Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gaten?

Menswetenschappen, natuurwetenschappen, cultuurwetenschappen, formele wetenschappen, toegepaste wetenschappen, interdisciplinair, ...

Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gaten?

Berichtdoor Oogje » 17 jun 2016, 16:08

Hallo allemaal! Hallo slimme ouders onder jullie !

Ik geef les aan kinderen (10 - 12 jaar oud) in vrijzinnige levensbeschouwing en ik wil het er opnieuw over hebben: ons heelal, onze melkweg, ons zonnestelsel, leven op aarde, ...
Ik heb al heel wat boeken geraadpleegd. Maar ze beantwoorden niet al mijn vragen. En kinderen stellen die graag in mijn les.

Wat ik alvast aan ze meegeef, is dit:
Hoe verder van huis en hoe verder terug in de tijd, hoe moeilijker het is om via directe observatie aan onderzoek te doen en dus hoe meer we via indirecte afgeleiden moeten werken.

De vraag die ik me dus stel betreffende het heelal is: wat kunnen we zeker weten en wat minder en wat niet? En dit, meer bepaald in het kader van de vragen die ik me stel: zie hieronder. Ze zijn genummerd. Sommige aannames kunnen verkeerd zijn: corrigeer ze maar gerust, maar blijf hierbij alsjeblieft eenvoudig in jouw uitlag. Dank bij voorbaat.

We kunnen de skeletten dateren van voorgangers van de mens: wat dat betreft kunnen we vrijwel zeker zijn, dat de mens geleidelijk is voortgekomen uit de mensaap, ..


1. Maar wat kunnen we zeggen over onze melkweg? We zitten er immers midden in en we kunnen enkel zeer indirect observeren. -> Hoe doen we dat: onze melkweg bestuderen? En hoe kan ik dit aan kinderen uitleggen?

2. Wetenschappers zeggen dat onze melkweg er met een vrij grote zekerheid uitziet als een geaderde, verfijnde zeester en wij zitten op één van haar armen. -> Zijn we vrij zeker van deze vorm? En hoe komen we tot dit inzicht?

3. Zwarte gaten: wetenschappers zeggen dat er een grote zekerheid bestaat dat zwarte gaten bestaan: waarop baseren ze zich? En kan ik dit naar kinderen toe hard maken?

4. Ik heb opgevangen dat sommige wetenschappers ervan uitgaan dat er ook in onze eigen welkweg een zwart gat zit, waar rond de ganse melkweg draait. -> Is dit juist?

5. Als het juist is of als er een grote kans bestaat dat dit zo is, dan maakt ook de zon een grote cyclus, samen met de melkweg, dat rond het zwarte gat draait. Gevolg: Onze aarde maakt geen eenvoudige cirkels rond de zon, maar volgt eigenlijk "a helical model" -> Is dit mogelijk correct?
Zie ook deze visualisatie: https://www.youtube.com/watch?v=q2ZOc_UkNC4
Is deze ongeveer juist?

6. Een zwart gat zuigt alles naar zich toe. De tegenover gestelde kracht is die van middelpunt vliegende kracht. Ze houden elkaar in evenwicht, zoals dat ook op aarde het geval is. -> Juist?

7. We zitten ver genoeg van het zwarte gat, zodat er weinig kans toe bestaat dat we opgeslokt zullen worden door het zwarte gat in onze melkweg. Juist?

8. Sommige wetenschappers spreken over parallelle universa en achten het voor mogelijk, dat een zwart gat een soort wormgat is (een snelweg) naar een andere melkweg. -> Mogelijk? In hoeverre mogelijk?

9. Als puntje 5 juist is, dan hebben we een probleem met ons tijdsbegrip "in cosmical terms": er zijn langere cycli, die niet beantwoorden aan de cycli die er binnen ons zonnestelsel gelden. Einstein heeft de wetenschap op zijn kop gezet door al rekening te houden met de cycli binnen ons zonestelsel. Maar wat valt er te verwachten, als je ook mee berekent dat de zon een reis maakt rond een middelpunt?

Tot zo ver mijn vragen.

