donderdag 29 juni 2006

Getijdeneffect (Truuk met het Ei)

Wandelend langs één van de Europese kusten van de Atlantische Oceaan, krijg je bijna onvermijdelijk een spelend kind te zien dat een zandkasteel maakt aan de rand van de vloedlijn. Dat kind weet dat er eb is, en vloed, en het spel bestaat er in zich af te vragen of het kasteel de naderende vloed zal overleven.

Dicht bij de geesten van spelende kinderen staan filosofische geesten, die zich bovendien afvragen waarom er eb en vloed is. Bijvoorbeeld (uit: Kolb, Blind Watchers of the Sky), iedereen die wel eens een bak water enkele trappen op heeft gedragen beseft dat er één en ander nodig is om al dat water over dat soort afstanden en dat soort hoogteverschillen heen te krijgen, en dat elke dag weer. Zomaar vanzelf? Magie? Omdat het de wil is van God?

Iedereen weet dat het juiste antwoord is: het is de schuld van de maan. De maan oefent op de aarde een gravitationele kracht uit, nietwaar? Dus, bij het cirkelen rond de aarde, trekt de maan al dat water mee in zijn kielzog, en dus stijgt het water op de plaats waar de maan aan het passeren is, en staat het laag waar de maan helemaal niet is! En klaar is Kees!

En daarmee hebben we een goed voorbeeld van hoe je een klok kan horen luiden, maar nog lang niet aan de klepel kan toe zijn.

Laten we ons, terwille van de vereenvoudiging, inbeelden dat de maan één keer per dag rond de aarde draait: voor wat we hier willen bereiken is dat goed genoeg. In dat geval moet de watermassa één keer per dag achter de maan aansjokken. Maar sapperdepoot, toen ik enkele dagen verbleef in een Normandisch hotel met uitzicht over zee, viel me op dat zowel bij het ontbijt, als bij het avondeten, het water zo ongeveer aan onze voeten stond. Terwijl een strandwandeling in de namiddag, resp. na een nachtelijk esbattement, toonde dat daartussenin het water integendeel ver weg was. En als de maan één keer per dag de wereld rond reist, en de vloed twéé keer per dag opkomt, dan lijkt de maan niet zo’n goede verklaring van het gedrag van het water, wel?

Natuurlijk kan je op zoek gaan naar andere factoren. De zon? Jupiter (de planeet)? De wind? Inertie? Allemaal goede pogingen, maar allemaal ook alleen maar nuttig om te illustreren dat je soms niet op zoek moet naar andere elementen, maar naar problemen met je conceptuele benadering. En om dat laatste te illustreren heb ik de truuk met het ei bedacht.

Beeld je een ei in. Beeld je (voorlopig) in dat dat ei cirkelrond is. Beeld je ook in dat de dooier hard gekookt is, maar dat het eiwit vloeibaar is als water. Beeld je verder in dat je een lichte, maar waarneembare aantrekkingskracht op het ei uitoefent door er gewoon naar te kijken: dàt noem ik pas een magnetische blik! En beeld je tenslotte in dat die kracht afneemt met het kwadraat van de afstand. Kom, in mensentaal uitgedrukt: dingen die verder weg staan van je blik worden minder hard aangetrokken dan dingen die zich dichter bij bevinden. Precies zoals een licht ook minder fel schijnt naarmate het zich verder weg bevindt.

Wel, we kijken naar het ei, en daarmee trekken we het, per ingebeelde hypothese, naar ons toe. We kunnen dan op ons (nog steeds cirkelvormig) ei de vier volgende punten identificeren. D is het Dichtstbijzijnde punt, V is het meest Verafgelegen punt, L is het punt uiterst Links op het ei, en R is het punt uiterst Rechts. En aangezien we harder trekken aan wat dichter bij ligt, voelt het punt D veel meer kracht dan het punt V, en voelen de punten L en R iets tussen de twee in. En nu komt het.

Wat geldt voor de punten L en R, geldt natuurlijk ook voor de dooier die zich op quasi dezelfde afstand van onze blik bevindt. Ook de dooier wordt naar ons toegetrokken met een kracht die minder sterk is dan de kracht die op het punt D inspeelt, maar sterker dan de kracht die op het punt V inspeelt. En dus zal het effect niet alleen zijn dat het punt D zich meer naar ons uitstrekt dan het punt V, maar ook dat de dooier zich meer naar ons toebeweegt dan V en minder dan D; zodat ons initiëel ronde ei nu de vorm krijgt van... een ei! De punten D èn V zullen zich nu verder van de dooier af bevinden dan toen we er geen aantrekkende kracht op uitoefenden. En de punten L en R zullen een relatief inwaartse beweging ondergaan en zich nu dichter bij de dooier bevinden dan toen we er niet naar keken.

En als we de plaatsen waar er veel vloeistof zit - zodat die vloeistof ten opzichte van de (hardgekookte, dus vaste) dooier hoog reikt - “vloed” noemen, en we de plaatsen waar er weinig vloeistof zit - zodat die ten opzichte van het vaste deel laag reikt - “eb” noemen; dan is het vloed op het punt D, maar ook op het punt V. En dan is het eb op het punt L, maar ook op het punt R. Dan creëert één enkele bron van aantrekkingskracht twéé punten waar het vloed is, en twee punten waar het eb is.

Maar precies hetzelfde geldt voor eb en vloed op de planeet Aarde. Alleen denken we daar niet zo snel aan, omdat we nog steeds de gewoonte hebben om het vasteland als, wel, vast te beschouwen. We denken er niet aan dat dat “vaste” land net als de dooier uit mijn analogie ook aangetrokken wordt door de maan. Ook hier: minder dan het punt dat zicht het dichtst bij de maan bevindt, zodat zich op dat dichtste punt een vloed vormt. Maar meer dan het water dat zich het verst van de maan bevindt, zodat daar het water ook relatief verder van het vaste land gaat staan; kortom, dat zich daar ook een vloed vormt. Terwijl zich op de punten tussenin telkens een eb afspeelt.

En zo volstaat het dat de maan één keer per dag om de aarde cirkelt, om twéé keer per dag een spel van eb en vloed te zien. En om dat simpele inzicht te zien hadden we niet almaar meer en ingewikkelder verklaringsmodellen nodig, met almaar meer beïnvloedende factoren. We hadden integendeel een zeer simpele shift in onze benadering nodig. Het “vaste” land is helemaal niet zo vast als we dachten, en het maken van die perceptuele shift vroeg niet meer dan een eigen versie van het Ei van Columbus.

Geen opmerkingen: