ZEESPIEGEL STIJGT WEL EN NIET

Vraag zeven. De Nationale Wetenschapsquiz leverde vorig jaar zes finalisten op. De notaris begon met het trekken van de zesde prijs. Volgens een krant zou het eerlijker geweest zijn, om bij de trekking met de eerste prijs te beginnen. Klopt dit? Nee. Maar van de rest van de kritiek op de quiz klopte veel. En dit jaar was hij niet veel beter. Met dank aan Jan Willem Nienhuys

De quiz is een initiatief van NWO, de organisatie die veel van het overheidsgeld voor wetenschappelijk onderzoek verdeelt, en de VPRO. Het predikaat 'nationaal' werd dit jaar in elk geval waargemaakt: vrijwel alle dagbladen publiceerden de vragen.

De in vraag zeven genoemde krant was het Eindhovens Dagblad. Iets preciezer: het was niet die krant die beweerde dat de winnaar van de eerste prijs als eerste door de notaris had moeten worden getrokken in plaats van als laatste, maar één van de prijswinnaars, die werd geciteerd. En het goede antwoord is toch c: het maakt geen verschil.

Denk even mee: stel, u bent één van de zes en u hoopt op de eerste prijs. Begint de notaris met de trekking dáárvoor, dan hebt u een kans van 1 op 6 oftewel 1/6. Begint hij met de derde prijs, dan mag hij u de eerste keer niet trekken. De kans daarop is 5/6. Ook de tweede keer moet het kaartje met uw naam in de beker blijven. Kans: 4/5. De derde keer echter niet. Kans: 1/4. De kans dat de trekking zo verloopt is het produkt: 5/6 maal 4/5 maal 1/4. Dat is 1/6.

Een jaar geleden, bij de eerste aflevering, werden de samenstellers overladen met kritiek. Om uit die hele berg veelal terechte aanmerkingen nou net die ene foutieve te halen, is eigenlijk nogal flauw. Vooral als je bedenkt dat met de rest van de kritiek weinig is gebeurd. De kern van de op- en aanmerkingen toen: veel van de vragen zijn onzorgvuldig geformuleerd, net als sommige van de antwoordmogelijkheden. Dat maakte het juiste antwoord vaak betwistbaar.

En juist dàt was dit jaar bepaald niet anders. Wetenschap is in de eerste plaats een kwestie van zo precies mogelijk zeggen wat je bedoelt. Bij de VPRO is slordigheid tot kwaliteit verheven, maar wat te denken van NWO? Was het nou echt zoveel werk geweest om een paar wetenschappers, elk op hun eigen terrein, even naar de vragen te laten kijken?

De presentatie van de antwoorden was bij de tweede uitzending van de Nationale Wetenschapsquiz, gisteravond, sterk verbeterd: er was anders dan vorig jaar echte uitleg. Nu de formulering van de vragen nog.

1. Ongeveer 98% van het DNA van chimpansees is gelijk aan dat van de mens. Wat is toch uitgesloten tussen chimpansee en mens?

De eerste vraag komt meteen in nogal onwetenschappelijk vaarwater: de uitspraak dat iets uitgesloten is, blijft zelden ongestraft. Maar op dit ogenblik zijn succesvolle bloedtransfusies (b) tussen aap en mens nog uitgesloten. Tussen twee mensen gaat het vaak al mis.

2. Welke wiskundig belangrijke ontdekking deden bewoners van India ca. 1500 jaar geleden?

Ontdekken is een vreemd woord in dit verband. In India werd een belangrijke uitvinding gedaan: in een systeem voor het opschrijven van getallen, waarbij de plaats van een cijfer iets zegt over de waarde ervan, bleek een apart symbool voor het getal 'nul', het cijfer '0', erg handig. Maar dat de Indiërs het getal nul ontdekten (b) is niet juist. Het begrip 'niets' is even oud als de taal en het tellen.

3. Waarom worden er bij volwassenen die vanaf hun geboorte doof zijn zelden elektronische gehoorimplantaties verricht?

Het goede antwoord is b: iemand zal alleen kunnen horen, wanneer zijn hersenen tijdens hun ontwikkeling, op jonge leeftijd dus, met geluid werden gestimuleerd.

4. Je hebt 9 zakken met elk 1000 munten en een gewone weegschaal. In één zak zitten uitsluitend valse munten van 9 gram. De andere zakken bevatten echte munten van 10 gram. Hoeveel keer moet je minstens wegen om de zak met valse munten eruit te halen?

Het eerste antwoord is hier het goede, in de eerste plaats doordat de vraag verkeerd (of, als het een strikvraag was: flauw) geformuleerd is: bij een weegprobleem moet je natuurlijk minstens 1 keer wegen. Als een van de hoger uitvallende antwoorden waar zou zijn, was a nog steeds waar.

Maar het kan al met hoogstens één keer wegen: nummer de zakken en haal één munt uit nummer één, twee uit nummer twee en zo verder. Weeg die munten. Als ze allemaal echt waren, wogen ze samen 450 gram. Het aantal grammen dat ze minder wegen, is het nummer van de zak met de valse munten.

