Golfdynamiek

Als je de ruimte ziet als een uitgestrekte oceaan, kunnen lichtgolven onafhankelijk reizen, maar geluidsgolven hebben een boot nodig, anders kunnen ze nergens heen. Lichtgolven zijn als vissen, omdat ze zichzelf vooruit kunnen stuwen zonder transport nodig te hebben om ze naar hun bestemming te brengen. Dit is waarom licht met verbazingwekkende snelheden door de ruimte kan reizen, zonder belemmeringen, maar geluid niet. Zonder iets als water, lucht of een andere vloeistofdynamica om ze vooruit te dragen, zijn geluidsgolven statisch. Ze kunnen niet bewegen. Niets kan dat, zelfs jij niet. Dat was een nogal angstaanjagende ontdekking die de astronauten deden tijdens hun eerste reizen door de ruimte en naar de maan.

Zonder iets af te duwen om de traagheid te verslaan, kun je in de ruimte zwaaien zoveel je wilt, maar je gaat nergens heen zonder een manier om jezelf vooruit te stuwen. Maar als je eenmaal in de ruimte begint te bewegen, blijf je bewegen. Zonder iets om je tegen te houden, zweef je gewoon weg. Je kunt niet van richting veranderen of jezelf stoppen, omdat er niets is dat weerstand biedt. Als je zwemt, denk dan aan de laatste keer dat je van een duikplank sprong. Je valt in vrije val door de lucht totdat je de weerstand van het water tegenkomt. Het water duwt tegen je aan, vertraagt je snelheid en breekt je val. Zonder dat water blijf je met dezelfde snelheid vallen totdat je de bodem van het zwembad raakt... een stilstaand object.

De aarde draait al minstens 4,5 miljard jaar om precies deze reden. Hoewel het een atmosfeer heeft, bevindt het zich als planetair lichaam in het vacuüm van de ruimte, dus gelden dezelfde regels. Lucht is belangrijk. Het lijkt misschien niet zo substantieel als je het inademt, maar geloof me... lucht is een ding. Net als water biedt de atmosfeer dezelfde weerstand om tegenaan te duwen. Alles wat vast is en tegen die grens tussen de atmosfeer van een planeet en het vacuüm van de ruimte duwt, zal wrijving ondervinden als het ertegenaan wrijft. Die wrijving zorgt ervoor dat het object opwarmt en verbrandt als het de atmosfeer doorboort.

Wat de stralende aard van licht tot een heel krachtig iets maakt, omdat het niet vast, dus het ondervindt geen weerstand als het de atmosfeer binnendringt. Als licht iets vasts tegenkomt, kaatst het eraf (reflectie) of verspreidt het zich over het oppervlak van het object (diffusie). Het is een verbazingwekkende prestatie van de natuurkunde om zo snel door de ruimte te kunnen reizen zonder hulp. Maar het feit dat het een stilstaand object kan tegenkomen, ervan kan kaatsen en door de ruimte kan blijven reizen, is gewoon geniaal van Moeder Natuur.