In de Diepte: Reis naar de kern

Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? In Reis naar de kern neemt Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam, je mee langs al deze grote vragen. Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.. Over Reis naar de Kern Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord. In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson. Reis naar de Kern is een podcast van BNR. Tekst en presentatie: Ivo van Vulpen. Concept: Connor Clerx. Eindredactie: Annick van der Leeuw. Montage: Gijs Friesen en Connor Clerx. Sounddesign en mixage: Gijs Friesen. Over Ivo Ivo van Vulpen is als deeltjesfysicus werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) en hij doet onderzoek bij de deeltjesversneller (Large Hadron Collider) bij CERN in Genève. Hij is hoogleraar Wetenschapscommunicatie, in het bijzonder betreffende de natuurkunde, aan de Universiteit Leiden. In 2018 verscheen zijn eerste boek: De melodie van de natuur. [Waar%20is%20alle%20materie%20uit%20opgebouwd,%20en%20welke%20wetten%20volgen%20die%20deeltjes%20om%20alles%20op%20aarde%20en%20de%20rest%20van%20het%20heelal%20vorm%20te%20geven?%20Wat%20is%20antimaterie,%20en%20wat%20heeft%20quantumtheorie%20daarmee%20te%20maken?%20In%20Reis%20naar%20de%20kern%20neemt%20Ivo%20van%20Vulpen,%20deeltjesonderzoeker%20bij%20CERN%20in%20Genève%20en%20verbonden%20aan%20de%20Universiteit%20van%20Amsterdam,%20je%20mee%20langs%20al%20deze%20grote%20vragen.%20Je%20denkt%20misschien%20dat%20dat%20ver%20van%20je%20normale%20belevingswereld%20afstaat,%20maar%20al%20deze%20inzichten%20worden%20dagelijks%20gebruikt.%20Van%20de%20GPS%20op%20je%20telefoon,%20tot%20de%20scanners%20in%20ziekenhuizen..%20%20%20Over%20Reis%20naar%20de%20Kern%20%20Na%20Terug%20naar%20de%20Oerknal%20met%20Govert%20Schilling%20en%20Baan%20door%20het%20Brein%20met%20Iris%20Sommer%20is%20het%20nu%20tijd%20voor%20een%20nieuw%20avontuur:%20Reis%20naar%20de%20kern.%20Een%20fascinerende%20duik%20in%20de%20wereld%20van%20de%20allerkleinste%20deeltjes,%20waar%20de%20allergrootste%20vragen%20worden%20beantwoord.%20In%20vijf%20afleveringen%20zoomen%20we%20in%20op%20de%20wereld%20van%20het%20atoom,%20de%20quantummechanica,%20antimaterie%20en%20de%20ontdekking%20van%20het%20Higgs%20Boson.%20%20%20Reis%20naar%20de%20Kern%20is%20een%20podcast%20van%20BNR.%20Tekst%20en%20presentatie:%20Ivo%20van%20Vulpen.%20Concept:%20Connor%20Clerx.%20Eindredactie:%20Annick%20van%20der%20Leeuw.%20Montage:%20Gijs%20Friesen%20en%20Connor%20Clerx.%20Sounddesign%20en%20mixage:%20Gijs%20Friesen.%20%20%20Over%20Ivo%20%20%20Ivo%20van%20Vulpen%20is%20als%20deeltjesfysicus%20werkzaam%20aan%20de%20Universiteit%20van%20Amsterdam,%20het%20Nationaal%20Instituut%20voor%20subatomaire%20fysica%20(Nikhef)%20en%20hij%20doet%20onderzoek%20bij%20de%20deeltjesversneller%20(Large%20Hadron%20Collider)%20bij%20CERN%20in%20Genève.%20Hij%20is%20hoogleraar%20Wetenschapscommunicatie,%20in%20het%20bijzonder%20betreffende%20de%20natuurkunde,%20aan%20de%20Universiteit%20Leiden.%20In%202018%20verscheen%20zijn%20eerste%20boek:%20De%20melodie%20van%20de%20natuur.%20[https://www.atlascontact.nl/boek/de-melodie-van-de-natuur/]] Transcript aflevering Als je gaat vertellen over de zoektocht naar de bouwstenen van de natuur kunnen we het best starten bij het moment dat iedereen ziet als de start van de reis: het jaar 1912 als het ons voor het eerst lukt om een plaatje te maken van een atoom. Die stap levert een schat aan informatie op en maakt dat we in één klap ons beeld van hoe de natuur werkt compleet moeten herzien. We leren bijvoorbeeld dat alles op aarde uiteindelijk maar uit drie unieke bouwsteentjes bestaat. En we leren dat de logica die de natuur volgt op die piepklein schaal to-taal anders is dan die van onze wereld als mensen. We zien dingen die helemaal niet zouden moeten kunnen volgens alles wat we tot dan toe dachten. Deeltjes blijken op meerdere plekken tegelijk te kunnen zijn en we ontdekken verborgen eigenschappen en nieuwe krachten. Kortom, het hele bouwwerk moet op de schop. En hoewel de zoektocht naar de logica en fundamenten achter deze nieuwe realiteit tot op de dag van vandaag voortduurt geef ik in deze aflevering ook een paar voorbeelden van hoe de inzichten al een toepassing hebben gevonden: niet alleen in de werking van een computerchip of de quantumcomputer, … maar diep in het atoom vonden we ook een manier om onszelf als mensheid te vernietigen. Het onderwerp van deze aflevering is de atoomrevolutie. Maar laten we starten waar we nu zijn: op straat, in de studio, in de auto of waar je deze podcast dan ook beluistert. Als je om je heen kijkt zie je dat de wereld is opgebouwd uit een groot aantal verschillende materialen: de stof van de stoel waarin je zit, de bakstenen van het gebouw waar je langsloopt of het keramiek van de beker waar je je koffie uit drinkt. Op school hebben we geleerd dat er zo’n kleine honderd elementaire bouwstenen zijn, de elementen, waarvan het kleinste ondeelbare brokje een atoom wordt genoemd. Er zijn in de natuur stoffen zoals zuurstof en ijzer die opgebouwd zijn uit één type atoom, in dit geval zuurstofatomen of ijzeratomen, maar er zijn ook veel stoffen waarvan de kleinste unieke bouwsteen een combinatie is van verschillende atomen. Zo’n bouwsteen noemen we een molecuul. Een bekend voorbeeld is bijvoorbeeld water (dat is een combinatie is van 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom), maar ook suiker, alcohol en DNA zijn ingewikkelde combinaties van atomen van verschillende elementen. Als je wilt begrijpen waarom stoffen hun eigen unieke eigenschappen hebben is het cruciaal om hun bouwstenen te begrijpen. Maar dat gaat niet zomaar. De natuur geeft haar geheimen namelijk niet zomaar prijs. Atomen zijn meer dan een miljoen keer kleiner dan het kleinste voorwerp dat je met je oog kunt zien en het lijkt dan ook een onmogelijke opgave deze wereld te leren kennen.   Dé grote truc om dingen zo klein als een atoom in kaart te brengen hebben we in de vorige podcast al kort besproken. In essentie komt het erop neer dat je iets kunt leren over een object door te bestuderen hoe andere deeltjes er vanaf ketsen. Dat is simpeler gezegd dan gedaan, maar in 1912 was het uiteindelijk Ernest Rutherford die het voor het eerst voor elkaar kreeg. Deze aflevering heeft best veel technische elementen, maar ik ga ze toch benoemen, omdat het een belangrijke stap is en de start van al het moderne deeltjesonderzoek. Ik hoop dat het me lukt je er veilig langs te loodsen. Daar gaan we. Die Ernest Rutherford vuurde deeltjes met grote snelheid af op een heel dun laagje goudatomen, iets dat je het best kunt voorstellen als een vel aluminiumfolie, maar dan van goud. En als ik grote snelheid zeg dan bedoel ik niet 200 of 300 km/uur, maar net iets minder dan een miljard kilometer per uur. Om te kijken waar al die afgeketste deeltjes terecht kwamen had hij een scherm gemaakt dat een lichtflits gaf als er een deeltje op viel. To-taal onverwacht bleek dat sommige deeltjes gewoon bijna recht terugkwamen. Na wat puzzelen bleek dat de enige manier om dat te verklaren was als er in een atoom een kei-harde pit zou zitten. En na alle metingen geanalyseerd kwam inderdaad het bekende beeld van een atoom naar voren zoals we dat op de middelbare school leren en het plaatje van een atoom dat Google of ChatGPT je geeft:   1.     Atomen bestaan uit een piepkleine zware atoomkern met een positieve lading  2.   Om de atoomkernen draaien lichte elektronen in vaste banen rondjes 3.     Elke elektronenbaan heeft een maximum aantal elektronen   Omdat we dit beeld kennen klinkt het niet heel spectaculair, maar in die tijd was het revolutionair! Zo‘n atoom kon namelijk helemaal niet bestaan volgens de toen bekende natuurwetten.  Het eerste probleem met dit beeld is dat volgens de theorie elektronen helemaal geen rondjes rond de kern mochten draaien. Dat klinkt gek, want de beweging van een deeltje dat om iets zwaars heen draait lijkt precies hetzelfde als de beweging van een planeet die om de zon draait. En dat begrijpen al een paar honderd jaren tot in groot detail dankzij de wetten van Newton. Maar er is wel een cruciaal verschil: een elektron is elektrisch geladen en de theorie van de elektromagnetische kracht zegt dat zulke deeltjes energie verliezen als ze om iets heen draaien. Een elektron in een atoom zou dus energie verliezen en binnen een fractie van een seconde op de kern storten. En zelfs als elektronen om de een of andere onverklaarbare reden al keurig rondjes draaien, waarom dan alleen op bepaalde afstanden? Daar is geen en-ke-le reden voor. Het model van een atoom dat uit de experimenten tevoorschijn kwam, kon volgens de theorie dus helemaal niet bestaan. In zo’n situatie waarin theorie en experiment met elkaar in tegenspraak zijn, delft de theorie meestal het onderspit. Ook in het geval van de elektronen, die vrolijk hun rondjes draaiden. Het was duidelijk dat we iets over het hoofd zagen. Maar wat dan? In de zoektocht naar een verklaringen voor het atoomprobleem zou uiteindelijk de Deense natuurkundige Niels Bohr de impasse doorbreken met een net zo vreemd als briljant idee.  Hij stelde voor, - en let op, dit is volledig uit de lucht gegrepen - dat voor elektronen alleen een combinatie van de snelheid en hun afstand tot de atoomkern toegestaan was. Namelijk alleen als het pre-cies een veelvoud was van een klein brokje basis-energie: ℏ. We zeggen dan ook dat de combinatie van snelheid en afstand gequantiseerd is. En omdat snelheid en afstand gekoppeld zijn legt deze eis daardoor een snoeiharde restricties op aan de plek waar elektronen hun rondjes mogen draaien. Met die nieuwe regel kon Bohr ineens niet alleen de stabiele banen verklaren, op precies dezelfde plek als we in het experiment zagen, maar ook nog eens met de juiste energie. Super! Opgelost dus, al wist niemand waarom die quantisatie er was. In de jaren erna is er een veel complexer theoretisch bouwwerk ontstaan rond dit idee: de quantummechanica. Het klassieke beeld van een elektron als een bolletje dat rondjes draait om de kern is vervangen door een elektron als golf en een wolk van waarschijnlijkheden. Een van de vele bizarre gevolgen van de theorie is dat deeltjes op meerdere plekken tegelijk kunnen zijn. Dat klinkt als waanzin en kan haast niet waar zijn. Maar het bleek te kloppen, net als bij alle andere experimenten die de bizarre voorspellingen van de quantumtheorie gingen controleren. De theorie hield moeiteloos stand en is nu een van de belangrijkste pijlers waar de moderne natuurkunde op rust.  Een van de vragen die de quantummechanica niet beantwoordde was de vraag waarom er een maximum aantal elektronen is per baan. Kortom, waarom zitten de eerste twee elektronen van een stof als Lithium gezellig bij elkaar in de eerste baan en zit dat derde elektron in zijn eentje een stuk verderop waar hij veel minder sterk vastgebonden zit aan de kern? Belangrijk om te weten, want dat losse derde elektron maakt dat Lithium (een metaal) zich chemisch volstrekt anders gedraagt dan Helium (een gas). Ook hier werd weer een merkwaardige oplossing gevonden door een andere wetenschapper, Pauli, die net als Bohr ook de volstrekt arbitraire eis oplegde dat geen twee elektronen in het atoom hetzelfde mogen zijn. Twee jonge Leidse promotiestudenten theoretische natuurkunde - Samuel Goudsmit en George Uhlenbeck verzonnen (of ontdekten, het is maar hoe je het wilt zien) precies 100 jaar geleden dat elektronen een verborgen eigenschap hadden. Elektronen kwamen in twee smaken en de analogie die daarbij vaak gebruikt wordt is het beeld dat elektronen kunnen draaien: en wel linksom óf rechtsom. Als je van veraf kijkt zie je het verschil helemaal niet tussen een linksom en rechtsom draaiende bal en pas als je het aanraakt voel je dat er toch een verschil is. Met dat nieuwe idee pasten er dus ineens wél twee elektronen in de eerste baan (een linksom-draaiend en een rechtsom-draaiend elektron zijn immers niet hetzelfde), maar die derde ‘mag’ er niet meer bij want ja, dan zou hij hetzelfde zijn als een van de andere elektronen die er al waren. En dat mag niet volgens de nieuwe eis … en dus moet hij wel een stuk verderop gaan zitten. Hebben we hier in de praktijk nou wat aan? Zeker! Absoluut! Het quantummechanisch gedrag van deeltjes is cruciaal om materiaaleigenschappen te begrijpen en dat is weer belangrijk voor de bouwstenen van een computerchip. En ik nodig je uit om een dag door te brengen zonder daar gebruik van te maken en daarna eens een schatting te maken hoe belangrijk dat is voor de Nederlandse economie. De eigenschap spin wordt ook gebruikt in MRI scans in ziekenhuizen. En die wonderlijke voorspellingen van de quantummechanica dat een deeltje twee verschillende eigenschappen tegelijk kan bezitten en dat het op een mysterieuze wijze verstrengeld kan zijn met een ander deeltje, vormt de basis van de quantumcomputer. Die quantumcomputer, als hij er eenmaal is, zal ons ongekende nieuwe mogelijkheden geven en het is dan ook niet vreemd dat er in veel landen stevig in geïnvesteerd wordt. Ook in Nederland. Kortom, ‘quantum is overal’ en gaat in de toekomst een nog veel enorm belangrijke rol spelen in onze maatschappij. Het is goed om te zien dat er collega’s zijn, zoals bijvoorbeeld Julia Cramer die bij de Universiteit Leiden onderzoek doen naar hoe we ook de maatschappij mee kunnen nemen in deze ontwikkelingen en professor Margriet van der Heijden die bij de Technische Universiteit Eindhoven werkt aan de dialoog met de samenleving over de natuurkunde in brede zin. Na het succes van Rutherford was het een kwestie van tijd voordat de techniek zou verbeteren en we ook de atoomkern zelf zouden kunnen bestuderen. Dat duurde even, maar begin jaren dertig ging het ineens heel erg snel. Zowel in het Verenigd Koninkrijk als in de Verenigde Staten lukte het om deeltjes genoeg energie mee te geven zodat ze de atoomkern konden raken. Een experimentele prestatie van wereldformaat die de onderzoekers de Nobelprijs opleverde en die bekend staat als ‘het splijten van het atoom’. Ik maak even wat reuzenstappen, maar toen het stof neerdaalde bleek de atoomkernen inderdaad piepklein te zijn en opgebouwd uit twee bouwstenen: positief geladen protonen en ongeveer evenveel neutrale neutronen, elk ongeveer 2000 keer zo zwaar waren als een elektron. Een atoom bestaat dus uit een aantal dicht opeengepakte protonen en neutronen in de kern en daaromheen op grote afstand wolken van elektronen om het atoom neutraal te houden. En omdat dit geldt voor alle atomen betekent dit dus dat alles op aarde, en sterker nog, ook alle sterren en andere planeten in het heelal, zijn opgebouwd uit maar drie bouwstenen. Als je Helium wilt maken heb je twee protonen, twee neutronen en twee elektronen nodig en als je goud wilt maken dan pak je ‘gewoon’ 79 protonen, 118 neutronen en 79 elektronen. Het heelal als een puzzel met maar drie verschillende stukjes: ongelooflijk! Maar, het zal eens niet, het leverde ook weer een hoofdpijndossier op. Hoe kan zo’n atoomkern namelijk überhaupt bestaan? Die positief geladen protonen zitten superdicht bij elkaar als als ze dezelfde lading hebben zouden ze elkaar heel hard af moeten stoten. En waarom blijven die neutrale neutronen eigenlijk bij elkaar zitten? De enige oplossing, weer een noodgreep, was om een nieuwe kracht te verzinnen. Een nieuwe natuurkracht die tegelijkertijd heel sterk moet zijn (namelijk sterker dan de elektromagnetische kracht), maar die buiten de atoomkern weer alle kracht verliest (omdat anders de hele wereld zou samenklonteren tot één grote atoomkern). Het werd snel duidelijk dat de energie waarmee neutronen en protonen elkaar aantrekken in de kern, de zogenaamde bindingsenergie, afhangt van het aantal protonen en neutronen. Er bleek on-voor-stel-baar veel energie opgeslagen te zijn in atoomkern en we ontdekten dat het energie op kan leveren als atoomkernen samensmelten of juist splitsen. Dit inzicht gaf ons niet alleen antwoord op de vraag hoe de zon aan zijn energie kwam, maar gaf ons als mensheid ook de mogelijkheid om onszelf te vernietigen met atoombommen. Om deze kernfusie en kernsplijting beter te begrijpen is het handig om, gek genoeg, een link te maken met het bedrijfsleven. We weten dat het voor grote bedrijven op een gegeven moment efficiënter wordt om op te splitsen in kleinere eenheden. De meerwaarde van het bij elkaar blijven weegt dan niet meer op tegen de flexibiliteit en energie die in kleinere eenheden te behalen is. Er is soms een klein zetje nodig om de splitsing in gang te zetten, maar de kosten en het juridisch gedoe betalen zich enorm snel terug. Voor kleine bedrijven geldt juist precies het tegenovergestelde. Want waar de winst voor grote bedrijven te vinden is in opsplitsen, is het voor kleine bedrijven juist verstandig om te fuseren. Natuurlijk moet er eerst geïnvesteerd worden in het proces, maar daarna levert het nieuwe energie en winst op. Gek genoeg blijken voor atoomkernen precies dezelfde wetmatigheden te gelden: het levert energie op als grote atomen splitsen (kernsplijting) en voor kleine atomen als ze fuseren (kernfusie). Eerst splijten: Alle protonen en neutronen bij elkaar houden in grote atoomkernen kost veel meer energie dan de situatie waarin je hetzelfde aantal verdeelt over twee kleinere atomen. Grote atoomkernen zoals Uranium splitsen dan ook maar al te graag, al is daar soms een klein duwtje voor nodig. Bij die splitsing komt energie vrij die in kerncentrales weer gebruikt wordt om water te verwarmen tot stoom … dat weer gebruikt wordt om met behulp van een turbine elektriciteit op te wekken. Bij sommige splijtende