Tagarchief: EOS

Magazine over wetenschap

Rolstoelbasketbal: vernieuwing op wieltjes

Wetenschappers ontwikkelen een rolstoel die perfect is om mee te sporten. Hun onderzoek verlegt niet alleen de grens van wat we weten over de rolstoelsport. Het verandert ook de rolstoeltopsport zelf, al was dat voor het rolstoelbasketbal tijdens de afgelopen Paralympics in Rio te laat.

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Als je wilt sporten met een rolstoel, dan moet die aan andere eisen voldoen dan een rolstoel voor dagelijks gebruik. Bij een wedstrijd wil de sporter zo snel mogelijk of zo wendbaar mogelijk zijn. Voor een sport als basketbal wil je ook nog zo hoog mogelijk zijn, want dat vergroot de kans om te scoren. Wetenschappelijk onderzoek naar prestaties onder rolstoelsporters is schaars. ‘Er is wel onderzoek gedaan, maar dan ging het altijd om een testsituatie, waarbij de proefpersonen vaak volledig functioneerden’, vertelt Rienk van der Slikke van de TU Delft.

‘Dat gaat op twee manieren mis. Wie niet gewend is om in een rolstoel te rijden, gebruikt een rolstoel anders dan wie erop is aangewezen. Bovendien was het nog maar de vraag of die testsituatie een wedstrijdsituatie goednabootste.’ Annemarie de Witte van de Vrije Universiteit Amsterdam vult aan. ‘Daarom zijn we from scratch begonnen om bij rolstoelbasketbalteams op topniveau te meten hoe de spelers tijdens de wedstrijd bewegen. We kozen voor rolstoelbasketbal, omdat die sport relatief veel beoefend wordt.’

Niet eenduidig

Van der Slikke rustte de rolstoelen van de nationale teams van onder meer Nederland en Groot-Brittannië uit met sensoren. Die houden bij hoe snel een speler beweegt, hoeveel hij draait, hoeveel zijwaartse beweging er is. Gecombineerd met video-opnames construeerde hij de mobiliteit tijdens een wedstrijd. ‘Dat was nooit eerder gedaan en leverde echt nieuwe informatie op’, zegt Van der Slikke. ‘Zelfs coaches kregen weer nieuwe informatie.’

Een rolstoelbasketballer rijdt in een wedstrijd stukken van tot 12 meter, maar meestal zijn het korte sprintjes van een meter of drie. Voorts draaien ze veel. Uit het sensorenonderzoek bleek zonneklaar dat je geen eenduidige bewegingsrepertoire en frequentie voor rolstoelbasketballers kan beschrijven. ‘De doelgroep valt op twee manieren uiteen’, vertelt De Witte. ‘Het hangt erg af van je positie in het veld. Guards (verdedigers) en forwards (middenvelders) bewegen veel meer, terwijl de centers (aanvallers) veel meer stilstaan. Veel hangt ook af van je handicap. Rolstoelbasketbal wordt beoefend door mensen die een onderbeen missen, maar ook door mensen die een hoge dwarslaesie hebben. De bewegingsbeperking is niet bij iedereen even groot.’

Volgens Van der Slikke is dat precies de reden waarom er in eerdere onderzoeken steeds in een gecontroleerde testomgeving is gemeten. Al snel wordt het aantal variabelen dat van invloed kan zijn op de meting zo groot, dat de onderzoeker niet meer weet wat hij aan het meten is.

Anti-tipwieltje

Het bewegingsonderzoek leidde tot de ontwikkeling van een testcircuit waarin de meeste bewegingen zijn opgenomen die tijdens een wedstrijd ook voorkomen: een lange sprint, korte sprintjes, draaibewegingen, stukjes achteruit, enzovoort. Met instelbare rolstoelen keken De Witte en Van der Slikke welke variaties op het testcircuit echt prestatieverhogend werkten. ‘Een anti-tipwieltje, dat onmogelijk maakt dat je achterover kunt vallen, en schuin geplaatste wielen waren de veranderingen ten opzichte van een gewone rolstoel die al waren doorgevoerd voor wij begonnen. Wij gingen variëren met stoelhoogte, gewichtsverdeling en de positie van de wielen ten opzichte van het lichaam. We verwachten dat we, als het onderzoek is afgerond, rolstoelsporters goed kunnen adviseren hoe ze hun stoel het best kunnen laten maken, afhangend van hun wensen en mogelijkheden’, zegt Van der Slikke.

Rolstoelbasketbal en rompmobiliteit

Voor deze Paralympische Spelen in Rio is dat nog net iets te vroeg, wat niet wegneemt dat er vanuit rolstoelhockey en -tennis al met grote belangstelling naar de resultaten wordt gekeken. En op hoofdlijnen zijn de onderzoekers er ook wel uit. Aanvallers zetten het best de zitting hoog neer, terwijl voor wie veel af- stand maakt de balans essentieel lijkt. De ondersteuningswieltjes remmen de rolstoel op langere stukken te veel af. ‘Wat iemand wil, moet je combineren met wat iemand kan. Als iemand nog rompmobiliteit heeft, kan hij hoger zitten omdat hij dan tijdens het voortbewegen voorover kan buigen en die beweging om kan zetten in snelheid. Iemand met een hoge dwarslaesie zit met z’n bovenlichaam gefixeerd in zijn rolstoel. Die kán niet voorover buigen.’

Dit is een gedeelte van het verhaal. Het hele verhaal verscheen in september 2016 in:

eos maandblad over wetenschap

Data in de schatkamer van de wetenschap

Wetenschappers hoeven niet altijd nieuwe data te zoeken. Met de juiste technieken halen ze verhelderende inzichten uit oude data. De schatkamers van de wetenschap herbergen onvermoede juwelen.

tekst René Rector, Sciencestories

Wetenschappelijk onderzoek levert nieuwe kennis op. En ook na de publicatie van de re- sultaten kan je er extra inzichten uit persen. Bijvoorbeeld over virussen. Die gebruiken een gastheer om zich te vermenigvuldigen. Eenmaal binnen zoeken ze de juiste cellen voor die klus. Wat de juiste cellen zijn, hangt af van het soort virus. Hepatitisvirussen vinden een geschikte plek in de lever, hiv gebruikt cellen van het afweersysteem om zich te vermenigvuldigen. Ze speuren gastheercellen op met behulp van eiwitten op hun oppervlak. Die passen als een sleutel precies op eiwitten aan de buitenkant van de juiste gastheercel. In de gastheercel kan de replicatie beginnen. De gastheercellen raken beschadigd of gaan dood, de mens die als gastheer optreedt, wordt ziek. Het afweersysteem heeft hier iets op gevonden. Het produceert eiwitten die zodanig aan een virus plakken, dat hun ‘sleutel’ nergens meer op past. Om dat te kunnen, moet een gastheer virussen herkennen als indringer. De herkenning daarvan is deels gebaseerd op eerdere ervaringen met binnendringers en deels aan- geboren. In onze genen hebben we codes opgeslagen waarmee je eiwitten kan maken die virussen signaleren en die andere delen van het immuunsysteem aanzetten tot actie.

Snappen hoe het immuunsysteem genetisch werkt, staat hoog op de bucketlist van virologen. Je zou me- dicijnen kunnen ontwikkelen die aansporen tot de ge- netische activiteit waarvan je hebt ontdekt dat die voor heel veel virusinfecties essentieel is.

Mensen en dieren

Om een idee te krijgen hoe dat in z’n werk gaat, ging ik naar het Center for Molecular en Biomolecular Informatics in Nijmegen. Aan het Radboud universitair medisch centrum werkt hoogleraar Martijn Huynen. ‘Je kunt bijvoorbeeld het mazelenvirus bestuderen, maar dan weet je vooral hoe het zit bij mazelen. Een deel van de genactiviteit in het immuunsysteem die je dan meet, is specifiek voor mazelen. We willen weten wat er generiek gebeurt. Daar heb je in de bestrijding van veel meer virussen iets aan.’

