Tag Archief: televisie

Heldhaftig schommelen

Deze column zal verschijnen in het juni-nummer van Eos.

Heldenland.Helden is een programma op Ketnet voor negen- tot twaalfjarigen. Ze kwamen bij mij aankloppen met de vraag of het mogelijk is om helemaal rond te gaan op een gewone schommel. De Helden zijn namelijk een speeltuin aan het bouwen in Tienen met spectaculaire versies van klassieke speeltoestellen: Heldenland.

Als fysicus zie ik de schommel als een slinger. Daarbij beweeg je steeds op een cirkelboog. Bovendien zijn er twee punten van de baan waar je snelheid even nul wordt: op de uiterste punten, waar je bewegingsrichting omkeert. Stel nu dat je op de een of andere manier tot boven het ophangpunt bent geraakt en dat je snelheid daar nul is. De krachten die op je inwerken zijn de zwaartekracht, recht naar beneden, en die van de ophanging. En daar knelt de schoen.

Bij een gewone schommel hangt het zitje namelijk op aan kettingen of touwen. Die kunnen niet duwen, enkel trekken, en zullen je daarboven dus niet op een cirkelbaan houden. Met een emmer aan een touw demonstreerde ik dat je dan recht naar beneden valt, tot het touw weer gespannen staat, waardoor je een harde ruk krijgt.

Als je snel genoeg draait, kan de emmer aan het touw wel 360 graden rond: held Nico mocht dit demonstreren met water in de emmer. Overkop gaan op een gewone schommel zou dus wel mogelijk zijn als je er een motor op monteert die je heel snel laat draaien. Maar dat is onverantwoord voor Heldenland. En je kunt het ook niet echt meer schommelen noemen.

De volgende vraag was hoe het komt dat we kriebels voelen op een schommel. De organen in onze buik liggen als het ware op elkaar, maar die druk voelen we gewoonlijk niet. Als we vallen, of hoog schommelen, is er – tijdelijk – niets dat ons tegenhoudt. We bewegen dan mee met de zwaartekracht. Die kracht zelf voelen we niet. Wel merken we dat iets er niet meer is: namelijk de tegendruk van de grond onder onze voeten en van de onderste organen die de bovenste tegenhouden. De zenuwen in de buik registreren normaal een constante druk, die nu wegvalt. Het is zoals wanneer je buitenkomt van een feest waar veel lawaai was en je plots de stilte ‘hoort’.

Tijdens het schommelen variëren de tegendruk en de hoeveelheid kriebels. Als je op een weegschaal zou kunnen staan tijdens het schommelen, dan zou je het aangegeven gewicht zien stijgen en dalen. Kriebels verwacht je op het moment dat de weegschaal het minste aangeeft: rond de keerpunten van de baan. Met een langer touw krijg je een langer stuk waar je bijna recht naar beneden gaat. Dan verwacht je ook meer kriebels.

In 1998 hebben een wiskundige, een fysicus en een ingenieur van de Amerikaanse Cornell University een artikel van tien pagina’s geschreven waarin ze uitrekenden
hoe je jezelf het best hogerop werkt op een schommel: je moet energie in de slingerbeweging pompen door je zwaartepunt op de juiste momenten te verplaatsen. Zittend doe je dat door je horizontaal uit te strekken bij het naar voor bewegen en rechtop te zitten met opgetrokken benen tijdens het naar achter bewegen. Staand moet je van het hoogste punt naar het laagste bukken en dan rechtop gaan staan tot het hoogste punt – en dit zowel tijdens het naar voor als naar achter gaan. Als je echt hoog wil raken, is staand schommelen de beste techniek. Staand heb je immers dubbel zoveel pompwerking en de hoogte van het zwaartepunt verschilt sterker.

Kiiking.

Kiiking: in Estland is schommelen een sport!

Dat hebben ze in Estland goed begrepen. Daar doen ze namelijk wel aan over de kop schommelen. Ze gebruiken schommels met metalen staven in plaats van kettingen, waardoor het mogelijk is om tot boven het ophangpunt te schommelen. Ze doen dit staand en vastgemaakt aan een voet. Kiiking heet deze sport, want dat is het: het is fysiek zwaarder om boven te geraken naarmate de staven langer zijn. Het Guinnesswereldrecord voor een volwassen man staat op staven van meer dan 7 meter. Voor kinderen zijn de staven natuurlijk korter, maar heldhaftig blijft het.

  • Je kan aflevering 15 van Heldenland (over waarom je geen 360° rond kan op een gewone schommel) bekijken op Ketnet.
  • Zelf online met slingers experimenteren kan hier en hier. En met een chaotische, dubbele slinger kan dat hier.

Aanvulling (9 mei 2018):

  • Ook aflevering 16 van Heldenland (over kriebels in de buik) staat nu op Ketnet.

Nationale WetenschapsQuiz 2014

Binnenkort wordt de NWQ 2014 uitgezonden: namelijk op zondagavond 28 december om 22u35 op NPO 2. De vragen vind je hier. De deadline om mee te doen is inmiddels verstreken, maar je kan ook live meespelen op de avond zelf.

Wij hebben gisteravond thuis eens ons hoofd gebroken over de opgaven. En nu zijn we vooral benieuwd naar het officiële antwoord op de volgende vier vragen.

 

Vraag 4

De ruimtesonde New Horizons beweegt met een snelheid van 15 kilometer per seconde naar de rand van ons zonnestelsel. Stel dat hij in de richting van de Sombrero-nevel gaat, die zich op 50 miljoen lichtjaar afstand van de aarde bevindt, wanneer komt hij daar dan aan?

  • A. Over ongeveer 1000 miljard jaar
  • B. Over ongeveer 50 miljoen jaar
  • C. Nooit

Als je de opgave domweg invult, enkel rekening houdend met de gegevens in de opgave en de lichtsnelheid, dan bekom je antwoord A.

Maar wat als je rekening houdt met de expansie van het universum? De Hubble-constante geeft de snelheid waarmee verafgelegen gebieden zich van de aarde afbewegen. Deze constante bedraagt ongeveer 68 km/s per Megaparsec (Mpc). Volgens de opgave bevindt de Sombrero-nevel zich op 50 miljoen lichtjaar afstand van de aarde, dit is op ongeveer 15 MPc (want 1 Mpc is ongeveer 3,26 miljoen lichtjaar). Gebruik makend van de Hubble-constante beweegt de nevel zich dus met ongeveer 100 km/s van de aarde. Kortom, met een snelheid van 15 km/s zal de sonde de nevel nooit bereiken.

Daarom kiezen wij voor antwoord C.

 

Vraag 15

In een grote bak water van 4°C leg je een blok ijs. Wat gebeurt er met het waterniveau terwijl het ijs smelt?

  • A. Het stijgt
  • B. Het blijft gelijk
  • C. Het daalt

Trouwe kijkers van de Nationale WetenschapsQuiz herkennen hierin de obligate Archimedesvraag.

Het antwoord bij dit type vraag is – als mijn geheugen me niet bedriegt – in voorgaande edities bijna altijd geweest dat het gelijk blijft. Ook deze keer lijkt dit zo: het gewicht van het (drijvende) ijs is precies gelijk aan het gewicht van het verplaatste water. Als het ijs smelt kan het dus precies het volume innemen van het ijs dat aanvankelijk onder water zat. Het waterniveau blijft dan gelijk.

Maar dan kwam Danny met de opmerking dat water van 4°C de grootste dichtheid heeft. Als het ijs smelt, zal het water geen water van 4°C zijn, maar iets kouder. Dit water heeft dan een lagere dichtheid en dus een groter volume: het waterniveau stijgt.

Ons antwoord is dus A.

Tenzij we ons moeten voorstellen dat het water continu op 4°C wordt gehouden door een extern warmtebad, maar dan lijkt er geen reden te zijn om specifiek te vermelden dat het om water van 4°C gaat. Toch?

 

Vraag 11

Een stel heeft twee kinderen. Moeder vindt spruitjes niet bitter, vader wel. Het proeven van bitter is een dominante eigenschap van één gen. De werkzame en de niet-werkzame versie van dit gen komen even vaak voor. Wat is de kans dat beide kinderen de spruitjes niet bitter vinden smaken?

  • A. Een vierde
  • B. Een zesde
  • C. Een negende

Voor deze vraag over kansrekening denk ik dat het antwoord B is. Korte uitleg: in 2/3 van de gevallen heeft de vader precies één recessief gen, waarbij er telkens 1/2 kans is om het niet door te geven: 2/3 * 1/2 * 1/2 = 1/6.

Het enige dat me wat ongerust maakt is dat ik in dit geval de andere opties niet kan verklaren via voor de hand liggende fouten. Via een opzettelijk foute redenering kwam ik bij 1/8 uit, maar die optie staat er niet tussen. Daardoor twijfel ik nu of ik toch zelf niets over het hoofd zie. Spannend!

 

Vraag 7

Als je een oneindig grote vloer aaneengesloten zou betegelen met deze strikjes- en bootjestegels, wat is dan de verhouding tussen strikjes en bootjes?

  • A. 1 strikjestegel op 2 bootjestegels
  • B. Minder dan 1 strikjestegel op 2 bootjestegels
  • C. Meer dan 1 strikjestegel op 2 bootjestegels

De strikjes en tegels zie je links in de figuur hieronder. Op een zijde met uitstulping (driehoekjes in het origineel; cirkels bij mij) moet een zijde zonder uitstulping aansluiten.

Strikjes en bootjes.

Strikjes en bootjes.

Hierbij zijn we niet tot een antwoord gekomen. We berekenden wat hoeken, maar het probleem waren vooral de uitstulpingen, waardoor niet alle zijden op elkaar passen. Enig tekenwerk op papier leverde al snel op dat eenvoudige periodieke patronen niet kloppend te maken zijn. Om een beetje te kunnen puzzelen maakte ik bovenstaande oefening in Powerpoint. Daar liep ik vast.

Zou het hier om werkelijk om niet-periodieke (Penrose-) betegeling kunnen gaan? (En is dat misschien de reden voor de eerder vage opties B en C?)

Ha, Arnout Jaspers van KennisLink denkt alvast van wel!

 

Aanvulling:

De vragen die aansluiten bij ruimtevaart (vragen 4 en 8) worden hier bediscussieerd en wat vraag 4 betreft lijken ze hier ook tot optie C te besluiten. :-)

Er is ook een Reddit met discussie over alle vragen. Daar twijfelen ze ook nog over vraag 15, om precies dezelfde redenen als wij. En voor de kansrekeningvraag bekomt er iemand 1/4 en iemand anders 1/9, waardoor ik er iets geruster in ben dat mijn redenering toch juist is. :-P

Moe & Slechtgezind

Nee, de titel van dit blogbericht is niet autobiografisch! :-) (Het heeft althans geen betrekking op het heden of een recent verleden.)

Vandaag hoorde ik op de radio dat Patrick de Witte, of dus (pdw), precies een jaar geleden overleden is. Automatisch moest ik denken aan Spike, eigenlijk het enige werk van (pdw) dat ik kende. Het was een televisieprogramma in de tijd dat ik nog student was en het werd uitgezonden op vrijdagavond, als ik net van kot terug thuis was. Bij de eerste aflevering vond ik er weinig aan, maar het was apart genoeg om de week nadien opnieuw te kijken en geleidelijk aan begon ik de absurde logica van dit parallelle universum te begrijpen. Maar net als je dacht de regels te snappen, veranderden die weer, wat de deur op een kier zette voor humor – een fenomeen dat immers drijft op het niet inlossen van gewekte verwachtingen. Zo werd Spike bevolkt (of moet ik zeggen: geteisterd?) door bizarre personages die aanvankelijk elk in een specifieke biotoop leefden, maar die naarmate de reeks vorderde ook in elkaars sketches konden opduiken. Als fan werd je dus beloond, omdat alleen trouwe kijkers het onderscheid konden maken tussen ‘normale gekte’ en ‘nieuwe gekte’.

Ik vond niet alle sketches geslaagd (deels omdat ik niet alles begreep, maar deels ook omdat sommige ideeën gewoon niet werkten voor mij), maar sommige waren briljant. Nog steeds als iemand vraagt om geld wil wisselen denk ik aan Wim Opbrouck in zijn rol uit Spike van Zeeuws-meisje-man. (Helaas snappen steeds minder mensen de referentie als ik op mijn Zeeuws-meisje-mans traag en behulpzaam de mogelijke verdelingen in briefjes en munten opsom.) Er was de wekelijkste wedstrijd voor buitenwippers, die ruimte bood voor enige maatschappijkritiek. Er was de rubriek in het wassalon, waar een zwangere vrouw en haar vriendin – Kimberley en Vanessa, gespeeld door Barbara Sarafian en Antje De Boeck – babynamen evalueerden. Daarbij bleek Sarafians personage consequent immuun te zijn voor eventuele associaties met namen van Bekende Vlamingen, maar kwam ze, ondanks de referentie naar grote namen uit culturele sector, toch altijd tot een negatief oordeel over de naam in kwestie. De meisjesnaam Joyce deed haar bijvoorbeeld denken aan de schrijver James Joyce, maar daar had ze een Mening over, die haar niet toeliet die naam te kiezen.

Maar het onderdeel waar ik echt naar uitkeek was de scène op de redactie van Moe & Slechtgezind (een parodie op het tijdschrift Fit & Gezond), niet in het minst omdat ik op vrijdagavond inderdaad in desgenoemde toestand verkeerde. In de huidge tijden van overmatig sociale-media-gebruik is natuurlijk niemand ooit nog moe of slechtgezind, ook ik niet (zie hoger). Soms mis ik dat: niets dat de innerlijke mens zo sterkt als één avond per week ongegeneerd moe en slechtgezind kunnen zijn, zoals je dat alleen thuis kunt zijn, en dan voor de buis hangen en hooguit even gniffelen met een zogenaamd humoristisch programma waar je voor het grootste deel eigenlijk niet zo veel van snapt.

En dat je dáár dan zo’n veertien jaar later nog aan terugdenkt.

Online vond ik twee clipjes terug: eentje met scouts en eentje met de geest van Dalida. (Helaas dus geen fragmenten van mijn favoriete rubrieken.) Verder heb ik toch al één lotgenoot gevonden die zich in 2008 heeft geuit als fan van Spike, met grotendeels andere herinneringen dan ik; alleen over de selectie van Moe & Slechtgezind zijn we het eens, maar dat was dan ook het allerbeste van Spike, natuurlijk. ;-)

Zijn er nog fans van Moe & Slechtgezind die ervoor durven uitkomen, of die een andere herinnering hebben aan Spike? Laat een reactie achter!

Nationale WetenschapsQuiz 2013: een tip!

Einstein is klaar voor de Kerst. U toch ook?De eindejaarsfeesten komen eraan en dat betekent dat het bijna tijd is voor de Nationale WetenschapsQuiz (NWQ2013). Deze quiz wordt dit jaar al voor de twintigste keer georganiseerd door de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).

Het is het eerste jaar dat ik kan zeggen dat de quiz door “mijn werkgever” georganiseerd wordt, aangezien NWO sinds het begin van dit jaar mijn onderzoeksbeurs betaalt (waarvoor mijn grote dank, uiteraard). Met de organisatie van de quiz heb ik trouwens niets te maken, dus ik voel me vrij om jullie vandaag een tip te geven.

De vijftien vragen kun je hier lezen en invullen. De antwoorden worden gegeven in de televisie-uitzending op 29 december (om 22u15 op Nederland 2) en de uitleg wordt achteraf ook online gezet. Er is ook een juniorversie met tien andere vragen.

Net als twee jaar geleden geef ik hier een enkele hints voor het oplossen van één van de vragen. Er zijn twee vragen die iets met kansrekening te maken hebben, vraag 6 en vraag 13. Daarvan kies ik de moeilijkste: vraag 13.

Vraag 13
Voor een ziekte waar 1 op de 1000 mensen aan lijdt, is een 99% betrouwbare test ontwikkeld. Wat is de kans dat je ook echt ziek bent als de test dat uitwijst?
Antwoord:

Mijn eerste hint is: vóór je de test doet, heb je een kans van 0,1% om aan de ziekte te lijden (dat is die “1 op de 1000”).

Mijn tweede hint is: stelling van Bayes.

Mijn derde hint is: “Harvard Medical School Test“. Zoek het op (samen met het woord “probability“): er staan heel wat uitgewerkte voorbeelden van dit soort vraagstukken online. Je moet dan enkel nog de getallen van deze opgave invullen en je bent klaar.

Als er nog antwoorden op andere vragen mijn fascinatie wekken, schrijf ik een nabeschouwing, ook net als twee jaar terug. Ik ben alleszins blij dat er een vraag over stuiterdruppels bij zit (vraag 3) en kijk al uit naar de demonstratie daarvan!

Je kunt ook het archief raadplegen met vragen (én antwoorden) uit de eerdere edities.

Aanvulling (januari 2014):

Je kunt de uitzending van de Nationale WetenschapsQuiz 2013 online (her-)bekijken: hier of hier. Het hele archief met uitzendingen van de voorbije jaren vind je hier. De juniorversie vind je hier.

De antwoorden op de NWQ2013 kun je ook nalezen: hier of hier.

Het antwoord op vraag 13 was natuurlijk 9%; meer uitleg vind je hier.

Het antwoord op de andere kansrekeningsvraag vind je hier. (Deze opgave werd trouwens bedacht door prof. Barteld Kooi uit Groningen, evenals de logicavraag.)

O, en de druppeldemonstratie stelde niet teleur! :-)

Kerstelfje en de waarheid over TV

Björk proeft van Kerstmis.Björk is een Ijslandse kunstenares. Ze is vooral bekend als zangeres, maar ze is ook actrice, producent en speelt vele instrumenten. Haar stijl wordt omschreven als eclectisch en haar standpunten als anarchistisch. Het valt me moeilijk om van haar werk te houden: het is zeer origineel en uitgesproken, wat me aanlokt, maar telkens als ik het in mijn hart wil sluiten, lukt me dat niet. Kunst hoeft uiteraard niet ‘mooi’ te zijn, maar het moet je toch op één of andere manier toelaten. En bij haar werk heb ik het gevoel dat iets me op afstand houdt, dat ik het niet begrijp. (Vermoedelijk probeer ik juist te hard om het te begrijpen en voel ik vanuit die cerebrale predispositie niet aan wat er gebeurt.)

Het heeft me ook lang dwarsgezeten dat de enige associatie die ik bij haar naam had een viscerale klanknabootsing was. Nu heb ik het eens opgezocht en de Ijslandse voornaam “Björk” blijkt te verwijzen naar een berk, dus van die walgelijke associatie ben ik genezen. Het is gewoon een mooi stukje fauna, hoera! (Alhoewel: in Ijsland wordt er berkenlikeur gebrouwen – onder de naam Björk – en als je daar te veel van drinkt, zijn we weer terug bij af.)

Maar toen zag ik onderstaand filmpje (alternatieve link; via), waarin Björk hardop nadenkt over de invloed van televisie en hoe het toestel er vanbinnen uitziet. Plots vond ik het heel gemakkelijk om van haar performance te houden! In haar rol van excentriek kerstelfje brengt ze ons:

  • Een originele kijk op iets dat alledaags is.
  • Kinderlijke verwondering en frisse wijsheid.
  • De mogelijkheid om zich oorspronkelijk uit te drukken, juist omdat ze niet in haar moedertaal spreekt.

Ik denk dat het fragment het leukste is als je helemaal niets over de context weet. Maar ik was nieuwsgierig en ging dus op zoek naar de herkomst ervan. (Klik op ‘Show‘ om hier meer over te lezen.)

Spoiler Inside SelectShow

Björk drukt uit hoe je de dingen als kind ziet: natuurlijk is een printplaat in kinderogen een stad met gras tussen de gebouwen. Wat zou het anders zijn? In de reacties wordt van Björk gezegd dat ze wereldvreemd is, of dat ze van een andere planeet komt, maar ik vind haar juist heel aards. Contact kunnen houden met de manier waarop aardse kindertjes de wereld om zich heen zien – zelfs al is het hier vermoedelijk komisch bedoeld – is een lovenswaardige prestatie.

[important]Ik denk dat dit ook iets is om na te streven in het onderwijs: al te vaak wordt er in de lessen fysica antwoord gegeven op vragen die leerlingen of studenten zich nog niet eens hebben gesteld. Het is beter (maar ook moeilijker en tijdrovender) om uit  te gaan van hoe jongeren het zien. Door hierop in te spelen, worden de lessen veel effectiever. “Aha, dat flatgebouw is dus een condensator? Leuk, dat wist ik niet!”[/important] (meer…)

Doe mij maar een busseltje nanoseconden

Het is beslist: als ik 79 mag worden, dan wil ik zijn zoals (wijlen) Grace Hopper! Dan haal ik ook een busseltje nanoseconden uit mijn handtas en na de reclame nog een zakje picoseconden erbij.

Het filmpje hieronder is een interview dat ze gaf in 1986 bij David Letterman, kort nadat ze door de marine op rust gesteld werd (via). Ze was toen 79 jaar, maar begon nog een nieuwe carrière bij een privé-bedrijf. Ze overleed in 1992.

(Ja, Grace Hopper had ook iets te maken met de eerste computer bug.)

Jas “van den Aldi”

Kleurrijke knopen.Daarnet ging het op radio (bij Hammertime op Studio Brussel) over opgroeien in armoede (naar aanleiding van de Panorama-reportage hierover vanavond op Canvas). Een beller vertelde dat hij, toen hij een jaar of veertien was, met zijn ouders in de Aldi was. Daar kreeg hij een stoere jas, maar toen hij met zijn nieuwe jas op de speelplaats verscheen, werd hij ermee uitgelachen.

Mijn ouders waren niet echt arm, maar ze waren wel selectief in waar ze geld aan uitgaven. Ik zou boeken een luxeproduct noemen, maar daar maakten ze bijvoorbeeld nooit een probleem van.

Ergens in de vroege jaren negentig kwam ik op zekere dag thuis van school en hing er een nieuwe jas op de keukenstoel. Mijn moeder vroeg of ik het een mooie jas vond en ik zei “ja”, want het was een paarsblauwe jas met rode voering. Op de speelplaats de dag nadien sloeg mijn initiële enthousiasme voor de nieuwe jas echter snel om in schaamte, want het bleek een jas “van den Aldi” te zijn. Dan kun je nog beter in een juten zak op school verschijnen! Ik wou die jas niet meer aan, maar ik moest wel, want ik had hem toch mooi gevonden… Ik heb die jas gehaat en me elke dag dat ik hem aan moest geschaamd. En waarvoor eigenlijk? Dat is me nog steeds niet zo duidelijk.

Voor er überhaupt sprake was van enige discountwinkel in ons dorp, maakte mama vaak zelf kleren voor me, altijd met bijpassende knopen – in de vorm van vogels of ijsjes. Kijk, dan kun je trots zijn op je kleren. :-)

Als ik nu goedkope kleren zie, maak ik me soms zorgen over de omstandigheden waarin ze gemaakt zijn. Vooral als er veel kraaltjes of pailletjes op zitten, vraag ik me af er arme kinderen aan hebben zitten zwoegen (naar aanleiding van een BBC-reportage hierover uit 2008). Helaas is een duurder prijskaartje nog geen garantie dat dit niet het geval is.

Tot op de dag van vandaag koop ik liever geen kleren waar merken opstaan, ongeacht of het van een duur merk is of niet. Uit eigen ervaring weet ik dat er al meer dan genoeg onzichtbare labels op mensen hangen – dus daar hoeven er wat mij betreft geen meer bij. Uit de aankondiging voor de reportage vanavond: “Eén op de tien Vlaamse kinderen en jongeren groeit op in armoede.” Hopelijk kan de reportage en de discussie errond helpen om enkele vooroordelen uit de weg te ruimen. Arm zijn is al lastig genoeg, pestgedrag en misprijzen maken het alleen maar erger.

Aanvulling (21 juni 2013):

Ik heb naar de reportage gekeken gisteravond en vond de verhalen aangrijpend. Je kunt het programma hier online herbekijken.

Hoe een fysicus TV kijkt (oplossing fotoraadsel)

Alle fotoraadsels worden gemaakt met mijn trouwe compactcamera.Twee weken geleden plaatste ik nog eens een fotoraadsel. Daarin vroeg ik jullie om te raden hoe onderstaande foto gemaakt was.

Vandaag is het tijd om het antwoord te onthullen, maar eerst bespreek ik de tien reacties die binnenkwamen op Weetlogs.

Rara, hoe is deze foto gemaakt?

Hoe is deze foto gemaakt?

Marsha Tap bijt de spits af en duidt de grootste lichtvlek (links) als de ondergaande zon gezien door een raam: correct. Van de kleinere lichtvlek (rechts) denkt ze dat die van gereflecteerd zonlicht komt: helaas, niet juist. Enya V vestigt de aandacht op de lichtbreking en het stippelpatroon in de foto. Dit is inderdaad een cruciaal element om tot de juiste oplossing te kunnen komen! Enya’s hypothese is dat de foto gemaakt is met behulp van een CD (erdoorheen of in reflectie). Hiermee zou je inderdaad spectrale kleuren verwachten, maar “CD” is niet de juiste oplossing – al zit het er zéér dichtbij. Roeland merkt op dat de foto met flits gemaakt is (juist), maar denkt dat ook de grootste lichtvlek een reflectie is van de flits (niet juist). Etienne Ooghe houdt het eenvoudig bij de zon en een persoon met flitscamera in de spiegel – dit is nagenoeg correct, maar de vraag blijft dan wat er dan dienst deed als spiegel en daarbij voor de kleurrijke strepen zorgde…

Walter Valgaeren denkt bij de kleuren aan een prisma: helaas, zo eenvoudig is het niet. Persijn denkt aan reflectie op een binnenraam: helaas, ook niet juist. Bert bevestigt enkele eerdere elementen (drie ramen, grote lichtvlek van de zon en wittere lichtvlek van de flits) en voegt er een nieuwe hypothese aan toe: het zou een foto zijn van reflectie van een inox ijskastdeur. Ook Eva Sohier gokt (via Facebook) op reflectie in inox. Mooie gok: op inox zie je inderdaad ook lijnvormige uitlopers aan lichtbronnen en eerder vage reflecties, maar niet dit soort kleurpatronen. Sorry, niet juist. Luk denkt verder over de oorzaak van de lichtbrekening. Hij suggereert een spiegelend oppervlak (deur of scherm) waarop een folie bevestigd is die voor een regelmatige structuur zorgt. Als voorbeeld oppert hij zilverkleurige duct tape. Hoewel deze conclusie niet juist is, klopt de argumentatie wel.