atoomkernen blijken neutronen vrij te komen die precies genoeg energie hebben om andere atomen ook het zetje geven om te splijten … waarbij natuurlijk weer neutronen vrijkomen etc. Het idee van een kettingreactie en toepassing in een bom ligt dan voor de hand en dat werd de start van een ongekende wapenwedloop die binnen een paar jaar de atoombom opleverde via het beroemde Manhattan-project. Fuseren: Bij kleine atoomkernen werkt het dus precies andersom. Daar levert het dus juist energie op door samen te smelten. Maar omdat de kernen elektrisch geladen zijn en elkaar afstoten als ze bij elkaar in de buurt komen gebeurt dat samensmelten alleen op plekken waar het erg warm is waardoor de atoomkernen enorm snel bewegen en elkaar dus wel kunnen raken (net zoals twee magneten wel op elkaar kunnen als je maar hard genoeg drukt). Een van die warme plekken is het centrum van onze zon waar het een paar miljoen graden is. Hoewel we al duizenden jaren weten dat de zon elke dag opkomt, wist tot de ontdekking van de atoomkern gek genoeg niemand waar de zon zijn energie vandaan haalde. En nee, zelfs Albert Einstein niet. De brandstof van de zon, waterstof, is ook hier op onze planeet ruim voorradig, dus het is niet gek dat mensen nadenken over kernfusie hier op aarde. Dat kan, maar blijkt een enorme technologische uitdaging te zijn i.v.m. de temperaturen van miljoenen graden die nodig is. Lastig dus, …. maar niet onmogelijk en natuurkunde-collega's vanuit de hele wereld werken samen in grote onderzoeksprojecten om het voor elkaar te krijgen. Ook Nederlanders! Sterker nog, we hebben een apart instituut in Nederland: DIFFER in Eindhoven. Ik kan me heel goed voorstellen dat het je nu een beetje duizelt na verhalen over de quantumcomputer en de kernkrachten. Hopelijk ben je er nog. Al die nieuwe inzichten hebben zowel de wetenschap als de maatschappij ingrijpend veranderd.  En hoewel veel raadsels nu opgelost waren, levert deze nieuwe theorie ook weer nieuwe vragen op. Zijn die protonen en neutronen dan echt de kleinste bouwstenen van de natuur? En wat zit er nou achter die rare wetten van de quantummechanica? Een extra punt van zorg is dat de quantumtheorie niet in overeenstemming lijkt met die van de zwaartekracht. We missen dus iets.  Maar er was meer vreemds. Veel meer. In het onderzoek naar straling uit de ruimte zagen we deeltjes die geen proton, geen neutron en geen elektron waren. Maar dat waren de enige deeltjes die er waren hadden we net geleerd. Wat is dat nou weer? In de decennia erna leerden we zelf deeltjes maken door protonen op elkaar te schieten in deeltjesversnellers en de ontdekkingen zouden elkaar enorm snel opvolgen, wat uiteindelijk leidde tot de beschrijving van de kleine deeltjes zoals we dat nu nog steeds hebben: het Standaard Model met drie families van elementaire deeltjes, nog kleiner dan de protonen en neutronen en drie quantumkrachten. Maar genoeg voor vandaag. Die ontwikkelingen bespreken we in de volgende aflevering. See omnystudio.com/listener [https://omnystudio.com/listener] for privacy information.

Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? In Reis naar de kern neemt Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam, je mee langs al deze grote vragen. Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.. Over Reis naar de Kern Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord. In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson. Reis naar de Kern is een podcast van BNR. Tekst en presentatie: Ivo van Vulpen. Concept: Connor Clerx. Eindredactie: Annick van der Leeuw. Montage: Gijs Friesen en Connor Clerx. Sounddesign en mixage: Gijs Friesen. Over Ivo Ivo van Vulpen is als deeltjesfysicus werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) en hij doet onderzoek bij de deeltjesversneller (Large Hadron Collider) bij CERN in Genève. Hij is hoogleraar Wetenschapscommunicatie, in het bijzonder betreffende de natuurkunde, aan de Universiteit Leiden. In 2018 verscheen zijn eerste boek: De melodie van de natuur. [Waar%20is%20alle%20materie%20uit%20opgebouwd,%20en%20welke%20wetten%20volgen%20die%20deeltjes%20om%20alles%20op%20aarde%20en%20de%20rest%20van%20het%20heelal%20vorm%20te%20geven?%20Wat%20is%20antimaterie,%20en%20wat%20heeft%20quantumtheorie%20daarmee%20te%20maken?%20In%20Reis%20naar%20de%20kern%20neemt%20Ivo%20van%20Vulpen,%20deeltjesonderzoeker%20bij%20CERN%20in%20Genève%20en%20verbonden%20aan%20de%20Universiteit%20van%20Amsterdam,%20je%20mee%20langs%20al%20deze%20grote%20vragen.%20Je%20denkt%20misschien%20dat%20dat%20ver%20van%20je%20normale%20belevingswereld%20afstaat,%20maar%20al%20deze%20inzichten%20worden%20dagelijks%20gebruikt.%20Van%20de%20GPS%20op%20je%20telefoon,%20tot%20de%20scanners%20in%20ziekenhuizen..%20%20%20Over%20Reis%20naar%20de%20Kern%20%20Na%20Terug%20naar%20de%20Oerknal%20met%20Govert%20Schilling%20en%20Baan%20door%20het%20Brein%20met%20Iris%20Sommer%20is%20het%20nu%20tijd%20voor%20een%20nieuw%20avontuur:%20Reis%20naar%20de%20kern.%20Een%20fascinerende%20duik%20in%20de%20wereld%20van%20de%20allerkleinste%20deeltjes,%20waar%20de%20allergrootste%20vragen%20worden%20beantwoord.%20In%20vijf%20afleveringen%20zoomen%20we%20in%20op%20de%20wereld%20van%20het%20atoom,%20de%20quantummechanica,%20antimaterie%20en%20de%20ontdekking%20van%20het%20Higgs%20Boson.%20%20%20Reis%20naar%20de%20Kern%20is%20een%20podcast%20van%20BNR.%20Tekst%20en%20presentatie:%20Ivo%20van%20Vulpen.%20Concept:%20Connor%20Clerx.%20Eindredactie:%20Annick%20van%20der%20Leeuw.%20Montage:%20Gijs%20Friesen%20en%20Connor%20Clerx.%20Sounddesign%20en%20mixage:%20Gijs%20Friesen.%20%20%20Over%20Ivo%20%20%20Ivo%20van%20Vulpen%20is%20als%20deeltjesfysicus%20werkzaam%20aan%20de%20Universiteit%20van%20Amsterdam,%20het%20Nationaal%20Instituut%20voor%20subatomaire%20fysica%20(Nikhef)%20en%20hij%20doet%20onderzoek%20bij%20de%20deeltjesversneller%20(Large%20Hadron%20Collider)%20bij%20CERN%20in%20Genève.%20Hij%20is%20hoogleraar%20Wetenschapscommunicatie,%20in%20het%20bijzonder%20betreffende%20de%20natuurkunde,%20aan%20de%20Universiteit%20Leiden.%20In%202018%20verscheen%20zijn%20eerste%20boek:%20De%20melodie%20van%20de%20natuur.%20[https://www.atlascontact.nl/boek/de-melodie-van-de-natuur/]] Transcript aflevering Je kunt prima honderd jaar oud worden en onbevangen door het leven stappen zonder je ooit af te vragen hoe je eigenlijk elektriciteit maakt, waarom glas wel doorzichtig is en steen niet, hoe de zon aan haar energie komt of hoe het überhaupt mogelijk is dat er zoiets bestaat als een heelal. Maar als je die vraag eenmaal hebt gesteld en op zoek gaat naar het antwoord blijkt er bijna altijd een fascinerende wereld achter schuil te gaan. Al die kennis over hoe de natuur zich gedraagt hebben we als mensheid in de geschiedenis stukje bij beetje verzameld. Hoewel deze zoektocht wordt gedreven door pure nieuwsgierigheid, hebben de meeste nieuwe inzichten en de nieuwe technieken die ontwikkeld moesten worden om het antwoord te vinden ook steeds weer hun weg gevonden naar ons dagelijks leven. Sterker nog, ze vormen zonder dat veel mensen dat beseffen, de basis van onze moderne maatschappij: zonder relativiteitstheorie geen GPS, zonder quantummechania geen computerchip, zonder anti-materie geen PET scan om tumoren te localiseren … en zonder deeltjesversnellers geen manier om kwaadaardige tumoren te bestralen.  Het zoeken naar antwoorden op deze grote ‘waarom-vragen’ is absoluut niet makkelijk. De natuur geeft haar geheimen namelijk niet zomaar prijs en het heeft generaties wetenschappers enorm veel bloed, zweet en tranen gekost om de natuur haar geheimen te ontfutselen. Dat doen we door haar gedrag in detail te bestuderen, patronen te herkennen en zo stap voor stap door te dringen tot de plek waar het antwoord verborgen ligt. Die onbedwingbare drang om steeds weer grenzen te verleggen is een menselijke eigenschap die we heel goed kennen uit de sport en van ontdekkingsreizigers uit een ver verleden. En hoewel het vaak de woorden ‘groter’, ‘hoger’ en ‘sneller’ zijn die we associëren met vooruitgang is er ook een groep wetenschappers die juist de uitdaging zoekt in precies het tegenovergestelde: ‘klein, kleiner, kleinst’. Het is een internationale groep wetenschappers, waar ik er ook een van ben, die in onderzoeksinstituten en laboratoria over de hele wereld op zoek zijn naar de elementaire bouwstenen van de natuur. Waar is alle materie toch uit opgebouwd? En welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Deze fascinerende zoektocht naar de fundamenten van de natuur is het onderwerp van deze podcast. Ik ben Ivo van Vulpen, een Nederlandse deeltjesonderzoeker verbonden aan de Universiteit van Amsterdam en het onderzoeksinstituut Nikhef. In de eerste vier afleveringen ben ik je gids op weg naar het randje van de kennis en vertel ik je hoe het ons in de afgelopen honderd jaar gelukt is om steeds weer een diepere laag bloot te leggen; in een wereld die letterlijk heel dichtbij is, maar die zo klein is dat we het niet met onze ogen kunnen zien. Ik vertel over de fascinerende ontdekkingen die we gedaan hebben. Ik ga bijvoorbeeld vertellen dat net zoals kinderen met een paar legoblokjes de meest fantastische bouwwerken kunnen maken, ook de natuur, met al haar complexiteit, van sterren en planeten, tot en met de microfoon waar ik nu in praat ook is opgebouwd uit maar een handjevol bouwstenen. In de vijfde en laatste aflevering vertel ik wat er nog te ontdekken is. En hoe we van plan zijn die antwoorden te vinden.  Deze tak van de wetenschap staat ver af van het clichébeeld dat mensen vaak hebben van onderzoekers als wereldvreemde zonderlingen in een stoffig laboratorium. Het is een wereldwijde onderneming waarin wetenschappers uit bijna alle landen van de wereld samenwerken, samen moeten werken in grote experimentele onderzoekscentra zoals het Europees centrum voor deeltjesfysica, CERN in Genève. Zulke samenwerkingsverbanden zijn verre van triviaal. Natuurkundigen kunnen enorm eigenwijs zijn en om dan ook nog eens natuurkundigen uit verschillende landen met elkaar samen te laten werken is op het eerste gezicht een ideaal scenario voor problemen. En toch lukt het ons. Maar hoe dan? Uiteindelijk blijkt de sleutel te liggen in het feit dat we een gedeelde droom hebben. We delen die universele en on-be-dwing-bare nieuwsgierigheid, die honger naar antwoorden op de mysteries die we niet begrijpen. Vanuit Nederland doen veel universiteiten mee in dit avontuur en er is zelfs een nationaal instituut: het Nikhef, het Nationaal instituut voor subatomaire fysica in Amsterdam. Maar laten we niet langer om de materie heen draaien en de diepte in duiken. Om achter de natuurwetten te komen is er maar één mogelijkheid: je moet je de natuur ‘ondervragen’. De natuur praat natuurlijk niet letterlijk terug, maar je kunt wel dingen uitproberen en kijken wat er gebeurt. Kinderen doen dat automatisch. “Hoe reageren mijn ouders als ik heel hard ga gillen in een supermarkt en doet het echt pijn als ik mijn vinger in de vlam hou?”