Het sterft
van de ­weten­
schap­pers
Jaargang 11 –januari 2014
Nummer 43
Eureka! is een uitgave van de
studievereniging De Leidsche
Flesch in samenwerking met
de Faculteit der Wiskunde en
Natuurwetenschappen van de
Universiteit Leiden. De Leidsche
Flesch is de studievereniging
van de opleidingen Natuurkunde,
Sterrenkunde, Wiskunde,
Informatica en Informatica
& Economie.
Rondleiding door
de Pieterskerk
Wessel Valkenburg
winnaar Ig Nobel
24/7-wedstrijd
Redactioneel
Lieve lezer,
Eindelijk is het zover: dit is het eerste nummer waarvan ik echt hoofdredacteur ben. Het vorige nummer
mocht ik het hoofdredacteurschap al samen met Erik
verzorgen, maar het helemaal zelf doen, is toch wel
een beetje anders. Het is ontzettend leuk om zo betrokken te zijn bij alles wat er met de Eureka! gebeurt,
van het nadenken welke artikelen interessant zouden
zijn tot het opsporen van de laatste kleine foutjes in
de een-na-laatste versie.
Gelukkig ben ik niet de enige die zich hiermee bezighoudt, dat doet namelijk de hele Eureka!-redactie. Ook
dit collegejaar is de redactie weer aangevuld met een
aantal eerstejaars studenten en een enkele ouderejaars. Ik ben blij dat er elk jaar weer enthousiaste mensen zijn die graag meehelpen om de Eureka! zo mooi en
interessant mogelijk te maken.
Over het algemeen schrijven redactieleden zelf geen
artikelen, maar in dit nummer staan maar liefst twee artikelen van redactieleden. Pim schreef een studentenartikel over zijn bacheloronderzoek en ons nieuwe redactielid Tom schreef naar aanleiding van een rondleiding in de Pieterskerk een interessant cultureel ­artikel.
Inhoud
5
Microscopie in beweging
In het Kamerlingh Onnes laboratorium is het kijken naar
atomen en structuren op nanometerschaal de gewoonste zaak van de wereld. In de toekomst zal dit gebeuren in
de nieuwe Bètacampus, maar bij het ontwerpen van een
geschikt gebouw voor deze experimenten komt heel wat
kijken.
Lees verder op pagina 5

Ook ik mocht mee naar de Pieterskerk en me aan het
monument vergapen tijdens die rondleiding, gegeven
door Frieke Hurkmans, de directeur-bestuurder van de
Stichting Pieterskerk. Natuurlijk was ik er al wel eens
geweest, bijvoorbeeld bij de dies natalis van de universiteit, maar de met goudleer beklede Kerkmeesters­
kamer en de pas enkele maanden geleden ontdekte
trap naar de voormalige wijnkelder hebben denk ik
weinig Leidse studenten gezien. Zo brengt de Eureka!
mij op plekken waar ik anders nooit zou komen.
Ik hoop dat de Eureka! ook jou brengt op plaatsen waar
je anders nooit zou komen, of tenminste dingen vertelt
die jullie anders nooit zouden horen. Met de vier verschillende studies die de Eureka! representeert, en dus
artikelen uit verschillende bètawetenschappen, moet
dat naar mijn idee wel lukken.
Ik wens je veel plezier met het lezen van deze E
­ ureka!
Ellen Schlebusch
Hoofdredacteur Eureka!
Masterstudent wiskunde
11
‘Wiskunde is een waarlijk
duivelse machine’
Eind jaren twintig van de vorige eeuw werd de Leidse
hoogleraar in de theoretische natuurkunde Paul Ehrenfest veelvuldig overvallen door buien van neerslachtigheid.
Lees verder op pagina 11

✉
2
[email protected]
Eureka! nummer 43 – januari 2014
8
Nieuws
4
Microscopie in beweging
5
Abstract ­redeneren en ­
educatie van ­software design 8
Abstract ­redeneren en
­educatie van s­ oftware design
Voor studenten is de abstractie van software design vaak een lastig onderwerp. Dave Stikkolorum heeft onderzocht op welke manier
studenten het beste software design bijgebracht kan worden.
Lees verder op pagina 8

22
‘Wiskunde is een waarlijk
duivelse machine’
11
Het sterft van de
­weten­schappers
14
Fotoreportage: de Pieterskerk
16
The quest for compact
massive quiescent galaxies
in the nearby universe
18
Interview met
Wessel Valkenburg
22
De Leidsche Flesch
26
Colofon
30
Puzzel
31
Een verre spiegel maakt
je heel jong
In september won Wessel Valkenburg de Ig Nobel 24/7 battle, waarin
hij zijn onderzoek, over de vraag of wij in het midden van het heelal
wonen, uitlegde in 24 seconden en samenvatte in 7 woorden.
Lees verder op pagina 22