En net toen ik dacht dat jullie het niet zouden raden, kwam Peter Rombouts met het juiste antwoord voor de dag: “het scherm van een uitgeschakeld LCD televisietoestel, waarvan het blokjespatroon redelijk goed zichtbaar is onder de reflectie van de zon”. Geen CD, zoals Enya al heel snel tipte, maar een LCD dus! Peter voegt eraan toe dat de foto genomen zou zijn met een smart phone, maar dat heb ik niet eens, mensen! Ik maak al mijn foto’s met een oude compactcamera van Olympus (te zien op het eerste plaatje bij deze post) en bijna altijd zonder flits, maar voor dit effect moest ik wel flitsen.

Als bewijs dat het inderdaad om het LCD-scherm van een televisie gaat, toon ik hier een tweede foto die op dezelfde dag gemaakt is:

Zo werd het fotoraadsel gemaakt.

Zo werd het fotoraadsel gemaakt.

Begin deze maand woonde ik de Formal Epistemology Workshop bij in München, waarvan ik hier al verslag deed. Mijn hotelkamer had een groot raam aan de westkant, recht tegenover de muur waar de televisie hing. Het licht van de ondergaande zon zorgde voor mooie diffractiepatronen op het scherm. De flits van het fototoestel zorgde voor een soortgelijk effect.

In de opgave zie je dus diffractie van de twee lichtbronnen (zon en fotoflits) aan de regelmatige structuren in het scherm. (Het scherm werkt dus deels als spiegel en deels als tralie of diffractierooster.) Als je je hoofd draait, draait de richting van het stervormige lijnenpatroon niet mee: dit hangt immers af van de richting van de structuren in het scherm. Dergelijke diffractiepatronen kun je ook zeer duidelijk zien als je door een glasgordijn of een zakdoek naar de rode achterlichten van een auto kijkt, of naar de oranje straatverlichting van natriumlampen. Voor wit licht is het nog iets complexer. Kijk maar eens door een glasgordijn naar de koplampen van een auto, of naar witte straat- of tuinverlichting. Verschillende golflengten (spectrale kleuren) zullen elk een iets ander diffractiepatroon maken. (Dit principe wordt ook gebruikt in moderne spectrometers op basis van diffractieroosters.) In wit licht komen al deze kleuren samen voor en vormen bij diffractie gezamenlijk een patroon in regenboogkleuren.

In de foto zijn de diagonale lijnen het duidelijkst. Dit is anders bij een glasgordijn: bij een stof met een vierkant weefpatroon bestaat het diffractiepatroon uit horizontale en verticale lijnen, die bovendien variëren in intensiteit, waardoor je blokjes lijkt te zien. Verder zie je in de foto horizontale banen van rood, groen en blauw (RGB). Ook dit effect zou er bij de gordijn niet bij zijn, want dit is afkomstig van de drie kleuren in de pixels van het televisiescherm. Je wordt er zo dus aan herinnerd dat een televisie in feite maar drie verschillende kleuren licht uitzendt in verschillende verhoudingen, wat voor ons niet te onderscheiden is van een heel spectrum aan kleuren.

Zelden zo geboeid naar de televisie gekeken! :-)

Er is veel te zien op TV - vooral als het toestel uit staat.Voor een wetenschapper geldt: één meting is geen meting. Als je een ongewone observatie doet, wil je die kunnen reproduceren. Na thuiskomst probeerde ik dus nieuwe foto’s te maken van het “Münchense hotelkamer-effect”.

Eerste poging: eigen televisie. Wij hebben thuis enkel een draagbare televisie, die met zijn kathodestraalbuis even diep is als breed en hoog. (Er zit zelfs geen Teletekst op, maar dat geeft niet, want dat blijkt intussen al uit de mode te zijn.) Het scherm van zo’n ouderwetse TV bestaat wel uit pixels, regelmatige structuren dus, maar de flits reflecteerde op het scherm als een wazige, witte bol – niet als een gekleurd diffractiepatroon.

Tweede poging: computerscherm. We hebben wel LCD-schermen in huis (laptop en vaste computer), maar ook daarin kon ik het effect van het fotoraadsel niet reproduceren. De flits smeerde wel uit in een horizontale lijn en in mindere mate ook verticaal, maar er waren geen spectrale kleuren te zien in deze lijnen, er waren geen diagonale lijnen en ook geen horizontale RGB-banen.

Derde poging: zoeken op internet. Ik vond verhalen van mensen die klagen over reflectie in hun gloednieuwe (en peperdure) TV-scherm en ook wel enkele foto’s met een stervormige reflectie van een flits op een scherm (onder andere hier), maar geen systematische bespreking.