. Hoewel ik uit eigen ervaring kan vertellen dat ouders niet altijd hetzelfde reageren, werkt de natuur volgens ijzeren principes en altijd hetzelfde: de natuurwetten. Door patronen te ontdekken in gedrag dringen door tot de onderliggende mechanismes. En dat werkt net zo goed bij menselijk gedrag als bij de wereld van het allerkleinste. Grenzen verleggen is niet makkelijk en het is goed om voor we in de wereld van het allerkleinste duiken eerst te laten zien hoe ingewikkeld het is om patronen te vinden en welke interessante gevolgen het kan hebben als het je lukt om een onderliggend mechanisme bloot te leggen. Eerst over het proces van patronen herkennen. Stel je nou eens voor dat je een buitenaards wezen bent dat naar onze planeet komt en dat je gevraagd wordt om de spelregels van het spel voetbal te achterhalen. Er is wel een eis die je taak extra lastig maakt: je mag zoveel wedstrijden bekijken als je wilt, maar je mag niemand iets vragen. Je komt er dan vast vrij snel achter dat het spel zich afspeelt binnen de witte lijnen van een rechthoek, dat er twee teams zijn van 11 spelers, dat er na 45 min gewisseld wordt van speelhelft en dat het doel is om zoveel mogelijk doelpunten te maken. Maar waarom heeft één speler een andere kleur dan zijn teamgenoten en mag hij de bal wél in zijn handen pakken? En hoe kom je erachter wie die twee mensen zijn die langs de lijn met een vlag heen en weer rennen en zul je ooit de regels van buitenspel ontdekken? Dat kán wel, maar is niet gemakkelijk. Precies zo werkt het ook met het ondervragen en bekijken van de natuur. Niemand zegt hierbij trouwens dat de spelregels logisch moeten zijn. Sterker nog, de natuurwetten zijn niet logisch. Geen enkele. De quantummechanica en de relativiteitstheorie, die we later tegen zullen komen, zijn vreemd en bizar en daarmee in zekere zin analoog aan de buitenspelregel in het voetbal. Absurd, maar wel een realiteit. En als je die regel eenmaal geaccepteerd hebt is het daarna logisch wat je ziet gebeuren. Het zoeken naar en herkennen van patronen is niet alleen aan wetenschappers voorbehouden natuurlijk. Biologen en boeren weten bijvoorbeeld al heel lang dat eigenschappen van dieren en organismes worden doorgegeven aan nakomelingen. Een bekend voorbeeld is bijvoorbeeld het gegeven dat de oogkleur van een kind bepaald wordt door de oogkleur van de ouders. Deze kennis over het overerven van eigenschappen wordt ook in de landbouw gebruikt bij het veredelen van gewassen en selecteren van bepaalde eigenschappen zoals resistentie voor ziektes of aanpassen aan specifieke omstandigheden als droogte of zout. We zien dus dat de natuur op een bepaalde manier werkt, maar niet hoe het werkt. Ergens in elk mens is dus blijkbaar informatie over de oogkleur opgeslagen, maar waar dan? Uiteindelijk is het pas in de jaren zestig van de vorige eeuw gelukt die vraag te beantwoorden toen wetenschappers Crick, Watson en Franklin (die laatste wordt helaas vaak, al dan niet per ongeluk, vergeten in de rij van ontdekkers) erin slaagden de dubbele helixstructuur van het menselijk DNA te ontdekken. Daar bleek alle genetische informatie opgeslagen te zijn en bracht ons naar het hoe en waarom. Die genetische informatie blijkt opgeschreven in een taal die maar uit vier bouwstenen bestaat, de nucleotides C, T, G en A. Een taal met maar vier letters dus! Ongelooflijk, als je bedenkt dat we in onze eigen taal 26 letters hebben als bouwstenen van woorden. Als mensheid zijn we druk bezig die taal van het DNA te verkennen. We leren zo niet alleen waar informatie verborgen over de oogkleur, maar ook over aanleg voor specifieke ziektes, en kunnen dat hopelijk ook weer gebruiken om die te voorspellen en te voorkomen. Deze succesverhalen zijn mooi, maar het is goed om te beseffen dat de wetenschap vaak een verhaal is van enorm veel frustratie, van verkeerde paden inslaan en hopeloos verdwalen. Maar af en toe lukt het om ineens een stap te maken. Door een briljant inzicht van een individuele wetenschapper die ineens op een helder moment als eerste het patroon doorziet, of door een nieuwe techniek die een nieuwe wereld blootlegt. De ruimte voor wetenschappers om af en toe een zijpad in te slaan om een gek ideeën na te jagen is een cruciaal element van onderzoek doen. Als er nooit een vreemde snuiter was gaan experimenteren met elektriciteit hadden we nu nog steeds alleen maar kaarsen gehad in plaats van elektrische lampen. Hetzelfde geldt voor LED lampen natuurlijk, maar ook in de medische wereld zijn voorbeelden te vinden zoals de ontdekking van penicilline.  In het dagelijks leven gebruiken we onze ogen, neus, oren, mond en handen om de wereld om ons heen waar te nemen. Ontzettend handig, maar hoe goed onze zintuigen ook zijn, ze zijn niet perfect. We weten bijvoorbeeld dat er toonhoogtes zijn die ons oor niet kan opvangen maar die honden prima kunnen horen. Dat betekent dus dat er dus wel eens een fantastische wereld vol schitterende muziek en geluiden om ons heen zou kunnen zweven die voor ons verborgen blijft omdat ons lichaam simpelweg tekortschiet. Hetzelfde geldt voor licht. Ook daarvan weten we dat er kleuren zijn die wij als mens niet kunnen zien. Zo kunnen bijen ultraviolet licht zien die zorgt dat ze makkelijk bloemen kunnen vinden. Maar hoewel ons lichaam soms tekortschiet, zijn we als mensen wel enorm inventief. We hebben manieren gevonden om deze verborgen werelden hoorbaar en zichtbaar te maken er zo in rond te lopen. Dat geldt ook voor de wereld van het allerkleinste. Elke ontdekkingstocht staat of valt met de juiste uitrusting. Als je naar de Noordpool wilt heb je meer aan warme kleren en een slee met honden dan aan een pak van Hugo Boss en een BWM. En wil je naar Mars, dan heb je een raket nodig. En bij onze reis, het afdalen in de wereld die nog kleiner is dan het DNA, heb je een deeltjesversneller nodig. Al lang geleden ontdekten mensen dat je door een ingenieuze combinatie van lenzen objecten die ver weg waren ‘dichterbij’ kon halen: de telescoop. Toepassingen te over, van scheepsvaart, oorlog, en het bestuderen van wilde dieren tot de astronomie zoals bijvoorbeeld de ontdekking van de ringen van Saturnus door onze eigen Christiaan Huygens. Maar ook ‘de andere kant op kijken’ lukte: de microscoop. We kennen allemaal het beroemde voorbeeld van Antoni van Leeuwenhoek die de wereld van bacteriën ontdekte. En hoewel mensen in de eeuwen erna steeds betere lenzen leerden maken, weten we dat je met een microscoop nooit objecten zult kunnen bekijken die kleiner zijn dan ongeveer een miljoenste meter. Dat is een factor duizend kleiner dan een potloodstreep en zo klein dat we er ons niets meer bij voor kunnen voorstellen, maar de vraag was waarom een microscoop dan niet meer werkt? Als mens zien we dingen omdat licht afketst van voorwerpen en in onze ogen terechtkomt. Nou ketst licht alleen af van voorwerpen die groter zijn dan het licht zelf (dat is een natuurkunde-feitje dat u even van me aan moet nemen), en omdat het licht dat we met onze ogen kunnen registreren ongeveer een miljoenste meter is betekent dat die afmeting het kleinst is dat we kunnen zien. Een fundamentele horde dus, maar gelukkig betekent dat niet dat je bij de pakken neer moet gaan zitten. Het betekent alleen dat je met de technieken die je op dat moment hebt, niet vastloopt. Je moet dus iets slims bedenken. Iets nieuws. Net zoals je bij een ontdekkingstocht een boot nodig hebt als je bij een rivier komt of een ladder als je over een muur heen moet klimmen. En dat is gelukt.  