1.01    De Lente

Ieder van ons heeft zijn uitverkoren seizoen. Toch loont het de moeite even stil te staan bij de cyclus van de seizoenen. En ieder maakt voor zich uit met welk seizoen hij de cyclus wil laten beginnen -of eindigen- want in het geloof van de natuur is elk einde denkbaar.

De cyclus laten beginnen met de lente lijkt een verantwoorde keuze. Want het is in dit seizoen dat alle leven opnieuw ontwaakt. En wanneer op het einde van de cyclus de natuur weer inslaapt, dan is het om later opnieuw te ontwaken. Vivaldi heeft dat  muzikaal heel mooi  uitgedrukt in zijn Vier Seizoenen: de winter eindigt er met de blijde aankondiging van de lente.

Elk jaargetij brengt op zijn manier vreugde. En is die misschien wat getemperd in de herfst in de herfst en de winter, dan wordt dat ruimschoots goedgemaakt door de hoop op een nieuw begin.

Maar laten we de pret niet bederven en laten we aan de lente denken. Al wie dicht bij de natuur leeft , weet wat dit seizoen hem of haar zal brengen: De zachte warmte die plotseling wordt aangevoerd, de botten die overal openbarsten als in een vertraagde ontploffing, een soort big bang. De kleuren die  weer opduiken en natuurlijk de zon die gestaag hoger aan de hemel klimt.

Maar zelfs ver van de natuur wijzen duizenden kleine tekenen erop dat een grote ommekeer plaatsheeft. De grauwe, eentonige  winter  maakt plaats voor een gevarieerd kleurenpallet, stilte wordt rumoer, passiviteit wordt dadendrang.

Waar voelen we die grote ommekeer beter dan in ons lichaam en ziel, die in de winter wat van elkaar gescheiden waren, elkaar terugvinden in de perfecte natuur, balans en harmonie. Maar diep in ons zegt dat de lente de voorbode is van de zomer en de herfst, en dat de winter opnieuw zal aankondigen. De nacht zal prachtig zijn, onuitputtelijk. Wat Vivaldi heeft  geïnspireerd, bezielt ons: het intuïtieve aanvoelen van de wisseling der jaargetijden . Luister met mij mee naar de “Vier seizoenen van Vivaldi “. <klik hier>

1.02    Inleiding

“De plaats waar je woont is niet zo belangrijk, als je maar het heelal in je bagage meedraagt”

De belangstelling voor de natuur in deze tijd is ongetwijfeld sterk toegenomen, neem maar het voorbeeld van globale opwarming van het klimaat. De snelle technische ontwikkeling had haar een tijd lang verdrongen maar nu heeft ze opnieuw haar juiste plaats gevonden. Velen voelen nu misschien onbewust de natuur aan als een baken, een toevluchtsoord in onzekere tijden. Geen wonder ook, want veel beloften van onze consumptiemaatschappij werden niet ingelost; de hoop op een kunstmatig paradijs is verdwenen, daarom de vlucht naar de virtuele wereld van het internet.

De mens hoort niet thuis boven of buiten de natuur. Zijn plaats is midden in de natuur, en daar wordt hij zich eindelijk van bewust. Dit verklaart misschien de enorme interesse voor de wereld en universum van vandaag.

De vier jaargetijden die het jaar zo goed in bijna gelijke delen indelen,, zijn typisch voor ons klimaat en onze breedtegraad. Evenaar, tropen, en ook noord- of Zuidpool kennen deze zo evenwichtige wisseling van de seizoenen niet. Dit feilloze ritme weerspiegelt volmaakt de cyclus van het leven en drukt eveneens zijn stempel op de menselijke activiteit.

De verschillen en tegenstellingen tussen de seizoenen hebben de geweldige economische en culturele ontwikkeling in de gematigde streken van heel de wereld gestimuleerd.

De lente staat symbool voor hoop, voor een nieuw begin.

1.03    De sterren en planeten

Iedereen die als West-Europeaan geboren wordt, groeit op met de regelmaat van de seizoenen. Een literaire manier om iemands ouderdom te vermelden is trouwens” hij of zij telt zoveel lentes”. Dit wijst al meteen op een jaarlijkse terugkeer van de lente, want men bedoelt “ hij of zij is zoveel jaren oud”. Elk jaar ondervinden wij aan den lijve een lente, maar ook een zomer, een herfst en een winter. Wij zijn zelfs via de ons omringende natuur sterk afhankelijk van deze cyclus. Er is immers een duidelijke samenhang tussen de seizoenen en het kalenderjaar, en de stand van de zon aan de hemel:’s zomers hoog aan de hemel, goed verwarmend bij lange dagen; ’s winters flauwtjes en laag boven de horizon schijnend in korte dagen.