Uiteindelijk zat er niets anders op: gisteren – op tau-dag – ging ik naar een elektrowinkel om daar foto’s te maken. Vermits ik – bij gebrek aan een ondergaande zon – wel foto’s mét flits nodig had, was het onmogelijk om dit discreet te doen. Gelukkig hebben de verkopers me laten begaan. Het was meteen duidelijk dat niet alle LCD-schermen hetzelfde zijn: bij sommige was er nauwelijks reflectie of diffractie, bij andere was het effect net zo uitgesproken als bij de TV in mijn hotelkamer. Hieronder zie je een compilatie.

Toon mij uw diffractie en ik zal zeggen welke TV u hebt. :-)

Diffractie van straatlichten door glasgordijn (linksboven). Diffractie van flits op LCD-schermen (rechtsboven: Sony, linksonder: Panasonic, rechtsonder: Samsung).

Pixels in een LCD-scherm. (Bron: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LCD_pixels_RGB.jpg)Op de foto’s hierboven zie je dat de hoek van de gekleurde lijnen varieert tussen de schermen van verschillende merken. Dit zou te maken kunnen hebben met het patroon waarin de (sub-)pixels in het scherm zitten (zie deze afbeelding voor enkele mogelijkheden).

Als je nog meer details wil uitpluizen van deze diffractiepatronen, dan wordt het noodzakelijk om optische berekeningen te doen. Dan Piponi, een computergraficus uit San Francisco die schrijft onder de naam ‘sigfpe’, raakte ook geïntrigeerd door dit effect en deed de oefening: hij analyseerde een foto met behulp van Fourier optica. Zo slaagde hij erin om het diffractiepatroon op een LCD-scherm te simuleren. Hij schrijft de schuine lijnen toe aan structuren binnen de subpixels (zie deze pagina voor enkele mogelijkheden), dus niet aan het patroon waarin de (sub-)pixels in het scherm zitten. Ook de Noorse fysicaleraar Chris Hamper komt tot dezelfde conclusie.

En zo moet het zijn: een optisch effect dat enkel in München optreedt, bestaat niet – maar dit effect is echt. :-)

Als afsluiter nog een foto die ik ook in München maakte: een regenboog, mijn favoriete optische effect, waargenomen in de fijne waterdruppeltjes rond een fontein. (Als je de saturatie van de foto opdrijft, kun je zelfs de secundaire boog zien.)

Regenboog bij een fontein in München.

Regenboog bij een fontein in München.

Colakansjes

Coca Cola heeft een nieuwe reclamespot over zeer kleine kansen.Meestal drink ik water, maar als ik een colaatje bestel hoop ik dat het Pepsi is. Uit psychologisch onderzoek is gebleken dat mensen hun vermogen om cola van verschillende merken te onderscheiden bij een blinde test flink overschatten én dat mensen bij een blinde test doorgaans Pepsi verkiezen. (Zie bijvoorbeeld deze bron.) Toch heb ik het al bewezen bij een blinde test dat ik kan proeven welke het glas Pepsi is en welke de Coca Cola. (Pepsi is zoeter en bruist iets minder sterk dan Coca Cola.) Of het een light-variant is proef ik ook meteen (ons lichaam reageert anders op suiker dan op andere zoetstoffen, dus daar heb je in principe zelfs geen smaakpapillen voor nodig!), maar dat drink ik nog minder vaak, dus daarbij ken ik de merken niet uit elkaar.

Ondanks mijn voorkeur voor Pepsi en voor suiker boven aspartaam, heb ik toch met belangstelling zitten kijken naar de nieuwe (althans in Europa) reclamefilmpje voor Coca Cola Zero. Om hun slogan “Taste the possibilities” (“Proef de mogelijkheden”) kracht bij te zetten, hebben ze weer eens een spotje gefilmd met een slecht gewassen man in de hoofdrol en enkele bloedmooie dames in de bijrollen. Het is te laat om dit als essayopdracht aan mijn studenten te suggereren, dus schrijf ik zelf een analyse. Laten we beginnen met een deconstructie van de plot:

  • Een bezwete kerel staat met autopanne aan de kant van de weg, zo te zien ergens ver van de bewoonde wereld. Hij neemt een slokje suikervrije cola. Dan komt er in de verte een rode auto aanrijden, waarbij het onderschrift verschijnt: “0,1% possibility“.
  • Onze held neemt nog een slokje en de auto – bij nader inzien een pick-up – stopt: “0,01% possibility“.
  • Nog een slokje en de chauffeur van de rode wagen, een blonde vrouw, stapt uit: “0,001% possibility“.
  • De held drinkt nu de rest van het flesje bijna helemaal leeg. De vrouw neemt een gereedschapskoffer uit de laadbak en komt de motorpech verhelpen:  “0,00001% possibility“.
  • Nu drinkt hij ook het laatste slokje. Er stapt dan ook een vrouw uit de passagierskant van de auto, een brunette deze keer, met twee flesjes cola in haar handen:  “0,000000001% possibility“.
  • Dan zien we de man en de twee vrouwen elk met een vol flesje cola. (Waar dat derde flesje vandaan komt, blijft een mysterie.) Dan volgen de slogans: “The more zero the better” en “Zero sugar, all the possibilities“.
Een beeld uit de nieuwe reclamespot voor Coca Cola Zero.

Een beeld uit de nieuwe reclamespot voor Coca Cola Zero.

Er zijn mij twee dingen opgevallen. Waarschijnlijk ben ik daarmee niet de enige, maar misschien zijn het toch ándere dingen die mij zijn bijgebleven. ;-)

Om te beginnen worden mogelijkheden met percentages aangeduid en dat is vreemd. Iets is mogelijk of het is onmogelijk: hierin bestaat er gradatie. Het is natuurlijk wel zo dat we aan verschillende mogelijkheden verschillende waarschijnlijkheden (of kansen) toekennen en dat we deze vaak als percentages uitdrukken, maar dan had er ‘probability‘ moeten staan in plaats van ‘possibility‘ . Eén van de mogelijke redenen dat een frisdankmerk dit woord vermijdt, is dat kansen wetenschappelijk bestudeerd kunnen worden. Vermits de getallen in dit reclamespotje – voor zo ver bekend – niet gebaseerd zijn op wetenschappelijk onderzoek, is het veiliger om dit ook niet te suggereren.

Laten we dit door de vingers zien en verder aannemen dat we ‘mogelijkheid’ hier als ‘kans’ mogen lezen. Het is duidelijk dat de getallen dalen naarmate de man meer cola drinkt. Zoals jullie wellicht al weten, doe ik onderzoek naar (zeer) kleine kansen, dus dit aspect wist mijn aandacht zeker te vangen. Wat betekenen deze steeds kleiner wordende waarschijnlijkheden? Werkt cola als een soort improbability drive misschien?

Een probleem bij de interpretatie van alle kansen, klein of groot, is het probleem van de referentieklasse. Je kunt een kans zien als een frequentie. Je zou tienduizend kerels in een afgelegen gebied aan de kant van de weg kunnen zetten met een kapotte auto en nagaan bij hoeveel van hen er een andere auto stopt (binnen een vooraf bepaalde tijdsduur). Als dit in slecht één geval gebeurt, zitten we met een frequentie van één op tienduizend. Dit zou je dan kunnen interpreteren als 0,01% kans (weliswaar met een behoorlijk grote onzekerheid op deze waarde), zoals in het clipje. Wat we echter niet weten, is wat de relevante referentieklasse is: zetten we enkel mannen aan de kant van de weg, speelt het merk van hun auto een rol, hun haarkleur, enzovoort? Uiteindelijk zou je je ook kunnen afvragen of het merk van drankje dat ze staan te drinken een rol speelt.

Als je ervan uitgaat dat het drinken van deze cola je kansen op hulp drastisch verhoogt, zijn de gegeven getallen dus blijkbaar gemiddelden over de hele populatie (zowel mensen die het niet drinken als die het wel drinken). Hieruit zou dan blijken dat er erg weinig mensen deze cola-variant drinken, al lijkt deze conclusie toch ook niet wat de reclamemakers in gedachten hadden. Of hopen de makers dat de kijkers de getallen interpreteren als de kans dat de getoonde gebeurtenissen zich voordoen als de man geen cola zou drinken? Het blijft onduidelijk.

Wat wel vaststaat, is dat kansen kleiner worden naarmate je specifiekere gebeurtenissen beschrijft. Stel dat je de kans kent dat een auto stopt bij een gestrande reiziger. De kans dat een rode auto stopt is dan in elk geval kleiner en de kans dat een rode auto stopt van een specifiek merk is nog kleiner. De kans dat alles precies zo verloopt als in het filmpje is dus inderdaad zeer klein – hoe klein hangt er maar vanaf welke details je allemaal in rekening brengt. Dit is echter een algemene eigenschap van kansen en heeft verder dus niets met het drankje te maken.

Sam: Belgische stripreeks over een meisje dat dol is op automechanica.Het is ook jammer dat de kans dat een vrouw iets van automechanica kent door de mensen van Coca Cola blijkbaar zo laag wordt ingeschat. Ze zouden de Belgische stripreeks Sam eens moeten lezen. ;-) Nochtans lijkt me dit een nuttige vaardigheid op lange, verlaten wegen. Juist op zo’n weg stijgt dus de (afhankelijke) kans om een (onafhankelijke) vrouw tegen te komen die van aanpakken weet. En dat zo’n vrouw een vriendin mee zou nemen op de lange tocht wordt blijkbaar nog onwaarschijnlijker geacht.

Het mag duidelijk zijn: voorlopig hou ik het op het vlak van cola’s bij Pepsi. Verder blijft het wachten op een watermerk dat het thema kansrekening omarmt en een mooie campagne bedenkt over waterkansjes, die een kritische analyse wel doorstaat.

Alles is fysica

De eerste stelling van vandaag is: “Alles is fysica.” Tja, voor natuurkundigen is het moeilijk om geen reductionist te zijn. Eigenlijk hoort hier een diepgaande filosofische analyse bij, maar bij gebrek aan tijd hou ik het bij een illustratie van de wijdverbreidheid van deze opvatting. Hieronder een dialoog uit een oude serie – meer bepaald het tweede seizoen van “Party of Five” uit 1996, episode 15 “Benefactors (Weldoeners):

Miller: “Everything is physics, Julia.”

Julia: “What about falling in love? That’s not physics!”

De daarop volgende uitleg van Miller leidt tot de tweede stelling van vandaag: “Wat het ook is, het is géén chemie.” Tja, voor natuurkundigen is het moeilijk om niet chauvinistisch te zijn: zie ook het citaat van Rutherford wiens chauvinisme werd afgestraft met een Nobelprijs in de Chemie. ;-)

(Langer fragment hier te bekijken.)