Een fijne namiddag toegewenst!

Oogje
Oogje
 
Berichten: 431
Geregistreerd: 16 jul 2008, 20:00

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor pitman » 17 jun 2016, 16:51

Hoi,

haal misschien eens deze uit de bib: https://www.bol.com/nl/p/de-oerknal/1001004002505179/

grtjs,

P
pitman
 
Berichten: 222
Geregistreerd: 27 jan 2009, 17:09
Woonplaats: gent

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Astrosmurf » 17 jun 2016, 16:58

Graag verwijs ik bij deze door naar een ander forum, waar u ongetwijfeld de juiste antwoorden zult vinden:
http://www.astroforum.nl/
Avatar gebruiker
Astrosmurf
 
Berichten: 337
Geregistreerd: 02 nov 2006, 12:49

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Kristof » 17 jun 2016, 17:31

Hallo Oogje,

Ik ben alle vele jaren amateur-astronoom en zal proberen je vragen zo goed mogelijk voor die leeftijdscategorie waaraan je les geeft te beantwoorden.

1.Onze Melkweg bestuderen we aan de hand van telescopen en de radioastronomie. Telescopen gebruiken we voor het zichtbare licht, infrarood en ultraviolet. Voor de twee laatsten wordt apparatuur gebruikt om ze zichtbaar te maken omdat we deze golflengten niet kunnen zien met onze ogen. Radioastronomie wordt gebruikt voor golflengten korter dan ultraviolet: radiogolven, röntgen en kosmische straling. Recent is er ook het waarnemen van zwaartekrachtgolven aan toegevoegd.

2. Vanwege observaties genoemd in het antwoord op vraag 1. Deze observaties gaan gepaard met afstandsbepalingen van sterren waardoor men de vorm van ons melkwegstelsel kan afleiden.

3. Het bestaan van zwarte gaten werd eerst wiskundig bepaald. Zwarte gaten zijn niet zichtbaar omdat hun aantrekkingskracht zo groot is dat ze ingevangen lichtdeeltjes niet terugkaatsen. Men kan ze echter waarnemen wanneer een ander zichtbaar (zwaar) object rond een onzichtbaar zwart gat draait. Atomaire deeltjes die ingevangen worden door zwarte gaten worden zo sterk verhit dat ze röntgenstraling uitzenden. Deze straling kan eveneens waargenomen worden.

4. Ja, zie voorgaande antwoorden.

5. Deze voorstelling kan juist zijn indien het baanvlak van de planeten rond de zon haaks staan op het baanvlak van de zon om de centrum van onze Melkweg.

6. Neen de zwaartekracht van een zwart gat is veel hoger dan de middelpuntvliedende kracht aan haar oppervlakte. Dit geldt ook voor de aarde want anders zou alles op de aardse oppervlakte gewichtsloos zijn (of weggeslingerd worden) en zou de aarde uit elkaar vallen en haar atmosfeer verliezen.

7. Die kans is inderdaad zeer onwaarschijnlijk.

8. Deze feiten zijn zeer hypothetisch. Indien er parallelle universa zijn is het nog niet waarschijnlijk dat wormgaten een doorgang daar naar toe zijn. Het bestaan van wormgaten is trouwens niet wetenschappelijk bewezen.

9. Die vraag is onduidelijk voor mij. Wat je beweert over Einstein is niet correct.

Groeten,

Kristof
For me, it is far better to grasp the Universe as it really is than to persist in delusion, however satisfying and reassuring.
Carl Sagan - RIP
http://www.carlsagan.com/
Avatar gebruiker
Kristof
 
Berichten: 317
Geregistreerd: 08 jan 2010, 16:58

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Renaat » 17 jun 2016, 18:05

Nog een interessante informatiebron: http://www.urania.be/astronomie/sterrenkunde
En zo zijn er zeker nog te vinden.

Overigens organiseren volkssterrenwachten zoals Urania vaak ook cursussen voor kinderen en beschikken soms ook over lesmateriaal. Zij weten dus goed hoe dit aan kinderen over te brengen.

Van Urania weet ik ook dat ze een uitgebreide bibliotheek hebben en ik vermoed dat ze ook boeken hebben die zich op kinderen richten.

Renaat
Renaat
 
Berichten: 574
Geregistreerd: 28 jul 2012, 20:26

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Oogje » 17 jun 2016, 19:16

Alvast bedankt!

En vooral heel veel dank aan jou, Kristof om me in directe vorm op weg te willen helpen!

Met puntje 9 bedoelde ik het volgende en (jullie allen) gelieve me even te volgen in mijn vrije (prozaïsche) vertaling en me in deze dan te corrigeren:

Voor Einstein zijn zegje deed, nam men voor waar dat de tijd - naast deze van de meer plaatselijke visie volgens het jaar als cirkel met diens seizoenen - erin bestaat, als een lijn van a naar b (in lijn hiermee zie ik de oerknal-theorie: er is een begin- en eindpunt). Met Einstein is men zich ervan bewust geworden dat een dergelijke opvatting van tijd toch wel relatief is, in "kosmische" termen: afhankelijk van de plaats binnen ons zonnestelsel alleen al die men inneemt als observator, krijg je andere berekeningen en dus andere percepties van tijd. Einstein heeft de impact van de dynamiek van de posities der hemellichamen op onze conceptie van "tijd" willen blootleggen, voor zover ik begrepen heb...
Zeker wanneer men - zoals Einstein naar voren schoof - de interactie van de posities tegelijk in beschouwing neemt, hebben wordt het moeilijker om te bepalen wat "tijd" nu eigenlijk precies is of inhoudt. Voor zover ik begrepen heb, heeft de Quantummechanica zich hierin willen verdiepen, maar ook wiskundigen hebben er zich in verdiept.

VRAGEN:
1. Wel, indien we ook nog een hogere dimensie in beschouwing nemen, m.n. deze van "the helical model", waarin de zon ok nog eens meedraait in en groter geheel.. dan zullen er nog veel complexere benaderingen van het begrip "tijd" ontstaan: juist?
2. En dat zal dan ook weer nieuwe paradigma's met zich mee brengen, waarbij de idee van de aarde als centrum van het universum nog een stapje verder verlaten wordt.. Juist?

EEN NIEUWE VRAAG:
Een zwart gat, daarvan wordt er aangenomen dat het bestaat. En men gaat ervan uit dat onze eigen melkweg rond een dergelijk gat draait. -> Waarom en waartoe draait het daar rond? Bestaan er daar natuurwetenschappelijke verklaringen voor, anders dan de hypothese van "a gateway" naar andere universa? Kinderen stellen zich dergelijke vragen. Want de bloemen maken nectar aan om de bijen aan te trekken. En de zon is massaal veel groter dan de aarde, waardoor het de aarde bij zich houdt: samen met nog enkele andere belangrijke parameters, is er leven op aarde mogelijk. Dus moet er toch ook een nutswaarde zijn voor het zwarte gat, dat de melkweg samenhoudt? -> Welke andere mogelijke hypotheses zijn er mogelijk te stellen?

Bedankt alvast!
Met hartelijke groeten,

Oogje
Oogje
 
Berichten: 431
Geregistreerd: 16 jul 2008, 20:00

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Kristof » 17 jun 2016, 22:09

Oogje,

Wel, indien we ook nog een hogere dimensie in beschouwing nemen, m.n. deze van "the helical model", waarin de zon ok nog eens meedraait in en groter geheel.. dan zullen er nog veel complexere benaderingen van het begrip "tijd" ontstaan: juist?


Neen, of we zouden een andere "galactische" kalender gaan gebruiken zoals in Star Trek (Star Date) i.p.v. de aardse jaarkalender . Tijd wordt beïnvloed bij snelheden die het licht benaderen (tijdsvertraging) of onder de invloed van gravitatie.

En dat zal dan ook weer nieuwe paradigma's met zich mee brengen, waarbij de idee van de aarde als centrum van het universum nog een stapje verder verlaten wordt.. Juist?


Dat paradigma is al eeuwen verlaten. Het heelal draait eveneens om haar centrum.

Een zwart gat, daarvan wordt er aangenomen dat het bestaat. En men gaat ervan uit dat onze eigen melkweg rond een dergelijk gat draait. -> Waarom en waartoe draait het daar rond? Bestaan er daar natuurwetenschappelijke verklaringen voor, anders dan de hypothese van "a gateway" naar andere universa? Kinderen stellen zich dergelijke vragen. Want de bloemen maken nectar aan om de bijen aan te trekken. En de zon is massaal veel groter dan de aarde, waardoor het de aarde bij zich houdt: samen met nog enkele andere belangrijke parameters, is er leven op aarde mogelijk. Dus moet er toch ook een nutswaarde zijn voor het zwarte gat, dat de Melkweg samenhoudt? -> Welke andere mogelijke hypotheses zijn er mogelijk te stellen?


Een ster ontstaat door de samentrekking van waterstof in het heelal tot gasbollen door gravitatie. Indien deze gasbollen groot genoeg zijn zal door enorme druk vanwege de toenemende gravitatie een blijvende nucleaire fusie van waterstofkernen plaatsvinden in de kern. De ster is geboren. Wanneer het waterstof in de ster opgebruikt is zullen zwaardere elementen (gevormd door de waterstoffusie) beginnen te fuseren. Wanneer deze "brandstof" opgebruikt is sterft de ster als volgt. De inwendige druk van de ster kan niet meer op tegen de gravitatiedruk. Hierdoor zal de ster in elkaar storten. Deze ineenstorting zorgt voor nog een laatste fusie van de bestaande elementen tot nog zwaardere elementen. Dit leidt tot een enorme explosie waarbij de ster zichzelf opblaast tot een (super)nova. Als de ster kleiner is dan 1,4 maal de zonmassa zal de ontstane nova inkrimpen tot een witte dwerg. Er zijn geen kernfusies meer maar de witte dwerg straalt nog een beetje vanwege de hitte door de inwendige druk. Als de ster tussen 1,4 en 4 maal de zonmassa is dan stort deze nova in elkaar tot een neutronenster. Vanwege de grote inwendige druk door de gravitatie worden de elektronen van de atomen in protonen van de kern gedrukt en vormen dusdanig neutronen. Met de reeds aanwezige neutronen wordt er een grote neutronenbol gevormd: de neutronenster. Als de ster meer dan 4 maal de zonmassa zwaar is zal de (super)nova instorten tot een zwart gat. Alle materie wordt samengeperst tot iets wat men tot nu toe niet kan identificeren. Dit is uiteraard simpel uitgelegd want het is veel ingewikkelder dan dat.

Het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg heeft heel waarschijnlijk al zovele vele andere sterren of zelfs zwarte gaten opgeslokt dat ze duizenden of miljoenen maal zwaarder is dan een gewoon zwart gat. De gravitatie van dit zwarte gat is sterk genoeg om het hele melkwegstelsel bij zich te houden. Ook de gravitatie van de andere sterren van onze Melkweg dient hier bij opgeteld te worden. De gravitatie neemt trouwens af met het kwadraat van de afstand. Als je jezelf tweemaal zover verwijdert van de aardkern als je nu bent weeg je maar een vierde (twee in het kwadraat = vier).

Groeten

Kristof
For me, it is far better to grasp the Universe as it really is than to persist in delusion, however satisfying and reassuring.
Carl Sagan - RIP
http://www.carlsagan.com/
Avatar gebruiker
Kristof
 
Berichten: 317
Geregistreerd: 08 jan 2010, 16:58

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Oogje » 18 jun 2016, 19:28

Dag Kristof,

Alvast bedankt voor het beantwoorden van mijn vragen.

Ik zal het niet hebben over de relativiteitstheorie, aangezien ik die nog steeds niet ten volle begrijp. Het is weer een tijd geleden, sinds ik deze lessen heb gegeven. En ik heb er vele boeken over liggen. Ook boeken voor volwassenen. Maar daarin had men het nog niet over de grote waarschijnlijkheid van het bestaan van zwarte gaten, als dusdanig. En ze bleven daarin toch vooral ontzettend voorzichtig.
-> Wetenschappelijke ontdekkingen en hun afgeleiden gaan hel erg snel, deze dagen..