Zo ongeveer kan men in grote lijnen samenvatten, wat iedereen voor de vuist weg over de seizoen kan aanhalen. Maar niet zo velen kunnen ook vlot antwoorden als hun gevraagd wordt naar de oorzaken voor het optreden van de jaargetijden. Nochtans kunnen we volstaan met een kort antwoord:” door de scheve stand van de aardas ten opzichte van de ecliptica”. Hierbij is wel enige kennis vereist van de bouw van ons zonnestelsel en de bewegingen van onze planeet Aarde.

1.04    De aarde als planeet

Sinds de Russische Spoetnik op 4 oktober 1957 de eerste bips vanuit de ruimte naar de aarde zond, is de grote massa meer dan verwend geworden. Naast de spectaculaire maanlandingen, ruimtewandelingen, onderzoekstations en satellieten voor de meest uiteenlopende opdrachten, om maar de zwijgen van bijna iedere planeet en hun manen die door onze robots werden bezocht, zitten wij allen vast gekluisterd aan ons TV-toestel of computer met internet. We kregen onverwachte beelden van de planeten en hun oppervlak. Spectaculaire landingen etc… Hierdoor zijn heel wat termen vertrouwd in de oren gaan klinken, terwijl ook het rijtje planeten van ons zonnestelsel vrij algemeen bekend is. Gerangsschikt volgens hun afstand tot de zon zijn dat: Mercurius, Venus, Aarde, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus en een reeks dwergplaneten waaronder de to dwerg gedegradeerde planeet Pluto. Desalniettemin kennen we nu reeds meer dan 300 exo-planeten bij andere sterren ver van ons eigen zonnestelsel verwijderd.

Het woordje planeet komt van het Grieks en betekent”dwaalster”.

Deze hemellichamen ziet men inderdaad tussen de andere sterren heen en weer bewegen in op het eerste zicht grillige banen. Met de aarde in het centrum van ons zonnestelsel kostte het Ptolemaeus (90-168) heel wat moeite om de planeten bewegingen te verklaren met behulp van cirkels en hulpcirkels. In dit systeem draait een planeet in een cirkelvormige baan, waarvan het middelpunt zelf weer beweegt in een grote cirkel rond de aarde. Zo’n hulpcirkel wordt epicykel genoemd, de grote cirkel deferent. De theorie van Ptolemaeus hield 13 eeuwen stand, tot Copernicus (1473-1543) een heliocentrisch systeem introduceerde. De geschiedenis rond Galilei (1564-1642), die gedwongen werd zijn steun aan dit systeem af te zweren, bewijst genoeg hoeveel moeite het zou kosten om de aarde uit zijn bevoorrechte centrale positie te halen. Dank zij de waarnemingen van Tycho Brache (1546-1601) kon Johannes Kepler (1571-1630) de theorie van Copernicus verbeteren door zijn driebefaamde wetten over de planeetbewegingen. Later zou Newton met zijn gravitatiewet de wiskundig- natuurkundige grondslag leggen voor de verklaring ervan.

1.05    De schijnbare zonnebeweging

Hoewel de aarde rond de zon draait, toch lijkt het andersom. Elke dag immers zien we de zon opkomen en ondergaan, net zoals de sterren ’s nachts doen. Naast deze dagelijkse beweging van de zon en de sterren is er ook de jaarlijkse. Overdag staan er ook sterren aan de hemel, maar door de enorme lichtintensiteit van de zon, die overal verstrooid wordt door de atmosfeer , worden die kleine lichtpuntjes volledig overstraald. Zonder deze atmosfeer zouden we de zon kunnen zien tegenover een achtergrond van sterren. Is soms vanaf de aarde waarneembaar bij een totale zonsverduistering. Bij dagelijks waarnemen zou men al vlug merken dat de zon zich tussen de sterren verplaatst met bijna 1° per dag en aldus op één jaar tijd weer bij zijn vertrekplaats is aangekomen. Probeer eens een planetarium programma als “Cart du ciel” of “Stellarium” om deze beweging versneld te kunnen simuleren. Nog niet zo lang geleden moest men naar een Planetarium gaan om de beweging van de planeten en de sterren snel te kunnen volgen, nu kan men deze speciale programma’s op iedere computer draaien. De beweging van de aarde rond de zon weerspiegelt zich als een verplaatsing van de zon tussen de sterrenachtergrond. Onrechtstreeks is de positieverandering wel waarneembaar: in plaats van de zon te lokaliseren tussen de sterren’s middags, kan men de sterrenhemel telkens om middernacht observeren. Want ’s nachts ziet men de hemel waar de zon een halfjaar later zal staan overdag.