Eureka! is een uitgave van de studievereniging De Leidsche
Flesch in samenwerking met de Faculteit der Wiskunde en
Natuurwetenschappen van de Universiteit Leiden. De Leidsche Flesch is de studievereniging van de opleidingen Natuurkunde, Sterrenkunde, Wiskunde, Informatica en Informatica &
Economie.
Eureka! nummer 43 – januari 2014
3
Nieuws
Vier topopleidingen in
Keuze­gids Univer­siteiten
waaronder Biologie en Sterrenkunde
Volgens de Keuzegids Universiteiten 2014 heeft Leiden vier topopleidingen. Dat zijn Biologie, Sterrenkunde, Griekse en Latijnse taal en cultuur en Biomedische wetenschappen. In de vergelijking
tussen de brede, klassieke universiteiten staat Leiden op de tweede plaats. De Keuzegids Universiteiten heeft alle opleidingen op grond van diverse criteria gewaardeerd op een schaal van 1 tot 100.
Opleidingen met meer dan 75 punten hebben het keurmerk ‘topopleiding’ gekregen.
Marjolein Soethoudt wint
Unilever Research Prijs 2013
Marjolein, Masterstudente Bio-Pharmaceutical Sciences, deed haar onderzoek op het
raakvlak van de chemie en biologie naar zowel
nieuwe medicijnen tegen diabetes als de mogelijke bijwerkingen ervan. Soethoudt ontdekte
bovendien een manier om fouten bij medicijnontwikkeling in de toekomst te voorkomen.
Op 28 november nam zij de prijs van 2500 euro
in ontvangst.
Universiteit
Leiden wint
BAPC 2013
Het Leidse team ‘Geen Syntax’, bestaande uit Bas Nieuwenhuizen, Mathijs
van de Nes en Raymond van Bommel, heeft in Utrecht de Benelux Algorithm Programming Contest 2013 gewonnen. Met bijna een uur over tot
het eind van de wedstrijd losten deze Leidse studenten wiskunde en informatica alle tien de opgaven op, sneller dan alle andere teams. Het is niet
de eerste keer dat deze programmeerwedstrijd voor studententeams wordt
gewonnen door een team van de Universiteit Leiden; dat gebeurde recent
ook nog in 2007, 2008 en 2011
4
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Leidse biologen
ontrafelen eerste
twee slangen­
genomen
De Leidse biologen Freek Vonk en Michael
Richardson zijn erin geslaagd om de eerste
twee slangengenomen te ontrafelen, die van
de koningscobra en de tijgerpython. Zij
publiceerden 2 december hun bevindingen
in twee artikelen in het toonaangevende
blad PNAS. De bevindingen uit dit onderzoek kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Ook bieden ze
aanknopingspunten om vaccinaties te ontwikkelen tegen slangenbeten, die jaarlijks
nog 150.000 doden eisen.
wetenschap
Figuur 1 (Schets Sasha Vrbica):
a: cartoonmicroscoop bestaande uit een afbeel­d ingssysteem A
dat verbonden is met een preparaat P. P is vast met de ondergrond verbonden.
b: we kunnen de interne beweging van deze microscoop in
1 dimensie modelleren als een simpel massa-veersysteem. x is de
verticale verplaatsing van de vloer, y is de verticale verplaatsing
van massa M.
Microscopie
in bewegıng
De meethal in de Bètacampus
In het Kamerlingh Onnes laboratorium is het kijken naar atomen en structuren op nanome­terschaal de
gewoonste zaak van de wereld. De fysici hebben er een twintigtal meet­opstellingen opgebouwd die elk op
een heel eigen manier de state of the art in de experimentele techniek verte­genwoordigen.
In het kader van het facultaire unilocatieproject1 zul­len deze
experimenten in de toekomst in de Bètacampus gaan plaatsvinden. Bij het ontwerpen van een gebouw­deel voor ultramicroscopie2 komt heel wat kijken.
De uitdaging bij het experimenteren op atomaire schaal of
met quantummechanische systemen is dat de te meten signalen erg klein zijn en dat de actuatie van het te bestuderen object met zeer hoge precisie dient plaats te vinden. Het
experiment en het meetinstrument zijn daar­door bijzonder
gevoelig voor externe invloeden. Sommige externe stoor­
signalen hebben zelfs een exponentiële in­vloed op het te
meten signaal.
De kunst van het bouwen van een laboratorium voor ultramicroscopie is dus het beheersen van stoorsignalen. De meeste
gebouwen staan er bol van. Voorbeelden zijn elektromagnetische velden, laagfrequent geluid, tempe­ratuurfluctuaties en
trillingen. Storingsbronnen kunnen ook buiten het gebouw
1http://www.science.leidenuniv.nl/index.php/betacampusfwn
2Zie de website van het Leiden center for Ul-tramicroscopy:
http://lcu.physics.leidenuniv.nl en http://www.ultramicroscopy.org
liggen: het verkeer genereert bij­voorbeeld bodemtrillingen
die zich via oppervlaktegolven verspreiden. Deze zijn op
grote afstand waarneembaar.
Gezien de invloed van de stoorsignalen kun je je afvra­gen
waar precies de grens tussen experiment en gebouw ligt.
In zekere zin zijn zaken als de vloer, de ventilatie en de
bedrading in het gebouw onderdelen van dat fysi­sche experiment. Als experimenteel natuurkundige zou je daarom
graag af en toe op de stoel van de architect wil­len zitten. Het
achteraf verbeteren van de bouwkundige aspecten van een
laboratorium is in de praktijk namelijk vrijwel onmogelijk.
Wij zagen in het Bètacampus project een prachtige kans om
het ontwerp van een gebouwdeel te optimaliseren voor ons
onderzoek. In dit artikel bekijken we hoe. We leggen daarbij
de focus op gebouwtrillingen.
Het probleem van gebouw­trillingen
Voor onderzoekers die naar atomen kijken, lijkt de we­reld
gemaakt van rubber. Een stalen buis, een blok gra­niet – op
deze schaal vervormt alles onder invloed van kleine krachten. Mensen die in een gebouw lopen bren­gen trillingsenergie in de constructie waardoor deze wordt
Eureka! nummer 43 – januari 2014
5
wetenschap
10
Z/X
1
Ongedempt
ζ = 0.1
ζ = 0.2
ζ = 0.5
ζ=1
0.1
0.01
0.1
1
ω / ω0
10
Figuur 2: De vervorming van de microscoop
als functie van n d de trilfrequentie ω/ω 0. ω 0
d
= k/m, ζ = 2mω
. ζ is de dempingscoëfficiënt. De
0
ω2
transferfunctie is xz = −ω2+2j ωω
0ζ+ω02 .
Figuur 3: Een lage-energie-elektronenmicroscoop
(LEEM). De elektronenbundel legt enkele meters
af door de elektro­nenoptiek. De optiek weegt ruim
een ton, het hele instru­ment weegt 2.5 ton. Als je de
elektronoptische prestatie van een elektronenmicroscoop defini¬eert als de resolutie in ver­houding
tot de elektrongolflengte is dit zeer waarschijnlijk
de beste elektronenmicroscoop ter wereld.
'Voor onder­zoekers die naar
atomen kijken, lijkt de we­reld
gemaakt van rubber'
aangeslagen als een snaar, gebouwen
wiegen als hoge bo­men in de wind en
auto’s op een snelweg doen het aardop­
pervlak golven als het wateroppervlak
van de zee. Laten we de invloed hiervan
beschouwen op een extreem vereen­
voudigde microscoop. Deze bestaat uit
een afbeeldings­systeem A dat met een te
bestuderen preparaat P ver­bonden is (Fig.
1a). De microscoop staat op een trillende
ondergrond, in dit geval zit P daar aan
vast. Als A bin­nen de beeldacquisitietijd
beweegt ten opzichte van P kan de microscoop natuurlijk geen scherpe afbeelding
maken. De microscoop is immers niet
volmaakt rigide: als gevolg van de massa
van A en de veerkracht van verbinding AP
treedt interne beweging op. We kunnen
onze microscoop dus modelleren als een
gedempt massa-veersysteem met massa
m, veerconstante k en demping d zoals dat
is af­gebeeld in Fig. 1b.
In Fig. 2 zien we hoe een externe trilling
met ampli­tude X de microscoop intern
vervormt met Z = Y − X. ω 0 is de eigenfrequentie van de microscoop. We zien dat
een zwakgedempte microscoop rond ω =
ω 0 trillingen juist versterkt. Voor lagere
frequenties ω << ω 0 neemt de interne bewe6
Eureka! nummer 43 – januari 2014
ging af met ω2. Beneden ω = ω 0/100 worden
gebouwtrillingen met de daarvoor typische
am­plitudes van micrometers verzwakt tot
atomaire schaal. Idealiter heeft een microscoop dus een hoge resonantie­frequentie:
dit is te bereiken door gebruik te maken
van lichte materialen met een hoge mechanische stijfheid en door miniaturisering. In
de praktijk is dat vaak onhaal­baar. In Fig.
3 zien we bijvoorbeeld een lage-energie­
elektronenmicroscoop (LEEM). De benodigde afmetin­gen van de elektronen­optiek
leggen een grote beperking op aan de haalbare rigiditeit van het instrument. Voorko­
men dat trillingen met hogere frequenties
de microscoop bereiken is dus essentieel.
Lessen uit de huidige meethal
De meetopstellingen in het Kamerlingh
Onnes labo­ratorium, waaronder de LEEM
in Fig. 3, staan op spe­ciale ‘meeteilanden’.
Deze eilanden zijn ontworpen met het
doel menselijke activiteit en gebouwresonanties los te koppelen van de apparatuur. De meeteilanden zijn daartoe afzonderlijk gefundeerd op eigen heipalen. Dat
concept werkt goed voor het ontkoppelen
van meetopstel­ling en gebouw maar in de
praktijk blijken de eilanden te bewegen
Figuur 4: Trillingsniveaus op een KOL meeteiland
van het begin van de dag (links) tot het einde van
de dag (rechts). Gemeten zijn de snelheid (oranje)
en de versnelling (blauw) op zondag (boven) en op
maandag (onder). De invloed van het verkeer is duidelijk zichtbaar. Het stilste moment is de nacht van
zaterdag op zondag.
met frequenties van 15 à 20 Hz. Ze worden
aangeslagen door het verkeer (zie Fig. 4).
De meethal in de Bètacampus
De nieuwe meethal gaat deel uitmaken van
het facility cluster. We hebben dit facility
cluster kunnen weghou­den bij zwaar verkeer, ook komt er onder de meethal — in
tegenstelling tot de rest van het gebouw —
geen par­
keerkelder. De locatie van de
meethal wordt de noord­westhoek van het
gebouw. Ter voorkoming van trillingen
vanuit het gebouw zal de meethal fysiek
gescheiden zijn van de rest van het gebouw
middels zogenaamde gebouw­
dilataties.
Ook zal het wegdek van een nabijgelegen
laad-en losplatform op veren komen te
liggen om te voorkomen dat de activiteit
aldaar de bodem in beweging zet.
Het heeft heel wat berekeningen, metingen, tekenin­gen en hele lange vergaderingen gekost om binnen de Bètacampus een
meethal voor ultramicroscopie te ont­
werpen. Daarbij is uitvoerig bekeken hoe
we de lessen uit het Kamerlingh Onnes
laboratorium in de praktijk kunnen brengen. Met andere woorden: hoe vermijden
we trillingen als gevolg van het verkeer en
het aanslaan van het gebouw? Na grondige
bestudering van de manier waarop de KOL
meeteilanden bewegen hebben we daar een
antwoord op gevonden.
Beton
Onder de hele meethal komt een massieve
gewapende betonvloer te liggen. Deze vloer
wordt 1 meter dik. Dat is bijna 1000 m3 oftewel 2.000.000 kg beton! De beton­vloer wordt
10
Y/X
1
0.1
ζ = 0.05
ζ = 0.2
ζ = 0.5
ζ=1
ζ=2
0.01
1
10
f (Hz)
Figuur 5: Het meeteiland is een 27 ton zwaar
betonblok dat met de rood-groene veerdempers
is bevestigd op de 1 meter dikke keldervloer. De
laboratoriumvloer bevindt zich boven het meeteiland. Bouwfoto’s door/met toestemming van Tom Westerhof.
Figuur 6: Overdrachtsfunctie van het ‘meeteiland
ω02 +2j ωω0ζ
nieuwe stijl’. xy = −ω2+2
j ωω0ζ+ω2
Figuur 7: 3D rendering van de meethal. Bouwfoto’s
door/met toestemming van Tom Westerhof.
de keldervloer van het nieuwe lab. Per mee­
topstelling plaatsen we op die keldervloer
veerdempers waarop een betonblok met een
massa van ca. 27.000 kg komt te staan (zie
Fig. 5). De reden voor de grote massa van
de nieuwe meeteilanden is dat daardoor
de invloed van de zware meetopstelling op
het gedrag van het mee­teiland minimaal is.
Ook neemt daardoor de gevoeligheid voor
luchtdrukfluctuaties en trillingen vanuit
randappa­ratuur enorm af. Net boven het
27 ton zware betonblok bevindt zich de labvloer die is opgehangen aan palen. De menselijke activiteit op de labvloer is door deze
construc­tie in hoge mate ontkoppeld van de
keldervloer. Ook het meeteiland is door de
veerdempers in hoge mate ontkop­peld van
de keldervloer en dus ook van de omgeving.
De overdrachtsfunctie van het meeteiland
is weergegeven in Fig. 6. We hopen dat de
demping ζ gering kan blijven.
De truc is in feite dat een meeteiland
een laagdoor­
laatfilter is met eigenfrequentie ω 0e en dat een mi­
croscoop een
hoogdoorlaatfilter is met eigenfrequentie
ω 0m. Omdat het tweede-ordefilters zijn
kunnen we sterk vereenvoudigd zeggen
dat de trillingsonderdrukking (ω 0e/ω 0m)2
is. Het ‘meeteiland nieuwe stijl’ heeft een
re­sonantiefrequentie beneden 2 Hz.
We hebben voor dit ontwerp een gedetailleerde ana­lyse gemaakt gebaseerd op de te
verwachten gebouwei­genschappen, de trillingsmodi van het betonblok en de eigenschappen van de trillingsdempers die in de
meetop­stellingen zelf zijn ingebouwd. Volgens de berekeningen wordt de stabiliteit in
het nieuwe meetlab minstens circa een factor 10 beter dan de stabiliteit van de meeteilanden in het Kamerlingh Onnes laboratorium! Als we dat gaan halen hebben we een
faciliteit gerealiseerd die absoluut uniek is
in het drukke westen van ons land.
zijden de donker­grijze meeteilanden. De
ingang is een sluis die luchtver­plaatsing,
temperatuurdrift en lawaai voorkomt wanneer iemand de ruimte betreedt. De lucht
wordt laminair inge­blazen op een snelheid
die voldoende hoog is om een hoge temperatuurstabiliteit te garanderen maar niet
zo hoog is dat het ontstane geluid hinderend wordt voor de experi­menten. Voor de
verlichting gebruiken we LED’s. De gele
objecten onder het plafond zijn portaalkranen waarmee de meetopstellingen kunnen worden opgebouwd. Achter de glaswand bevindt zich een kantoorruimte die
uitzicht geeft over de apparatuur in de hal.
Op dit moment is de eerste bouwfase in
volle gang. Volgens de planning zal de
meethal eind 2015 gereed zijn. Wij kijken
er met spanning naar uit!
0
Virtual reality
Het trillingsaspect is natuurlijk slechts
een deel van het geheel. Laten we bekijken
wat er bedacht is. In fase 1 van het Bètacampusproject zullen er 2 laboratoria met
elk 8 meeteilanden worden gebouwd. Het
plaatje in Fig. 7 is een rendering van één
van de twee meetlabs uit de bouw­kundige
3D-modellen. In het midden van het meetlab bevindt zich een gang met aan weers-
Tot slot
Bij dit project heeft het LION kunnen
rekenen op de steun en inspanning van
vele personen. Bij dezen wil het instituut
alle betrokkenen daarvoor bedanken. Bij­
zondere dank gaat uit naar het faculteitsbestuur en naar Tom Westerhof. !
Over de auteur:
Marcel Hesselberth is technisch natuurkundige en werkt sinds 15 jaar in Leiden op het gebied van de nanotechnologie. Hij
heeft zich gespecialiseerd in verschillende vormen van nanolithografie, in elektronenmicroscopie, in groei van dunne lagen
en in instrumentontwerp. Hij beheert de instituutsfaciliteiten op het gebied van nanofabricage en -karakterisering
waaronder een cleanroom met een volledige fabricagetoolchain. Momenteel onderzoekt hij oppervlakken van
perovskietoxides middels lage-energie-elektronenmicroscopie. Vanaf de start van het bètacampusproject is hij
nauw betrokken geweest bij het ontwerp van de nieuwe meethal en heeft hij vanuit experimenteel oogpunt de
ontwerpeisen voor de hal geformuleerd.
✉
[email protected]
Eureka! nummer 43 – januari 2014
7
wetenschap
Abstract
­redeneren
en educatie van
­software design
Door: Dave
­Stikkolorum
Binnen elke engineeringdiscipline worden modellen gebruikt. Deze modellen kunnen
verschillende doelen dienen, maar wat deze modellen gemeen hebben, is dat ze een
abstractie zijn van datgene wat ze representeren. Binnen software engineering gebruiken we deze abstracties in verschillende fases in het softwareontwikkelingsproces
(software development life cycle).
In de analysefase proberen we het probleem duidelijk
te maken door met concepten uit het probleemdomein
een model van dat probleem te maken. In de designfase maken we een model dat ervoor dient uiteindelijk
een oplossing te kunnen implementeren. Voor studenten in ons vakgebied blijkt juist dat abstraheren een
lastig onderwerp te zijn. Het kiezen of bepalen van de
juiste abstractie, afhankelijk van de context waarbinnen ze deze keuze maken, is voor hen een lastige zaak.
Ook voor docenten is het een uitdaging om deze vaardigheid te trainen bij studenten. Binnen het vakgebied
8
Eureka! nummer 43 – januari 2014
van ‘Computer Science’ blijft ‘Modeling’
een lastig vak volgens vakgenoten over
de gehele wereld. Ons onderzoek heeft als
doel te onderzoeken op welke manier we
studenten software design het beste kunnen bijbrengen.
Onderzoek
In ons onderzoek beperken we
ons tot de designfase. In deze
fase wordt een model gemaakt
dat als blauwdruk dient voor de
te programmeren software. Dit
model kan vanuit verschillende
perspectieven worden opgebouwd. De voornaamste twee
zijn de structurele en gedragsaspecten. De abstractieproblemen die we tegenkomen bij
studenten zijn vooral de structurele, ofwel organisatorische
aspecten. Deze structuur wordt
ontworpen met een speciaal diagram: het ‘class diagram’ uit de
modelleertaal UML (een voorbeeld in figuur 1). Bij een goed
softwaredesign dient men rekening te houden met het feit dat
de software later uitbreidbaar,
veranderbaar en onderhoudbaar is. Dit laat zich wellicht
goed uitleggen door te kijken
naar het ontwerp van een nieuw
gebouw. Als er niet van te voren
wordt nagedacht over het feit dat
wanneer het gebouw er eenmaal
staat, ook ooit eens de ramen
moeten worden gewassen, zou
de bouw uiteindelijk kunnen
resulteren in een gebouw waarvan de ramen niet goed bereikbaar zijn. Er zijn in de wereld
tal van voorbeelden waarbij dit
daadwerkelijk is gebeurd.
Om bij het realiseren van software het risico
te verlagen, is een aantal principes opgesteld
Over de auteur:
dat moet bijdragen aan de uitbreidbaarheid,
Dave Stikkolorum werkt sinds 2001 als docent aan
veranderbaarheid en onderhoudbaarheid
de Haagse Hogeschool bij de opleiding Technische
van de software. Dit zijn de voor software
Informatica. Hij is daar verantwoordelijk voor
verschillende vakken in het gebied van software
engineers zogenoemde ‘design principles’.
development en verzorgt daar onder andere
Twee voorbeelden hiervan zijn:
de minor ‘Game Development and Simulation’.
•‘single responsibilty’: Het Single responSinds een paar jaar is hij parttime promovendus
sibility principle zegt dat men er naar
bij het LIACS, het informatica instituut van de
moet streven om classes (definitie van
Universiteit Leiden, onder de supervisie van
Prof. Michel Chaudron (Chalmers en Gothenburg
een te programmeren type) elk maar
University, Zweden en deels werkzaam voor LIACS).
één verantwoordelijkheid te geven. Dit
Er wordt bij de experimenten van het onderzoek
om ervoor te zorgen dat bij een veransamengewerkt met dr. Claire
dering in het software-ontwerp de kans
Stevenson van de afdeling
niet te groot is dat een class gewijzigd
Psychologie van de faculteit
Sociale Wetenschappen,
moet worden De kans op een wijziging
Univer­siteit Leiden.
is namelijk groter bij meer verschillende
verantwoordelijkheden. Dit alles houdt
d.r.stikkolorum@liacs.
leidenuniv.nl
het ontwerp en de software beter onderw ww.liacs.nl/~drstikko
houdbaar.
•‘information hiding’: Information hiding
zorgt voor ontwerpbeslissingen die een
class afschermen voor andere classes,
zodanig dat een class niet afhankelijk is redeneerstappen van studenten ingegrepen kan worden
van de implementatie van de andere. En (interventie) om dit redeneren beter te laten verlopen.
voorbeeld hiervan is de bediening van een Er moet dan natuurlijk wel een relatie bestaan tussen
auto: de bediening is al jarenlang hetzelfde, abstractievermogen en de designvaardigheden van de
maar onder de motorkap is de implemen- student. Om dit aan te tonen moeten we twee zaken
tatie behoorlijk veranderd. Het ontwerp is meten: de abstractie-intelligentie en de designvaardigzo gemaakt dat men niet steeds met een heden van de student. Hierna kunnen we de correlatie
nieuwe bediening geconfronteerd wordt.
bestuderen en vervolgonderzoek doen.
✉

