SAFIRE project – de zon in een laboratoriumvat

Naast kwantumfysica heb ik natuurlijk ook andere belangstellingen. En soms kan iets zo’n indruk maken dat ik daar op een kwantumfysica website toch iets over wil zeggen al gaat het niet over kwantumfysica.

SAFIRE: drie jaar bouwen en testen

Het betreft het SAFIRE project. Begonnen door een groep plasmafysici die een van de mainstream afwijkend idee hebben over de krachten die spelen in de interstellaire ruimte en ook binnen ons zonnestelsel. De groep wordt uitgemaakt voor garden-variety-fysici of pseudo-fysici. Wel, ze hebben de uitdaging opgepakt en het SAFIRE project gestart. Ze hebben hun model van hoe zij denken dat de zon werkt nagebouwd in een laboratorium, een project van drie jaar, om na te gaan of hun model te falsifiëren is.

Klik op de afbeelding om het SAFIRE rapport te downloaden

Het resultaat is verbluffend. Bekijk de film die ze gemaakt én lees de pdf en vorm je eigen opinie. Ofwel ze zijn compleet fraudulent bezig, ofwel ze hebben iets bijzonder belangrijks ontdekt (en dat is mijn stellige indruk). Iets dat enorme implicaties kan hebben voor :

  • Onze kennis omtrent de processen die zich afspelen in een ster, met name in onze zon.
  • Onze kennis over de oorsprong van de elementen zwaarder dan waterstof en helium.
  • Schone energieopwekking: een revolutionaire manier waarop energie opgewekt kan worden. Het ziet er uit als kernfusie zonder nadelige bijeffecten en zonder dat er een ongelooflijk dure en complexe fusiereactor, die het hete plasma in magnetische velden moet opsluiten, aan te pas hoeft te komen.
  • een veilige verwerking van radioactief afval.

Energie door transmutatie

Als dit waar is, dan is dit ongelooflijk goed nieuws voor de wereld, zeker in het kader van onze huidige problemen ten aanzien van onze energievoorziening.

Replicatie

Als ik de film bekijk dan moet ik denken aan de faciliteiten die we hier in Nederland hebben, o.a. aan de TU Delft, om deze zon in een vat na te bouwen en aan de tand te voelen. Die technische uitdaging kunnen ze daar m.i. prima aan. Studenten natuurkunde, pak de handschoen op. Anders doen ze het wel in een ontwikkelingsland.

Massa en energie, tijd en en ruimte, de misvattingen

Quanta Magazine, een webservice die altijd interessante artikelen produceert en die ik graag lees, kwam gisteren weer met een leuk artikel waar relativiteit, kwantumfysica en zwarte gaten een belangrijke rol speelden. Daarin kom ik toch weer een paar misvattingen tegen, volgens mij dan, waar ik toch even iets over kwijt wil.

Symmetrie, het ‘simpele’ idee achter grote ontdekkingen

Citaat uit: Einstein, Symmetry and the Future of Physics | Quanta Magazine

Solar energy arrives on Earth and becomes mass in the form of green leaves, creating food we can eat and use as fuel for thought. “

De misvatting is dat energie op mysterieuze wijze in massa wordt omgezet en andersom. Dat is echter niet de boodschap van E=mc2. Energie en massa zijn als de twee zijden van dezelfde munt. Ze zijn identiek. Dat is in te zien bij wat er gebeurt bij het versnellen van een object tot dichtbij de snelheid van het licht.

Volgens de speciale relativiteit wordt al die energie die je in die versnelling stopt omgezet in trage massa. Het gaat steeds meer energie kosten om er nog een beetje extra snelheid aan te geven. Daarom kunnen we op die manier nooit de lichtsnelheid zelf bereiken, de trage massa zou oneindig worden. Dit effect is overtuigend aangetoond bij het versnellen van protonen in de LHC in Geneve. Hoe sneller ze gaan hoe meer massa ze krijgen en hoe sterker de magnetische velden moeten zijn om ze in de bocht te houden.

In de algemene relativiteit is de centrale basisaanname dat trage massa en zware massa identiek zijn oftewel dat de versnellingskracht door de zwaartekracht identiek is aan de versnellingskracht die je ondervindt in bijvoorbeeld een draaimolen. Dat zegt mij dus dat massa en energie hetzelfde ding zijn. Dat ook een opgeladen accu ietsje zwaarder moet zijn dan een lege. De energie die vrijkomt bij kernfusie wordt echter vaak uitgelegd alsvolgt:

De massa van de twee gefuseerde atoomkernen is kleiner dan de die van de oorspronkelijke kernen samen. Dat is dan energie geworden en die massa is weg.

Maar kijk even naar de werkelijke opvatting die de fysici hanteren en zoals je die op WikiPedia – de engelse pagina – kan lezen: “Mass and energy can be seen as two names (and two measurement units) for the same underlying, conserved physical quantity.[18] Thus, the laws of conservation of energy and conservation of (total) mass are equivalent and both hold true.“. Opmerkelijk is dat de Nederlandse versie van die pagina hier niet echt duidelijk over is.

Bekijk het dus even anders. De gefuseerde atoomkern heeft een enorme kinetische energie gekregen bij de fusie, snelheid dus. Die kinetische energie is exact gelijk aan de ‘verdwenen’ massa. Die massa is echter helemaal niet verdwenen. Door de snelheid waarmee de gefuseerde kern beweegt heeft hij ook meer massa. Dat zegt de speciale relativiteit ook al. Zou je deze fusie zich kunnen laten afspelen in een thermisch volledig afgesloten doos die op een weegschaal staat dan zou je geen verschil in gewicht – en dus massa – constateren.

Dat elke waarnemer altijd dezelfde snelheid van het licht waarneemt is een fysisch feit maar gaat in tegen ons zogenaamde gezonde verstand dat ons zegt hoe de dingen zouden moeten werken. Daarover heb elders op deze website nog wat te zeggen in ‘Wat is licht‘.