Ik zal zeker wel praten over de mogelijkheid dat onze melkweg roteert rond een zwart gat en dat we dus waarschijnlijk grotere cycli doorgaan.
"Maar de sterren veranderen niet", zullen bepaalde knappe kinderen opwerpen. "Hoe kan het dat we ook roteren op die schaal, terwijl we dit niet in de sterrenhemel kunnen zien ?"
"Wel", zo zal mijn antwoord zijn (tenzij jullie dit niet correct zouden vinden): "we merken er niets van, omdat de tijdsschaal waarin dergelijke cyclus zich voltrekt, zodanig gigantisch is, dat de constellatie aan de hemel, voor onze ogen én voor onze apparaturen ongewijzigd blijft. We zijn hier ten slotte maar sinds heel erg kort! Voor ons lijken de millennia super lang. Maar vanuit de kosmos bekeken, is de tijd van ons bestaan - zelfs als melkweg - eigenlijk verwaarloosbaar.."
"Maar..", zo kan iemand oproepen, "hoe kunnen we dan zeker zijn over de mogelijkheid tot het bestaan van een groot zwart gat in het centrum van onze melkweg?"
Mijn antwoord: "dat kunnen we lang niet zeker weten, maar wel afleiden uit wat er met 'gestorven' sterren met een hele grote massa gebeurt: ze imploderen tot een zwart gat! De kleine zwarte gaten die dichtbij het centrum van onze melkweg liggen, worden ernaar toe gezogen en erin opgeslokt. Kleine zwarte gaten die op een buitenarm liggen, zullen gewoon ter plekke blijven bestaan, denk ik maar ik weet het niet zeker"
"Maar wat gebeurt er dan met dat zwart in een buitenarm? Kunnen ze dan zo iets als een zonnestelsel als de onze in zich opslokken?"
Mijn mogelijke antwoord: "ik weet het niet, maar waarschijnlijk zijn deze kleine zwarte gaten meestal veel te klein en te zwak om dat te doen. Ze creëren alleen maar 'leegte'. Door 'leegte' worden we immers omringd. Nu.. Die leegte is natuurlijk nooit echt "leeg": ook de lege ruimten zitten vol met atomen en allicht nog andere deeltjes. Denk maar aan de lichtdeeltjes: het overgrote deel ervan, kunnen we enkel zien met meetapparatuur en niet met het blote oog. Wetenschappers vermoeden sterk, dat er buiten de (door meetapparatuur) gekende lichtdeeltjes, nog andere deeltjes bestaan. Maar zolang het niet meetbaar of afleidbaar is, kunnen we hier niets over zeggen."

Een kind kan vragen:
"Wat gebeurt er met onze atomen, als we gestorven zijn en worden begraven?"
Mijn mogelijke antwoord: "ze worden gedeeltelijk omgezet in andere levensvormen (de opruimers en de bacteriën zullen er wel bij varen) en gedeeltelijk tot mineralen, die worden opgenomen in de aarde: de atomen in ons lichaam zullen opnieuw gebuikt worden"
"Maar.. Waarom laten mensen zich dan verbranden, eens ze dood zijn?"
"Omdat we met heel veel mensen zijn op deze wereld. Indien we ons allemaal zouden laten begraven, dan zou het aantal opruimers en bacteriën alleen maar toenemen en zouden vele gezonde mensen daar ziek door worden: opruimende bacteriën doen hun werk in het opruimen, maar ze zijn erg dodelijk voor levende wezens, indien ze met teveel zijn".
"Worden alle atomen in ons lichaam steeds benut en dus in iets anders omgezet, ook al worden we verbrand na onze dood?"
"Ik denk het wel: zelfs als we ons laten verbranden, dan nog worden onze atomen in andere vormen omgezet. Heel wat wetenschappers zeggen dat er toch soms 'iets' verloren gaat, tijdens die omzetting. Maar hoe dat gebeurt en in hoeverre en in welke situaties, weet ik voorlopig niet. Wetenschappers zijn er alvast volop mee bezig om dit uit te pluizen."

Het was heel fijn om jullie reacties te lezen! Jullie moeten niet meer reageren (tenzij ik toch nog op een kemel moet gewezen worden).

Ik wens jullie alvast een fijn weekend toe.
Oog.
Oogje
 
Berichten: 431
Geregistreerd: 16 jul 2008, 20:00

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor Kristof » 19 jun 2016, 15:59

Oogje,

Je hebt toch een paar kemels geschoten. :wink:

Oogje schreef:
Wetenschappers vermoeden sterk, dat er buiten de (door meetapparatuur) gekende lichtdeeltjes, nog andere deeltjes bestaan. Maar zolang het niet meetbaar of afleidbaar is, kunnen we hier niets over zeggen.


Wetenschappers zijn maar al te goed op de hoogte van het bestaan van andere deeltjes. Subatomaire deeltjes (deeltjes waaruit protonen en neutronen bestaan) worden waarneembaar in deeltjesversnellers door neutronen of protonen met hoge snelheid te laten botsen. Deze subatomaire deeltjes kunnen in drie categorieën ingedeeld worden (van licht naar zwaar): leptonen, mesonen en barionen. https://nl.wikipedia.org/wiki/Subatomair_deeltje

Oogje schreef:
Indien we ons allemaal zouden laten begraven, dan zou het aantal opruimers en bacteriën alleen maar toenemen en zouden vele gezonde mensen daar ziek door worden: opruimende bacteriën doen hun werk in het opruimen, maar ze zijn erg dodelijk voor levende wezens, indien ze met teveel zijn.


Dit is het probleem niet, enkel als de lijken bovengronds blijven liggen. Het gaat eerder om een gebrek aan begraafplaatsen en de keuze van het individu.

Oogje schreef:
Ik denk het wel: zelfs als we ons laten verbranden, dan nog worden onze atomen in andere vormen omgezet. Heel wat wetenschappers zeggen dat er toch soms 'iets' verloren gaat, tijdens die omzetting. Maar hoe dat gebeurt en in hoeverre en in welke situaties, weet ik voorlopig niet. Wetenschappers zijn er alvast volop mee bezig om dit uit te pluizen.


Als je aan dat "iets" een bovennatuurlijke betekenis geeft (een geest) is bovenstaande bewering niet waar. Wetenschappers zeggen dat niet en doen er geen onderzoek naar.
Atomen worden niet in andere vormen omgezet maar de moleculen, die uit meerdere atomen bestaan, door scheikundige reacties. Atomen kunnen enkel "omgezet" worden door kernreacties.

Groeten.
For me, it is far better to grasp the Universe as it really is than to persist in delusion, however satisfying and reassuring.
Carl Sagan - RIP
http://www.carlsagan.com/
Avatar gebruiker
Kristof
 
Berichten: 317
Geregistreerd: 08 jan 2010, 16:58

Re: Wat weten we zeker over ons melkwegstelsel en zwarte gat

Berichtdoor bramati » 20 jun 2016, 14:43

Het is beter dat je niet zegt dat een zwart gat dingen "opzuigt", want dit geeft een verkeerd beeld als zou een zwart gat een soort gigantische kosmische stofzuiger zijn waar alles naar toe beweegt/zal bewegen.

De zwaartekracht opgewekt door een zwart gat werkt op dezelfde manier als zwaartekracht opgewekt door eender ander object. Je zegt toch ook niet dat de aarde opgezogen wordt door de zon, of dat jijzelf opgezogen wordt door de aarde, etc.

Het enige verschil dat een zwart gat heeft met andere objecten is dat zelfs licht vanuit dat gat (of beter, vanuit de Schwarzschild radius rond het 'object' dat het zwarte gat vormt) niet van dat zwart gat kan af bewegen.
bramati
 
Berichten: 194
Geregistreerd: 24 jan 2013, 13:36


Keer terug naar Wetenschap

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers. en 1 gast

cron