Beroemd natuurkundige Brian Cox is beroemd in het Verenigd Koninkrijk vanwege het toegankelijk maken van natuurkunde voor het publiek via bestsellers en verschillende populaire tv-series. Nu brengt hij elementen van beide naar een prachtige nieuwe iPad-app: Brian Cox's wonderen van het heelal ($6.99).
Met geweldige animaties en weelderige video's met een hoge productie, neemt de app je mee terug in de tijd om getuige te zijn de oerknal, en kijk dan vooruit naar het einde van het universum, wanneer de laatste zwarte dwergen zullen wegsuizen naar entropie.
Zoals prof. Cox wijst erop: terwijl het universum tijdelijk van orde naar chaos evolueert, is er nu een kostbare tijdsperiode waarin leven kort mogelijk is, zodat we het universum kunnen aanschouwen...
De Wonders of the Universe-app bevat meer dan twee en een half uur aan video, honderden verbazingwekkende afbeeldingen en veel fascinerende woorden, geschreven door Cox en Andrew Cohen, het hoofd van de wetenschap van de BBC. Voor het Britse publiek is Cox een bekend gezicht op tv en een bekende stem op de radio, die natuurkunde in toegankelijke bewoordingen uitlegt.
In tegenstelling tot prof. Stephen Hawking's Korte geschiedenis van de tijd (het bestverkochte boek dat niemand heeft gelezen), is de app van Cox doodeenvoudig om te gebruiken, bekijken, lezen en begrijpen.
De app werkt door het onderwerp (het universum) op te delen in een logische opeenvolging van conceptuele stappen, vakkundig begeleid door Cox, naar een overzicht van de huidige, vroegere schepping en toekomstige hitte-dood van alles - van de zeer, zeer kleine innerlijke kosmos tot de astronomisch enorme daarbuiten ruimte.
We leren over deeltjesfysica (subatomaire deeltjes opgebouwd uit het combineren van quarks en elektronen), hun vorming in de oerknal, hun verpakking in de chemische elementen, en de continue productie van zwaardere elementen in de kernfusiereacties die plaatsvinden in sterren en supernova's. We zien hoe sommige elementen samen verbindingen vormen waardoor leven kan ontstaan. We krijgen een historische tijdlijn te zien van het onderzoek van astronomen naar de hemel, de ontdekkingen die ze hebben gedaan en hun wetenschappelijke implicaties.
De stappen zijn onderverdeeld in een nuttige reeks hoofdstukken, over subatomaire en atomaire deeltjes, het zonnestelsel, sterren, de Melkweg Way, andere sterrenstelsels en "het universum" - dit laatste is een uitstekende gids voor hoe de hedendaagse natuurkundigen licht, zwaartekracht en tijd.
De hoofdstukken van deze enorme grote tour worden verkend door op pictogrammen op de interface van de app te tikken om een korte video te onthullen clips van Cox met een inleiding tot elk onderwerp, met verdere tekst en afbeeldingen die beschikbaar zijn door over de te vegen scherm. De korte films, met de engelachtig lachende, zwervende Cox op locatie in een reeks adembenemende omgevingen, laten hem experimentele demonstraties zien van natuurkunde, weidse uitzichten op oude en moderne astronomische observatoria, en wijd en zijd reizend op zoek naar aanwijzingen voor de mysteries van het universum.
Hij is niet bang om een vrije val te maken in een straalvliegtuig dat met G-kracht naar de grond raast. Hij waagt zich naar de poolcirkel om de Aurora Borealis te bekijken, naar India om een totale zonsverduistering te observeren, naar de regenloze Atacama-woestijn in Chili om leven te zoeken. Hij doorkruist de Canadese Rockies en graaft de Californische goudmijnen in. De films zijn weelderige tochten over de hele wereld; de beelden van verre hemellichamen, animaties van protonen en neutronen, planeten en stellaire clusters, zijn vrij wonderbaarlijk in deze prachtig visuele app. Je kunt een korte rondleiding door het zonnestelsel en verder de interstellaire ruimte maken door de Melkweg-animatie van de app te vegen, wat spectaculair is.
Hoewel een overzicht van moderne en historische (en prehistorische) fysica en astronomie, kiest Isaac er bij de behandeling van het onderwerp voor om wiskunde te vermijden, afgezien van een enkele vergelijking, Isaac Newton's beroemde F = Gm1m2 / r ^ 2 (die zegt dat de zwaartekracht tussen twee objecten evenredig is met het product van hun massa gedeeld door de afstand tussen hen [of hun middelpunten] kwadraat). Deze baanbrekende ontdekking, geformuleerd door Newton in 1687, betekent eenvoudigweg dat de gravimetrische aantrekkingskracht toeneemt met de massa van lichamen en afneemt geometrisch met de lengte van hun scheiding (dubbele afstand, kwart van de attractie, tien keer de afstand, een honderdste van de aantrekkelijke kracht, enz.). Alle andere natuurkundige concepten in deze app worden eveneens adequaat uitgelegd in woorden, zonder te verzanden in de wiskundige symbolen.