De truc is ‘om te kijken zonder je ogen te gebruiken’. Ook met je ogen dicht kun je nog prima het verschil voelen tussen een mes en een vork en in de wetenschap hebben we een soortgelijke methode ontwikkeld om objecten af te tasten. We gebruiken daarbij alleen niet onze vingers, maar gebruiken kleine knikkers (kleine deeltjes eigenlijk) die we op het voorwerp afschieten om vervolgens te kijken hoe deze knikkers afketsen. De manier waarop dat gebeurt vertelt ons namelijk iets over de vorm en eigenschappen van een voorwerp. Dat knikkers anders afketsen van een basketbal dan van een fiets zal duidelijk zijn, maar als je alleen de afgeketste knikkers zou mogen bekijken kunt je je voorstellen dat het heel lastig is om te achterhalen dat het een fiets was waar de knikkers vanaf zijn geketst in plaats van een bureaustoel. Laat staan dat we kunnen herkennen of het een oma-fiets of een racefiets was. Maar het kan wel. Lastig. HEEL lastig! Maar niet onmogelijk. En dat is precies wat we doen als deeltjesfysici. Die knikkers zijn daarmee de vingers waarmee we de wereld aftasten. Ik gebruik hier voor het gemak het beeld van knikkertjes omdat we dat allemaal herkennen, maar eigenlijk zijn het kleine deeltjes. Hoe kleiner die knikkertjes zijn, hoe kleiner de structuren waar ze van afketsen en hoe kleiner de details zijn die we kunnen waarnemen. Een van de gekke dingen die we ontdekt hebben is dat hoe harder een knikkertje of deeltje beweegt, hoe kleiner die wordt. En dat is dan ook de belangrijkste taak van een deeltjesversneller: kleine deeltjes maken. Het sterkste vergrootglas dat we hebben op de wereld is dan ook de grote deeltjesversneller in Genève, de Large Hadron Collider. Daarmee kunnen we structuren van een miljoenste van een miljoenste van een miljardste meter bekijken. Dat is weer zo’n getal waarvan het moeilijk is een idee te vormen, maar laat ik proberen je een idee te geven van hoe klein dat is. We kennen vast allemaal maanzaad dat soms op witte bolletjes zit en we hebben allemaal weleens een dag doorgebracht in een bloedhete auto op weg naar onze vakantiebestemming in Frankrijk. Stel nou eens dat je heel Frankrijk bedekt met maanzaad, dus van Lille tot de Pyreneeën en van Nice tot Quiberon. Eén zo’n maanzaadje ten opzichte van de oppervlakte van Frankrijk is dezelfde fractie als het kleinste brokstukje dat we kunnen bestuderen tot een meter. Waanzinnig! Naast de materie aftasten heeft een deeltjesversneller nog een tweede feature. Het blijkt namelijk dat je in een deeltjesversneller de energie van de botsende deeltjes kunt gebruiken om ook zelf nieuwe deeltjes te maken. Natuurlijk moeten we al die afgeketste kogeltjes en nieuwe deeltjes ook kunnen opvangen en dat doen we met behulp van deeltjesdetectoren. Dat zijn een soort grote fotocamera’s die ook, zo zullen we zien, in ziekenhuizen gebruikt worden. Daar ga ik in de volgende aflevering meer over vertellen. Overal op de wereld zijn internationale samenwerkingsverbanden op zoek naar antwoorden op de grote onbegrepen vragen uit de natuur. Dat doen ze niet alleen met behulp van de deeltjesversneller op CERN in Genève, maar ik heb ook collega’s die met behulp van een vat vloeibaar gas (Xenon voor de liefhebbers) onder een berg in Italië op zoek zijn naar donkere materie en weer andere collega’s die een fototoestel zo groot als een kubieke kilometer aan het bouwen zijn op de bodem van de Middellandse Zee om te zoeken naar zogenaamde neutrino’s die vanuit het heelal komen en dwars door de aarde vliegen. Bij veel van die onderzoeken spelen Nederlandse onderzoekers een belangrijke rol. Onderdeel van die groep nieuwsgierige natuurkundigen die af en toe ineens linksaf slaan terwijl iedereen rechtdoor loopt. Dromers en avonturiers. Ik ga je in de komende afleveringen meenemen op onze ontdekkingstocht. In de volgende aflevering leren we de wereld van het atoom kennen via de quantummechanica, de atoomkrachten en het besef dat alles op aarde maar uit drie stukjes blijkt te zijn opgebouwd. In de afleveringen daarna hebben we het over het beroemde Standaard Model, exotische zaken als anti-materie en kernkrachten en het dagelijks leven op CERN. En natuurlijk komt ook de ontdekking van het Higgs boson voorbij, een ontdekking die een paar jaar geleden de Nobelprijs heeft gekregen en waar ik en mijn collega’s enorm trots op zijn. En als ik mijn werk een beetje goed doe, dan vind jij het aan het eind van aflevering vier ook volkomen terecht. Zoals beloofd probeer ik ook om bij elke nieuwe stap verder de diepte in (de stap naar nog kleinere structuren van de materie) te laten zien op welke manier de kennis weer in ons dagelijks leven terugkomt. En we sluiten de serie af met de grote open vragen, de mysteries, de vragen waar nog geen antwoord op is. De mysteries waar we als natuurkundigen van wakker liggen. En waar een antwoord op moet zijn. Maar waar dan? De natuurkunde is niet klaar. Kortom: avontuur! See omnystudio.com/listener [https://omnystudio.com/listener] for privacy information.