Het lastige bij generiek kijken, is dat je heel veel on- derzoek moet doen. Je moet kijken naar heel veel vi- russen en naar heel veel processen. Samen met onder- zoeker Robin van der Lee vergeleek Huynen bijvoor- beeld DNA van mensen, mensapen en andere apen die evolutionair verder van de mens vandaan staan. De genetische datasets van steeds meer dieren worden beschikbaar. De bio-informatici zochten daarin naar iets heel speciaals: DNA dat veel mutaties had onder- gaan en meer mutaties dan je zou verwachten.

Dat lijkt op het eerste gezicht wat merkwaardig, maar de gedachte erachter is dat virussen en het immuun- systeem al miljoenen jaren een soort kat-en-muisspel spelen. Een virus moet de eiwitten die zorgen dat hij vat heeft op een gastheer snel kunnen aanpassen, anders zijn er al heel snel geen gastheren meer die niet immuun zijn. Die sleuteleiwitten muteren heel snel en het immuunsysteem past zich daaraan snel aan. Kijk je in een vergelijking tussen mens, bonobo en makaak naar de eiwitten die het snelst zijn geëvo- lueerd, dan weet je dat die immuuneiwitten ertussen zitten.

Genoomregulatie-eiwitten

Een andere bron van data is die van genoomregulatie- eiwitten. Al onze cellen bevatten al ons erfelijk mate- riaal in de vorm van DNA, maar meestal gebeurt daar niets mee. Pas als de cel een bepaald stukje DNA no- dig heeft voor de synthese van een eiwit, leest de cel dat af. Dat een bepaald stukje nodig is, ‘weet’ ze door- dat er een stof aanwezig is die speurt naar het juiste stukje DNA. Zo’n stof heet een ‘transcriptiefactor’ en is zelf vaak … een eiwit.

‘Van een flink aantal van zulke transcriptiefactoren is bekend dat ze een rol spelen in het immuunsysteem. Kijk vervolgens op welk stuk DNA ze ‘passen’, en dan weet je ook welk gen ze aanzetten’, legt Van der Lee uit. In Nijmegen speurden de wetenschappers met tien- tallen bekende datasets naar nog onbekende geneti- sche onderdelen van het immuunsysteem. Sets met eiwitten waarvan bekend is dat ze reageren op eiwit- ten die virussen aanmaken, sets met menselijke ge- nen waarvan uit onderzoek bleek dat ze actief waren bij een virusinfectie, sets met genetisch menselijk materiaal van bevolkingsgroepen van over de hele we- reld. Al die sets waren er allang, maar hun combinatie leverde nieuwe kennis op.

Meten is weten?

Waar komen dat soort datasets vandaan? Van der Lee en Huynen zijn niet uitmuntend beter belezen dan hun vakgenoten. Ze worstelden zich echt niet door vele duizenden pagina’s wetenschappelijke literatuur heen. Om te snappen waardoor de wetenschappelijke schatkamers steeds toegankelijker zijn, zoek ik infor- matietechnoloog Wil van der Aalst op. Hij start aan de Technische Universiteit van Eindhoven in septem- ber met een nieuwe opleiding data science. ‘In de hele samenleving meten we steeds meer. We komen om in de data, niet alleen in de wetenschappen.’

“Data deluge”

De oorzaak van al dat meten is niet moeilijk te vinden. Computers kunnen steeds meer gegevens opslaan en verwerken. ‘De Wet van Moore is ondertussen 50 jaar. Hij voorspelde dat de processorcapaciteit elke twee jaar verdubbelt. Het einde daarvan is nog niet in zicht.’ Wie z’n Facebook-app opent op zijn smartphone, geeft daarmee toestemming aan Facebook om zijn activiteit op het platform op 700 parameters te registreren. Maar aan data an sich heb je niets. ‘Je moet op de een of andere manier zorgen dat je uit die data zinnige informatie haalt’, zegt Van der Aalst.

Wetenschapshistoricus Chunglin Kwa van de Universiteit van Amsterdam bestudeert de manier waarop wetenschapsbeoefening de afgelopen decennia ver- anderde. ‘In de jaren negentig zag ik voor het eerst artikels verschijnen met data deluge in de abstract. Data deluge wil zeggen dat er zoveel data beschikbaar komt, dat je er als wetenschapper niet meer uitkomt.’ Anders is volgens Kwa vooral de techniek die proeven ondersteunt. Vroeger stuitte je als wetenschap- per op een probleem, je dacht er een proefje voor uit, voerde dat proefje uit en aan de hand van de uitkom- sten sleutelde je verder aan het probleem. ‘Nu gaan heel veel meetprocessen geautomatiseerd. Je moet natuurlijk wel zelf bedenken wat je wilt meten, maar wat je terugkrijgt, is nu een enorme berg gegevens. Veel onderzoekers pikken daar dan alleen uit wat ze nodig hebben, en de rest van die gegevens blijft on- gebruikt.’

Meten gaat steeds sneller en goedkoper. Op de eerste paar genomen die wetenschappers compleet ontrafelden, promoveerden mensen. Het nam jaren in beslag en kostte tonnen. Nu kost het nog 500 euro om het genoom van een organisme te analyseren in een ellenlange reeks A’s, C’s, G’s en T’s.

Het hele verhaal verscheen in het juli/augustus-nummer 2016 van:

eos maandblad over wetenschap

 

Ere wie ere toekomt

Hoe meer een wetenschapper heeft betekend voor de wetenschap, hoe beroemder hij is. Dat is logisch. Daarom kennen we Galileï, Darwin en Gauss: stuk voor stuk bereikten ze mijlpalen in de wetenschap. Denken we. Maar vaak wordt de verkeerde naam aan een ontdekking verbonden. En dat is sneu voor Lipperhey, Wallace en De Moivre – wie heeft ooit van hen gehoord? Hoe komt dat? Letten historici niet op? Volgens de Wet van Stigler is altijd de verkeerde naam aan ontdekkingen verbonden. Zelfs aan zijn eigen wet.

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Je zou zeggen dat ijdelheid een belangrijke drijfveer vormt om een wet  of een eenheid naar jezelf te vernoemen. Dat is niet het geval: vernoemingen gaan meestal postuum. En het valt achteraf niet mee om de juiste, echte ontdekker van een verschijnsel nog te duiden. Zo heeft Pythagoras helemaal niets van doen gehad met de wet die naar hem vernoemd is, en zowat elke wetenschappelijke quote die intelligent klinkt wordt op facebook aan Albert Einstein toegeschreven. En wat te denken van de evolutietheorie? Van Darwin natuurlijk. Alleen: Alfred Russel Wallace bedacht dat de best aangepaste soorten de meeste overlevingskansen hadden. Charles Darwin was een goede vriend van hem en liep al twintig jaar lang rond met zijn eigen, vergelijkbare ideeën, maar Darwin durfde niet goed te publiceren omdat de evolutietheorie zich nogal gevoelig verhield tot religie. Toen hij hoorde dat anderen op het punt stonden hun theorieën wereldkundig te maken, trok dat hem over de streep. Wallace opperde voor het selectiemechanisme het door Herbert Spencer bedachte ‘survival of the fittest’ te gebruiken. Het gevolg is dat Darwin altijd in verband gebracht wordt met dat beroemde zinnetje dat de evolutietheorie lijkt samen te vatten maar dat in navolging van Spencer wel altijd verkeerd wordt uitgelegd. ‘Fittest’ betekent voor Darwin niet ‘de beste’ maar ‘de best aan de omstandigheden aangepaste’.

Grappig genoeg is dit verschijnsel, dat de wetenschappelijke ontdekking altijd aan de verkeerde wordt toegeschreven, helemaal niet bedacht door Stephen Stigler. Wetenschapssocioloog Robert Merton beschreef het voor het eerst en dat wist Stigler maar al te goed. Dat hij ‘Stiglers law of eponymy’ op zijn eigen naam schreef was voor één keer geen historische dwaling, maar een tongue-in-cheek grap.

Het hele verhaal verscheen in:

eos maandblad over wetenschap

In de prullenbak ermee

Wetenschappers doen onderzoek naar wat we nog niet weten. De basis voor onderzoek wordt gevormd door bestaande theorieën en meestal past een nieuwe vondst bij wat we al wel weten. Maar wat nu, als de bestaande theorieën in hun fundament niet deugen? Als àlles in de prullenbak moet?