Het lastige is nu het combineren van dit Al jaren is er discussie over het al dan niet opnemen van
soort ‘design principles’ in de context van wiskundegerelateerde vakken in aan softwareontwikeen te ontwerpen softwaresysteem. Dit keling gerelateerde opleidingen. De één pleit voor extra
vereist wat we noemen ‘abstract reasoning’. wiskunde om het abstractievermogen van de student te
Ons onderzoek richt zich erop waar in de trainen, de ander pleit voor een vermindering van de
hoeveelheid wiskunde, omdat in de praktijk blijkt dat
deze kennis weinig wordt toegepast. Er bestaan onderzoeken die kijken naar de relatie tussen abstractievermogen en de prestaties van studenten op het gebied
van softwaredesign: sommige vinden geen relatie, terwijl andere dat wel vinden, zij het met een kleine groep
testpersonen. Ons onderzoek tracht hier met een groter
aantal en een eigen test meer duidelijkheid in te krijgen.
We werken met de volgende hypothesen:
H1UML-domeinkennis zal de designvaardigheden
van studenten niet beïnvloeden.
H2Visueel redeneren staat in relatie tot de prestatie
in de design skills test.
H3Verbaal redeneren staat in relatie tot de prestatie
in de design skills test.
H4Kennis van de Engelse taal (taal van de design
skills test) staat in relatie tot de prestatie in de
design skills test.
Eureka! nummer 43 – januari 2014
9
wetenschap
Experiment – Online Software Design Skills Test
Om nu gemakkelijk bij een grote groep studenten de softwaredesignvaardigheden te kunnen meten hebben we onze eigen test
ontwikkeld. Deze test heeft de vorm van een online survey (limesurvey1) en is daardoor heel gemakkelijk af te nemen. Het afgelopen collegejaar (2012/2013) hebben we met deze online test 2 een
experiment gedaan bij twee Europese universiteiten: Chalmers &
Gothenburg University en de Universiteit van Utrecht. Om het
niveau te meten van de designvaardigheden bij studenten werd
gebruik gemaakt van vragen over de eerder genoemde ‘design
principles’. Om te bestuderen of er groei was in het leerproces werd
er een PRE- en POST-test uitgevoerd (zie figuur 2). Er kunnen
meerdere ontwerpen worden gemaakt om hetzelfde probleem op
te lossen. Het is daarom lastig in het algemeen te bepalen of een
design goed of fout is. Zoals in figuur 1 te zien is hebben we daarom
designvaardigheden gemeten door studenten verschillende versies
van een softwaredesign te laten bestuderen (figuur 1: ontwerp A, B,
C en D ) en ze te laten kiezen welk design het beste is bij beschouwing van een bepaald designprincipe (in figuur 1: single responsibility). Voor abstractie-intelligentie gebruiken we een tweetal tests:
figuurreeksen en verbale analogieën.
Fig. 1
De testpersonen waren bachelorstudenten met geen of weinig ervaring op het gebied van softwareontwerp.Beide studentengroepen
hadden vergelijkbare voorkennis en een vergelijkbaar niveau. De test
werd aangeboden
op het moment dat
Fig. 2
de studenten een
cursus met betrekking tot soft­
ware­
design volgden aan
hun universiteit.
1Te verkrijgen via: http://www.limesurvey.org
2Demo op : http://umltest.liacs.nl
10
Eureka! nummer 43 – januari 2014
wel met de post-test. UML-kenWe hebben gekeken naar de nis blijkt geen invloed te hebben
correlatiecoëfficiënten tussen op de prestaties van de studende verschillende tests. Een cor- ten voor de design skills test
relatiecoëfficiënt van .10 wordt (H1). Dat wil zeggen dat we er
gezien als een zwakke relatie, in geslaagd zijn een test te ont.30 as gematigde, en .50 als een werpen over de softwaredesignconcepten en niet over de syntax
sterke relatie.
van de modelleertaal.
Beide tests over abstract redeneren correleerden behoorlijk Opvallend was dat de taal geen
(visueel: r = .377 en verbaal invloed heeft op de softwareder = .380) met de design skills signvaardigheden. We hebben
post-test
(significantieniveau het vermoeden dat dit komt
p < .01). Deze correlatie werd doordat het niveau van beide
niet gevonden met de pre-test. universiteiten hoog was.
Tussen beide tests over abstract
redeneren werd een gematigd Het is zeer aannemelijk te
tot sterke relatie gevonden (r = maken dat de test vooruitgang
.490, p < .01). De taaltest bleek in in leren meet. De studenten
zijn geheel niet te correleren met presteerden beter bij de postde andere tests.
test dan bij de pre-test. Hun
resultaten correleren met hun
Omdat we de studenten volgden tentamenresultaten.
tijdens een cursus, hebben we
ook de tentamenresultaten bij Nu we weten dat abstractie, of
het onderzoek betrokken. Het liever gezegd de aanleg voor
bleek dat ook daar correlatie te abstract denken, gerelateerd is
vinden was (universiteit A; r = aan softwaredesignvaardighe.317 en universiteit B; r = .536, den en dat ons meetinstrument
voor beide p < .01). Verder bleek werkt, kunnen we vervolgstuuniversiteit A betere UML-ken- dies doen. Aangezien de abstracnis te hebben en bleek universi- tie-intelligentie zelf niet aan te
teit B beter te zijn in de Engelse leren is, kunnen we wel kijken
taal.
hoe we deze zo goed mogelijk
kunnen inzetten en/of aanspreUit het experiment blijkt dat ken bij bepaalde redeneertaken.
abstract redeneren (visueel en Bij deze interventies kunnen
verbaal) bijdraagt aan de pres- ook tools ingezet worden zoals
taties voor de software design games. Wij hebben een protoskills test (H2,3). Dit is te con- type ontwikkeld waarin we in
cluderen uit het feit dat er geen een volgende versie de uitkomcorrelatie met de pre-test was sten van dit onderzoek en vermet de abstracte taken, maar wante studies meenemen. !
Correlaties
Het paper ‘Assessing software design skills and their
relation with reasoning skills’ wordt gepubliceerd
in ‘Proceedings of the 8th edition of the Educators’
­Symposium – Models ‘13, ACM/IEEE 16th International
Conference on Model Driven Engineering L
­ anguages
and Systems’ en is te lezen via www.liacs.nl/~drstikko.
Mocht je dit onderzoek interessant vinden en
bij willen dragen, neem dan contact op via:
[email protected].
geschiedenis
‘Wiskunde is een
waarlijk duivelse
machine’
Paul Ehrenfest over de quantumrevolutie
< Paul Ehrenfest en Albert Einstein
op bezoek bij Pieter Zeeman.
Eind jaren twintig van de vorige eeuw werd de Leidse hoogleraar in de theoretische
natuurkunde Paul Ehrenfest veelvuldig overvallen door buien van neerslachtigheid. De
razendsnelle veranderingen in zijn geliefde vakgebied baarden hem ernstige zorgen. Die
veranderingen golden vooral voor het nieuwe onderzoeksgebied van de quantumverschijnselen.
Door: Frans van Lunteren
In zijn briefwisseling met vooraanstaande Europese natuurkundigen klaagde hij zijn nood.
Bij velen vond hij een gewillig
oor. Daaronder bevonden zich
ook diegenen die net als Ehrenfest zelf aan de basis hadden
gestaan van de quantumrevolutie: natuurkundigen als Planck,
Einstein en Schrödinger. Ook
zij dreigden het spoor bijster
te raken. Piepjonge natuurkundigen, gewapend met een
arsenaal aan nieuwe wiskundige technieken, overspoelden
de tijdschriften met artikelen
die voor de oude garde vrijwel
onleesbaar waren. Zij vormden een nieuwe voorhoede die
de oudere generatie verslagen
achter liet. Wetenschappelijke
vooruitgang wordt niet enkel
gekenmerkt door heroïek, maar
evenzeer door diepe tragiek.
De opkomst van de
­theorie
De theoretische natuurkunde
ontwikkelde zich juist in deze
tijd tot een zelfstandig specialisme. In de negentiende eeuw
werd het onderwijs in de theoretische fysica vaak uitbesteed
aan wiskundigen of aan jonge
natuurkundigen die vervolgens een hoogleraarschap in
de experimentele natuurkunde
in de wacht probeerden te sle-
pen. Die laatste positie ging
immers gepaard met de prestigieuze leiding over een universitair laboratorium. Maar
in het begin van de twintigste
eeuw werden er steeds meer
leerstoelen voor theoretische
natuurkunde ingesteld en zelfs
aparte instituten. Theoretische
natuurkunde was niet langer
een opstapje in een academische loopbaan, maar werd een
volwaardig carrièredoel. Die
verandering ging gepaard met
een snelle specialisatie, die
zich vooral manifesteerde in
een uitbreiding van het wiskundig gereedschap en een
toenemende abstractie van de
theorieën. Waar rond 1900
theoretici nog konden volstaan
met partiële differentiaalvergelijkingen, goochelden zij dertig
jaar later met waarschijnlijkheidsrekening, vectoren, tensoren, matrices, Hilbertruimtes,
groepen en spinoren.
Daarmee veranderden
ook de aard en het doel van
de theoretische natuurkunde.
Oudere natuurkundigen als
Boltzmann, Planck en Lorentz,
Ehrenfests Leidse voorganger,
streefden vooral naar het formuleren van een inzichtelijk
natuurkundig
wereldbeeld,
gebaseerd op een handvol fundamentele begrippen en wetten.
De een zocht het fundament
van de fysica in uiterst kleine
materiedeeltjes en de wetten
van de mechanica, de ander in
elektrische ladingen en vel-
Eureka! nummer 43 – januari 2014
11
geschiedenis
1912
Ehrenfest volgt Lorentz op in Leiden
1900
Stralingstheorie
(Planck)
1906
Quantumtheorie
van ­soortelijke
warmte (Einstein) 3
19
3
19
5
0
Ehrenfest en leerlingen in het Leids >
Instituut voor Theoretische fysica.
hem besteed en die liet hij dan
ook graag aan zijn medewerkers
over. Hij was vooral geïnteresseerd in de grondslagen van de
natuurkunde. Of het nu ging om
de statistische mechanica (zijn
specialiteit) , de relativiteitstheorie, of de quantummechanica,
hij wilde vooral weten wat die
wiskundige formules fysisch
betekenden. Dat ‘begrijpen’ ging
hem echter steeds moeizamer
af. Zijn rol als onderzoeker leek
al enige tijd uitgespeeld, maar
ook als docent meende hij uiteindelijk hopeloos te falen. Hij
rekende het tot zijn taak om zijn
leerlingen zo snel mogelijk in te
voeren in de frontgebieden van
het onderzoek, maar die waren
hem inmiddels geheel vreemd
geworden.
Al in 1926 klaagde hij
in een brief aan Einstein over
indigestie ten gevolge van het
‘unendlicher Heisenberg-Born-
Dirac-Schrödinger Wurstmachinen-Physik-Betrieb’.
Dat
was nog deels gekscherend.
Twee jaar later was zijn toon
veranderd. Zo bekende hij in
een brief aan zijn leerling Kramers het spoor volledig bijster te
zijn. Aan zijn Russische vriend
Joffe schreef hij zich te voelen
als een hond die, inmiddels
volledig uitgeput, achter een
tram aanholt waarin zich zijn
baas bevindt. ‘Hoe hatelijk is
alleen al die wiskundige pest
waarin de gehele theoretischnatuurkundige literatuur verdronken is’. De oorzaak was de
publicatiedrift van jonge natuurkundigen als Von Neumann,
met zijn ‘vreselijke wiskundige
kanonnen’ en zijn ‘onleesbaar
gecompliceerde formules’. Ook
< Ehrenfest en Einstein met
Ehrenfests zoon.
12
1933
Ehrenfest
beëindigt zijn
leven 25
19
20
19
Zowel in zijn onderwijs als in zijn
onderzoek draaide bij Ehrenfest
alles om inzicht. Lange wiskundige afleidingen waren niet aan
1925
Matrixmechanica
(Heisenberg) 1923
Ehrenfest richt
De Leidsche Flesch op
15
19
5
0
Vreselijke wiskundige
kanonnen
10
19
0
19
0
19
den en de wetten van de elektrodynamica. Wiskunde was bij
dit alles enkel een hulpmiddel,
dat het zicht op de diepere aard
van de werkelijkheid niet in de
weg mocht staan. Deze hang
naar inzicht maakte geleidelijk
plaats voor een meer pragmatische kijk op natuurkundige
theorieën. Die dienden steeds
meer als wiskundig instrument
voor kwantitatieve voorspellingen. Als die overeenkomen
met in laboratoria verrichte
metingen is het werk voltooid.
De vraag wat die theorieën ons
zeggen over de aard van de werkelijkheid werd geleidelijk aan
als niet ter zake doend terzijde
geschoven. Voor mensen als
Einstein en Ehfrenfest was dat
een gruwel.
1913
Quantumtheorie
van atoom (Bohr) 1926
Golfmechanica (Schrödingen) Quantumalgebra (Dirac) Eureka! nummer 43 – januari 2014
de jonge Oppenheimer, tijdelijk
op bezoek in Leiden, had in
Ehrenfests ogen de neiging
fysisch problemen onmiddellijk te lijf te gaan met zwaar
wiskundig geschut, zonder
eerst diep na te denken. ‘Zij
voeren allen als apen hun gezamenlijke dansjes uit’.
Ehfrenfests
correspondenten beaamden zijn
diagnose. Planck en Einstein
bekenden dat ze de jonge Britse virtuoos Dirac nauwelijks
meer konden volgen. In Einsteins woorden: ‘Ik heb moeite met Dirac. Dit balanceren
op het duizelingwekkende
pad tussen genialiteit en gekte
is afschuwelijk.’ Max Born
klaagde eveneens over de stijl
van de jonge fysici. Hij beschuldigde Oppenheimer ervan
door zijn roekeloos najagen van
elk nieuw idee de theoretische
Ehrenfest en leerlingen (vlnr Gerhard Dieke, Samuel Goudsmit, Jan
Tinbergen, Paul Ehrenfest, Ralph Kronig en Enrico Fermi)
natuurkunde in ­Göttingen tot
stilstand te hebben gebracht.
Schrödinger was nog scherper in zijn uitlatingen. Hij
vergeleek de publicatiedrift van
de jongeren met ‘verfoeilijke
masturbatie, erger want perverser dan de fysieke variant’.
Jonge theoreten als Neumann,
Wigner en London ontbeerden
volgens hem een helder inzicht
in de theoretische natuurkunde. Het heeft ze er overigens niet van weerhouden een
enorme reputatie op te bouwen
als theoretisch fysicus.
Uitsluitend praktisch
resultaat
Ehrenfest zag in die wiskunde
bovenal een verlengstuk van de
moderne samenleving waarin
de oprukkende techniek mensen
vervreemdde van hun omgeving. ‘Wiskunde is onmenselijk
zoals elke waarlijk duivelse
machine en het doodt iedereen wiens ruggenmerg niet is
aangepast aan de beweging van
de tandwielen’. Zoals veel tijd-
genoten sprak hij in dit verband
ook wel van ‘Amerikanisering’.
Zelf had hij een aantal keer
Amerika bezocht. Hij bewonderde de energie en openheid
van het Amerikaanse volk, maar
verafschuwde hun pragmatisme.
Doeners waren het, geen denkers. Het Amerikaanse onderwijs
was volgens hem uitsluitend
gericht op praktisch resultaat.
Daardoor hadden de Amerikanen al te simpele opvattingen
over ‘het rassenprobleem en
immigratie, het bestrijden van
mijnwormziekte en malaria,
over Einsteins relativiteitstheorie, radio en dynamomachines’.
Tegelijkertijd realiseerde
Ehrenfest zich dat Amerika op
termijn Europa ook in wetenschappelijk opzicht zou overvleugelen. Dat proces zette al
in na Ehrenfests zelf gekozen
dood in 1933. Daarmee groeide de instrumentele kijk op de
natuurkunde. Ten tijde van de
koude oorlog leerden Amerikaanse natuurkundigen enigszins filosofische vragen te
Over de auteur:
Frans van Lunteren studeerde natuurkunde in
Utrecht, alwaar hij vervolgens promoveerde op een
wetenschapshistorisch proefschrift over zwaartekrachttheorieën van Newton tot Einstein. Sinds
2002 werkt hij halftijds aan de Amsterdamse VU als
hoogleraar in de geschiedenis der natuurwetenschappen en sinds 2007 bekleedt hij een soortgelijke leerstoel in Leiden. Wat hem daarin fascineert
is de groeiende rol van de natuurwetenschap in
een moderniserende samenleving en de weerslag
die die maatschappelijke veranderingen hebben
op de aard van die wetenschap zelf. Zowel de wijze
van wetenschapsbeoefening als de resulterende
beelden van de natuur lijken in veel
opzichten een weerspiegeling van
de veranderende samenleving.
Bovenal kun je je als wetenschapshistoricus ongestraft
met werkelijk alle denkbare
onderwerpen bezig houden.
[email protected]
✉
schuwen. Nadenken over ruimte en tijd of exotische zaken
als quantumverstrengeling gold
als slecht voor je carrière. ‘Shut
up and calculate!’ werd het
parool. Dat tij is inmiddels weer
wat gekeerd. Maar de vraag bli-
jft wat nu eigenlijk het voornaamste doel is van de natuurkunde: inzicht in de aard van
de werkelijkheid óf lucratieve
toepassingen als snellere computers, slimmere smartphones,
en krachtigere wapens. !
Eureka! nummer 43 – januari 2014
13
cultureel
Onze rondleiding door de Pieterskerk begint in een voor het publiek afgesloten wandelgang: Frieke Hurkmans, directeur-bestuurder van de Stichting Pieterskerk, brengt ons vanaf de kosterswoning naar het monument. Eenmaal aangekomen in de grote ruimte horen we zacht op de achtergrond een bandje met orgelmuziek, wat zich rustig mengt met
het voorzichtige gefluister van het handjevol bezoekers.
'De Pieters­kerk herbergt
veel interessante
verhalen, die je bij een
vlug bezoek niet snel
leert kennen'
Mensen uit de stad kennen het kerkgebouw vooral van open dagen,
evenementen, de opening van het academisch jaar en tentamens
van de grotere Leidse studies. Aan de ene kant is de Pieterskerk
een grote congreszaal met hier en daar een pilaar, die zich uitstekend leent voor dit soort gelegenheden. Aan de andere kant kent
de Pieterskerk een lange geschiedenis en herbergt ze inmiddels
veel interessante verhalen in hoeken en kieren, die je bij slechts een
vlug bezoek niet snel leert kennen.
Katholieke kerk
Het bijna 900 jaar oude monument was in het begin slechts een
kleine kapel. Toen de Graven van Holland naar ‘s-Gravenhage
verhuisden, werd de kapel aan de stad geschonken. Voor de wijding aan de heiligen Petrus en Paulus wordt het jaartal 1121 aangehouden. Deze Pieter- en Pauluskerk had al snel behoefte aan
meer ruimte, aangezien de bevolking van de stad gestaag groeide.
De Hooglandse Kerk bestond immers nog niet en daarmee was de
Pieter- en Pauluskerk de centrale kerk van de stad Leiden.
Het is lastig voor te stellen dat de Pieterskerk ooit een katholieke kerk was: alle bakstenen muren, houten plafonds en netjes
14
Eureka! nummer 43 – januari 2014
900
jaar
Het
bijna
900
jaar oude monument was in het
begin slechts een
kleine kapel.
gewitte oppervlakken waren ooit van top tot
teen beschilderd met Bijbelscènes, heiligen en
engelen. Waar ruimte was voor een heiligenbeeld kon je er een vinden. Hoe meer goud,
hoe beter. In totaal was de kerk bezaaid met
zo’n 45 altaren van verschillende gildes en
rijke families, met ieder een eigen priester
en koor. De rust die de ruimte vandaag de
dag uitstraalt (en die de bezoekers proberen
te handhaven door te fluisteren en rustig te
lopen) is niet van alle tijden. De vele altaren
met elk hun eigen bezigheden zorgden voor
het nodige geluid, om nog maar te zwijgen over
het verkeer door het transept: dit dwarse stuk
van de kerk (ook wel dwarsschip genoemd)
was een veelgebruikte route om met paard en
wagen van de ene naar de andere kant van de
kerk te komen. Al met al was het dikwijls een
herrie van jewelste. Daarnaast werd al in de
katholieke tijd de kerk regelmatig gebruikt
voor grote feesten - misschien zelfs iets uit-
bundiger dan we ons vandaag de dag kunnen indenken. Het sacrale idee dat we vandaag de dag bij het kerkgebouw hebben, is
niet altijd van toepassing geweest.
Protestantse kerk en monument
In de zestiende eeuw had het kerkgebouw
kathedrale omvang aangenomen: het was
toen een prestigeobject van de Katholieke Kerk. De Beeldenstorm die in 1566
in de nacht van 25 augustus het kerkgebouw aandeed, maakte echter een einde
aan de versieringen. Niet alleen beelden
en afbeeldingen van Bijbelse figuren werden vernield, ook de meeste liturgische
objecten werden gestolen of vernietigd.
Een van de weinige schilderijen die, met
dank aan stadssecretaris Jan van Hout, de
Beeldenstorm ongeschonden is doorgekomen, is het altaarstuk ‘Het laatste oordeel’ van Lucas van Leyden. Momenteel is
deze te vinden in Museum De Lakenhal.
Na de Beeldenstorm is de Pieterskerk een
protestantse kerk geworden. Hierbij is de
binnenkant vrijwel geheel wit geschilderd. Bepaalde objecten zijn intact gelaten, zoals glas-in-loodramen. Ook overgebleven zijn de gildenborden op sommige
pilaren. Deze zijn momenteel eigendom
van de Lakenhal, die ze in bruikleen heeft
gegeven aan de Stichting Pieterskerk.
Tegenwoordig is de Pieterskerk een monument en worden er geen diensten meer in
gegeven. In deze seculiere tijd is besloten
de witte laag van de muren af te halen.
Vandaag de dag vind je alleen nog het koor
en de gewelven nog in de hervormde witte
staat. De rest van het kerkgebouw vertoont
weer bakstenen en houtreliëf. Je ziet dus de
Pieterskerk met zowel neutrale als protestantse eigenschappen.
Graven
Een groot deel van de vloer van het kerkgebouw is bedekt met grafstenen. Momenteel
zijn alle graven “geschud”, oftewel leeggehaald. Een graf binnen in de kerk was
enorm duur, vandaar dat alleen rijke en
voorname mensen zich dit konden veroorloven. De term “rijke stinkerd” refereert
dan ook aan de stank die zich dagenlang
ophield in het kerkgebouw zodra er weer
een welvarend persoon binnen de muren
begraven moest worden.
Over de auteur:
Tom Warmerdam is masterstudent Cosmology aan de Universiteit Leiden.
Na zijn dubbele bachelor natuurkunde/sterrenkunde besloot hij in Leiden
te blijven, waar hij reeds enkele jaren actief is binnen verscheidene
commissies van De Leidsche Flesch. Sinds kort zit hij in de
eindredactie van de Eureka!.
✉
[email protected]
Een graf in de kerk draaide om prestige
en prominentie. Als er genoeg geld was
kon er ook een rouwbord gemaakt worden
met vaak een overdreven zielig engeltje
erop. Om aan te geven welk rouwbord aan
de muur bij welk graf op de vloer hoorde,
werd de grafsteen voorzien van een pijltje.
Zo kon je aan de grafsteen zelf al zien dat
de begraven persoon dubbel rijk was.
Link naar universiteit en weten­
schap
De universiteit heeft sinds haar oprichting altijd een hechte band gehad met de
Pieterskerk. Zo is de oprichtingsakte van
de universiteit in de Pieterskerk getekend
en worden ieder jaar de opening van het
academisch jaar en de dies natalis in de
Pieterskerk gevierd. Ook zijn veel belangrijke wetenschappers in de Pieterskerk
begraven. Zo is er een gedenkmonumentje
gemaakt voor Herman Boerhaave, inclusief een stuk vloer dat niet met een grafsteen bedekt is maar met straatstenen: wellicht komt hier ooit nog een steen voor hem
te liggen. Een stukje verderop hangt een
bekend epitaaf: vergezeld van een wiskundig proefschrift over het getal pi vinden
we een eerbetoon aan Ludolph van Ceulen. Een replica hiervan is te vinden in het
Snelliusgebouw waar het Mathematisch
Instituut gehuisvest is. Aan de muur achter
deze zuil hangt een gedenksteen voor Willebrord Snel(lius) naast een voor Clusius.
Kortom, het “sterft” van de wetenschappers in onze Pieterskerk.
Rentmeesterskamer
Verstopt aan het uiteinde van een lange
voor het publiek afgesloten gang bevindt
zich de Kerkrentmeesterskamer. Deze
heeft een zeventiende-eeuws interieur en
werd gebruikt als vergaderruimte voor de
toenmalige kerkrentmeesters, die over het
geld van de kerk gingen. Bijzonder aan
deze ruimte is onder andere het goud-
leerbehang. Dit is niet gemaakt van goud,
maar doordat het vernis een legering aangaat met het gebruikte zilver komt er een
goudkleurige gloed over het kalfsleer. Aan
de linkerzijde staat een kast die nog steeds
gebruikt als glazenkast. Het gerucht ging
dat de kamerheer, die zorgde voor glazen,
drank en al wat de rentmeesters nodig
hadden, via de kast in de wijnkelder kon
komen. De mysterieuze trap die vanaf de
kast naar de kelder zou leiden, werd na
lang zoeken echter niet gevonden.
Wijnkelder
Tijdens het laatste deel van de rondleiding
krijgen we de voormalige kosterswoning
te zien. Deze werd tot de zomer van 2011
bewoond, waarna het weer in het bezit
van de Pieterskerk kwam. Bij deze woning
horen ook een binnenplaatsje en een kelder,
die de kerk goed kon gebruiken, aangezien
deze verder geen echte opslagruimte heeft.
Bij het installeren van een nieuwe vochtregulerende installatie aan het eind van
de zomer van 2013 werd echter een dunne
muur ontdekt in de kelder. Wat bleek?
Hierachter was een traptrede te vinden!
Snel werd de volledige trap richting de
Kerkrentmeesterskamer blootgelegd. Zo
blijkt een jarenlang vermoeden dat de kelder voor drankopslag bedoeld was, opeens
waar te zijn. Er is onlangs dan ook besloten
om er weer een wijnkelder van te maken.
Waar deze laatstgenoemde anekdote een
goed voorbeeld is van een directe connectie met het verleden, kom je ook in de
Pieterskerk zelf voortdurend de geschiedenis tegen. Studenten uit Leiden hebben het
voorrecht te studeren aan de oudste universiteit van Nederland met al zijn geschiedenis. De Pieterskerk herbergt dit culturele
en wetenschappelijke erfgoed van de universiteit. !
Eureka! nummer 43 – januari 2014
15
fotoreportage
De
Pieterskerk
foto's: Pim Overgaauw
Het orgel in de Pieterskerk
bevat nog steeds een
gedeelte van het originele
pijpwerk uit 1446.
Het transept werd
vroeger gebruikt
om met paard
en wagen van
de ene naar de
andere kant van
de Pieterskerk te
komen.
Orgel
Boerhaave heeft niet alleen een
gedenkmonument in de Pieterskerk: er is
ook een stuk vloer voor hem gereserveerd,
mocht er ooit nog een grafsteen voor hem
worden gemaakt.
16
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Graf Boerhaave
Het schoenmakersgilde is nog
steeds
vertegenwoordigd in de Pieters
van een gildebord uit de kathkerk door middel
olieke periode.
Transept
In de prachtig versierde
Kerkrent­meesterkamer werd
vergaderd over het geld van
de Pieterskerk.
Gildebord schoenmakers
Afgelopen
zomer is in
de kelder
een geheime
trap naar
de Kerk­rent­ r
meesters­kame
ontdekt. De u
kelder wordt rnd
gerestauree r.
tot wijnkelde
Kerkrentmeesterskamer
Wijnkelder
Eureka! nummer 43 – januari 2014
17
wetenschap
The quest for compact m
galaxies in the nearby
Door: Pim Overgaauw en
Annemieke Verbraeck,
bachelorstudenten
­Sterrenkunde
Supervisors: Marijn Franx,
Daniel Szomoru,
Jesse van de Sande
In the last decade, many studies have found
that quiescent galaxies compose a big part
of the massive galaxy population at high
redshift, or z ≥ 2, which is ~ 10 billion years
ago. Van Dokkum et al. (2008) observed
nine massive, quiescent galaxies at z ~ 2.3
and compared them to galaxies from the
Sloan Digital Sky Survey (SDSS), a survey
of the nearby universe. They found that
the nine galaxies had a median mass of ~
1.7 × 1011 M◉ and a median effective radius
of only ~ 0.9 kpc. Meanwhile, galaxies in
SDSS with the same mass have an effective
radius of ~5.0 kpc.
This means that the nine galaxies at z ~ 2.3
are about 4-6 times smaller than SDSS galaxies with the same mass. These kind of
compact, massive, quiescent galaxies have
not yet been found in the nearby universe!
Which is why we are on a quest to find
them.
There are several explanations as to why
compact, massive, quiescent galaxies have
not been found at low redshift yet. The first
is that the quiescent galaxies, which contain very low amounts of gas, could evolve
through, for example, “dry” mergers
between galaxies. A dry merger is a merger
between gas-poor galaxies, so it has little
to no effect on star formation. These dry
mergers can be divided into two kinds,
ma jor and minor mergers. Major mergers
occur when two galaxies of the same size
collide, resulting in a larger and more massive galaxy.
18
Eureka! nummer 43 – januari 2014
1
Introduction
In February 2013 Annemieke and I started to work on our bachelor thesis. Our goal was to search for a specific kind of galaxy
in the nearby universe. The galaxies we were looking for had to be quiescent,
which means they have a very old stellar population, because no new stars are
formed in the system. On top of that we needed the galaxies to be massive and
compact. In this article we present a short overview of why we needed to go on
this quest, how we approached it and what our findings were at the end.
with roughly the same density. Minor
mergers occur when one of the galaxies is significantly larger than the other,
causing the larger galaxy to grow in size
faster than in mass, so that the density
goes down. A combination of these
mergers could be
a good candidate
to explain why the
compact, massive,
quiescent galaxies
in the nearby universe are not as compact as 10 billion
years ago. However,
Nipoti et al. (2012)
concluded
that
minor and major
mergers are not sufficient to explain
the observed size
growth of these galaxies within the current understanding
of the universe. If this is true, there have
to be other processes that contribute to
the size evolution. Or, if there are no
other such processes, there should be
compact, massive, quiescent galaxies left
at z = 0, the present day.
Another explanation for the lack of these
kind of compact galaxies at low redshift
is that SDSS is incomplete. It is important that there is no stellar contamination in the sample (meaning there are
only galaxies in our sample, not stars),
but in some cases it is very difficult to
distinguish between stars and galaxies;
unresolved or marginally resolved galaxies (galaxies that appear smaller than
the resolution of the
telescope) can look
like stars. The stargalaxy separation
SDSS uses might
be insufficient and
some of the more
compact and possibly
unresolved
galaxies could have
been misclassified
as stars.
Given both explanations for the lack of
compact,
massive,
quiescent galaxies
in the nearby universe, we expect to
find these objects in the nearby universe.
Of course we can’t search in SDSS if they
indeed misclassifed the galaxies as stars.
That is why we used a new survey of the
sky which had just been released, called
the Galaxy And Mass Assembly (GAMA).
This survey uses a different star-galaxy
separation, which applies not only the
size criterium used by SDSS, but also
a colour selection, to make sure small,
compact galaxies will not be left out of
the catalogue.
'Unresolved
or marginally
resolved
galaxies
can look
like stars'
massive quiescent
by universe
2
Quest
To find candidates for the compact, massive, quiescent galaxies we search for the galaxies in GAMA
that were classified as “star” in SDSS. SDSS has a type classification
for different kinds of objects; stars, galaxies, Quasi-Stellar Objects
(QSO), etc. As “type = 6” is the flag for the object classification “star”,
from here on we will use the term “Type 6 objects” to prevent confusion for the words galaxy and (classified as) star.
To distinguish between star-forming and quiescent galaxies we use a colour
selection based on the whole population. Quiescent galaxies, unlike star
forming galaxies, have a very strong 4000 Ångstrom break (a big jump in
flux at 4000 Ångstrom), which can clearly be seen in Figure 1 (Kriek et
al. 2009). The 4000 Ångstrom break is caused by the absorption of high
energy radiation from metals in the stellar atmospheres of old stars and
by a deficiency of hot, young, blue stars. We use this feature by comparing
the magnitudes of the galaxies in two wavelength regimes, one before (the
u-band, which is centered at 3551 Å) and one after the break (the r-band,
which is centered at 6165 Å). For quiescent galaxies the u − r colour is redder as compared to the star forming galaxies. As can be seen in Figure 2, in
the redshift slice 0.1 < z ≤ 0.15 there is an obvious bimodality between red
and blue galaxies. For larger redshift ranges, the bimodality is less visible,
but the two groups are still clearly separable. Based on these figures we take
the simple selection criterium u − r > 2 for quiescent galaxies.
Figure 1: Top: stacked spectra of quiescent
galaxies. Bottom: stacked spectra of starforming galaxies. We use the 4000 ångstrom
break, clearly visible in spectra of quiescent
galaxies as a dominant feature to select these
galaxies. (Figure from Kriek et al. 2009.)
Figure 2: Magnitude-colour contourplot
for different parts of our sample of GAMA
galaxies. Left: redshift slice of 0.1 < z ≤ 0.15. An
obvious bimodality can be seen between the
red and the blue population, Right: redshift
slice of 0.1 < z ≤ 0.3. The bimodality is less
visible in this figure, but the red population
is still clearly separable from the whole sample. Based on these figures we take the simple
selection criterium u − r > 2 for red galaxies.
Eureka! nummer 43 – januari 2014
19
wetenschap
3
Results
In Figure 3 we show the magnitudecolour diagram of our sample including the Type 6 objects. Most of these objects are
very blue and only five are red, according to our colour selection. Considering the estimation of Trujillo
et al. (2009), that without size evolution from z > 2
to the present there should be several thousands
compact, massive, quiescent galaxies in SDSS, we
expected to see more red galaxies and were surprised by the relatively large amount of blue Type 6
objects in our selection.
Figure 3: Magnitude-colour diagram of the sample in differ- ent redshift
slices in the redshift range 0.1 < z ≤ 0.3. Grey dots represent the entire
population. The large red and blue dots are red Type 6 and blue Type 6
objects respectively, according to our colour selection derived from Figure 2. Most of the Type 6 objects are very blue, and only five are red.
Figure 4: Spectra and images of the five red Type 6 objects in the sample.
The yellow line in the spectra indicates the place of the 4000 Ångstrom
break. As this break is clear in the first three spectra, these are quiescent galaxies. The other two spectra do not show a visible 4000 Ångstrom
break and it is not clear whether the peaks in the spectra are emission
lines or noise. Shown with a green line is the OII emission line, which is
an indicator for either AGNs or star-forming galaxies (Yan et al. 2006)
and which coincides with peaks in these two spectra.
20
Eureka! nummer 43 – januari 2014
We looked at the spectra and images of the five red objects
we found, Figure 4, and saw that three of them had clear
4000 Ångstrom breaks, meaning they are definitely quiescent. The other two spectra do not show a clear 4000 Ångstrom break. These two galaxies could be dust-obscured
starburst galaxies or Active Galactic Nuclei (AGN) instead
of quiescent galaxies.
Once we had determined the masses and sizes of our objects
we were able to determine if they are not only quiescent, but
massive and compact as well. In Figure 5 we show a masssize diagram and a mass-density diagram of the whole sample
with the Type 6 objects clearly indicated within this sample.
We find that our Type 6 objects are indeed compact,
~2-3 times smaller than their SDSS counterparts at similar masses. We also find superdense massive galaxies, with
masses of ~ 1011 M◉ and radii below 1 kpc. The Type 6 objects
have a median density which is ~100 times higher than the
median density in the whole sample!
Figure 5: Left: Mass-size diagram
of the whole sample and the Type 6
objects. Right: Mass-Density diagram
for the same samples. In both diagrams the small light blue and light red
dots are the blue and red objects from
SDSS, respectively. The dark blue and
dark red dots are our Type 6 objects
and the large red stars our three compact, massive, quiescent Type 6 objects.
In the mass-size diagram the red and
blue line are the running medians for
red and blue objects.
4
Conclusion
The three compact, massive, quiescent objects we found are amongst the most massive
objects in our sample, with a median mass of 2.13 × 1011 M◉, a median size of 0.8 kpc and a
median density of 6.61 × 1010 M◉ kpc−3. To see how compact these galaxies are, we compare them to SDSS red
sequence galaxies in the same mass-range.
We found that the median density
of our compact, massive, quiescent
galaxies is ~300 times higher than the
densities of local red sequence galaxies
of the same mass! The galaxies at
z ~ 2.3 that van Dokkum et al. (2008)
researched had a median density
~ 180 times larger than red sequence
galaxies at the same masses.
If we rely on the radii from SDSS we
have found compact, massive, quiescent galaxies in the nearby universe,
comparable to the galaxies van Dokkum et al. (2008) found. However, we
only found a small number of these galaxies. Only three out of the 11490 massive SDSS red sequence galaxies (M >
1011M◉) in our sample are also compact
(re < 1 kpc), which is only ~ 0.0003%.
Only four out of 14285 massive SDSS
galaxies (including blue galaxies) are
compact as well as massive.
According to Trujillo et al. (2009),
several thousands of compact, mas-
sive galaxies should be found in SDSS.
Even though GAMA covers a smaller
part of the sky than SDSS (~ 280 eg2
instead of 6750 deg2) we expected to
find several dozens of compact, massive galaxies. However, we only found
three of them. We have to conclude
that compact, massive, quiescent galaxies have to undergo significant size
evolution from z ~ 2 to the present. !
Over de auteur:
Over de auteur:
Pim Overgaauw is bachelorstudent Sterrenkunde aan de
Universiteit Leiden. Hij is nu bezig met het afronden van zijn
bachelorstudie, om begin 2014 met een master Research in
Astronomy te beginnen. Samen met Annemieke
heeft hij zijn bachelorscriptie, getiteld “The Quest
for Compact Massive Quiescent Galaxies in the
Nearby Universe.”, geschreven onder begeleiding
van Marijn Franx, Daniel Szomoru en Jesse van de
Sande. Hij was enkele jaren geleden bestuurslid van
De Leidsche Flesch en is nog steeds actief in
allerlei aspecten van de vereniging.
Annemieke Verbraeck is een bachelorstudent Sterrenkunde aan
de Universiteit Leiden. Ze is nu bezig met een schakelminor bij
Technische Informatica aan de Technische Universiteit in Delft,
zodat ze volgend jaar kan beginnen aan een master Computer
Science. Samen met Pim heeft ze een bachelorscriptie,
getiteld “The Quest for Compact Massive Quiescent
Galaxies in the Nearby Universe.”, geschreven onder
begeleiding van Marijn Franx, Daniel Szomoru en
Jesse van de Sande. Ze was in vooral in haar eerste
studiejaren actief bij De Leidsche Flesch en heeft
twee keer een studiereis georganiseerd.
✉
[email protected]
✉
[email protected]
Eureka! nummer 43 – januari 2014
21
interview
Door: Kevin Widdershoven, bachelorstudent natuurkunde en
geschiedenis, en Ellen Schlebusch, masterstudent wiskunde
Foto's: Pim Overgaauw
Interview
met Wessel
Valkenburg
‘Een verre
spiegel
maakt je
heel jong’
22
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Op 14 september heb je de eerste Leidse
versie van Ig Nobel 24/7 gewonnen. Wat
houdt deze 24/7-wedstrijd precies in?
Het is allemaal entertainment rondom de echte
Ig Nobelprijzen, die in Harvard worden uitgereikt. De
Ig Nobelprijzen zijn een parodie op de Nobelprijzen en
eren werk waar je eerst om moet lachen en daarna over
moet nadenken. In Harvard maken ze van de uitreiking altijd een hele show en komen er ook mensen om
hun wetenschappelijke werk uit te leggen in 24 seconden en daarna samen te vatten in 7 woorden. Degene
die dit het beste doet wordt de winnaar van de Ig Nobel
24/7-wedstrijd.
Dit jaar is de 24/7-wedstrijd, bestaande uit twee voorrondes en een finale, voor het eerst ook in Leiden georganiseerd. De officiële opdracht is dat de uitleg van
24 seconden technisch is en dat de samenvatting van