1.06    De Ecliptica

De gehele weg die de zon tussen de sterren doorloopt, noemt men de “ecliptica”, afgeleid van “eclips” wat verduistering betekent. Alle verduisteringen spelen zich immers af op of vlakbij de zonnebaan. Voor zonsverduisteringen, waarbij de maan tussen de aarde en de zon doorschuift, is dit zonder meer duidelijk. Bij een maansverduistering komt de maan in de schaduwkegel van de aarde terecht; maar de aardschaduw wijst ook naar de ecliptica, namelijk het stuk diameter tegenover de zon. De ecliptica of zonnebaan is dus eigenlijk de snijlijn van het baanvlak aarde- zon met de hemelbol. De hemelbol is een denkbeeldige sfeer, die zich rond de aarde bevindt en waarop wij onbewust alle hemellichamen projecteren. Evenals men de horizon als een grote cirkel waarneemt, beschouwen wij de ruimte boven ons als een begrensde bol, waar ’s nachts alle sterren schijnen opgeplakt. In de oudheid dacht men dat er een echte sfeer bestond rond de aarde met kleine gaatjes, waardoor heen het licht van erboven scheen.

Hoewel van zo’n bol helemaal geen sprake is, toch is het een bijzonder handig hulpmiddel om de posities te bepalen en bewegingen te noteren.

1.07    De Equator

Met de equator wordt bedoeld, de snijding met de hemelbol van het evenaarsvlak, dit is het vlak door het middelpunt van de aarde gaat en loodrecht staat op de rotatieas. We merken ook dat de equator en ecliptica een hoek maken van 23°30’. De twee snijpunten zijn het lentepunt en het herfstpunt.

1.08    De aardrotatie

Dat de aarde rond is weet men al heel lang, maar de mooiste illustraties konden pas bekomen worden door de ontwikkeling van de ruimtevaart. Een van de bewijzen voor de bolvorm werd reeds door Pythagoras gegeven : als men zuidwaarts reist, dan stijgen de sterren steeds hoger aan de hemel en worden er boven de zuidelijke horizon andere zichtbaar. Dit veronderstelt wel, dat men de posities gaat vergelijken op ongeveer hetzelfde moment van de dag of nacht.

Nu leert de natuur ons langs allerlei wegen dat wat rond is meestal draait, zodat dit verband ook al vlug op de aarde zelf toegepast had moeten worden. Het heeft echter eeuwen geduurd, vooraleer alle bezwaren van wetenschappelijke, filosofische en vooral religieuze aard overwonnen werden. In zijn boek “ De revolutionibus orbium coelestium” (1543) beschreef Nicolaas Copernicus een heliostatisch  zonnestelsel. Daarin stelt hij als hypothese dat alle planeten, ook de aarde, rond een gemeenschappelijk centrum draaien dichtbij de zon, waarbij de aarde zelf om een eigen as draait in 24 uur. Kepler bracht met zijn drie wetten de juistheid van het heliocentrisch stelsel aan het licht, maar Galilei werd in 1633 nog door de inquisitie gedwongen dit stelsel af te zweren, hij momperlde “en toch draait zij “.

Er zijn verschillende mogelijkheden om een aswenteling van de aarde aan te tonen: de bewijskracht van de proeven is echter niet steeds overtuigend. Zo is de proef die Galilei zou hebben uitgevoerd van op de scheve toren van Pisa: de rotatiesnelheid van een lichaam bovenaan de toren is groter dan tegen de grond, volgens het traagheidsbeginsel behoudt een vallend voorwerp zijn snelheid als er geen uitwendige kracht wordt op uitgeoefend, daardoor zou een vallende steen iets meer naar het oosten moeten terechtkomen dan bij een loodrechte val. In de praktijk is dit een zeer moeilijk uit te voeren experiment, omwille van uitwendige factoren te wijten aan de atmosferische omstandigheden en de meetfouten.

Een reëel bewijs voor de aswenteling van de aarde wordt geleverd door de beelden genomen door ruimtesatellieten in vooral geostationaire banen (36000km). Een tastbaar bewijs werd geleverd in 1851 door L.Foucault . Een slinger wordt zodanig opgehangen, dat hij zo min mogelijk wrijving ondervindt. Ook hier geldt de traagheidswet, waardoor de slinger zijn richting behoudt. Na enkele uren kan men duidelijk merken dat de aardbodem onder de slinger is doorgedraaid.

Wanneer de totale som van krachten op een voorwerp 0 is, zal het voorwerp in rust blijven als het in rust was, of zal met dezelfde snelheid in beweging blijven als het al deed. Dit houdt in dat de snelheid van een voorwerp niet zal veranderen als er geen kracht op in werkt. Anders geformuleerd: de som van de krachten op een voorwerp dat met een constante snelheid voortbeweegt is nul.

 Aan de Noordpool zou deze draaiing in 24 uur een volledige toer bedragen, maar hoe verder van de Noordpool, hoe langer het duurt. Aan de evenaar zou deze proef op niets uitdraaien .

Een gevolg van de aswenteling is de zin van de windrichting rond hoge- en  lagedrukgebieden ten gevolgen van de Coriolis-krachten, die door de aardrotatie ontstaan, maar dit hoort meer thuis bij de meteorologie.

1.09    De dagelijkse beweging van de hemellichamen

Een ander gevolg van de draaiing van de aarde om een eigen as is het dagelijks opkomen en ondergaan van de hemellichamen, door de amateur astronomen de dagelijkse beweging genoemd. Deze schijnbare beweging van de zon, planeten en sterren van oost naar west kan gemakkelijk worden verklaard door aan te nemen dat de aarde draait van west naar oost. Het valt soms voor dat men de indruk krijgt dat een trein waarin met zit vertrekt, alhoewel het de trein op het nevenliggend spoor is die het station verlaat. Het hangt er dus van af in welke trein men zit en welk referentiepunt men neemt.

In werkelijkheid draait ook de aarde op zichzelf, maar men krijgt de indruk dat de zon en sterren rondom de aarde bewegen. Dagelijks ziet men de zon , maan en sterren in het oosten opkomen, ’s middags gaan ze door het zuiden ( andersom op het zuidelijke halfrond) en ’s avonds in het westen ondergaan. De doorgang van de zon door het zuiden is zeer belangrijk voor de navigatie, als men een juiste klok bij heeft kan men de lengtegraad berekenen, samen met een gradenboog meet men ’s avonds de hoogte van de poolster en men kent de breedtegraad. je  moet dit maar eens proberen het is een idealen GPS, dit was het geheim van de zeevaarders. Als men zich naar het noorden, meer bepaalt naar de poolster, dan ziet men daar rond een pak sterren, als men nu een digitale camera de hele de nacht open laat staan of minimum 17 seconden belicht dan kan je zien hoe deze sterren een mooie cirkel beweging maken rond de poolster. De sterren die een volledige cirkel beschrijven noemt men circumpolaire sterren.

1.10    De vier seizoenen

Gewapend met de bovenstaande uitleg is het niet meer zo moeilijk meer een duidelijk inzicht te krijgen in het mechanisme dat de seizoenen doet ontstaan. De aarde draait om haar eigen as en maakt daarbij in één jaar een volledige omloop rond de zon. De rotatieas staat echter niet loodrecht op het baanvlak maar maakt daarmee een hoek van 66 1/2 °.

Een waarnemer waar hij zich ook bevindt, zal de zon nu eens hoog aan de hemel, dan weer laag zien afhankelijk van de plaats waar de aarde zich bevindt op haar baan.

Aan de hemel beweegt de zon schijnbaar op en neer in de loop van het jaar, anders gezegd het lijkt of de zon van dag tot dag verandert van parallelcirkel. Daardoor kennen we opeenvolgende periodes van hoge en lage zonnestand: de seizoenen.

Hoe gaan we een vaste waarnemingsplaats in richten. Gebruik hiervoor dikke balken of zware stenen van 1 meter. Men bepaalt eerst de richting van de poolster en plaats daar de eerste balk of steen. Recht tegen over plaats je de andere balk of steen dit is je zuiden dit is  je doorgangspunt. Kijkend naar het zuiden plaats je aan de linkerzijde weer een steen of balk dit is het oosten en rechts van je doe je het zelfde en we hebben het westen. Sla ieder dag als de zon pal in het zuiden staat een stokje op het einde van de schaduw van je balk. Na een jaar ga je zien dat de stokjes een achtvorm beschrijven de analemma. Als de schaduw van de zuidersteen of balk op haar verste punt komt ( (‘s middag) dan is het winter. Op haar kleinste schaduw is het zomer. Daar waar de achtvorm zich kruist is het lente en herfstpunt. Op de manier bepaalt men reeds duizenden jaren de hemelbewegingen. Maak je observatorium groot genoeg , plaats wat stoelen in zuidelijke richting en je heb een heus planetarium.

Op twee tijdstippen ligt de zon precies in het vlak van de equator: aan de hemelbol snijdt de ecliptica dan de equator: in het lente en herfstpunt. De maximale uit

28-12-2008, 21:00 Geschreven door lodestevens