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Laten we eens aannemen dat de continenten bewegen. Neem nu Zuid-Amerika. Schuif je dat naar Afrika, dan past Brazilië netjes in de Golf van Guinea. Vuurland krult mooi om Kaap de Goede Hoop. En als je nog wat puzzelt, dan lijkt het wel of alle continenten in elkaar te passen zijn. Ruim honderd jaar geleden opperde Alfred Wegener dat de continenten op drift waren.

Wegener was niet de eerste die op dat idee kwam. Al in de zestiende eeuw werd er gepuzzeld en gewezen op de opvallende passing, maar anders dan zijn voorgangers zei Wegener: ik zie zoveel dingen die ik ermee kan verklaren… het moet wel zo zijn, ook al weet ik niet hoe het komt. Hij had nog een probleem: hij had geen bewijzen. Vooraanstaande wetenschappers als Harold Jeffreys en Charles Schuchert verklaarden hem voor gek.

Paradigmaverschuiving

Het debat dat volgde, duurde vijftig jaar. Aanvankelijk waren de ‘gefixeerden’ nog in de meerderheid, maar steeds meer bevindingen wezen richting het gelijk van de ‘mobielen’ en toen na de Tweede Wereldoorlog de oceaanbodem werd onderzocht, ging het snel: de onderzeese bergruggen en troggen braken de lans definitief voor de case van plaattektoniek.

Als je de wereld en de wereldkaart eenmaal hebt gezien met kennis van plaattektoniek, dan kun je je moeilijk voorstellen dat de gefixeerden er ooit anders over dachten. Het ene stelsel van ideeën gaat niet samen met het andere stelsel van ideeën. Wetenschapsfilosoof Thomas Kuhn noemde dat een paradigmaverschuiving: meestal voegt nieuw onderzoek kennis toe aan wat we al weten, maar soms ondergraven nieuwe inzichten de oude juist. Als dat te vaak, te lang en te goed gebeurt, gaat de bestaande theorie onderuit en ziet het vakgebied er definitief anders uit.

Einstein en Galileï

Paradigmaverschuivingen duren vaak lang. Zo opperde Copernicus in 1543 dat het handiger was om te rekenen met een model waarin de aarde om de zon draaide en niet andersom. Vijftig jaar later schrapte Galileï het woordje ‘rekenmodel’: de aarde draaide om de zon en daarmee uit. Het definitieve bewijs daarvoor kwam pas in 1838. Ook Einstein werd beroemd met zijn beroemde formule E=mc2 uit 1905, al had Henri de Poincaré vijf jaar eerder al een ruime opmaat geschreven en duurde het nog vijf jaar voor hij erkenning kreeg. En Wegener zei eigenlijk vooral wat veel tijdgenoten in de onderbuik aanvoelden: we zien te veel gekke dingen die niet passen in de standaardtheorie.

Je moet er maar zin in hebben: een wetenschappelijke revolutie starten. Ze duren lang omdat wetenschappers nu eenmaal niet bij de eerste de beste kritiek hun theorie in de wilgen hangen, ook al was dat min of meer wat wetenschapsfilosoof Karl Popper toejuichte. Hoe eerder aangetoond was dat een theorie niet deugde hoe beter, vond Popper. Op die manier kwam de wetenschap het snelst vooruit. Dus als je tegen de stroom in zwemt, bereid je dan voor op flink wat strijd. Einstein en Maxwell stonden jaren tegenover elkaar in de wetenschappelijke boksring. Wegener raakte verwikkeld in een eindeloos debat. Galileï kreeg levenslang huisarrest.

Hakken in het zand

In de praktijk gaat dat omarmen dus nog niet zo eenvoudig. Hoe het wel gaat? Drie wetenschappers vertellen in EOS over de wetenschappelijke hakken in het zand. Pepijn Kamminga bemerkt de eerste reacties van ongeloof en kritiek, nog voor hij zijn in zijn vakgebied een verschuiving teweeg kan brengen. Prof. Wim van Westrenen zag een heel onderzoeksveld de luiken dichtdoen, nadat hij een onwelkome boodschap verkondigde. En om precies dat te voorkomen, trok Wim Ubachs fluwelen handschoentjes aan toen hij de fundamenten onder de natuurkunde beroerde.

Lees het volledige verhaal in:

juli/augustus 2015

Op zoek naar vuur

We zijn zo gewend aan vuur, dat we soms nauwelijks doorhebben dat we het gebruiken. Of we de auto nemen of een pizza bakken, we kunnen niet zonder. Maar wanneer zijn we eigenlijk vuur gaan gebruiken? Nieuw archeologisch onderzoek moet een mysterie ontrafelen dat al zo oud is als de archeologie: in ijstijden hadden we vuur nodig om te overleven. Maar waarom vinden we van dat vroege vuur dan niets terug?

tekst: René Rector, Sciencestories

Archeoloog en Spinozalaureaat professor Wil Roebroeks van de Universiteit Leiden fileert verschillende populaire theorieën over het vuurgebruik van de vroegste mensen. Anders dan wat vaak gesuggereerd wordt, is het nog helemaal niet zo duidelijk hoe lang we al vuur kunnen beheersen. Roebroeks wil de komende jaren onderzoeken hoe het kan dat er duidelijke sporen van bewoning in Europa zijn in een periode dat er geen overblijfselen van vuurbeheersing worden teruggevonden.

Genetische aanpassing

Het zou kunnen zijn dat dat komt omdat we niet goed kijkenen die sporen er wel degelijk zijn, en om die reden vindt er in Leiden onderzoek plaats om vast te stellen hoe vuurplaatsen onder verschillende omstandigheden geconserveerd worden. Maar het kan ook dat vroege Europeanen in staat waren om zonder vuur te overleven door genetische aanpassingen aan het koude klimaat tijdens ijstijden, of dat de afwezigheid van vuurplaatsen ouder dan 400.000 jaar betekent dat Europa destijds alleen in warme perioden werd bewoond. Dit verhaal ontrafelt de vuurparadox.

dit verhaal verscheen april 2015 in:

eos maandblad over wetenschap

Taalwetenschap: Nog één mens spreekt Latundè

Over de hele wereld verspreid worden ongeveer zesduizend verschillende talen gebruikt. Negentig procent van die talen kent slechts een handvol sprekers. Een onderzoekster van de Vrije Universiteit Amsterdam ontdekte bij de Zuid-Amerikaanse Nambikwara-indianen zelfs een taal die nog maar door één iemand wordt begrepen. Veel andere talen sterven uit zonder dat een mens het weet.

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Hoogleraar Franse taalkunde Leo Wetzels liep op een congres in Brazilië een vakgenoot tegen het lijf die hem vertelde over de schrijnende situatie waarin indianen verkeren: vaak noodgedwongen geven ze hun bestaan in het regenwoud op en trekken ze naar de grote stad. Daar wacht hen de onderkant van de maatschappij. Ze hebben geen opleiding genoten waar ze daar iets aan hebben. Hun kennis over het regenwoud is vaak groot, maar die kennis is in Brasiliá van geen waarde.

Oertaal
Het woord voor ara laat zien hoe de reconstructie van taal-evolutie in z’n werk gaat. Je begint bij de huidige talen (onderste rij) en kijkt naar overeenkomsten. Op basis daarvan stel je vast welke talen korter (middelste rij) of langer geleden van elkaar zijn gegroeid.

Wetzels raakte gefascineerd door de vele talen die in het regenwoud worden gesproken. Hij deed onderzoek naar verschillende bedreigde talen binnen de familie van Nambikwara-talen. Op basis van huidige overeenkomsten probeert hij vast te stellen hoe de talen ergens in het verleden van elkaar afgesplitst zijn om zo iets te leren over hoe talen veranderen en evolueren.

Lesmateriaal

Tegelijkertijd stimuleert Wetzels het behoud van de Nambikwara-talen. Zo ontwikkelt hij samen met zijn team boeken en lesmateriaal in het Nabikwara. Daarmee gaat hij wellicht het uitsterven van taalvariatie tegen. Een van zijn medewerkers stuitte tijdens haar onderzoek bij toeval op een taal met een wel heel beperkt aantal sprekers: één. De promovendus deed onderzoek naar Latundê, een taal die behoort tot de groep van Nambikwaratalen. Ze ontmoette Terezinha, een vrouw die vroeger Lakondê had geleerd, maar die taal nooit meer sprak, gewoon omdat ze niemand kende die die ook machtig was.

Met behulp van zelf ontwikkeld lesmateriaal leren Amazoneindianen hun eigen taal.
Met behulp van zelf ontwikkeld lesmateriaal leren Amazoneindianen hun eigen taal.

Taalwetenschappers maken zich grote zorgen over het verdwijnen van talen. Met de talen verdwijnt namelijk ook de kennis die in die talen besloten ligt. Het viel Wetzels op hoeveel de indianen van hun omgeving weten. De aanwezigheid van een bepaalde vissoort in de rivier leiden ze bijvoorbeeld af uit een soort struik langs de oever. De vissen worden in de bloeiperiode van de struik aangetrokken door de bloesem die ze eten.

Wetzels: ‘De Brazilianen weten dit natuurlijk niet, ze hebben geen woord voor de struik, noch voor de bloesem noch voor de vis. Als de indianentaal verloren gaat, gaat dus ook de mogelijkheid verloren om dit via taal door te geven. En dit is maar een minuscuul fragment van de complexe kennis die deze mensen hebben opgebouwd en die in hun taal opgesloten ligt.’

Dit verhaal, dat werd voorgedragen voor de Vlaamse Noord-Zuid-prijs, verscheen in:

eos maandblad over wetenschap

Twisten over nul of één

Een controverse? Dat kan niet. Niet in de theoretische natuurkunde. Dat vakgenoten al veertig jaar over elkaar heen vallen, was professor Adri Lodder een doorn in het oog. Het laatste jaar van zijn academische loopbaan zocht hij een oude twist tot op de bodem uit. Vorige maand verscheen zijn artikel in Physical Review. Het moet de strijd definitief beslechten.

Tekst René Rector, Sciencestories.nl

Waar ging het nu eigenlijk om? Als je een stroomdraad onder spanning zet, dan wil dat eigenlijk zeggen dat er elektronen van de negatieve anode naar de positieve kathode gaan bewegen. Stop je ongeladen stoffen in zo’n draad, dan worden die net als een zeilboot richting de positieve kant geblazen. De elektronen fungeren dan wind. Maar wat gebeurt er als je deeltjes met een positieve lading in de stroomdraad brengt?

Wetenschappelijke twist

Theoretici kwamen er niet goed uit. Aan de ene kant verwacht je dat ze net als ongeladen stoffen naar de kathode geblazen worden. Aan de andere kant worden ze door hun positieve lading aangetrokken door de anode. Sommige theoretici berekenden dat de aantrekkingskracht groter zou zijn, anderen becijferde dat de wind harder zou waaien en positieve deeltjes door al die elektronen om hen heen eigenlijk elektrisch neutraal zouden zijn. De twist draaide dus om de vraag: is een positief geladen deeltje in zo’n elektrisch veld neutreaal of niet? Nul of één, that’s the question.

Lodder berekende hoe het ‘blazen’ door de elektronenwind eigenlijk werkt en hoe een positief deeltje zich in een elektrisch veld gedraagt. Maar los van het antwoord is zijn zoektocht een prachtig voorbeeld van hoe wetenschappelijke controverses zich ontwikkelen.

Overigens: zijn antwoord, onomstotelijk: het is nul. Positief geladen deeltjes worden net als neutrale deeltjes weggeblazen.

Het hele verhaal verscheen eerder in:

eos maandblad over wetenschap

‘Angst is wél een goede raadgever’

Technologische ontwikkelingen starten vaak met hooggespannen verwachtingen en dito beloften. In de kosten-batenanalyse wordt helemaal niet meegenomen dat mensen emoties kennen bij technologische ontwikkelingen. De ontwikkelaars kunnen erg enthousiast en gedreven zijn, de gewone man, of andere deskundigen, zien soms beren op de weg. Dat is verkeerd, vind techniekfilosofe professor Sabine Roeser. Zij bestudeert hoe we technologie kunnen ontwikkelen met oog voor emoties.

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Wat Roeser betreft is de dialoog die soms gevoerd wordt over technologie geen zuivere dialoog. Neem bijvoorbeeld de bouw van kerncentrales: er heeft zich een aantal ernstige ongelukken voorgedaan met deze manier van energie opwekken. Daarvóór leken kerncentrales een goede oplossing om een herhaling van de oliecrisis te voorkomen. Maar je wilt gewoon niet naast zo’n centrale wonen als het misgaat.

 

Risico-analyse

Roeser ontrafelt in haar interview de onzinnigheid van risicoberekeningen in traditionele risico-analyse en doet een voorstel voor hoe je de introductie van nieuwe technologie beter kunt aanpakken.

Dit verhaal verscheen in:

eos maandblad over wetenschap

De evolutie van een onderzoek

Op het beeldscherm bewegen stipjes. Computerpersonen. Ze bestaan, maar alleen in de computer van Guszti Eiben. Ze eten, paren, wandelen rond. Ze leren en zijn creatief. Worden geboren en gaan dood. Hun elektronische wereld is de creatie van wetenschappers. Een genesis van een wereld die uiteindelijk de onze moet simuleren. Het is het verhaal van Eiben. Over dromen in de wetenschap. Over een miljoenenproject dat er op miraculeuze wijze toch kwam. Over een nieuwe wereld.

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Het verhaal over de kunstmatige intelligentie van hoogleraar Informatica schreef ik, toen het onderzoek nog maar net begonnen was. Het bevat dan ook nauwelijks resultaten, want die waren er nog amper. Wat ‘De evolutie van een onderzoek’ wel heel mooi laat zien, is hoe de voorbereidingen, het peuteren aan de subsidiekraan en de moeizame maar noodzakelijke internationale samenwerking verliepen. Het is een kant van onderzoek die uiteindelijk in de vakliteratuur niet of nauwelijks aan bod komt. Het ‘dagboek’ van Eiben neemt je sprongsgewijs mee in twee jaar voorbereiding, die resulteert in een subsidie uit Brussel, en die oplevert waar het om te doen was: ‘agents’ – computerpersonen – die voorzichtig starten met communicatie.

Dit verhaal verscheen in:

eos maandblad over wetenschap

Het stijlboek van de wetenschap

Najaar 2005 verscheen De ontdekking van het weten. Een andere geschiedenis van de wetenschap van Chunglin Kwa. Het zoveelste boek over de historie van wetenschap? Wat voegt Kwa daar nog aan toe?

tekst: René Rector, Sciencestories.nl

Wetenschapshistoricus Chunglin Kwa schept orde in de wetenschappelijke chaos door zes stijlen van onderzoek te onderscheiden. Experimenteren is zo’n stijl, deductie is een andere. Dat werpt een fris zicht op de wetenschapsgeschiedenis. De meeste wetenschappelijke geschiedschrijving is biografisch. Maar dan weet je na lezing veel over Darwin, Mendel of Pascal. Een andere veelvoorkomende methode is om een vakgebied in beeld te brengen, maar daar heeft Kwa niet veel mee op: ‘De disciplines zoals wij die kennen zijn in de 18e eeuw ontstaan. Alles van voor die tijd ‘wiskunde’ of ‘natuurkunde’ noemen is een misleidende reconstructie achteraf.’

Galilei

Een ander misverstand waarmee Kwa afrekent, is dat wetenschappelijke onderzoeksstijlen elkaar ‘evolutionair’ opvolgen. Zo beweren vakgenoten dat Galilei een deductisch wetenschapper was. Maar Galilei voerde wel degelijk experimenten uit. Waar zijn boek in uitblinkt, is het leggen van dwarsverbanden. ‘Als wetenschapsdynamicus hoor ik natuurlijk geen aanspraak te maken op de waarheid, maar dit boek is adequater in veel dingen dan de gekunstelde constructie van wiskunde in de 15e eeuw, die ik dikwijls tegenkom. Disciplinaire beschrijving kan wat mij betreft bij het vuilnis.’

De volledige versie van Stijlboek van de wetenschap verscheen in: 

eos maandblad over wetenschap