. Bij enkele duizenden graden wordt het geel-wit, zoals een gloeilampdraad. De zon, met een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 5.800 K, straalt het sterkst in het groen-gele deel van het spectrum, maar zendt voldoende licht van alle zichtbare kleuren uit om voor ons vrijwel wit te lijken.
Max Planck verrichtte onderzoek naar de wetten van de uitstraling van energie door zwarte lichamen (black body radiation) en zocht naar de oplossing voor de formule die het continue spectrum beschrijft van een energie-uitstralend lichaam; een vraag die reeds in 1859 door Kirchhoff werd geformuleerd. Het was al bekend dat de golflengte van elektromagnetische straling korter wordt naarmate de temperatuur van het lichaam stijgt. Wilhelm Wien vond in 1893 een formule voor de energiedistributie van straling vanuit zwarte lichamen, die gold voor het violette eind van het spectrum en John Rayleigh en James Jeans produceerden een formule voor het rode gebied, maar niemand kon een formule vinden die gold voor het hele spectrum.
Max Planck ontdekte in 1900 dat straling niet continu wordt uitgezonden, maar in kleine pakketjes energie (quanta), waarvan de grootte wordt bepaald door de constante van Planck.
Plancks theorie komt erop neer dat energie wordt uitgestraald in kleine 'pakketjes' of eenheden, die hij kwanta noemde, meervoud van het Latijnse quantum, dat "hoeveelheid" betekent. Zijn idee was daarbij dat de hoeveelheid kwantumenergie en de hoeveelheid fotonen afhing van de golflengte van die straling: hoe korter de golflengte van de straling, hoe groter de energie per kwantum.
De relatie tussen de frequentie van een elektromagnetische golf en de energie van een foton wordt beschreven door de constante van Planck (h), een van de belangrijkste natuurconstanten uit de kwantumfysica.
Wanneer licht op een metaal valt, kunnen elektronen uit het metaal worden losgemaakt.
Dit effect werd verklaard door Einstein en is een belangrijk bewijs dat licht uit deeltjes (fotonen) bestaat.
Niels Bohr heeft de studie van licht en materie veranderd. In 1913
introduceerde hij het atoommodel van Bohr, waarmee hij aantoonde dat licht (elektromagnetische straling) wordt uitgezonden of geabsorbeerd wanneer elektronen in een atoom van baan verspringen.
De Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger introduceerd in 1926 de golffunctie en de Schrödinger-vergelijking.
Meghnad Saha stelde 1920 de ionisatievergelijking op om de absorptielijnen (Fraunhoferlijnen) in het zonnespectrum beter te analyseren:de Saha-ionisatievergelijking.
1925 berekende Cecilia Payne-Gaposchkin, gebruik makend van de theorie van de Indiase natuurkundige Meghnad Saha,laboratorium metingen en de spectra van sterren, dat de zon grotendeels uit waterstof bestaat namelijk:
Werner Heisenberg (1901–1976) leverde een belangrijke bijdrage aan ons begrip van licht door de ontwikkeling van de kwantummechanica. In 1925 introduceerde hij de zogenaamde matrixmechanica, de eerste volledig werkende vorm van de kwantummechanica.
Heisenberg ging uit van een opvallend idee: de natuurkunde moet zich beperken tot grootheden die daadwerkelijk meetbaar zijn, zoals de frequenties en intensiteiten van het licht dat atomen uitzenden of absorberen.
Arthur Eddington (1882–1944) speelde een belangrijke rol in het onderzoek naar de oorsprong van het zonlicht. Hij was een van de eersten die inzag dat de energie van de zon afkomstig moest zijn uit de omzetting van massa in energie, zoals beschreven door Einsteins formule E = mc². Daarmee legde hij de basis voor het latere begrip van kernfusie als energiebron van de zon.

Hans Bethe (1906–2005) verklaarde in 1938–1939 hoe de zon haar energie produceert. Hij toonde aan dat in de kern van de zon waterstofkernen samensmelten tot helium in een proces dat kernfusie wordt genoemd. Daarbij wordt een klein deel van de massa omgezet in energie volgens Einsteins formule
De quantummechanica laat zien dat dezelfde straling ook bestaat uit fotonen: