Afsluiting
In dit extra hoofdstuk blikken we terug op wat je hebt geleerd. Dat doen we door je te vertellen hoe de geschiedenis van de mechanica bij Aristoteles is begonnen om 20 eeuwen later bij Newton te eindigen.
Aan het einde van dit hoofdstuk kun je antwoord geven op de volgende vragen:
(1) Hoe zien wij sterren en planeten bewegen als we naar boven kijken?
(2) Wat hebben natuurkundigen in de loop der tijden over deze bewegingen gedacht?
(3) Wat zijn de gevolgen van de beweging van de aarde?
Daarnaast is er in dit hoofdstuk plaats voor het colofon.
Extra: Hoe zien we de hemel?
Wat hebben we van de hemel geleerd?
Je krijgt hier het verhaal van Newton en de zijnen te horen, het verhaal over de wetenschappelijke revolutie en het ontstaan van het idee van een oneindig universum. Het is een fantastisch verhaal dat je via een lange Powerpoint verteld wordt. Klik telkens eerst de geluidsballonnetjes aan, om de tekst te kunnen horen, en klik dan pas verder.
Om je te dwingen het verhaal goed te volgen is de Powerpoint in 5 stukken van circa 10 minuten gehakt en zijn er bij elk stuk scherpe vragen geformuleerd die je moet beantwoorden. Het kost je twee uur - een uur naar de Powerpoint kijken en luisteren en een uur de 29 vragen beantwoorden en nakijken - maar dan heb je ook wel wat geleerd!
De term CODA komt uit de klassieke muziek, het is het slot van een uitvoering waarin alle thema's nog eens langs komen maar waarin ook vooruitgekeken wordt naar andere dingen. Dat gebeurt hier ook: terugblikken en vooruitkijken. De mechanica van Newton wordt hier op een andere, meer historische manier uitgelegd. Hoe ontstond uit de bezielde wereld van de antieke volken onze gemechaniseerde wereld, waarin wiskunde en experiment hand in hand gaan?
Van de aarde afvallen?
Generaties kinderen zijn opgevoed met een waanidee. Het gaat om het idee dat de mensen vroeger geloofd zouden hebben dat de aarde plat is. In dit verband wordt altijd verhaald van Columbus, die, toen hij in 1492 naar de west zeilde, bang geweest zou zijn dat hij met zijn schip van de aarde af zou kukelen. Immers, als je aan de rand van de pannekoek komt, dan kun je ook over die rand heen gaan om in de grote wereldruimte gezogen te worden!
Dit lijkt een wel heel erg nare dood op te leveren, heel veel erger dan het ergste dat onze ruimtevaarders bij een ramp te wachten kan staan. Die rampen zijn meestal explosies en dan ben je er direct geweest. Maar dat eindeloze vallen . . . Bbbbrrr, dat is maar niks. Nee, die Columbus, dat was nog eens een echte held!
1. Die platte aarde is een waanidee, er zijn vrijwel geen voorbeelden van serieuze beschavingen te vinden waarin men NIET van de bolvorm van de aarde overtuigd was. Probeer eens te bedenken welke argumenten men hier vroeger voor kon opvoeren? Denk bijvoorbeeld aan de Egyptenaren, 2000 voor Christus levend aan de Nijl waar regelmatig schepen met goederen langs kwamen, of aan de Grieken, 500 jaar voor Christus in Athene, de bedrijvige kooplieden die enorme hoeveelheden olijven en wijn over de middellandse zee vervoerden?
2. Welk idee van zwaartekracht spreekt er uit deze mythe over Columbus?
Noteer je antwoorden op de vragen in deze paragraaf in je schrift.
Klik hier
Wat beweegt er zoal aan de sterrenhemel?
Wie op een warme zomeravond naar de sterren kijkt ziet tal van sterrenbeelden allerlei bewegingen maken, niet alleen de Grote Beer maar ook Cassiopeia, Orion en eigenlijk alle sterrenbeelden maken ingewikkelde bewegingen. Hoe zit dat, met die bewegingen? Zit er patroon in? Doen alle sterren hetzelfde of zijn er ook nog verschillen?
Kijk hieronder voor een theorieles van ongeveer 10 minuten over die bewegingen.
Als je goed hebt opgelet, kun je nu onderstaande vragen beantwoorden. Als dit niet lukt, kun je nog even door de Powerpoint heen gaan om de antwoorden te zoeken.
3 Wat zijn sterrenbeelden?
4 Wat is het twee-sferenuniversum? Hoe past de elementenleer binnen dit gedachtenschema?
5 Leg uit hoe de sterren in de 4 verschillende windrichtingen bewegen.
6 Hoe gebruikten volkeren in de oudheid de sterrenhemel als klok?
7 Hoe zat de juliaanse kalender in elkaar?
8 Wat was er nieuw aan de Gregoriaanse kalender?
Griekse astronomie
Het Griekse wonder is het ontstaan van wetenschap en filosofie in een klein stadsstaatje, Athene, in de vijfde eeuw voor Christus. Socrates, Plato, Aristoteles en hun talloze leerlingen hebben dit wonder tot stand gebracht.
Geleerden zijn van mening dat dit door de handel kwam: de Grieken verhandelden met alle landen aan de Middellandse Zee olijven, wijn etc. en kwamen zo in aanraking met andere culturen en andere wereldbeelden. Door die confrontatie met vreemde ideëen gingen ze nadenken over hun eigen wereldbeeld en ontstond er wetenschap, het idee om middels experimenteren en logisch denken naar de wereld te kijken.
Door deze kritische manier van kijken verdwenen de traditionele zienswijzen en overgeleverde mythen en werd ons wetenschappelijk wereldbeeld mogelijk.
Kijk hieronder voor een theorieles van ongeveer 5 minuten over de Griekse astronomie.
Als je goed hebt opgelet, kun je nu onderstaande vragen beantwoorden.
9 Wat zijn planeten en hoe bewegen ze aan de sterrenhemel?
10 Hoe zit het systeem van Eudoxos, de eerste wetenschappelijke theorie over het universum, in elkaar?
11 Hoe zit het systeem van Ptolemaios in elkaar?
Middeleeuwse astronomie
Na de val van het Romeinse Rijk rond 500 braken de Middeleeuwen aan. De wetenschappelijke en technische kennis van de Grieken en de Romeinen raakte verloren. Er ging in Europa toen veel kennis verloren. Er waren vage ideëen over een vroeger rijk waarin men over grote en magische kennis beschikte, maar de simpelste dingen wisten Middeleeuwers niet. De stelling van Pythagoras bijvoorbeeld, die bij ons iedere brugklasser kent, is tot de tiende eeuw onbekend gebleven, toen werd deze herontdekt.
Zo ging het met vele dingen: oude kennis van de Grieken en de Romeinen werd langzaam herontdekt toen men de oude geschriften in bibliotheken ontdekte. In de 14e eeuw was het hoogtepunt van deze Middeleeuwse wetenschap en filosofie.
Kijk hieronder voor een theorieles van ongeveer 5 minuten over de Middeleeuwse astronomie.
Als je goed hebt opgelet, kun je nu onderstaande vragen beantwoorden.
12 Wat was de stijl van wetenschapsbeoefening in de Middeleeuwen en waarom was deze zo anders dan die van de Grieken en de Romeinen?
13 Leg de methode van het sic et non van Oresme uit adhv het voorbeeld van de draaiende aarde.
14 Geloofde Oresme ECHT dat de aarde draaide?
15 Copernicus was de laatste Middeleeuwse astronoom. Schets zijn systeem.
Voorlopers
De renaissance was de tijd van de ontdekkingsreizen. Na Columbus, Magelhaes en Fasco di Gama reisden allerlei mensen de wereld rond, op zoek naar nieuwe dingen. Bij deze reizen paste een nieuwe stijl van wetenschap, eentje van experimenteren en wiskundige redeneren. Mensen als Tycho Brahe, Kepler, Galileo en Descartes komen hier naar voren. Zij zijn de voorlopers van Newton, die uiteindelijk de wetenschappelijke revolutie voltooide met zijn systeem. Deze wetenschappelijke revolutie vond plaats in de 16e en 17e eeuw.
Kijk hieronder voor een theorieles van ongeveer 10 minuten over de voorlopers van Newton.
Als je goed hebt opgelet, kun je nu onderstaande vragen beantwoorden.
16 Vertel wat je weet van de bijdragen van Simon Stevin uit Brugge aan de wetenschap.
17 Wat waren de twee voornaamste bijdragen van de Deen Tycho Brahe aan de wetenschap?
18 Wat waren de twee voornaamste bijdragen van Kepler aan de wetenschap?
19 Wat was de overeenkomst tussen Simon Stevin en Galileo?
20 Schets de twee voornaamste bijdragen van Galileo aan de wetenschap.
21 Descartes was eerst en vooral wetenschapper: welke bijdragen heeft hij geleverd?
22 Maar Descartes was ook filosoof. Waarom was zijn bijdrage aan de filosofie zo belangrijk voor Newton?
Isaac Newton
Isaac Newton was van adel, uit de foto hiernaast blijkt wel iets van de voornaamheid die daar toen bij hoorde. Wie in de 17e eeuw aan wetenschap deed, moest over een behoorlijke financiële buffer beschikken, want wetenschapper of onderzoeker was toen nog nauwelijks een beroep. Wetenschappers waren rijke amateurs die met elkaar communiceerden via brieven en boeken en via voordrachten bij academies (Royal Society).
Newton woonde in een kasteel in Engeland, waar hij zijn proeven op het gebied van licht (Optiks) en zijn onderzoekingen op het gebied van de mechanica deed (Principia I en II). Als je Newtons wetenschappelijk werk opstapelt - in de moderne Engelse dities - dan heb je een stapeltje van ongeveer 10 cm. Naast dit wetenschappelijk werk heeft Newton ook nog over Alchemie en Theologie geschreven; als je dat exotische werk opstapelt, is de stapel ruim 1 m hoog, dus ongeveer 10 maal zo veel als het wetenschappelijk werk. Newton schreef dus circa 10x zoveel over buitennissige zaken als over natuurkunde!
Na zijn eerste werk te hebben geschreven, werd hij hoogleraar in de wiskunde en de natuurfilosofie aan de universiteit, en in een later leven is hij nog Master of the Mint geweest, baas van de Engelse bank als een erebaantje. Naar het schijnt heeft Newton een oplossing bedacht voor het probleem dat valsemunters de randen van de munten afsneden, hij liet er op zetten dat God met ons is. Of dat zo is weten we niet, maar vanaf dat moment was God inderdaad met ons geld.
Kijk hieronder voor een theorieles van ongeveer 10 minuten over de bijdragen van Newton aan de natuurkunde.
Als je goed hebt opgelet, kun je nu de onderstaande vragen beantwoorden.
23 Bespreek de voornaamste geschriften van Newton even kort.
24 Welke natuurkunde komt er in de Optiks aan de orde?
25 Bespreek de 4 wetten van Newton uit de Principia.
26 Newton slaagde er niet in 1/r2-gravitatie-wet uit wervels af te leiden, wat lukte hem wel?
27 Schets het conflict met Flamsteed over de toepassing van de mechanica op de maanbeweging. Wat was de les van dit conflict?
28 Wat zijn de methodische conclusies die je uit dit verhaal kunt trekken volgens historici?
29 Bespreek de verandering van wereldbeeld aan de hand van de twee getoonde plaatjes.
klik hier
