Verdampend schedelzweet

Wekelijks stuit Karel Knip in de alledaagse werkelijkheid op raadsels en onbegrijpelijke verschijnselen.

Deze week: verwondering in de zinderende Ardennen.

Het verlichte deel van de maan is niet recht op de zon gericht.
Het verlichte deel van de maan is niet recht op de zon gericht. Foto iStock

Zo heet was het in de Ardennen dat je soms in het asfalt wegzakte alsof het blubber was. Lopen werd glibberen, de schoenen zogen zich vast en het profiel raakte vol teer en kleine steentjes.

Je wist wat het risico was toen je de zinderende weg overstak maar wilde toch even kijken wat er op dat aanplakbiljet stond (je kon bezwaar maken tegen de éoliennes van Electrabel) en had daarna te lang gewacht met het wegpeuteren van de teer. Het goedje stolde en werd onderdeel van de zool. Erger was dat die zool, bleek een paar uur later, onder invloed van de hitte over een groot oppervlak losliet van de schoen, zodat een zelfde soort acuut zoolverlies dreigde als hier in 2009 is beschreven. Destijds is er een tamelijk ingewikkelde verklaring voor gegeven, misschien is het gewoon zo dat de lijm van bergschoenzolen niet tegen grote temperatuurverschillen kan.

Zo heet was het dus. Toen een dag later bij een moeizame klauterpartij rond een snelweg die niet op de kaart stond de zonnehoed verloren ging, dreigde dan ook een noodsituatie. Maar het viel mee, weliswaar scheen de zon nu rechtstreeks op de kale schedel, er stond tegenover dat het schedelzweet ongehinderd verdampen kon. Het leek er zelfs op dat de warmtebalans van het hoofd was verbeterd. De amateur rekent niet makkelijk aan het zonnehoeddilemma omdat hij niet schatten kan hoeveel zweet er per minuut verdampt, zeker niet als hij een behaard hoofd als model kiest. En wat doen de wind en de zonnebrandcrème, de factor-zoveel die mensen op hun lichaam smeren, met het transpiratievermogen? Mengt het zweet met de zalf en wil het dan nog wel verdampen? Je hoort er weinig over, beroepsfysici laten het liggen.

Veel kleine kwesties worden nooit goed uitgezocht. Deze week had je er weer een paar. Wie vroeg op de dag, als de zon laag staat en het gras nog nat van de dauw is, naar de schaduw van het hoofd op het gras kijkt, ziet er een helder oplichtende stralenkrans omheen, een soort aureool. Dat is de befaamde heiligenschijn die wordt opgewekt door ‘retroreflectie’ van het zonlicht in de dauwdruppels. Zie Wikipedia. Glasparels doen hetzelfde als ze het licht van de koplampen terugwerpen naar de automobilist. Niets bijzonders.

Heiligenschijn. Foto WikiMedia

De kwestie is dat ook op droog gras zo’n aureool te zien is. Aanmerkelijk zwakker maar onontkenbaar. Minnaert (De natuurkunde van ’t vrije veld) dacht nog dat het zeldzaam was maar dat is het niet, je ziet het altijd. De droge heiligenschijn wordt verklaard als het effect van ‘shadow-hiding’, van schaduwafdekking. Bedenk: wie naar de schaduw van het eigen hoofd kijkt, kijkt precies met de zonnestralen mee en dan komt er rond het hoofd relatief weinig andere schaduw in beeld. Althans: dat zegt de literatuur, in werkelijkheid blijkt daar eigenlijk niet veel van.

Eigenaardig is dat zelfs op volkomen droog, glad, lichtgekleurd asfalt een smalle lichte rand rond de schaduw van het hoofd te zien is, vooral als je het hoofd wat heen en weer beweegt. Het kan geen retroreflectie of schaduwafdekking zijn, maar is kennelijk weer wat anders. Maar wat? Misschien een contrastverschijnsel zoals beschreven door Ernst Mach (Wikipedia: Mach bands) en dan valt het onder gezichtsbedrog. Maar: je weet het niet.

Mach-banden. Foto WikiMedia

Dat de maan die afgelopen dinsdagochtend kort na middernacht zo triomfantelijk opging zóveel licht gaf was ook niet helemaal te begrijpen. Het was een maan in haar Laatste Kwartier, de schijf was nog maar voor de helft verlicht en volgens geaccepteerde waarnemingen geeft ze dan nog maar 10 procent van de hoeveelheid licht die de volle maan onze kant op kaatst – dus niet de helft. Het fenomeen wordt verklaard door een zekere retroreflectie van het gruis op het maanoppervlak en vooral door de netgenoemde ‘shadow-hiding’ die bij een volle maan maximaal is. In het verlichte oppervlak van de halve maan komt veel schaduw voor. Toch knalde het halve maantje afgelopen dinsdagnacht keihard tussen de donkere sparren door. Misschien nemen netvlies en hersenen maanlicht anders op als je het liggend verwerkt.

Frappant als altijd was later die dag de ‘maanmiswijzing’, de waarneming dat het verlichte deel van de maan niet recht op de zon gericht staat maar vele graden de verkeerde kant op wijst. Het defect in de zogenoemde ‘sun-moon-alignment’ is een ongewoon intrigerend fenomeen dat ongewoon veel mensen nooit opvalt of hindert en dat door velen (waaronder Minnaert) voor gezichtsbedrog wordt gehouden. Maar het is geen gezichtsbedrog, zoals het geen gezichtsbedrog is dat een lange rechte weg die naar de horizon loopt daar in een punt eindigt. Of dat verre lantaarnpalen kleiner zijn dan nabije lantaarnpalen.

Hoe simpel het systeem zon-aarde-maan ook is, het blijkt een heksentoer om uit te leggen hoe de maanmiswijzing ontstaat. De Britse amateur astronoom Steve Holmes slaagt daarin op internet nog het best. In essentie is het een kwestie van perspectivische vertekening zoals bij die weg en lantaarnpalen, samenhangend met het feit dat we een 3D-wereld in 2D zien. Het gevolg is dat we een (fictieve) rechte lijn tussen zon en maan als een kromme waarnemen. Treedt de maanmiswijzing ook op als je niet vanaf de aarde maar vanuit een ruimteschip naar het koppel zon-maan kijkt? Eigenaardig dat Holmes daarover aarzelt.