No. 2876 Groene Amsterdammer van 16'«lul! 1932 r&. i«i ?r «* #? t-\,t Wetenschappelijke Varia Hoe koud is de wereldruimte? ?? door Dr. P. van Olst Het absolute nulpunt" Een vraag, die leeken dikwijls stellen, betreft de temperatuur in de wereldruimte tusschen de hemel lichamen in. De bekende astronoom H. Norris Russell, die reeds jaren lang uit zijn overvloed van kennis interessante mededeelingen doet in de Sc. American", behandelt dit onderwerp onlangs nog eens. In de eerste plaats moeten we ons goed reken schap geven wat wij onder temperatuur verstaan. Temperatuur kenmerkt in getallen den waimtetoestand, dien wij op grond van onze zintuigelijke waarnemingen als koud, warm, heet, gloeiend aangeven. Men mag echter niet zeggen: de tempe ratuur geeft aan hoeveel warmte er in een lichaam ' zit, want in een bad met kokend water zit grooter ?warmtehoeveelheid dan in een theeketel kokend water en toch is de temperatuur van beide gelijk ('n.l. 100 gr. C.). Zoo kan men ook wel een lichaam verwarmen zonder dat de temperatuur stijgt, n.l. als men een blok ijs smelt boven een vuur. Het vuur voert warmte toe naar het ijs maar het smelt water blijft voortdurend nul graden; het eenigste effect is dat 't ijs overgaat in water ! Tempera tuur wordt met een vrij willekeurige maatstaf gemeten n.l. met graden die willekeurig in aantal gekozen zijn tusschen twee willekeurige temperatuurpunten (.,vriespunt" en kookpunt"). Het beste is nog als men niet uitgaat van ons dagelijksch" nulpunt, het vriespunt", maar tenminste van een behoorlijk echt nulpunt. Dit is het zoogenaamde absolute nulpunt, dat 273 .graden Celsius onder nul ligt. Van hieruit rekent men met graden Celsius, zoodat in deze schaal ijs smelt bij 273 gr., water kookt bij 373 gr., enz. Negatieve" temperatuur bestaat dan niet. Dit absolute nulpunt is de temperatuur waarbij waim te ophoudt te bestaan. Waimte is namelijk niets anders, volgens opvatting der natuurkundigen, dan beweging van molekulen, hetzij van de molekulen zelf, hetzij van molekulen-groepen, hetzij van atomen, waaruit de molekulen bestaan, hetzij van de nog kleinere elektronen waaruit de atomen be staan. Hoe snellere bewegingen, des te waimer is het lichaam, en ook des te hooger is de temperatuur. Maar ook hoe langzamer bewegingen: hoe lager temperatuur. Als nu einelelijk alle deeltjes van alle lichamen heelemaal stilstaan, en er dus geen warm te meer is zijn we bij het absolute nulpunt geko men. Daar er behalve beweging en rust geen nega tieve", beweging bestaat, is er ook geen negatieve temperatuur. Maar hieruit volgt tegelijkertijd dat de wereldruimte geen temperatuur kan hebben, evenmin als dat de wereldruimte ,.groen" of zacht" kan zijn, zooals Russell opmerkt. De we reldruimte is leeg. Het is geen lichaam, waarvan de deeltjes in beweging kunnen zijn. Warmte zit er dus niet in en temperatuur heeft ze niet. Wat men veimoedelijk bedoelt met de vraag naar de w.ereldruirntetemperatuur is echter dat man weten wil welke temperatuur een lichaam krijgen zou als 't zich ergens in de wereldruimte bevond ! En dit is een andere quaestie, die wel te beantwoorden is. De temperatuur zal afhangen van de plaats vari het lichaam en van zijn eigen oppervlak-condities. Het ondervindt namelijk de bestraling van alle hemellichamen en deze stralen neemt het maer of minder gemakkelijk op naar den aard van zijn oppervlak en v«,n zijn temperatuur en bovendien zendt het dan ook stralen uit, al weer afhankelijk van zijn oppervlak en temperatuur. Een volmaakt zwart voorwerp netmt het meeste stralen op en zendt ook het gemakkelijkst stralen uit. Hoe warmer het is, des te meer straalt het uit. Indien nu een lichasm zich ergens in de wereld ruimte hevindt, zal het, zoolang het nog hewegende deeltjes heeft, dus waimte bevat, waimtestralen uitzenden, dus kouder worden. Hoe lager zijn tem peratuur zinkt, des te bescheidener wordt de warmte-uitstraling en het tempo wordt eindelijk zóó langzasm dat het eigenlijk oneindig lang duren zal eer de grens van het absolute nulpunt bereikt is. Maar het lichaam ontvangt tegelijk voortdurend stralen van andere hemellichamen, theoretisch zelfs ' van de allerverst verwijderde en wordt daardoor war mer. De eindtoestand, de definitieve temperatuur van het lichaam, zal dus bereikt zijn als het lichaam net precies zooveel ontvangt als het uitstraalt. Vangt het meer op dan wordt het Warmer, geeft het meer af, dan wordt het kouder. * * * Een zwart lichaam, dat even buiten het opper vlak van een ster (dus een zon) ligt, krijgt de helft van de stralen die het krijgen zou als het rond om" door de ster bestraald werd. Maar omdat het de helft krijgt, die het zou kunnen krijgen, kan het ook maar de helft weer uitzenden van hetgeen het anders zou uitzenden! En daar de uitstraling evenredig is met de vierde macht van de tempera tuur, volgt uit de gehalveerde uitstraling een tem peratuur die slechts 84 percent is van de ster oppervlakte temperatuur. Onze zon is aan haar oppervlakte 5740 graden; vlak er buiten zou het zwarte lichaam dus 4830 graden zijn. Maar verder van de zon af neemt de warmtestraling af met het quadraat van den afstand (10 x verder: 100 X minder straling) dus de temperatuur van het li chaam is daar ook lager. Op een afstand zoover als de aarde van de zon staat zou het lichaam 277 gra den zijn (dus + 4 gr. Celsius volgens 't dagelijksche begrip). Op Jupiters afstand is het lichaam nog maar 121 graden; bij Pluto, de uiterste planeet slechts 43 graden zoodat bijna alle gassen er in vloeibaren toestand zouden zijn. Op een afstand gelijk aan n percent van die van onze naburigste ster zou de temperatuur 5.3 gr. zijn, zoodat alleen helium nog vloeibaar zou zijn, maar de rest alles vast. Op dit moment komt echter ook de gezamelijke straling der sterren in aanmerking. De geheele sterrenhemel geeft evenveel als onze zon zou geven als zij 11000 maal vereier van ons af stond, d.w.z. ruim 2 lichtmaanden" i.p.v. 8.3 lichtminuten" zooals thans. Deze sterrestraling zou het zwarte lichaam e>p 3.1 graad kunnen onderhouden. Dit zal dus wel zoowat de laagste temperatuur zijn die een lichaam in de wereldruimte kan hebben. Mogelijk is 't dat buiten den melkweg, in de groote leegten tusschen de nevelvlekken, de straling der sterren ne>g geringer is, naar schatting nog duizend maal minder. De temperatuur van het zwarte lichaam zou dan zakken tot 0.6 graad, dus niet heel veel lager dan in het Leidsche kryogeen-laboratorium bereikt is door Prof. Keesiiig. * * * Maar niet alle lichsmen zullen eleze temperatuur daling ondervinden. Zoodra het oppervlak niet abseiluut zwart is en alle stralen niet meer even ge makkelijk opneemt als afgeeft, maar integendeel, zooals voorkomt, stralen van de eene soort gemak kelijk opneemt maar moeilijk afgeeft, dan krijgt men een anderen toestand. Stel een lichaam is zoo gebouwd dat het gemakkelijk stralen van geringe golflengte (b.v. lichtstralen) opneemt maar moeielijk stralen van grooter golflengte (dus b.v. waimte-stralen) uitzendt, elan zal het voortdurend heeter en heeter we>rden tot het eindelijk zoo heet is dat het gloeit en zijn g< moe-d kan luchtgeven ZANDVO'ORT: HOTEL D'ORAgQE en, ( . WIJK AAN ZEE: BADHOTEL en ZEE-DEPENDANCE. Tot 30 Juni zeer verminderd tarief door licht uit te zenden. Een dergelijk lichasm be; staat weliswaar niet maar in onze allerhoogste luchtlagen (nog vér boven Piccard's stratosfeer) is het opnemingsvei mogen voor ke>rt-golvige stra* len (vooral ultra-violet) groot en het veimogen om warmtestralen uit te zenden gei ing. Waarschijnlijk is de temperatuur daar dan ook veel hooger dan in de iets diepere en zeer kouele luchtlagen. Onmo gelijk is het niet dat de allerhoogste luchtlagen op 't kookpunt zijn of nog hooger. Een andere merkwaardige mogelijkheid is nog de volgende: in de wereldruimte komen verstrooide gaEmoleculen en atomen voor, zooals gebleken is uit het onderzoek van het licht der heetere en ver der afgelegen sterren. Deze moleculen vliegen met groote vaart en daar molecule-beweging gelijk aan waimte is, is dit gas dus zeer heet, naar schatting iets als tienduizend graden ! Als een lichaam zic^ te midden van dit heete gas bevond zou het echter toch koud blijven. Dit komt doordat de moleculen zoo ontzettend ver uiteen liggen in dit wereld ruimte-gas, dat per seconde slechts hoogst enkele het lichaam zouden treffen, dat dus slechts zér weinig warmte meegedeeld kreeg. Eddington schat dat er ongeveer n atoom per kubieke centimeter zou zijn, wat niet genoeg is om het zwarte lichaam op l graad absolute temperatuur te houden. Het lijkt inderdaad paradoxaal, dat iets wat zich in een gas van 10000 graden bevindt, dus heeter dan onze heetste ovens, nog niet l graad warm zou zijn ! Hotel DUIN EN DAAL" - Bloemendaal Rustige ligging modern comfort. Speciale arrangementen voor langer verblijf Nieuwe Uitgaven Moeder's schaduw door H. G. Cunneyiefer.. L. J. Veen's Uitgevers Mij. N.V. Amsterdam. Dit is weer een Cannegietertje. Van Ed en zijn me>e, die de schaduw op Ed's leven is. Om het ronduit te zeggen: de moe van Ed, had Ed z'rt heele leven vergald en als Blonnie, de vrouw van Ed, Moe's portret niet had kapot gemaakt, had Moe Ed's leven, zelfs na haar dood, nog verpest. En dan had niet met Ed kunnen gebeuren wat Cannegieter met zulk een uiterst teedere beeld spraak zegt: ,,na zware weeën was eindelijk de navelstreng doorgesneden en Eduard Keeze, een nieuw en zelfstandig wezen, was heden geboren." Ed's navelstreng doet niet alleen de deur, maar ook deze roman dicht. Dit is geen boekcritiek. Maar dit is ook gén boek. E. ELIAS OLDSMOBILE Een wagen, niettegenstaande hij in een goedkoope prijs klasse valt, de voordeden van een duurder merk in zich vereenigt Importeur: K. Landeweer UTRECHT - AMSTERDAM