Optellen en aftrekken. Algebra. Economie. Geschiedenis, scheikunde, natuurkunde en veel meer. Op al deze gebieden kunt u gratis les krijgen op YouTube. Er is een imposante collectie van meer dan 3000 video’s, gemaakt door één man: de Amerikaan Salman Khan.
Salman Khan was analist bij een hedgefonds toen hij in 2004 begon zijn nichtje Nadia bijles te geven in rekenen. Dat beviel zo goed dat andere nichtjes en neefjes ook zijn hulp zochten. Daarom gooide hij het in 2006 over een andere boeg: hij ging de lessen vastleggen op video en zette ze op YouTube.
Khan houdt zichzelf zorgvuldig buiten beeld. Het scherm doet dienst als een zwart schoolbord, dat hij al pratend volschrijft. Hij gebruikt een digitaal tablet met bijbehorende pen, en gratis software. Hij maakt soms gebruik van foto’s en landkaarten, maar aan het schoolbord-principe houdt hij vast. Zijn donkerbruine stem, babbelende toon en heldere uitleg maken het een plezier om zo’n les te volgen.
(Vervolg tekst en meer video’s na onderstaande clip.)
Astronaut Don Pettit wrijft een teflon breinaald tot deze elektrisch geladen is en laat dan tegenovergesteld geladen waterdruppeltjes los uit een injectienaald. Wat volgt is prachtig om te zien: door de elektrische aantrekkingskracht gaan de druppels banen beschrijven om de naald. De luchtweerstand remt ze af; ze beschrijven een spiraal naar de naald toe, tot ze erop neerslaan.
Dit mooie proefje werd uitgevoerd in het ruimtestation ISS, waar Pettit bivakkeert met onze eigen André Kuipers. De video verscheen vorige week op internet. Zo’n demonstratie kan alleen bij gewichtloosheid, omdat elektrische krachten verwaarloosbaar zijn vergeleken met de zwaartekracht.
Don Pettit wil de komend tijd regelmatig nieuwe video’s maken. Tijdens een eerder verblijf, van 25 november 2002 tot 4 mei 2003, grossierde hij in verbazingwekkende en vermakelijke proefjes. YouTube bestond nog niet maar de video’s van toen staan daar nu wel in een compilatie van drie kwartier. De titel, Saturday Morning Science, refereert aan de wekelijkse vrije dag. Sommige astronauten lezen dan een boek of kijken uit het raam. Pettit was in de weer met scheikundedoos en videocamera.
Veel demo’s gaan over vloeistoffen en oppervlaktespanning. Een van de grappigste is die waarbij Pettit met eetstokjes een zwevende bol thee pakt en deze naar zijn mond brengt. Een wegvliegende druppel wordt vaardig uit de lucht geplukt en alsnog verorberd.
Een beetje tekenen op een stuk papier is een bekende manier om de verveling te verdrijven. Wiskundige Vi Hart weet dat dit tijdens de wiskundeles maar al te vaak gebeurt. In een speelse en sluwe videovertelling van nog geen twintig minuten weet ze je verveling te transformeren in belangstelling voor haar vak.
Ze gaat ditmaal inderdaad uit van gedachtenloos gekriebel maar ze neemt voor de zekerheid wel alvast ruitjespapier. En ze begint over spiralen. Voor je het weet heeft ze het gesprek gebracht op de getallenreeks van Fibonacci (1,1,2,3,5,8, …) waarin elk volgend getal de som is van de twee voorgaande. Langs haar neus weg laat ze zien dat de reeks niet alleen naar rechts maar ook naar links valt uit te breiden, naar negatieve getallen dus, al is dat voor het vervolg niet belangrijk.
Als op het ruitjespapier vierkanten worden getekend volgens de reeks van Fibonacci, kun je al snel een spiraal tekenen langs de hoekpunten. Zulke steeds wijder wordende spiralen komen in de natuur veel voor. Slakkenhuizen bijvoorbeeld volgen een patroon dat hier sprekend op lijkt.
Omgekeerd vind je, als je spiralen zoekt in de natuur, steeds weer de getallen van Fibonacci terug. Denneappel, ananas, artisjok, allerlei bloemen en zelfs bloemkool: tel het aantal spiraalvormige banen van hun bladeren, schubben of rozetten en je komt steevast uit op een getal uit die reeks, desnoods 55. Verbluffend detail: linksom heb je meestal een ander aantal banen dan rechtsom maar het is wel bijna altijd een getal van Fibonacci.
Het tempo is hoog, zelfs moordend. Vi Hart versnelt alle bewegingen in de video, van het tekenen van de spiralen tot het tellen van de bloemblaadjes. Haar stem buiten beeld vertelt ook snel, maar op een achteloze, luchtige toon. Té snel is het niet. Ze legt uitstekend uit; terugspoelen is zelden nodig. Maar kans om je te vervelen krijg je niet. Het is zelfs zo onderhoudend dat je alles voor je plezier een tweede keer zou kunnen bekijken.
Hiermee is nog maar een deel van haar video samengevat. Hieronder een verklaring van de spiralen uit het door de plant strategisch plaatsen van blaadjes.
Eerder meldde Vi Hart dat ze op zoek was naar een baan waarin ze dit werk voor een salaris zou kunnen doen. Dat is haar gelukt. Mathemusician noemde ze zich altijd al; zo heet nu ook haar functie bij de Khan Academy, een ander YouTube-fenomeen dat hier binnenkort zal worden beschreven.
“Iets kan voortkomen uit niets; niets is instabiel.” Het is een van de one-liners van Lawrence Krauss in de trailer van zijn boek A Universe From Nothing. Inderdaad, net als de meeste speelfilms gaat dit boek gepaard met een flitsend gemonteerd reclamefilmpje dat via internet gratis wordt verspreid. Het boek gaat over de vraag of een heelal – bijvoorbeeld hét heelal – zomaar kan ontstaan, of dat het daar hulp bij gehad moet hebben. Hier is nog zo’n Kraussiaanse tegeltjestekst: “Vergeet Jezus. Stérren stierven zodat jij kon leven.” (Dit gaat over de creatie van vrijwel alle chemische elementen binnenin sterren.)
Lawrence Krauss (57) doceert theoretische natuurkunde aan de universiteit van Arizona en heeft verschillende populair-wetenschappelijk boeken op zijn naam. Bijvoorbeeld The Physics of Star Trek, waarin hij nagaat welke technieken uit de science-fictionserie in principe kunnen werken. Zijn nieuwe boek, in januari verschenen, komt voort uit een voordracht die hij in 2009 hield en die nog altijd op YouTube staat. Deze stond in het teken van het atheïsme; Krauss wordt ingeleid door opper-atheïst Richard Dawkins.
De grappigste filmpjes zijn die waarin de Slo Mo Guys elkaar pijn doen. Bijvoorbeeld die waarin ze champagnekurken tegen elkaars gezicht schieten. Je ziet de golven van de inslag over de huid trekken als kringen over een vijver, terwijl de schrikreflex nog moet komen – en de straal belletjeswijn ook.
De Slo Mo Guys zijn Gavin en Dan, twee jeugdige, sympathieke Britten gezegend met een sardonisch gevoel voor humor. Hun kernactiviteit is: sterk vertraagde video’s maken. Daarvoor gebruiken ze een professionele camera ter waarde van een aardige sportwagen, die Gavin van zijn baas mag lenen. Deze kan 2500 beeldjes per seconde (fps) schieten in high definition, zodat een seconde van de werkelijkheid wordt uitgerekt tot ruim anderhalve minuut video. Door beeldscherpte prijs te geven, kan de 10.000 fps worden gehaald.
Hun video’s zijn al uniek door deze specificaties en door de prima belichting. Daarnaast door de onderwerpkeuze. Ze bestuderen huis-, tuin- en keukenverschijnselen met iets extra’s. Iedereen kent het vertraagde beeld van een druppel die in water valt. De Slo Mo Guys zorgen dat de druppel en de vloeistof waar deze invalt, verschillend van kleur zijn. Zo zie je dat de druppel die ‘terugkaatst’ grotendeels de kleur heeft van de invallende druppel. Bovendien weten ze deze opstijgende druppel precies op zijn hoogste punt te laten botsen met de volgende vallende druppel – met spectaculaire gevolgen.
Pretenties hebben de Slo Mo Guys niet. Ze volgen hun nieuwsgierigheid en maken lol – al dragen ze soms witte laboratoriumjassen. Een wetenschappelijke inborst hebben ze zeker. Zo vergroten ze soms in stappen de vertragingsfactor, om te zien wat je dan méér ziet. Het ceteris paribus wordt bewust toegepast in het recente filmpje waarin een rij van vijf waterballonnen wordt beschoten met een luchtdrukpistool.
Bij de eerste poging zijn de ballonnen te groot. De kogel maakt alleen een lek in de eerste ballon – een slapstickeffect dat uiteraard de montage haalt. Kleinere ballonnen leveren een prachtige opname op waarbij de kogel alle vijf ballonnen kapotschiet. Wat zou het gemiddelde zijn van deze twee resultaten? De Slo Mo Guys vinden het. Middelgrote ballonnen leiden tot een shot waarbij de kogel zichtbaar langer in de tweede ballon verblijft, om daar zodanig afgeremd uit te komen dat hij tegen de derde ballon terugstuitert. Terug het water van de tweede ballon in, want die ballon is al wel geknapt maar de inhoud begint nog maar net met vallen.
Zo zie je dingen die je nooit ziet, en dat alleen al is de moeite waard. Betoverend mooi is de laatste video, waarin de heren vonken maken met vuursteen op metaal. Special effects zonder special effects.
Een van de standaardbenodigdheden in Modernist Cuisine is vloeibare stikstof. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt bij cryofrying, onderdeel van de bereiding van de ideale hamburger. Bij cryofrying (cryobakken) wordt de hamburger in vloeibare stikstof gedoopt zodat hij deels bevriest. Het bakken daarna zorgt voor een heerlijke korst, terwijl het inwendige door de lage begintemperatuur veel malser en sappiger blijft dan anders het geval zou zijn. Modernist Cuisine is een boek annex website gewijd aan koken volgens de laatste wetenschappelijke en technische inzichten. Veel chefs gebruiken bewust natuurkundige en chemische kennis, maar de vernieuwingen van de laatste twintig jaar zijn nooit ergens verzameld, zeggen de schrijvers.
In een Nederlandse variant zou Robbert Dijkgraaf lesgeven aan een klas met Jeroen Pauw, Yvon Jaspers, Claudia de Breij en Bas Haring. A Night with the Stars heette het eenmalige college quantumfysica dat prof. Brian Cox in december gaf aan een zaal met ‘bekende gezichten, wetenschappers en leden van het publiek.’ Er kon volop gelachen worden maar er waren achteraf geen aanwijzingen dat de bekende Britten er iets van begrepen. Het BBC-programma staat op YouTube.
Marcin Jakubowski is misschien wel de enige boer met een doctorsgraad in kernfusie. “Ik was nutteloos, ik had totaal geen praktische vaardigheden,” vertelt hij tijdens een optreden in het bekende TED-circuit. “Dus begon ik een boerderij. Ik kocht een tractor, die ging kapot. Ik liet hem repareren, hij ging weer kapot. And pretty soon I was broke too.”
Jakubowski concludeerde dat hij andere werktuigen nodig had. “Ze moesten robuust zijn, modulair, goedkoop en gemaakt van lokaal verkrijgbare materialen. Ik moest ze zelf kunnen repareren en ze moesten een leven lang meegaan.” Hij besloot zijn gereedschap zelf te maken. Hij ontwierp verschillende machines, waaronder een tractor annex graafmachine annex heftruck, en publiceerde zijn ontwerpgegevens op een wiki.
Al snel stroomden de ideeën en ontwerpen binnen. Inzenders verschenen op bijeenkomsten om te helpen bouwen. Jakubowski heeft vijftig machines bedacht – de Global Village Construction Set – die noodzakelijk zijn voor ‘een bescheiden beschaving.’ Bijvoorbeeld een windmolen, een broodoven, een hakselaar, en een melkmachine. En een pers om van leem een soort bakstenen te maken. Er zijn intussen acht prototypes; de rest is in het ontwerpstadium. Alle ontwerpen zijn gratis beschikbaar op opensourceecology.org. Een machine die je zo zelf bouwt is veel goedkoper dan een occasion van een dealer.
Video is voor Jakubowski een belangrijk communicatiemedium. TED is prima publiciteit. Maar ook op Kickstarter.com publiceerde hij een video, om geld in te zamelen voor een werkplaats, voor praktijktests van de prototypes en het maken van handleidingen en documentatie. De video op Kickstarter leverde aan donaties ruim anderhalf keer het streefbedrag op van 40.000 dollar.
Op de videosite Vimeo.com heeft Jakubowski het kanaal Open Source Ecology (de term ‘open source’ komt uit de softwarewereld en duidt op collectief gecreëerde informatie die vrij beschikbaar is). Hier publiceert hij ongeveer wekelijks video’s. In december was er een rondleiding door de werkplaats die inmiddels in aanbouw is, deels met gebruikmaking van de inmiddels gerealiseerde leemblokkenpers.
Verder verschijnt hier documentatie in videovorm, zoals gedetailleerde instructiefilms van het in elkaar zetten van de machines. Zowel van de LifeTrac, de tractor, als van de Liberator, de leemblokkenpers, is een video beschikbaar van iets meer dan tien minuten. Twee personen moeten met deze informatie in ongeveer een werkdag de betreffende machine in elkaar kunnen zetten, vooropgesteld dat de onderdelen klaarliggen. Die worden elders in de documentatie gespecificeerd.
In de laatste video, pal voor Kerst geplaatst, kondigt Jakubowski de publicatie aan van de Civilization Starter Kit 0.01, een pakket testgegevens en documentatie van de eerste vier machines. En terwijl hij met gevoel voor pathos een leemblok uit zijn pers pakt, spoort hij de kijker aan: “Let’s build civilization.”
Jim Fallon was een gewone topwetenschapper, tot hij zijn aanleg voor gruwelmisdaden ontdekte. Op de eerste onthulling volgden meer verontrustende feiten, die hij opsomt in een lezing vol humor op het World Science Festival van dit najaar.
Fallon werkt aan de Universiteit van California in Irvine. Hij onderzoekt de ziektes van Parkinson en Alzheimer, verslaving, en voor het Pentagon houdt hij zich bezig met oorlogstrauma’s. Met behulp van een PET-scanapparaat ontdekte hij enkele jaren geleden dat alle seriemoordenaars schade hebben aan de temporaalkwab en de orbitale cortex. “Deze gebieden spelen een rol bij de controle van impulsen en dierlijke instincten, en bij moraliteit en ethiek,” aldus Fallon.
Enige tijd later was er reden om zijn hele familie te scannen op aanleg voor Alzheimer. Alle scans waren normaal, op één na. Eén scan vertoonde grote gelijkenis met de hersenen van de seriemoordenaars die Fallon kende. Toen hij opzocht wiens brein dit was, bleek hij het zelf te zijn.
(Vervolg tekst uit NRC na de video’s.)
“De wetenschapper in me zei: goh, wat interessant,” vertelt Fallon. “Maar ik dacht er wel over na. Ik was altijd vreselijk godsdienstig. Ik ben nog eens ‘katholieke jongen van het jaar’ geweest in New York. Ik zat niet in de gevangenis en had niemand vermoord. Dus lachte ik het weg.”
(Wat Fallon op het World Science Festival niet noemt maar wel vermeldt in een interview van anderhalf jaar geleden op Reason.tv is de stapel overeenkomsten tussen zijn persoonlijkheid en die van mensen met een slecht functionerende orbitale cortex: “Ze houden van riskante activiteiten – ik ook. Het zijn bon vivants – ik ook. En het kunnen grappenmakers zijn; dat ben ik ook.”)
Op een dag nam Fallons moeder hem apart: “Jij onderzoekt toch seriemoordenaars? Je zou de familie van je vader eens moeten napluizen.” Zo ontdekte Fallon tenminste zes moordenaars in de vaderlijke lijn. Hij liet zijn DNA analyseren: “Ik heb alle genen die een hoog risico opleveren voor geweld en agressie.”
“Toen beging ik ook nog de vergissing mensen in mijn omgeving te vragen wat ze van me vonden. Bleek iedereen – familie, vrienden, collega’s -me te zien als een sociopaat: koud, oppervlakkig, niet echt in mensen geïnteresseerd. En toen ik dat allemaal had vernomen – kon het me niet schelen.”
De wetenschapper Fallon gaat ervan uit dat met zijn genetische en fysiologische achtergrond een jeugd vol geweld een extra voorwaarde is om te ontsporen. Verder denkt hij dat een persoonlijkheid als de zijne maatschappelijk nuttig kan zijn, bijvoorbeeld bij chirurgen, in het leger en onder managers. Om de oppervlakkigheid te bestrijden oefent hij nu in het voorwenden van zorgzaamheid en belangstelling voor de mensen om hem heen.
Er zijn op YouTube heel wat liefhebbers die hun eigen videorubriekje over wetenschap en/of techniek maken. Drie daarvan hebben het in hun laatste aflevering over lasers. Minute Physics over de theorie, Smarter Every Day over lasers in het lab en de Engineer Guy over laserlicht in glasvezels.
(Tekst uit NRC na de video’s. Deze posting hoort bij Bekijks van 14-12 en is door een fout mijnerzijds niet op tijd online gezet. Excuses daarvoor.)
Bekijks
Herbert Blankesteijn bespreekt elke donderdag in NRC Handelsblad bijzondere wetenschapsvideo’s. Op de blog Bekijks kunt u ze bekijken en commentaar leveren.
