Wetenschapsquiz

Is wetenschap een manier van denken?De antwoorden en de uitleg van de Wetenschapsquiz

De kandidaten van de 24ste Wetenschapsquiz proberen het antwoord op de ballonnenvraag te achterhalen. Foto's Robert Lagendijk Beeld rv

Moet een wetenschapsquiz laten zien wat de essentie van wetenschap is? Of mag je dat van een televisiequiz niet verwachten?

Het waren heel aardige vragen, die de deelnemers van de 24ste Wetenschapsquiz kregen voorgeschoteld. Niet al te moeilijk, al zaten er een paar instinkers tussen, en ook leken konden zich bij iedere vraag wel iets voorstellen.

Maar het blijft een quiz, waarin het gaat om weetjes en puzzels. "Wetenschap is zoveel meer dan een verzameling kennis", zei de bekende astronoom en popularisator Carl Sagan ooit. "Wetenschap is vooral een manier van denken."

Het zou mooi zijn als de quiz ook aan dat aspect aandacht zou schenken. Leg de kandidaten een vraagstuk voor en laat ze uitzoeken hoe je dat zou kunnen aanpakken. Of dat interessante televisie oplevert, is natuurlijk weer een andere vraag.

1. Waardoor kunnen mensapen geen spraakklanken produceren?

a. Door de positie van het strottenhoofd kunnen ze niet voldoende verschillende klanken vormen.
b. Doordat hun keelzak ervoor zorgt dat alle geproduceerde klanken lager worden en daardoor te veel op elkaar lijken.
c. Doordat ze niet in staat zijn hun stembanden voldoende te controleren.

Dit debat is zo oud als de evolutietheorie. Kunnen mensapen niet praten doordat ze de vereiste anatomie missen, of zijn ze er niet slim genoeg voor? Charles Darwin zelf - en sindsdien velen met hem - dacht het laatste. In 1969 gooide de Amerikaan Philip Lieberman dit beeld om. Lieberman beweerde dat hij aan de vorm van het strottenhoofd van makaken kon zien dat ze geen spraakklanken konden produceren. Die conclusie werd later bevestigd voor chimpansees, maar vorig jaar lieten Amerikaanse en Belgische biologen de boel opnieuw kantelen. Had Lieberman dode aapjes opengesneden, nu bestudeerden de onderzoekers met röntgenapparatuur onder meer kaakstand, keelholte en strottenhoofd en reconstrueerden vervolgens met een computer de klanken die een makaak zou kunnen maken. Met een ander computermodel zetten ze die klanken om in taal, en warempel, mensen verstonden wat de makaken 'zeiden'. Dan moet het probleem in de hersenen zitten, concludeerden ze, daarbij onder andere gesteund door Nederlands onderzoek dat liet zien dat alleen mensen een verbinding in de hersenen hebben waarmee ze de spraakorganen kunnen aansturen. Apen kunnen slechts krijsen en gillen, maar hebben geen controle over die klanken. Antwoord C dus. Overigens vocht de inmiddels 83-jarige Lieberman deze conclusies aan, maar anders dan in 1969 staat hij nu vrijwel alleen.

2. Je bent aan het fietsen en je valt naar links. Wat moet je doen om niet verder om te vallen?

a. Naar rechts sturen.
b. Je lichaam naar rechts bewegen.
c. Naar links sturen.

Om te voorkomen dat je valt, is het zaak om de fiets weer netjes onder het zwaartepunt van je lichaam te krijgen. Net als bij het balanceren van een stok op je hand: wanneer de stok naar links valt, beweeg je je hand naar links om die weer onder het zwaartepunt van de stok te krijgen. Als je tijdens het fietsen naar links valt, zul je dan ook naar links sturen om de fiets weer onder het zwaartepunt te krijgen (antwoord C). In 2011 schreven Delftse onderzoekers in Science dat een beetje fiets dat ook vanzelf doet als hij dreigt te vallen. Het stuur valt in feite sneller dan de rest van de fiets. Daar danken ze ook hun stabiliteit aan.

3. Rond het jaar 1900 hadden elektrische auto's een groot marktaandeel, maar al snel werden ze verdrongen door auto's met een verbrandingsmotor. Een van de oorzaken daarvan was:

a. Elektrische auto's werden niet stoer gevonden, omdat ze stil en gemakkelijk te bedienen waren.
b. De prijs van olie daalde sneller dan die van elektriciteit.
c. Elektrische auto's veroorzaakten relatief veel dodelijke ongelukken.

Antwoorden B en C zijn niet goed: de prijs van olie daalde in die tijd juist minder snel en de elektrische auto's veroorzaakten relatief ook minder ongelukken. Benzineauto's waren wel stoer (A): ze maakten herrie, hadden een hogere topsnelheid en een grotere actieradius. De elektrische auto's trof hetzelfde lot als de Nederlandse Dafjes ruim een halve eeuw later: hun rijgemak gaf ze een suf imago. De benzineauto had één groot nadeel: je moest hem aanzwengelen, en dat was een zwaar en gevaarlijk klusje. De uitvinding van de - elektrische - startmotor in 1911 gaf de concurrent de genadeklap.

Tekst loopt door onder afbeelding.

Presentatrice Ionica Smeets legt het antwoord van de vraag over de blauwe ogen uit. Beeld rv

4. Je verbindt twee ballonnen met een T-vormig tuitje. Als je begint te blazen, vullen beide ballonnen zich eerst een beetje. Wat gebeurt er daarna?

a. De ballonnen worden tegelijkertijd groter.
b. Een van de ballonnen loopt vol.
c. De ballonnen worden om beurten steeds een beetje groter.

Wie een ballon opblaast, moet vooral in het begin hard blazen. De moleculen waaruit het ballonnenvel is opgebouwd, de zogeheten polymeerketens, hebben een zekere spanning nodig voor ze worden opgerekt. Ben je die drempelwaarde voorbij, dan gaat het blazen ineens een stuk gemakkelijker. Doordat twee ballonnen nooit precies gelijk zijn, bereik je bij één van de twee die drempelwaarde net iets eerder. Die ballon loopt dan ook vol. De andere komt pas aan de beurt als de eerste voldoende op spanning is (antwoord B). Tenzij nummer één knapt. Overigens, een week of zo na het feestje beginnen ballonnen te rimpelen: daar herken je de opgerekte ketens die niet meer zo soepel ineen krimpen.

5. Er liggen zes stoeptegels op een rij. Onder een van deze tegels zit een pissebed. Je weet niet onder welke, maar je weet wel dat het beestje elke nacht willekeurig één plek opschuift naar links of rechts. Elke dag mag je onder één tegel kijken. Als je de tegels optimaal kiest, hoeveel dagen heb je dan maximaal nodig om aan te wijzen onder welke tegel de pissebed zit?

a. 6 dagen
b. 8 dagen
c. 10 dagen

Deze vraag is het pièce de résistance van 2017. Het lijkt onmogelijk om de pissebed in te sluiten. Toch kan het. Begin bij tegel 2. Zit de pissebed daar niet, dan weet je de volgende ochtend dat het beestje niet onder tegel 1 zit (die kun je immers alleen vanuit 2 bereiken). Kijk de tweede dag onder tegel 3. Zie in bijgaand schema hoe het aantal schuilplaatsen per dag minder wordt. Het cruciale moment is op dag 4 als je tegel 5 oplicht. Dan zijn er alleen 'even' schuilplaatsen over en is de pissebed zo goed als gevangen. Op dag zes zijn er nog twee opties (2 en 4). Zit de pissebed niet onder de tegel die je optilt, dan weet je meteen dat hij onder de andere tegel zit. Antwoord A dus.

6. Het mannetje van de wilde eend heeft groene veren op zijn kop en blauwe veren in zijn vleugel. Wat voor pigment zit er in deze veren?

a. Groen en blauw pigment
b. Roodbruin pigment
c. Blauw en geel pigment

Het pigment in de veren is roodbruin (B). Veel meer echte kleuren heeft Moeder Natuur niet op haar palet. Beetje geel, wat groen, zwart en bruin, en dan is het wel op. Met name voor blauw gebruikt ze een speciale truc. Het pigment is in regelmatige laagjes opgebouwd en die structuur werkt als een prisma. De kleuren van het invallende licht worden gescheiden. Bovendien veroorzaken de laagjes interferentie, het fenomeen waarbij sommige golflengten elkaar uitdoven en andere elkaar juist versterken. Daardoor zie je uiteindelijk blauw of groen. Dit is een structurele kleur. Of de veer groen of blauw kleurt, hangt af van de afstand tussen de lagen pigment en soms ook van de hoek waaronder je kijkt.

Tekst loopt door onder afbeelding.