Deze benadering leidt echter tot het algemene falen van alle pogingen die ik ben tegengekomen (zelfs door sterren als Isaac Asimov, Stephen Hawking en Bertrand Russell), van het onvoldoende proberen om geavanceerde onderwerpen zoals de kwantumtheorie en de relativiteit van Einstein uit te leggen zonder toevlucht te nemen tot nummers. Dit komt omdat deze takken van de natuurkunde in wezen wiskundige formuleringen zijn. De absolute waarde van de lichtsnelheid in een vacuüm en de onoverkomelijke maximumsnelheid ervan, bijvoorbeeld, is een numerieke constante en het plaatsen van deze loden ballon binnen klassieke vergelijkingen die de lineaire bewegingen en parabolische banen van Newtoniaanse objecten beschrijven, leidden ertoe dat de vroege volgelingen van de relativiteitstheorie reeds bestaande noties van ruimte en tijd. Helaas wordt deze bevinding het duidelijkst aangetoond met behulp van wiskundige modellen - het is niet erg overtuigend anders, omdat het indruist tegen onze dagelijkse ervaringen van de grootte van dingen en ons gevoel van het voorbijgaan van tijd.
Toch doet deze app een vermakelijke en verhelderende taak door de bekende machinaties van het universum uit te leggen. En woorden slagen er niet altijd in om de boodschap over te brengen zonder gebruik te maken van wiskundige vergelijkingen. Neem bijvoorbeeld deze beschrijving van het heel erg vroege heelal:
Op ongeveer een miljoen miljoen miljoen miljoen miljoen miljoenste van een seconde na de oerknal maakte het universum een verbazingwekkend snelle expansiefase door waarin het in volume met een factor van ongeveer een miljoen miljard miljard miljard miljard miljard miljard miljard miljard miljard miljard in ongeveer 10^32 seconden of dus. Vóór de inflatie zou het deel van het universum dat we nu waarnemen, alle honderden miljarden sterrenstelsels aan onze nachtelijke hemel, veel, veel kleiner zijn geweest dan een enkel subatomair deeltje.
Ik was ook verbaasd dat er sinds mijn studententijd twintig jaar geleden geen echt nieuwe natuurkunde van de astronomie is geweest. OK, de verre om de aarde draaiende rots Pluto is gedegradeerd van planetaire status en wordt niet eens genoemd in deze app. Maar afgezien daarvan kan ik hier niet veel nieuwe wetenschap zien. Het is waar dat de meeste grote ontdekkingen werden gedaan in de nasleep van de uitvinding van de telescoop vierhonderd jaar geleden, en opnieuw tijdens de gouden jaren van de atoomtheorie van de vorige eeuw. Iets dat echter naar voren is gekomen, wordt hier gepresenteerd en wat deze app zo aantrekkelijk maakt: de glorieuze visuele beelden die worden geleverd door ruimtesondes en de Hubble-ruimtetelescoop. Wonders of the Universe is precies dat.
Deze app bevat een enorme hoeveelheid materiaal, zonder flagrante weglatingen in het onderwerp dat ik kan bedenken. Ik heb ook geen wetenschappelijke fouten ontdekt die de neiging hebben om binnen te sluipen wanneer professionele natuurkundigen hun vakgebied op onbekende manieren heroverwegen om het aan het lekenpubliek uit te leggen. Als Cox bijvoorbeeld vermeldt dat fotonen geen massa hebben, moest ik dit controleren omdat ik me uit mijn studententijd herinner dat licht wordt gebogen door de zwaartekracht - maar nee, hij heeft gelijk, een foton zou massa hebben als het stil zou blijven, maar aangezien het met 300.000 km per seconde rondslingert, heeft het nul massa. Het is de ruimte die wordt vervormd door de zwaartekracht; fotonen volgen de curve van de ruimte-tijd in plaats van verwikkeld te raken in zwaartekracht.
Aan de andere kant is er weinig interactie op deze app. Het is heel erg de show van Cox. We kijken en luisteren naar hem enthousiast over wetenschap en lezen dan wat hij erover schrijft. Voor gebruikers die gewend zijn om met hun iPad te spelen, is er niet veel voor hun vingers te doen. Ik denk dat een paar slimme leerspeeltjes deze app misschien hebben verbeterd. Zoals de natuurkundigen van mijn oude universiteit altijd zeiden: "Alle theorie en geen praktijk maakt Jack een saaie jongen" (of zoiets).
Een functie die ik niet leuk vond, is de zoekfunctie. In plaats van een handige woordenlijst te bieden, zullen items die in de Finder-directory worden getypt, sleutelwoorden uit de tekst van de app suggereren en links naar die woorden geven, wat een vicieuze cirkel is. In plaats van nieuwe informatie toe te voegen over iets in de tekst waarover u meer wilt weten, wordt u teruggestuurd naar de oorspronkelijke vermelding in de tekst. Een doorzoekbare woordenlijst bij een appendix met diepere informatie, zelfs met wiskundige bewijzen, zou deze app echt hebben aangevuld.
Al met al is de Wonders of the Universe-app van Brian Cox een kleurrijk en informatief overzicht van de kijk van een moderne natuurkundige op het universum. Er valt hier veel te verwerken, wat me twee dagen kostte om er doorheen te komen: het lijkt erop dat een hele BBC-serie in de app is gecondenseerd. Geweldig voor zowel nieuwkomers in het onderwerp als voor degenen, zoals ik, die ooit astronomie hebben gestudeerd maar het al eonen geleden zijn vergeten.
Voordelen: Alomvattend, begrijpelijk, kosmisch.
nadelen: Niet doorzoekbaar, niet erg interactief.
