Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Studenten leggen wetenschap uit op T-shirts

Alwin de Rooij, Arnout Terpstra en Hanna Schraffenberger volgen het vak Cool Science van de masteropleiding Media Technology. Zij ontwerpen T-shirts over wetenschappelijke thema’s. Bij ieder T-shirt hoort een bijschrift en het is de bedoeling dat mensen die uitleg gaan lezen.

Pink Science

Tijdens Cool Science behandelt docent Bas Haring thema’s als chaos, emergentie, onzekerheid, evolutie en recursie aan de hand van populair-wetenschappelijk artikelen, wetenschappelijke artikelen en alternatieve media. De studenten krijgen de opdracht om over elk thema een column te schrijven. De studenten van Pink Science hebben voor hun slotopdracht het medium T-shirt gebruikt om de essentie over te brengen van de besproken thema’s in het college.

Evolutie

Stel je koopt ergens een T-shirt, dan koop je er één die je goed past toch? Natuurlijk ga je niet voor het grootste of sterkste T-shirt, het moet gewoon goed zitten. Dit zien we ook in de evolutie. Datgene dat het beste in de omgeving past blijft bestaan, niet per se het grootste of sterkste. De evolutietheorie beschrijft hoe mutatie, reproductie en selectie ervoor zorgen dat levensvormen zich aanpassen aan hun omgeving generatie op generatie. Dit proces duurt meestal duizenden jaren of zelfs langer, en we weten niet waar het heen gaat, wat het eindresultaat is. Dit is omdat de evolutie geen plan heeft, hij gaat gewoon zijn gang.

Onzekerheid

Heb je wel eens een kat gezien die tegelijkertijd levend en dood was? We hopen van niet, want dat zou een beetje vreemd zijn denk je niet? Je vraagt je nu vast af wat katten nu weer te maken hebben met de wereld van de kwantummechanica. Wat deze twee dingen bij elkaar brengt is een gedachtenexperiment genaamd Schrödinger’s Kat. In de kwantummechanica, die uitsluitend de minuscule wereld van de atomen beschrijft, kan een atoom op veel plekken tegelijk zijn. Net alsof je op school zou kunnen zijn tijdens de les en tegelijk thuis zit om je huiswerk te maken. Deze eigenschap geldt echter alleen voor hele kleine dingen zoals atomen. Schrödinger stelde een scenario voor waar een kat in een afgesloten doos zit. Of de kat blijft leven of niet, is afhankelijk van de staat van een subatomair deeltje. Met dit gedachtenexperiment probeert Schrödinger de kwantumwereld te vertalen naar onze wereld en zo te laten zien hoe bizar kwantum mechanica eigenlijk is.

Emergentie

Wie vertelt de vogels hoe ze in zo’n V-vorm moeten vliegen? Vliegen ze misschien achter een leider aan? Of hebben ze een of andere handleiding gelezen? Een ding is zeker, een leider volgen ze niet en waarschijnlijk hebben ze ook geen handleiding. Toch vormen sommige vogels patronen in de lucht. Hoe kan dat dan? Het werkt als volgt: elke vogel vliegt in een soort van gemiddelde richting en in een positie ten opzichte van andere vogels die naast hen vliegen; tegelijk zorgen ze dat er een veilige afstand blijft tussen henzelf en hun buren. Ze volgen dus niet een leider, maar de buren. Dit laat zien dat complex gedrag en complexe patronen kunnen ontstaan vanuit interactie tussen individuen die allemaal dezelfde simpele regels volgen. Dit geldt niet alleen voor vogels natuurlijk. Je kan veel voorbeelden van emergentie vinden in de natuur en de wetenschap. Een paar voorbeelden zijn scholen van vissen, termieten die een termietenheuvel bouwen en Conway’s Game of Life. En wat hebben al deze dingen met elkaar in gemeen? Nou, er komt dus geen magie aan te pas.

Chaos

Als je dit shirt draagt dan zie je er zeker anders uit dan wanneer je het niet draagt, maar zou het wel of niet dragen van een shirt de wereld kunnen veranderen? Net zoals een vlindertje hier een tornado aan de andere kant van de wereld zou kunnen veroorzaken? Dit is wat ze noemen, the butterfly effect: kleine veranderingen kunnen grote consequenties hebben. Wetenschappers zijn het er niet over eens of chaos ook in de natuur voorkomt. Maar een ding is zeker, in de wiskunde beschrijft de chaostheorie het gedrag van dynamische systemen die gevoelig zijn voor de staat waarin ze verkeren. In normaal Nederlands: kleine veranderingen aan het begin van een chaotisch proces kunnen een enorme impact hebben aan het einde van het proces. Dus onzekerheid over de staat van het proces maken voorspellingen erg moeilijk. Dus probeer het maar, draag dit shirt en zie wat er gebeurt.

Zelfreferentie

Heb je al in de spiegel gekeken of dit shirt je wel goed staat? Waarschijnlijk wel. Jezelf kunnen herkennen in de spiegel is iets waarvan we lang hebben gedacht dat alleen mensen dat konden. Maar wat blijkt nu, er zijn ook dieren die zichzelf in de spiegel herkennen. Een van die diersoorten is de olifant. Als experiment deden wetenschappers een beetje verf op het hoofd van een olifant. Daarna lieten ze de olifant in een grote spiegel kijken en wat bleek, de olifant herkende zichzelf in de spiegel en probeerde de verf van zijn hoofd af te halen met zijn slurf. Het kunnen herkennen van jezelf of iets wat aan zichzelf refereert kan leiden tot bijzondere dingen. In natuurlijke taal, computertaal en wiskunde bijvoorbeeld: ‘Doet deze zin je herinneren aan olifanten?’. Zelfreferentie kan ook leiden tot paradoxen zoals in de zin: ‘Dit is geen zin’. Zelfreferentie speelt een belangrijke rol in DNA. Niet alleen in het DNA van olifanten, maar in dat van iedereen.

De T-shirts kunnen online worden besteld via de website van Pink Science.