De ijsblokkenvraag wordt voorgedaan. Beeld rv

7. De familie Jansen woont sinds kort bij jou in de buurt. Als je twee willekeurige kinderen van het echtpaar Jansen tegenkomt, is de kans 50 procent dat ze allebei blauwe ogen hebben. Hoeveel kinderen heeft dit gezin?

a. Drie kinderen
b. Vier kinderen
c. Vijf kinderen

Een kwestie van proberen. Met drie kinderen lukt het niet. Uit een groepje van drie kun je op drie manieren een tweetal kiezen; telkens is een andere derde er niet bij. Als die derde ook blauwe ogen heeft, is de kans 100 procent dat je twee blauwogigen tegenkomt. En heeft die derde bruine ogen, dan is de kans dus één op drie dat die bruinogige er net niet bij is en het tweetal dus blauwogig. Met vier kinderen, waarbij er één geen blauwe ogen heeft, klopt het wel. Hoe je die vier ook in twee paren verdeelt, er is altijd één paar met twee blauwogigen en één paar waarbij één kind geen blauwe ogen heeft. Hoe dan ook: 50 procent kans dat je dat eerste paar tegenkomt. Het juiste antwoord is B. Met vijf kinderen lukt het niet.

8. Het verhaal gaat dat gevangenen vroeger over hun linnen lakens plasten voordat ze deze uit het raam hingen om te ontsnappen. Waarom zou dat een goede zet geweest zijn?

a. Urine ontsmet direct de schaafwonden die je oploopt als je langs een laken naar beneden glijdt.
b. Urine vergroot de draagkracht van de lakens, doordat de vezels water opnemen zodat de cellulosefibrillen worden samengedrukt.
c. De combinatie van water en zouten in de urine zorgt ervoor dat de vezels in de lengte rekbaarder worden, zodat het laken een flink stuk langer wordt.

Natte linnen of katoenen lakens zijn sterker dan droge (antwoord B). De stoffen zijn opgebouwd uit cellulosevezels en die zetten uit als ze water opnemen. Maar papier is ook cellulose, en dat wordt toch juist niet sterker? Klopt, maar de vezels in papier liggen naast elkaar en het water drijft ze uiteen. In katoen of linnen zijn de vezels veel meer verstrengeld. Als ze uitzetten, snoeren ze zichzelf vast. De draagkracht van het laken neemt tot zo'n 30 procent toe.

9. Je hebt een grote, cilindervormige glazen vaas met tien liter water en markeert het waterpeil met een streepje. Vervolgens haal je vier liter water uit de vaas en maakt daar ijsblokken van. De vaas houd je intussen afgedekt. Dan laat je de ijsblokken voorzichtig in de vaas zakken en wacht tot het wateroppervlak niet meer beweegt. Hoe hoog staat het water dan?

a. Boven het streepje.
b. Precies tot het streepje.
c. Onder het streepje.

Ervaren quizspelers hadden op hun hoede moeten zijn. Zo makkelijk leek de Archimedesvraag nog nooit. De hoeveelheid water is niet veranderd, het ijs neemt hooguit meer volume in, maar dat maakt volgens de beroemde wet niet uit. Toch is antwoord B niet goed. Doordat van een deel van het water ijs is gemaakt, is de temperatuur van het geheel gezakt. Het water is daardoor gekrompen, en het peil iets gezakt. Het moest dus C zijn.

10. Bij de verslaggeving van een wielerevenement rijden motoren vaak dicht op de wielrenners. Wanneer verliest een renner snelheid door zo'n motor?

a. Als de motor voor hem rijdt.
b. Als de motor achter hem rijdt.
c. Als de motor naast hem rijdt.

Een motor ploegt zich als het ware door de lucht en buigt de luchtstroom zijwaarts. Een wielrenner die naast de motor rijdt, krijgt zo de volle laag (antwoord C). Dat scheelt bij een tijdrit al gauw een paar tellen per kilometer, constateerden onderzoekers van de TU Eindhoven vorig jaar in hun windtunnel. Iedereen begrijpt dat de wielrenner die achter een motor koerst, uit de wind wordt gehouden en voordeel geniet. Dat voordeel bleek er ook te zijn als de motorrijder achter de wielrenner bleef hangen. In dat geval stuwt de motor lucht voor zich uit, waarmee hij het kielzog achter de wielrenner vult. De turbulentie in dat kielzog werkt remmend.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden