Over candybars en plaattektoniek

Voor onderhoudende experimenten heb je niet per se een groot laboratorium nodig. Met een stuk hout in een bankschroef simuleer je een aardbeving.

Journalisten mogen dingen omrekenen. Hoeveel is zestig hectare afgebrand bos? Negentig voetbalvelden. Hoeveel is 6000 vierkante kilometer overstroomde rivierdelta? Vier keer de provincie Utrecht. Hoeveel files staan er jaarlijks op de Nederlandse wegen? Genoeg om twee keer de wereld rond te gaan.

Maar wat moet je met het bericht dat bij de aardbeving in Japan een hoeveelheid energie vrijkwam die gelijk is aan 6,7 triljoen ton TNT? De meeste mensen hebben geen idee hoe het eruit ziet als een ton TNT onploft.

De meeste mensen hebben trouwens ook geen idee hoeveel 6,7 triljoen is. Gelukkig biedt cijfertjeszoekmachine WolframAlpha uitkomst: 6,7 triljoen (6,7 miljoen miljoen) is 22 keer het geschatte aantal sterren in onze Melkweg en een ton TNT staat gelijk aan 4,184 × 10⁹ Joule energie; daarmee weet je natuurlijk nog steeds niks, maar het is wel een getal waarmee je verder kunt.

Om het simpel te houden: één liter benzine bevat 3,2 × 10⁶ Joule, wat betekent dat een ton TNT, althans qua energie-inhoud , hetzelfde is als 1307,5 liter benzine, en dat is op z’n beurt ongeveer hetzelfde als dertig volgetankte middenklasse gezinsauto’s. Deel de 6,7 triljoen uit Japan door dertig gezinsauto’s en daarna door de de zes minuten die de aardbeving duurde en voilà: 514 miljard miljard ontploffende Peugeots per seconde.

Om het nog tastbaarder te maken, of juist minder tastbaar: 6,7 triljoen ton TNT is hetzelfde als 26.593.927.893.738.140,4 Snickers – give or take.

Is dat veel? Wel als je weet hoe één minuscuul brokje Snickers een flinke steekvlam veroorzaakt (zie Burn, beertje, burn!) (Terzijde: als je de Japanse aardbeving uitdrukt in komkommers, kun je naar Alpha Centauri en dan heb je nog voldoende komkommer voor de helft van de terugweg.)

Er gaat, kortom, veel energie in een aardbeving. Om te begrijpen hoe die wordt opgebouwd en vrijkomt, moet je naar zolder voor een houten balk en naar de schuur voor de bankschroef. Zaag de balk (bijvoorbeeld 44×44×150 millimeter) onder een hoek van zo’n 45 graden door. Zet de helften tegen elkaar in de bankschroef en begin met draaien.

Op zeker moment wordt de kracht waarmee de bankschroef duwt groter dan de wrijving op het zaagvlak tussen de twee balken, waarna de balken over elkaar schieten. Een aardbeving dus. Kleine waarschuwing: het is moeilijk te voorspellen wanneer en hoe de energie uit je seismische simulatie vrijkomt. Splinters of zelfs hele balken kunnen onaangekondigd door de keuken schieten.

Over splinters en balken en ogen is al heel wat geschreven (zie bijvoorbeeld Mattheüs 7:3-5); in dit geval volstaan vier woorden: draag een veiligheidsbril. Nog even over candybars en plaattektoniek.

Je kunt de manier waarop gebergten ontstaan eenvoudig modeleren door op de keukentafel een Snicker en een Mars tegen elkaar te botsen. Volgens paleontoloog en proefjesknutselaar Anne Schulp, die de proef bedacht, gedragen de ingrediënten van een reep zich – in een ver verwijderd verband – vergelijkbaar met verschillende aardlagen. Zandsteen en graniet worden brosse chocolade; klei en zoutlagen worden romige karamel. Het artikel van Schulp waarin hij de proef beschrijft is beschikbaar online.

Wil je bekijken hoe de verschillende aardlagen zich bij de botsing plooien, dan moet je de Mars-Snickers constellatie een paar uur in de vriezer leggen en daarna met een kartelmes in de lengte doormidden snijden. De mooiste exemplaren kun je voor het nageslacht vastleggen op de vlakbedscanner.

Auteur: Ernst Arbouw