Dit antwoord kon overigens alleen verzonnen worden door iemand die onder een 'gewone' weegschaal er één verstaat met een afwijking van minder dan een halve gram op een halve kilogram, dus een meetnauwkeurigheid van beter dan 0,1 procent.

5. Wat werd mogelijk door het gebruik van de scanning tunneling techniek?

b: Het zichtbaar maken van atomen.

6. Mieren vormen vaak zeer georganiseerde gemeenschappen. Sommige vormen van organisatie gaan wel heel ver. Welke van de volgende werkzaamheden worden daadwerkelijk door mieren uitgevoerd?

Het goede antwoord is b: Het wieden van onkruid rond de plant waar de mieren leven. De mieresoort Pseudomyrmex ferruginea zorgt op die manier voor de acacia. Maar er is geen noodzakelijk verband tussen zo'n 'menselijke' handeling en het al of niet vergaand georganiseerd zijn van de mierengemeenschap.

7. Zie de inleiding.

8. Tropische orkanen kunnen alleen ontstaan in gebieden waar...

a: het zeewater warmer is dan 27 graden. Opstijgende en vervolgens condenserende waterdamp levert de orkaan zijn energie.

9. Thuis, in Nederland of België, laat je de badkuip leeglopen. In welke richting draait de wervel die boven het afvoerputje ontstaat?

De Corioliskracht, een 'schijnkracht' die veroorzaakt wordt door het draaien van de aarde, buigt op ons halfrond een bewegend voorwerp of een stroming naar rechts af. Dat zou er in ideale omstandigheden toe leiden dat de wervel linksom (tegen de klok in) rond het putje draait. Maar de Corioliskracht is zwak, onze badkuipen zijn verre van ideaal en de ruk waarmee we de stop eruit trekken zal ook wel nooit volgens de regels van de experimentele vloeistoffysica zijn. c is dus goed: de wervel zal soms linksom en soms rechtsom lopen, al zal een bepaald bad vermoedelijk wel een voorkeursrichting hebben.

10. Volgens Celsius bevriest water bij 0 graden. Volgens Fahrenheit bij +32 graden. Volgens welk systeem zou je het het koudst hebben bij -40 graden?

Een verschil van een graad Fahrenheit is maar een verschil van 5/9 graden Celsius. De temperatuur waar beide schalen het over eens zijn is precies -40 graden (c).

11. Waaruit haalt een boom zijn massa?

Het juiste antwoord is volgens NWO b: uit de lucht. Maar dat is toch maar de helft van het verhaal. Hout bestaat (naast water!) vooral uit cellulose, chemische formule C6H10O5. C en O, koolstof en zuurstof, komen uit de lucht (b), maar H, waterstof, kan alleen uit H2O oftewel water komen (c) dat doorgaans uit de bodem (a) wordt betrokken.

12. Wat heeft de mannelijke eikel gemeen met delen van gewone lippen?

Eikel noch lippen hebben zweetklieren. Ze hebben dus een identieke waterhuishouding (b).

13. Waardoor werd de mate van verstedelijking in de meeste Europese landen vóór de 19-e eeuw vooral beperkt?

In Nederland ging de verstedelijking vrij snel doordat turf beschikbaar was, dat over water kon worden aangevoerd. Elders vormde de energievoorziening (b) een beperking.

14. Volgens Laplace kan iemand die op een zeker tijdstip de exacte positie en snelheid van alle deeltjes in het heelal weet, in principe alle toekomstige gebeurtenissen berekenen. Volgens moderne opvattingen is deze stelling. . .

In principe onjuist (c). De vraag hengelt duidelijk naar de principieel andere manier waarop de quantummechanica dit probleem benadert: niemand kan de exacte positie èn snelheid van een deeltje kennen, laat staan van alle deeltjes.

15. Je wilt graag een zachtgekookt eitje. Moet er iets veranderen aan de kooktijd van het ei als je geen gewoon kraanwater gebruikt, maar zeewater?

Ja, het ei moet korter koken (a). Zout water heeft een hoger kookpunt.

16. Een elektriciteitssnoer kan belast worden met 2 300 W. Waarom kan het als het over een haspel gerold zit nog maar 880 W hebben?

Het juiste antwoord is b: door de Ohmse weerstand van het snoer. Maar dat is een conclusie die opdoemt na wegstrepen: a en c, die het op magnetische effecten hielden, door het oprollen van het snoer, waren echt fout. Eigenlijk luidt het antwoord: de warmte die stroom in een draad met Ohmse weerstand opwekt kan, als zo'n draad is opgerold, minder goed weg. Als dit een open vraag was geweest in plaats van een meerkeuzevraag zou je van dit antwoord hebben gezegd: half goed.

17. Het gewicht van een mens wordt voor 96% bepaald door de elementen H, O, C en N. Hoe zwaar zou een mens wegen die uit 9,5 1024 atomen bestaat?

Een belachelijke vraag. Je moet weten wat in een mens de verhouding van de vier genoemde elementen is, voor je aan een antwoord kunt beginnen. Waar het hier om gaat is een constante uit de scheikunde, het getal van Avogadro: 6,02 X 1023 atomen (1 'mol') van een stof met atoomgewicht A wegen samen precies A gram. Het atoomgewicht van de elementen H, O, C en N (waterstof, zuurstof, koolstof, stikstof) is respectievelijk 1, 16, 12 en 14. De verhouding van deze elementen in de mens is kennelijk zodanig dat hun gemiddelde atoomgewicht ruim 6 bedraagt. 9,5 X 1024 van zulke atomen leveren (antwoord b) een mens van ongeveer 100 gram op. . .

18. In de postmoderne filosofie speelt het begrip 'deconstructie' een belangrijke rol. Hiermee wordt bedoeld:

Antwoord c: Het tonen van de mogelijkheid om een tekst anders te interpreteren.

19. Wat is, voor een psycholoog, tijdens een verhoor de meest betrouwbare indicatie dat iemand liegt?

Antwoord a: Het aantal woorden dat de ondervraagde gebruikt. Een leugenaar praat minder, de gegeven alternatieven (oogopslag, beweeglijkheid) zijn vaak cultureel bepaald.

20. In de poolzee drijft een enorme ijsberg. Onder invloed van het broeikaseffect smelt hij. Wat gebeurt er met het zeewaterpeil?

Een prachtig voorbeeld van een vraag met onvoldoende precisering. Je denkt: aha, de Wet van Archimedes: die ijsberg verplaatst precies zijn gewicht aan water, dus als hij smelt gebeurt er niks met de zeespiegel. Het juiste antwoord is volgens NWO inderdaad c: Dat blijft gelijk.

Maar daar valt wel iets op af te dingen. Er is immers die toevoeging: 'onder invloed van het broeikaseffect'. Alle ijsbergen komen uiteindelijk van land; het zijn afgebroken gletsjers. Alle ijsbergen drijven naar het zuiden en smelten, daar is geen door de mens bewerkstelligde klimaatverandering voor nodig. De verwachting is wel, dat de opwarming van de aarde het afbreken van gletsjers zal stimuleren en dus de zeespiegel zal doen stijgen. Als je er vanuit gaat dat de toevoeging essentieel is, is het goede antwoord a: Dat stijgt.

De tegenwerping dat je in ieder geval moet uitgaan van een ijsberg die al in het water drijft, helpt de samenstellers niet. Die ijsberg bestaat hoe dan ook uit bevroren zoet water. Dat heeft, eenmaal gesmolten, een lager soortelijk gewicht dan zout zeewater en neemt dus iets meer volume in. Dus ook met dat uitgangspunt gaat de zeespiegel na het smelten een heel klein beetje omhoog. Het goede antwoord hangt dus af van de nauwkeurigheid die de vragenstellers verwachtten, en die is niet vermeld.

21. Als je een ballon met helium in een auto vervoert, gaat hij tegen het autodak aanhangen. Wat gebeurt er met de ballon als je een bocht maakt?

Helium is lichter dan lucht; de ballon wordt tegen het dak gedrukt omdat hij door de zwaardere, 'omlaag zakkende' lucht in de wagen wordt verdrongen. Iets dergelijks, maar dan horizontaal, gebeurt als de auto een bocht maakt. De zwaardere lucht wordt net als de chauffeur in de richting van de buitenbocht gedrukt: de ballon beweegt dus naar binnen.

Het goede antwoord is dus a: hij beweegt naar de binnenbocht toe. Dat wil zeggen: als je zeker weet dat de auto in de bocht horizontaal blijft. Dat is niet vanzelfsprekend: de bocht kan schuin zijn aangelegd. In zo'n bocht hangt het antwoord af van de snelheid van de auto en is b (naar de buitenbocht toe) of c (blijft op zijn plaats) net zo goed mogelijk.

22. Op hetzelfde moment dat iemand op de grond een steentje precies 5 meter omhoog gooit, schiet een ander op 10 meter hoogte een kogel recht vooruit. Welke van de twee raakt als eerste de grond?

Het gaat hier om de verticale beweging. De kogel begint met een verticale snelheid nul, die daarna alleen nog maar toeneemt. Als het steentje zijn top van vijf meter hoogte bereikt, is de kogel precies tot daar gedaald. Daarna moet het steentje weer op snelheid komen, terwijl de kogel al veel verticale snelheid heeft. Het antwoord is dus b: de kogel.

Voor de slechte verliezers hebben we deze nog: tènzij de kogel een zo grote snelheid krijgt, dat aarde 'onder hem wegkromt'; dan kan het wel even duren voordat hij beneden is. Die situatie is al door Newton bedacht, om uit te leggen waarom de maan niet naar beneden valt.

Anders gezegd: omdat er niets over de snelheid van de kogel is verteld, moeten we om het juiste antwoord met zekerheid te kunnen geven, veronderstellen dat de aarde plat is.