7 woorden voor de leek is. Maar om
in 24 seconden technische uitleg te
geven is natuurlijk onmogelijk. Ik
heb me daar zelf ook bewust niet
aan gehouden. Die zeven woorden
gelden als een mooie uitsmijter en
die 24 seconden kun je natuurlijk
heel goed gebruiken om die uitsmijter in te leiden. Dat heb ik dus
ook gedaan. Hoe ik dan technisch
tot die conclusie van 7 woorden
ben gekomen, dat kun je niet uitleggen in 24 seconden.
Hoe ben je erbij gekomen
om mee te doen?
Hoe was de finale?
Er waren drie deelnemers, de bioloog Menno Schilthuizen, Youp van ’t Hek en ik. Ik ben er natuurlijk apetrots
op dat ik van Youp van ’t Hek heb weten te winnen. Ik
heb begrepen dat hij het ook niet makkelijk vond om
slechts 24 seconden iets te vertellen. Uiteindelijk speelde
hij dat wel klaar, natuurlijk; hij is een meester in toneelkunst. Als je technisch de verhalen bekijkt, denk ik dat
Youp van ’t Hek zijn tekst toch wel beter was dan de
mijne. Het was rustiger, hij had heel duidelijk een verhaallijn en de grap aan het einde sloot daar perfect bij
aan. Ik heb ook wel gepoogd dat te doen, maar ik merkte
dat ik toch wat moeite had om het in die 24 seconden
klaar te krijgen en daardoor wat sneller ben gaan praten.
Ik wilde natuurlijk ook een wetenschappelijk stukje tekst
uitleggen; dat was voor Youp van ‘t Hek makkelijker. Hij
kon gewoon een passage uit de werkelijkheid vertellen, zonder iets daaromheen te hoeven uitleggen. Zijn
verhaal ging erover dat hij de sociale
wetenschap totaal niet vertrouwt. Alle
sociale wetenschappers zijn wat hem
betreft Stapel. Dat is natuurlijk ook wel
heel mooi gevonden.
‘Ik ben er
natuurlijk
apetrots op
dat ik van
Youp van
’t Hek heb
weten te
winnen’
Het was niet mijn idee. De organisator heeft zijn contacten benaderd en gevraagd of zij jonge
wetenschappers wisten die dit
wel konden. Zo kwam hij terecht
bij de directeur van het InstituutLorentz. Die stelde mij voor en meende dat ik dat wel
zou kunnen en dat ik het leuk zou vinden. Dat ik het
leuk zou vinden, dat klopte.
En dat je het kon ook blijkbaar. Hoe heb je
je voorbereid?
Het was niet makkelijk. Ik heb er steeds wel een of twee
dagen voor genomen om te bedenken wat ik precies
ging zeggen, want in 24 seconden moet je elk woord
afwegen. En als je dan eenmaal een tekst hebt die 24
seconden lang is, dan ben je er uiteindelijk toch niet
tevreden mee, omdat de boodschap eigenlijk helemaal
niet overkomt. Je moet steeds schaven tot je uiteindelijk uitkomt bij de boodschap die je echt over wilt brengen. Als je dat eenmaal weet, dan kun je daaromheen
een paar zinnen neerzetten. Meer dan een paar zinnen
kun je ook niet zeggen in 24 seconden.
Ik denk dus dat het publiek ook wel een
beetje een vooroordeel heeft. Ze weten
dat Youp van ’t Hek heel goed is, dus
die kan heel moeilijk zichzelf overtreffen en heeft daarmee een veel grotere
opgave dan ik. Ik ben een onbekend,
jong persoon, die het heel enthousiast
ook maar probeert. Dat is makkelijker
scoren bij het publiek, denk ik.
Hoe is de winnaar uiteindelijk
bepaald?
Dat was met behulp van een applausmeter. Eén van de Ig Nobelprijzen,
de Ig Nobelprijs van de Vrede, ging
dit jaar naar Lukashenko, de dictator
van Wit-Rusland, omdat hij een verbod op publiekelijk applaudisseren heeft ingesteld. Het enige wat het
publiek daar kan is, als hij een toespraak geeft, middenin gewoon beginnen te applaudisseren om het te
laten ophouden. En dat heeft hij dus verboden. Maar,
nog mooier, daarna hebben ze een boete uitgedeeld aan
iemand wegens applaudisseren in het openbaar, aan
een man met één arm. Tijdens de 24/7-lezingen hier in
Leiden had de organisatie, om in dat thema te blijven,
het publiek verplicht om met één arm te applaudisseren.
Dat betekende dus dat je met je buurman moest klappen. Daar had het publiek ontzettend veel lol in.
Waarover ging jouw 24/7-lezing?
Over of wij in het midden van het heelal wonen of niet.
Binnen de wetenschap is het soms moeilijk om aan dit
thema te werken. Je moet je boodschap heel erg voorEureka! nummer 43 – januari 2014
23
interview
zichtig brengen, want als je niet oppast, dan denken
mensen meteen dat je anti-Galileïsch praat en dat je de
weg kwijt bent. De motivatie voor mij om dit te onderzoeken is niet dat ik denk dat we in het midden van het
heelal wonen, maar juist dat het tot nu toe alleen maar
een idee is dat we niet in het midden wonen. Filosofisch
gezien is dit idee wel heel goed te onderbouwen, want je
kunt wetenschappelijk weinig aanvangen met het heelal
als je niet aanneemt dat het overal is als hier. Pas als je
dit wel aanneemt, kun je wat gaan zeggen over hoe het
hele heelal functioneert en hoe het evolueert.
Wessel Valkenburg maakt computersimulaties om te weten te
komen hoe ons heelal eruit zou zien als we op een speciale plek
wonen. Deze afbeelding laat zien hoe ons heelal eruit zou zien
als we op een plek wonen met relatief weinig materie.
Ik ben het middelpunt van het heelal.
Of zijn we gewoon, net als elders?
Kosmologie is 13 miljard jaar
terug in de tijd kijken.
We zien daar alleen het jonge heelal,
kort na de oerknal. Hier is het heelal
inmiddels oud. Maar hoe was het
jonge heelal hier?
Verre wolken stof reflecteren licht
van hier kort na de oerknal.
We blijken bijzonder gewoon.
Een verre spiegel
maakt je heel jong
De winnende 24 seconden en
7 woorden van Wessel Valkenburg
24
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Het heelal is 13 miljard jaar oud, dus het verste wat we
kunnen zien is grofweg 13 miljard lichtjaar ver. Als er
daar andere natuurwetten gelden dan hier, dan hebben
we geen benul hoe die precies werken. Je kunt immers
niet daarheen gaan en experimenten doen volgens die
natuurwetten. En als je iets niet kunt testen, dan is het
geen wetenschap. Dus alleen als die natuurwetten die
hier gelden ook daar gelden, kun je überhaupt iets zeggen over de kosmologie.
Dit bedenken we alleen nog maar door te beredeneren.
De vraag is, kun je ook door waar te nemen onderbouwen dat we inderdaad niet in het midden wonen.
Dat is mijn onderzoek geweest. Want als we op een
speciale plek wonen, dan heeft dat belangrijke consequenties voor het huidige kosmologische model. Wat
wij vinden in mijn onderzoek is dat het in principe te
meten is of we in het midden wonen, maar dat de huidige metingen nog niet voldoende zijn om uit te sluiten
dat we in het midden wonen. Dus we wonen al op een
minder speciale plek dan we tot voor kort konden zeggen. We hebben het al minder speciaal gemaakt met de
waarnemingen, maar we moeten nog een stukje verder
gaan om te zeggen dat het echt gewoon is.
Hoe hebben jullie onderzocht of we in het
midden van het heelal wonen?
Niet door nieuwe waarnemingen, maar door nieuw
theoretisch onderzoek wat een verband kan leggen
tussen de waarnemingen die we hebben en op wat
voor een plek we wonen. De waarnemingen die er zijn,
maken al duidelijk dat de natuurwetten die we kennen
overal hetzelfde gelden, binnen een bepaalde marge.
Dan is de volgende vraag of de beginsituatie, dus het
heelal kort na de oerknal, overal hetzelfde is geweest.
Die beginsituatie rondom ons kunnen we niet meer
zien, want dat is 13 miljard jaar geleden. De beginsituatie op 13 miljard lichtjaar afstand, die zien we nu,
want dat licht komt net hier aan. Dat ziet er in alle
richtingen tamelijk hetzelfde uit. We hebben nu een
Wie is Wessel Valkenburg?
Wessel Valkenburg heeft natuurkunde gestudeerd in Utrecht. Na
zijn studie promoveerde hij bij het Laboratoire d’Annecy-le-vieux de
Physique Théorique, om vervolgens, via RWTH Aachen University
en de University of Heidelberg, in Leiden als Veni-laureaat terecht te
komen bij het Instituut-Lorentz voor Theoretische Fysica.
Op 14 september won Wessel Valkenburg de Ig Nobel 24/7 battle in
Leiden, waar hij zijn onderzoek uitlegde in 24 seconden en samenvatte in deze 7 woorden: ‘Een verre spiegel maakt je heel jong’.
✉
[email protected] 
www.wesselvalkenburg.nl
methode bedacht om iets te kunnen zeggen over hoe
het hier 13 miljard jaar geleden was.
Licht dat hier na de oerknal vertrok is natuurlijk weg, dat
is in andere richtingen gevlogen, en men heeft bedacht
dat dat in bepaalde structuren in het universum, in gaswolken, kan weerkaatsen, terug deze kant op. Dat is dus
echt een heel verre spiegel en daarin zouden we licht
kunnen zien dat 6,5 miljard jaar heen en 6,5 miljard
jaar terug heeft gevlogen. We zien dat het licht van hier
niet heel anders is dan het licht dat van ver komt, want
we kunnen het geen onderscheid zien. Het had heel erg
anders moeten zijn dan het licht dat van 13 miljard lichtjaar afstand komt om het te kunnen ontwaren. Wat we
de afgelopen twee, drie jaar hebben gedaan is uitrekenen
hoeveel het binnen de huidige waarnemingen anders
zou kunnen zijn. De conclusie is dat het niet heel anders
kan zijn, en de mate waarin het anders zou kunnen zijn,
dat is precies de onzekerheid die we nu hebben over hoe
speciaal onze plek in het heelal is.
Wat zouden we zien als we wel op een
­speciale plek woonden?
Als wij nou op een speciale plek wonen, in het midden van een gekke materieverdeling, dan heeft het
licht wat hiervandaan vertrokken is tijdens de oerknal
een andere kleur. En dat zien we niet. We vinden in
mijn onderzoek dat de kleuren gelijk zijn, plus of min
een klein beetje. Het doel is natuurlijk om dat kleine
beetje zó nauwkeurig te meten dat deze nul is of juist
precies niet nul, zodat we weten of we op een speciale
plek wonen. Als het nul is, is het nog aannemelijker
dat we niet op een speciale plek wonen. Kijk, je kan
in de wetenschap natuurlijk nooit wat met zekerheid
zeggen, maar dan wordt het nog veel waarschijnlijker.
‘Niet iedere weten­
schapper staat ook
graag zijn verhaal
te vertellen’
Dat is wat ik in die 24 seconden probeerde uit te leggen. Maar je ziet nu dat ik veel langer nodig heb om
het echt uit te leggen en zelfs dan zijn er waarschijnlijk
nog een hoop dingen die nog niet helemaal duidelijk
zijn geworden.
Heb je iets gewonnen?
Nee, alleen eer en publiciteit. En het was ontzettend
leuk om te doen. Wat mij verraste is dat iemand tegen
me zei: “Wat leuk dat je daar zo enthousiast over bent
dat je daaraan mee wilt doen”. Ik dacht dat elke wetenschapper dat wel wilde. Dat blijkt toch niet zo te zijn.
Niet iedere wetenschapper staat ook graag zijn verhaal te
vertellen aan een groot publiek. Dat vind ik gek, want ik
wordt betaald van belastingcenten, dus ik moet ook iets
teruggeven aan de samenleving. Het directe resultaat
van mijn wetenschap is niet iets wat commercieel toepasbaar is en waar ons leven beter van wordt, maar het
is wel een bijdrage aan het antwoord op de vraag ‘waar
komt het allemaal vandaan en waar gaat het allemaal
heen’, een vraag zo oud als de mensheid zelf. Dit is de
wetenschappelijke manier van daarmee omgaan. !
Eureka! nummer 43 – januari 2014
25
De Leidsche flesch
De Flesschekamer als
festivalterrein
Lieve lezer, allereerst wil ik jullie een gelukkig nieuwjaar wensen. Dat voelt een beetje
gek; ik schrijf dit namelijk terwijl de blaadjes nog van de bomen vallen en je nog zonder
winterjas over straat kan. Tegen de tijd dat deze Eureka! uitgebracht wordt, liggen de
straten misschien wel vol met sneeuw, en zijn de kerstbomen alweer opgeruimd.
In de vorige Eureka! schreef ik dat wij ontzet- eerste training georganiseerd voor het Leids
tend veel zin hadden in ons bestuursjaar, en Kampioenschap Programmeren (LKP). Een midbenieuwd waren naar wat we allemaal konden dag lang hebben winnaars van vorige jaren geholverwachten. Ik kan jullie nu vertellen dat het pen met het oefenen van opgaven. Dit heeft zijn
goed bevalt en dat we allemaal genieten van de vruchten afgeworpen! Elf teams, een recordaandrukte in de Flesschekamer. Het is soms wat las- tal, hebben op zaterdag 28 september achter de
tig werken met zoveel actieve leden die bij ons computer geprogrammeerd alsof hun leven ervan
rondhangen, maar met bijna 200 nieuwe eerste- afhing. Vervolgens heeft op de vervolgwedstrijd
jaars hebben we een gigantische nieuwe lichting van het LKP, de Benelux Algorithm Programmet heel veel enthousiasme.
ming Contest, de Universiteit Leiden gedomiWe hebben de laatste tijd genoten van veel druk- neerd. Zowel bij de reguliere wedstrijd als bij de
bezochte activiteiten. We kwamen bijvoorbeeld spectators (deelnemers die meedoen voor de lol)
op zondag na het eerstejaarsweekend terug in heeft een team van de Universiteit Leiden gewonLeiden om de Flesschekamer te bezoeken. Onze nen. Dat betekent dat we ook op het Noordwestmooie kamer was omgebouwd tot een camping Europese kampioenschap aanwezig zullen zijn.
op een festivalterrein met genoeg zand en lege Aan het eind van deze maand zullen we met een
flesjes bier om ons een hele dag bezig te houden grote groep eerstejaars naar Londen vertrekken
met schoonmaken en opruimen. Vanaf toen om de wetenschappelijke wereld van Engeland
konden wij echt onze eigen draai geven aan de te ontdekken. Daarover de volgende keer meer.
Flesschekamer en van start gaan met een colle- Geniet van het Fleschblok en tot in het voorjaar!
gejaar vol activiteiten.
Eén nieuw initiatief dit jaar is het verzorgen van Simone Cammel
trainingen voor wedstrijden. We hebben nu de h.t. Praeses
26
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Interview met de Meer­
daagse Excursie Commissie
De Meerdaagse Excursie staat voor de deur, de inschrijving is gesloten en we staan op het punt te vertrekken naar het mooie Londen. Een tijdje terug zaten wij al met de commissie rond de tafel om een
interview af te nemen. De commissie was toen nog druk bezig om een mooi programma neer te zetten.
Wat doet de Meerdaagse Ex­
cursie Commissie eigenlijk?
leven een dubbele betekenis heeft.
Paul: Jan en Jeroen mogen tijdens
het weekend hun gang gaan met de
Engelse vrouwen. Ook de eerstejaars hebben volledige vrijheid om
met Engelse studenten te praten,
alleen het regelen zal dan door de
commissie worden gedaan.
Jan (Praeses): De Meerdaagse
Excursie Commissie (MEC) is een
commissie die jaarlijks een reis naar
het buitenland organiseert, speciaal
voor eerstejaars. We verzorgen een
reis van vijf dagen naar Londen vol
met lezingen. Het is een leuke, educatieve reis waar ook veel cultuur Kijken jullie ergens tegenop?
gesnoven wordt.
Paul: De dag dat de koffie op is...
Paul (Assessor): Natuurlijk niet let- Jan: Ik denk dat je meer bedoeld dat
terlijk cultuur snuiven - dat kun je je tegen de vermoeidheid opziet.
beter doen in Colombia.
Jeroen: Ik zie op tegen de busreis
naar huis. Dan zijn we waarschijnlijk
helemaal kapot en moeten we ook
Hebben jullie veel gekeken
nog het mooie Londen verlaten...
naar vorige jaren of hebben
jullie ook nieuwe dingen be­
Heleen: Eigenlijk kunnen we wel
dacht?
concluderen dat we vooral opzien
Jan: De grootste verandering dit jaar tegen het moment dat het voorbij is.
is dat we niet naar Parijs gaan maar
naar Londen, maar dat ligt natuurlijk erg voor de hand. We gaan ook
naar het planetarium in Greenwich,
dat moet superchill worden!
Heleen (Assessor): Aan de kroegentocht wordt ook hard gewerkt, maar
die is nog niet helemaal rond.
Jeroen (Quaestor): Misschien doen
we meer een ‘kroegenavond’, waarbij je met Engelse studenten een
avond in één kroeg in plaats van in
meerdere zit. Zo wordt het geweldig leuk en leer je de studenten écht
goed kennen! Natuurlijk gaan we
tijdens de reis Engelse studenten
regelen. Sinds het Eerstejaarsweekend is dat een uitspraak die we vaak
doen. Jan heeft dit per ongeluk heel
vaak gezegd tijdens dat weekend
en de eerstejaars wisten (toen nog)
niet dat regelen in het studenten-
Waar kijken jullie het meest
naar uit?
Jeroen: Ik kijk heel erg uit naar de
hoofdlezing van natuurkunde.
Paul: O, dan zal je vast teleurgesteld
zijn! Ik moet dat regelen namelijk…
Jan: Ik heb heel erg zin in het leiden
van een groep van 60 Flesschers
door Londen...
Jeroen: En vergeet niet dat we ook
dubbeldekkers gaan zien!
Gaan jullie ook dubbeldek­
kerdropjes meenemen?
Jeroen: Het staat op de begroting.
Paul: Daar heb ik anders nog niet zo
veel van gezien…
Jeroen: Maar wel over gehoord! De
begroting moet een enigma zijn.
Eureka! nummer 43 – januari 2014
27
De Leidsche flesch
De eerste reis
van De Leid­
sche Flesch
Dit jaar gaan we op studiereis naar Zwitserland. Tegenwoordig is de studiereis een jaarlijks
terugkerende activiteit die al vele gave bestemmingen heeft gekend.
Japan, China, Zweden, Spanje: de afgelopen jaren zijn
er heel wat exotische ervaringen opgedaan door onze
leden. Tegenwoordig is de reis voor veel mensen vanzelfsprekend. Er blijft altijd nog wel wat spanning over
de locatie, maar dat we op reis gaan is een feit.
Dit is niet altijd zo geweest: in 1959 ging De Leidsche
Flesch voor het eerst op studiereis naar het mooie
Duitsland, om specifieker te zijn, het Ruhrgebied. Het
programma leek toen nog niet op het programma van
de afgelopen jaren. ‘s Avonds was je heel vaak vrij, en
de lengte van de reis was ook nogal anders.
Ook het taalgebruik is natuurlijk ontzettend veranderd.
Tegenwoordig hebben we een Assessor Deelnemers die
zorgt dat alle informatie van alle deelnemers netjes in
een mooi bestand staat. Om de ontbrekende gegevens
alsnog binnen te krijgen hebben we social media, mail
of telefoon. Vroeger was dit wat meer werk. Op de foto
kun je een brief lezen aan de weledelgeboren heer R.
van Welzenis die namens de commissie op zoek was
naar de gegevens van alle deelnemers en stand-bydeelnemers.
Laten we hopen dat de huidige reiscommissie alle missende informatie op een efficiëntere, minder formele
manier kan achterhalen, en dat de reis altijd een vaste
activiteit zal blijven. Zo niet, dan hebben ze later in
ieder geval de archiefstukken van de reis naar Zwitserland nog.
studenten mogen mee naar Londen, Het is ons opgevallen dat
jullie een competitie hebben
dus die moeten die kans grijpen.
met de Reiscommissie.
Heleen:
Anders
heb
je
voor
altijd
Heleen: Er zijn dit jaar heel veel
eerstejaars, maar met meer dan 60 spijt, zoals ik nu heb, want ik ben De MEC is de beste commissie!
houden we het overzicht niet meer. vorig jaar niet meegegaan als eer- Een competitie met de reis maakt
het interessant. De studiereis is
Jan: We zouden iedereen natuurlijk stejaars.
voor ouderejaars en de MEC voor
wel mee willen hebben, maar dan
eerstejaars dus we hebben een hele
moet iedereen handjes vasthouden Wat is het verhaal achter
andere groep deelnemers.
om te zorgen dat niemand kwijt jullie mooie commissiekle­
Jeroen: Wij hebben vriendschappeding?
raakt.
Paul: We kunnen ook enkelbanden In koor: Heleen is het meesterbrein lijke rivaliteit, daar is niks mis mee.
We hebben binnenkort een basketgebruiken in plaats van het huidige achter deze prachtige creatie.
buddysysteem. Dat is een goed idee! Heleen: Ik heb het logo ook balwedstrijd. De winnaar mag een
gemaakt in paint en toen heeft Jan nieuwe uitdaging verzinnen.
het in het net gemaakt. De vesten Paul: Wij dagen ze uit. We strijden
Waarom mag je de MEC
zijn warm en mooi. Het is weer om de eer, om eeuwige glorie. Zo
niet missen?
eens
wat anders dan de standaard zal iedereen zich herinneren dat
Paul: Be there or be square!
vesten
die commissies vaak aan- reis in 2013-2014 is verpulverd
Jan: Je hebt natuurlijk maar één kans
door de MEC.
om mee te gaan. Alleen eerstejaars- hebben.
Jullie nemen wel heel veel
mensen mee op reis, wel 60!
28
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Koken met
RON
Ingrediënten:
2 potjes zongedroogde
tomaten op olie
een bosje peterselie
3 flinke tenen knoflook
2 pakjes zachte geitenkaas
Tapenade van zongedroogde
tomaten met geitenkaas
Toen de eerste FooBAR in 2002 plaats moest maken voor een collegezaal heeft
het even geduurd voordat de huidige “ontmoetingsruimte” er stond. Het toenmalige bestuur van De Leidsche Flesch heeft daarbij een heldenrol gespeeld
en alle eigenaren ervan overtuigd dat die ruimte er echt moest komen. Alle
bewoners van het Snellius hebben bijgedragen. De I-groep (de informatiseringsafdeling van de universiteit) betaalde het leeuwendeel van de inrichting.
De technische installaties zijn gedoneerd door Wiskunde en Informatica.
Begin april 2004 was de ruimte klaar op enkele kleine details na: een eerste
voorraad drank en glazen. Die heeft de FooBAR gekregen van Science Based
Business (SBB, een faculteitsbrede Masterrichting waarbij je onderzoek combineert met Management, Business en Entrepreneurship). Als dank heb ik
voor de borrel na de eerste week van de Fundamentals van SBB, waarin de
studenten in teams een ondernemersspel spelen, deze tapenade gemaakt. Die
viel zo goed in de smaak dat hij vanaf 2004 regelmatig op het menu staat.
Bereiden: Tomaten (met een klein beetje van de olie) met de grof gehakte
peterselie en de fijngesneden knoflook in een foodprocessor tot een grove tapenade mixen. De geitenkaas erdoorheen spatelen en een uur in de koelkast
zetten. Geef er flink wat toast bij.
Januari
vr, 24 – 27 jan.
Meerdaagse Excursie
naar Londen
Februari
za, 1 feb.
Open Dag Universiteit
Leiden
wo, 5 feb.
vr, 7 feb.
Maart
di, 11 feb.
Masterdag Universiteit
Leiden
Dies natalis Universiteit
Leiden
Algemene leden­
vergadering
wo, 19 feb.
SNiC-symposium
­Exa-IT over Big Data
vr, 21 feb.
LaTeX-workshop
Grote excursie
do, 6 feb.
vr, 28 feb.
Bètadag
Bètagala
vr, 7 maart
vr, 7 maart
Pointerworkshop
wo, 12 maart
Bètabanenmarkt
vr, 14-16 maart
Ledenweekend
wo, 19 maart
VerOpen podium
vr, 21 maart
Open Dag op locatie
Bacheloropleidingen
April
di, 1 april
FYSICA
za, 5 april
Open Dag Universiteit
Leiden
ma, 7 april
Bachelor Loopbaan­
oriëntatiedag
Eureka! nummer 43 – januari 2014
29
advertentie
QUIN_Werving_Ad_A5_LIGGEND_v1.indd 2
Colofon
Eureka! jaargang 11,
nummer 43, januari 2013
Eureka! is een uitgave van de studievereniging De Leidsche Flesch
in samenwerking met de Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen van de Universiteit
Leiden. De Leidsche Flesch is de
studievereniging van de opleidingen Natuurkunde, Sterrenkunde,
Wiskunde, Informatica en Informatica & Economie.
De redactie behoudt zich het
recht artikelen te wijzigen of niet
te plaatsen. Anonieme artikelen
worden in principe niet geplaatst.
15-11-11 12:41
Oplage
ongeveer 2500
Druk
Drukkerij De Bink, Leiden
Redactieadres
Eureka! Magazine
p/a De Leidsche Flesch
Niels Bohrweg 1
2333 CA Leiden
eureka@
deleidscheflesch.nl
Aan deze editie werkten
verder mee:
Rembrandt Donkersloot,
Marcel Hesselberth,
Frans van Lunteren,
Wessel ­Valkenburg, Dave
­Stikkolorum, Ron van
Veen, Johan de ­Ruiter en
Annemieke ­Verbraeck.
Hoofdredactie
Ellen Schlebusch
Eindredactie
Anna Freudenreich, Casper
Remeijer, Erik Massop en Tom
Warmerdam
Rubrieksredactie
Ellen Schlebusch, Erik Visse,
Kevin Widdershoven, Pim
Overgaauw, Sander Kersten,
Simone Cammel en Tom
Warmerdam
Ontwerp en vormgeving
Balyon, Zoeterwoude
30
Eureka! nummer 43 – januari 2014
Referenties
Het is helaas niet altijd
mogelijk referenties naar
andere publicaties op te
nemen. Wilt u meer weten,
neemt u dan contact op met
de redactie.
Adverteren
Adverteren in de Eureka! is
mogelijk door schriftelijk
contact op te nemen met
studievereniging De Leidsche
Flesch, door te mailen naar
[email protected].
Abonnement
Het is voor € 8,- per jaar
mogelijk een abonnement te
nemen op Eureka!. Neemt u
hiervoor contact op met de
redactie.
Deadline
Deadline Eureka! 44:
1 februari 2013
Copyright
Eureka! en al haar inhoud
© studievereniging De Leidsche Flesch. Alle rechten
voorbehouden.
ISSN
2214-4072
UZZLE
ICNIC
Kaku
Write a digit from 1 through 9 in every box. A number above a diagonal line
puzzel indicates the sum of the digits in the white boxes immediately to its right. A
number below a diagonal line indicates the sum of the digits in the white bo
directly below it. Within a consecutive horizontal or vertical sequence of whi
boxes, no digit occurs more than once.
Kakuro
In elk vak moet een
cijfer van 1 tot en
met 9 komen te staan.
Een getal boven een
diagonale lijn geeft
de som aan van de
cijfers in de vakken
rechts van dit getal.
Een getal onder een
diagonale lijn geeft
de som aan van de
cijfers in de vakken
onder dit getal. Geen
enkel cijfer komt in
een horizontale of
verticale rij meer dan
één keer voor.
Johan, Aug 9, 2010
Oplossing-Puzzel
#42
PuzzlePicnic.com
Nov 3, 2013
9:18:19 PM
#
De winnaar van de puzzel van nummer 42 is
Jelle Lubben. De prijs kan opgehaald worden
op de Flesschekamer, Snellius kamer 301, waar
het bestuur van De Leidsche Flesch elke werkdag aanwezig is.
Eureka! nummer 43 – januari 2014
31
Heb jij een profiel
natuur en techniek of
een profiel natuur en
gezondheid?
Wil je weten hoe het is
om na het vwo een
bèta studie in Leiden te
volgen?
e
nd
u
isk ie
W
m
e - ono
d
n
c
ku & E
ie
n
re ica oly log n
r
e
e
St mat echn - Bio app
r
urs
de Info & T logy nsch
o
t
n
e
Lab
n!
rku ica - ienc hno ete
e
u
c
u
g
t
W
c
s
t
a
S
Te he
vra
ge
Na orm lar
&
c
e
e
l
s
e
j
u
i
ol
Inf lec ienc eut
al
c
f
l
o c
c
e
M e S rma
ro
Ste
P
f
i
a
s
L
-F
nt
o
e
i
a
d
B
tic
tu
ac
r
P
t
M
ee
r
ou
s
Ervaar het zelf en
kom langs bij onze
opleidingen tijdens de
Open Dag op locatie
vrijdag 21 maar t 2014!
Meer informatie:
opendageninleiden.nl/wiskunde-en-natuurwetenschappen
Opleidingsprogramma’s staan vanaf 1 februari 2014 online!
Bij ons leer je de wereld kennen

bulletin 60.pub - DIG-PA

SOF Aanvulling

Terazosabb

IC-WS-NL-BE-FP-140627_012 Profi-Set 32014 I_V3.indd

Jaar en week nr.: 2014- Projectnummer: Naam

Verkorte handleiding Panasonic KX-DT343/NT343

Melding ziekte/arbeidsongeschiktheid In verband met uw

Infofolder RED CV ketels

2014-06-25 besluit tot uitgifte

Inschrijfformulier 2010