De geheimen van het heelal


Het kleine
Als glas rood is komt dit doordat alle andere trilligen van het zihctbaatr spectrum door het glas opgeslorpt worden en slechts het rode licht er door heen kan doordringen datr dan vervolgens een indruk op het oog maakt. Dit is wat er gebeurt in de atmosfeer van de aarde; tussen 10 en 3o km hoogte blijkt een dunnne laag ozon, een gas waarvan de moleculente bestaan uit 3 zuurstof atomen) te liggen. Dit werkt als een filter dat slechts een deel van de ultraviloette straling doorlaat. Uit de ruimte komt kosmische straling , bestaat uit elementaire deeltjes en atoomkernen. Die kernen zijn overblijfselen van atomen uitgestorten door exploderede sterren. Ze hebben buitengewone hoge energie. Botsingen vinden plaats op 60 a 80 km hoogte in aaratmosfeer. Stikstof en zuurstofkernen worden er door uit elkaar geslgen, de protonen en neutronen enn mesoenen schieten alle kante uit. En gaan zelfs de atoomkernen lager in de atmosfeer beschieten. ( als in een deeltjsversneller). Straling is electromagnetissche strsling Grootste deel kosmische straling bestaat uit protonen, kernen van waterstof daarnaast Helium, Lithium o.a binnen atoomkernen deeltjes en antideeltjes.

Een ander is jet foton. Dit verteegenwoordigt een heoveelheid strralingsenergie. Het licht en de elektromagnetische golven zijn niets anders dan een zijzonder sterke stroom fotonen. Newton was op de gedachte gekomen het licht op te vatten als eens troom deeltjees en deze thorie had vurige verdedigers. Begin 19e eeuw Fransman Fresnel. In 20stre eeuw Eissntein weer met deeltjes. Het foton is onstoffelijk, het is een beetje energie waarvan de snelheid in het luchtledige altijd 299.792 km per seconde bedraagd.

Het electron is verantwordelijk voor de electrische stromen en voor de gehele tegenwoordige electronica. Het proton en neutron zijn eenzelfde.: het nucleon het gaata wanneer het vrij is zonder inwerking van buitenaf vanzelf in een proton over. Deleltjes ontstaan als paar: deel – antideetlje. In het binnenste van atomen geen zwaarte,m electronische-magnetische kracht. Er zijn krachten karakterestiek voor de kern, waarvoor de mesonen verantwoordelij zijn. 3 verschillende: neutrino en antineutrino. Hebbren een spin of unieke draai. De twee voornaamste bronnen van inlichtingen over de werkelijke aard van atoomkernen zijn de kernreacties en de radioactiviteit. Een kernreactie is niets anders dan het omverwerpen van stabiele configuraties. Naarmate de hoeveelheid energie meer of minder groot is, zal er sprake zijn van een eenvoudig afgeven van energie waarbij deeltjes afzonderlijk of in groepen uitgezonden woden. Aan de andere kant kan de botsinbg de kern onmantelen. Als men zeft dat een element readioactief is betekent dit dat men vaststeld dat de kernen van de atomen van het element instabiel zijn. Zij zenden uit eigen beweging volgens de wetten van het toeval deeltjes uit is zuivere electromagnetische straling en geven zo een treveel aan energie af. Zodoende verandern het aantal nculeonen. De kernen bezitten ook de mogelijkheid zich met elkaar te verenigen, althans bij lichte elementen zeer in het bijzonder waterstof. Alle matrerie ligt in de kernen en eveneens de oorspronkelijke energie. Een element is bepaakd diir de samenstelling van de kern: alleen als het gebied van de kern gewijzigd wordt, is er sprake van een werkelijke omzetting. De chemische reacties kunnen de kern nie aantasten, omdat zijn in het buitenste deek van de atomen plaats hebben, zeer ver van de kern, die slechts toegankelijk zijn als er krachten ontwikkelt worden miljoenen keren groter dan de scheikundige krachten van verbranding en moleculevorming.

De voor de omzeting benodigde apparaten ijn dus kernreactoren en versnellers. Sinfds 1940 zijn er nieuwe elelemten op kunstmatige wijze geschapen. In totaal in 1995 –111 verschillende atomen; chemische verbinding tussen slechts enige tientallen soorten atomen vormen 99% van onze waarnemeennbare werled. In de oudheid waren er slechts enkele bekend (zilver, koper, tin, koolstof, zwavel, ijzer, goud en lood. Als men de kern vergroot denkt tot de afmeting van de zon, zouden de eerste electronen een baan beschrijven op de afstand van pluto. Alleen de electronen die het verst verwijderd zijn van de kern met zijn electrische aantrekkingskracht zijn zo zwak gebonden dat ze gemakkelijk losgeruckt kunnen worden. De buitenste electronen komen voor de dag in de electronica. Terwjl ze van de ene naar de andere atoom springen zenden ze straling uit. Het zgn foton. Als de banen diep in het atoom liggen, dicht bij de atoomker, onstaat rontgenstraling, die een grote hoeveelheid energie vertegenwoordigd en door dikke lagen materie heen kan dringen. Als de banen aan de buitenste laag liggen , wordt er gewoon zichtbaar licht uitgezonden.

In een vingerhoed water komen evenveel moeleculten voor als er zandkorrels zijn indien de hele aarde bedekt was met een laag van 30cm dik!! Molecule is een groep atomen waarvan elk als het ware zijn zelfstandig bestaan verliest en alleem deel heeft aan een groter gheel, terwijl ze toch de mogelijkheid behouden afzonderlijk aan reacties deel te nmen wanneer er grotere krachten op werlken. De moleculen die de anorgische werled omvatten zijn meerendeels verbindingen van slechts enkele atomen. Maar debouwstoffen die het leven dragen hebben een veel ingewikkelder bouw. Zij bestaan uit honderden atomen van slechts enkele elementen. De organische moleculen bestaan vrijwel geheel uit 4 elementen: waterstof, koolstof, stikstof en zuurstof. Bij vaste stoffen zijn moleculen gerangschikt in roosters (kristallen) de ene molecull houdt de andere in een metrische reeks vast.


Het leven

De overgang van de onbezielde naar de levende stof geschiedt dmv reuzenmoleculen. Al wat leeft van de microbe tot mensen zijn verzamelingen van tientallen duizenden molecuen. Drie configuraties zijn in het bijzonder belangijkr: ketens, spiralen en pakketjes. D verbindingen met koolstof het belngrijkste bestanddeel. Men hoeft tussen de duizenden atomen maar een radioactieve isotoop te brengen zoals k14 om alle gangen van het element te kunnen volgen. Waterstof, koolstof, zuurstof en stikstof vormen bepaalde combinaties waarvan men meer dan 20 soorten kent: de amnozuren. Een bepaald aantal van deze zuren verbinden zich met elkaar en vormen de chemische verbindingen die peptiden Lange ketens van deze vormen wewitvezels. En deze zijn de levende stof; alle alles bestaan hieruit. Die eiwiten hebben een karakterestieke vorm, een soort vezels opgerold volgens een steeds rechtsdraaiende spiraal. Andere ultra-complexe moleculen zijn die welke men in de kernen van cellen vint, vandaar da naam nuclienen zuur. Hiertoe behoort het deso….zuur. Dit is een essentiele stof bestaande uit ketens moeleculegroepen die suikers en fosfaat bevatten em met elkaar verbionden zijn door eenvoudige moleculegroepen. De ketens zijn opegrold volgens een dubbele spiraal. De ene tegensteld aan de andere. Die brengen de erflijke eigenschappen van een levende soort over. Deze ketens of chromosnen zijn een honderduizendste millimeter groot. In begn van aards bestaan ontstonden eerst de aminozuren. In een laboratorium kunstmatig nagebootst met electrische ontladingen tussen 4 elementen.

Levende organismen hebben de eigenschap dat ze nieuwe moleculen vormen, gelijk aan de oorspronkelijke. In het verband met leven moet rekening gehouden worden met bacterien en vrussen. Zij leven of maken de indruk te leven. Virussen zijn de kleeinste eenheden die uit het rijk van de levende stof te scheiden zijn van de levenloze. Als we de afmetingen beschouwen een factor 10 groter dan dioe va virussen ontdekken we de bacterien. Er bestaan op zijn minst een miljoen verschillende (lepra, pest, tbc etc) maar ook vrienden: de gisten en de taltrijke mocroorganismen die zorgen voor de kringloop van stifsotf zuurstof zwavel etc. Bepaalde virussen bouwen hun eigen evenbeeld op ten kostte van de organische materrie van de bacterien die zijn aangevallen. Zoals we gezien hebben zijn de samengestelde moeleculen van de levende stof in een primitief stasium tot stand kunnen komen onder invloed van electrische ontladinge en ultraviloette zonnestraling. Hoerdoor vormden de aminozuren. Dit kan ook in het heelal ergens anders gebueren. Leven is meer dan een opeenhopeing van aminozuren, eiwitten en cellen.

De aarde

Uranium is meest samengestelde van alle elementen die op aardopp voorkomen. Is een radioactieve isotoop. Aarde is omtstaan uit interstallaire stof. Samenstelling: 35% ijzer, 8% zuurstof, 15% magnesium, 9% silicum. De rest vooral nikkel, zwavel, aluminium en cadmium. Licte elementen worden niet vastgehouden door de aarde. Saturnus heeft door grotere aantrekkingskracht nog wel waterstof en helium. Heelal Bestaat uit 98 % waterstof, de overblijvende 2% is stikstof. Bij verdichtingen zoals bij sterren wordt de druk en temperatuur hoog genoeg om kernreacties op gang te bregen. Dan onstaan nieuwe elementen.

Koolstofmethode: elk organisch materiaal bezit geringe hoeveelheid koolstof 14 gemeng met koolstof 13 en 12. Maar terwijl de laatsre onveranderklijke isotopen zijn is lookstof 14 radioactief. Het valt zeer langzaam uiteen en gaat dan over in stikstof 14. In 5600 jaar valt het voor de helft uiteen. Met de dood van een organisme vervalt K14. Het kooolstof wordt hoog in de aardatmosfeer voortdurend gevroemd diir de invloed van kosmische straling op de stikstofatomen van de lucht. De overgang van stiskstof in radioactief K wordt teweeggebracht door langzame neutronen die op hun beurt als bijproduct ontstaan op hoogtes van 12 tot 15 km. C14 bevat ongever 16 desintegratie per uur. Dat is minder dan de achtergrondstraling. Moet daarom in aparte omngeving worden onderzocht.