In de Diepte is terug! Vanaf volgende week hoor je de eerste twee afleveringen van het derde seizoen. Na Terug naar de Oerknal met Govert Schilling en Baan door het Brein met Iris Sommer is het nu tijd voor een nieuw avontuur: Reis naar de kern. Een fascinerende duik in de wereld van de allerkleinste deeltjes, waar de allergrootste vragen worden beantwoord.  Waar is alle materie uit opgebouwd, en welke wetten volgen die deeltjes om alles op aarde en de rest van het heelal vorm te geven? Wat is antimaterie, en wat heeft quantumtheorie daarmee te maken? Je denkt misschien dat dat ver van je normale belevingswereld afstaat, maar al deze inzichten worden dagelijks gebruikt. Van de GPS op je telefoon, tot de scanners in ziekenhuizen.  Reis naar de kern wordt gepresenteerd door Ivo van Vulpen, deeltjesonderzoeker bij CERN in Genève en verbonden aan de Universiteit van Amsterdam.  In vijf afleveringen zoomen we in op de wereld van het atoom, de quantummechanica, antimaterie en de ontdekking van het Higgs Boson.  Abonneer je op Reis naar de kern via Spotify of Apple Podcasts en mis geen aflevering. Wil je alles in één keer luisteren? Je vindt de hele serie vanaf 10 juli in de BNR-app.  See omnystudio.com/listener [https://omnystudio.com/listener] for privacy information.

Vanaf vandaag in je podcastapp: Kuipers en de Kosmos. André Kuipers vertelt zijn onwaarschijnlijke verhaal. Van zijn selectie door de ESA en zijn training in Sterrenstad tot zijn reizen naar het ISS en terugkeer naar de Aarde.   Je vindt Kuipers en de kosmos op BNR.nl/Kuipers  Apple Podcasts: https://podcasts.apple.com/nl/podcast/kuipers-en-de-kosmos-bnr/id1766499928 [https://podcasts.apple.com/nl/podcast/kuipers-en-de-kosmos-bnr/id1766499928] Spotify: https://open.spotify.com/show/5K0cY1lPTbIQDIKEufTiyV?si=415c57562ecd4fde [https://open.spotify.com/show/5K0cY1lPTbIQDIKEufTiyV?si=415c57562ecd4fde] Kuipers en de Kosmos is een podcast van BNR en Quest See omnystudio.com/listener [https://omnystudio.com/listener] for privacy information.

In de laatste aflevering van Baan door het Brein bespreekt Iris Sommer de zeven zintuigen. Zeven zintuigen die ons helpen de wereld om ons heen waar te nemen, en te begrijpen. Reuk, smaak, zicht, tast, gehoor, evenwicht en intuïtie. Onze zintuigen zijn de enige bron van informatie over de buitenwereld die we hebben, maar ze zijn verre van betrouwbaar. Waarneming is altijd subjectief. Om te beginnen omdat ze selectief zijn. Ze nemen vooral waar wat beweeg, nieuw is, uitzonderlijk of gevaarlijk. Alles wat stabiel, rustig en veilig is, wordt voor het gemak genegeerd.   Alle zintuigelijke informatie wordt eerst gefilterd door de thalamus. Die grote kern, midden in het hoofd. Slechts een heel klein deel van de zintuiglijke informatie mag door naar de bewuste waarneming in de cortex. Dat is maar goed ook, want anders werden we knetter gek van alle sensory overload. Alle zintuigelijke informatie…behalve geur. Die komt niet langs de thalamus. Die gutst rechtstreeks door naar de amandelkern, waar de emoties verwerkt worden. En naar de hippocampus, het zeepaardje in je brein, voor het geheugen. Geur gaat ook door naar de hypothalamus. Vandaar worden lichamelijke reacties aangestuurd. Je maag gaat knorren als er iemand met een bakje friet in je trein coupe komt zitten. Je geslachtsorganen worden wakker als het iemand is, die de juiste feromonen uitscheidt. Die lichamelijke reacties treden zelfs op, als je je niet bewust bent van een geur.   De hippocampus, aan de binnenkant van de slaapkwab, is voortdurend bezig de informatie van de zeven zintuigen te integreren met eerder opgedane kennis. Zo maakt het een zo goed mogelijke afspiegeling van de wereld om ons heen. Niet alleen op dit moment, maar ook in de toekomst. Daardoor ontstaat bewustzijn. Je beseft dat je een persoon, op een bepaalde plaats, en op een bepaald tijdstip. We realiseren ons dat we over een uur op een heel andere plaats kunnen zijn, onder heel andere condities. We blikken vooruit. Ons super brein, dat zo goed verbanden kan leggen, stelt ons daartoe in staat.   Over BNR In De Diepte   Na het succes van Terug naar de Oerknal met Govert Schilling is BNR In de Diepte terug met een nieuw seizoen, en een nieuwe wetenschapper. In vijf afleveringen neemt Iris Sommer, psychiater, neurowetenschapper aan het UMCG en auteur, je mee op een baan door het brein. Je leert alles over onze zintuigen, de linker, en de rechterhersenhelft, of mannen een ander brein hebben dan vrouwen, en welke invloed je darmen hebben op je persoonlijkheid.   Over Iris Sommer   Iris studeerde geneeskunde aan de Vrije Universiteit te Amsterdam en werd in 2004 psychiater aan het UMC Utrecht. In 2010 werd ze hoogleraar psychiatrie aan de UU. Daar richtte ze de stemmenpoli op, waar mensen terecht kunnen die last hebben van hallucinaties. Haar eerste populair wetenschappelijke boek was dan ook “Stemmen horen”. Daarna volgde “Haperende Hersenen” in 2016, wat een best-seller werd, evenals “Het Vrouwenbrein” in 2020.   Sinds 2017 werkt Iris aan het UMC Groningen, waar ze directeur van het onderzoeksinstituut Brain and Cognition is. Daar combineert ze onderzoek met patientenzorg en onderwijs. In 2021 werd ze genomineerd als Nias-Lorentz Distinguished fellow en werkte ze als fellow op het Netherlands Institute of Advanced Science (NIAS) te Amsterdam. In 2022 ontving zij de Huibregtsenprijs voor Wetenschap en Maatschappij. Samen met de Hersenstichting schreef ze het kookboek “Voed je brein”, over de invloed van gezond eten op hersenen en gedrag. In augustus staat ze met haar team op Lowlands Science onder de title “Shitty Science”.  In november dit jaar verschijnt haar nieuwe boek “de Bacterie en het Brein”.  See omnystudio.com/listener [https://omnystudio.com/listener] for privacy information.