KOSMOLOGIE

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

Berichtdoor LordDragon » 01 feb 2009, 18:19

3- Omdat ik dan kan aannemen dat hét HEELAL altijd bestaan heeft en dat ik voor óns heelal geen begin moet bedenken waarin de gekende natuurwetten niet geldig waren.


Jim, dan gebeurt er ook telkens exact hetzelfde? Het heelal van voor de vorige big crunch is dan hetzelfde als het heelal van na de laatste big bang waar we nu inzitten. Misschien is dat al de duizendste keer dat ik dit bericht typ dan :roll:

Met dat gesloten heelal, als alle omstandigheden en wetmatigheden exact dezelfde zijn, krijg je telkens hetzelfde heelal?

MVG, LD.
Fear is the mindkiller.
Avatar gebruiker
LordDragon
 
Berichten: 587
Geregistreerd: 11 nov 2008, 17:22
Woonplaats: oost-vlaanderen

Berichtdoor Heeck » 01 feb 2009, 18:29

jm074 schreef:
The Menace schreef:
jm74 schreef:Hopelijk genoeg voor een gesloten heelal...

Grappig. Waarom hoop je dat?

Gr, Dennis

Dennis,

1- Omdat ik een heelal met een begin, maar zonder einde filosofisch maar niks vind.
2- Omdat de theorie van een gesloten, cyclisch, heelal mij toegankelijker lijkt voor berekeningen die steunen op de klassieke mechanica dan een vlak of een open heelal.
3- Omdat ik dan kan aannemen dat hét HEELAL altijd bestaan heeft en dat ik voor óns heelal geen begin moet bedenken waarin de gekende natuurwetten niet geldig waren.

Groetjes,
jm074


JM,
Wat een curieuze verzameling argumenten:
ad 1)
Filosofie die zich bij voorbaat wenst te verheffen boven/buiten de afleidbare, waargenomen fenomenen ?
ad 2)
Misschien een uitbreiding van de wiskunde nodig, zoals al eens eerder nodig bleek om de werkelijkheid te kunnen modelleren.
ad 3)
Een vaker voorkomend, zeer menselijk, bevattingsprobleem dat in diepste grond teruggrijpt naar 1) ? :wink:

Roeland
Begrip is een waan met een warm gevoel, dus MIJDT SPIJT.
www.edge.org
Avatar gebruiker
Heeck
 
Berichten: 6546
Geregistreerd: 20 okt 2006, 22:09
Woonplaats: Leeuwarden

Berichtdoor pitman » 03 feb 2009, 18:40

Ik heb gereageerd op BB op het forum van "bb als misvatting"

Ik denk dat het ook in deze discussie past.

(let wel: ik reageerde op oudere post, wat ik aankaart kan al ter sprake zijn gekomen)
pitman
 
Berichten: 256
Geregistreerd: 27 jan 2009, 17:09
Woonplaats: gent

Berichtdoor jm074 » 05 feb 2009, 20:48

Heeck schreef:

jm074 schreef:
1- Omdat ik een heelal met een begin, maar zonder einde filosofisch maar niks vind.
2- Omdat de theorie van een gesloten, cyclisch, heelal mij toegankelijker lijkt voor berekeningen die steunen op de klassieke mechanica dan een vlak of een open heelal.
3- Omdat ik dan kan aannemen dat hét HEELAL altijd bestaan heeft en dat ik voor óns heelal geen begin moet bedenken waarin de gekende natuurwetten niet geldig waren.

JM,
Wat een curieuze verzameling argumenten:
ad 1)
Filosofie die zich bij voorbaat wenst te verheffen boven/buiten de afleidbare, waargenomen fenomenen ?
ad 2)
Misschien een uitbreiding van de wiskunde nodig, zoals al eens eerder nodig bleek om de werkelijkheid te kunnen modelleren.
ad 3)
Een vaker voorkomend, zeer menselijk, bevattingsprobleem dat in diepste grond teruggrijpt naar 1) ?

Roeland,
ad 1)
Ken jij waargenomen fenomenen die er op wijzen dat ons heelal, dat 13,7 miljard jaar geleden begon, geen einde zou hebben? Onze waarneming van de natuur wijst toch eerder in de richting van vergankelijkheid en herhaling. Dat is de reden waarom ik zo'n halve eeuwigheid onlogisch vind. Er is dus helemaal geen kwestie van een filosofie die zich bij voorbaat wenst te verheffen boven afleidbare, waargenomen fenomenen, eerder het tegendeel.
ad 2)
Het beschikbaar wiskundig arsenaal is tegenwoordig meer dan voldoende om er de huidige fysische kennis in uit te drukken. Het laat zelfs toe theorieën op te stellen zonder enig contact met de fysische werkelijkheid, of bestaande theorieën te besmetten met sciencefictionverhalen. Ter illustratie een boutade van Albert Einstein:
Since the mathematicians invaded the theory of relativity, I do not understand it myself anymore.
ad 3)
Een bevattingsprobleem? Dat denk ik niet! verschillende kosmologische modellen worden door mij voor mogelijk gehouden, maar omdat ik niet met zekerheid weet welk het goede is, geef ik de voorkeur aan wat mij het eenvoudigst en meest waarschijnlijk lijkt. Ik kan mij daarin vergissen en sluit niet uit dat ik ooit die keuze moet herroepen, maar in afwachting daarvan voldoet ze wel mijn leergierigheid.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor Heeck » 05 feb 2009, 22:28

jm074 schreef:Heeck schreef:

jm074 schreef:
1- Omdat ik een heelal met een begin, maar zonder einde filosofisch maar niks vind.
2- Omdat de theorie van een gesloten, cyclisch, heelal mij toegankelijker lijkt voor berekeningen die steunen op de klassieke mechanica dan een vlak of een open heelal.
3- Omdat ik dan kan aannemen dat hét HEELAL altijd bestaan heeft en dat ik voor óns heelal geen begin moet bedenken waarin de gekende natuurwetten niet geldig waren.

JM,
Wat een curieuze verzameling argumenten:
ad 1)
Filosofie die zich bij voorbaat wenst te verheffen boven/buiten de afleidbare, waargenomen fenomenen ?
ad 2)
Misschien een uitbreiding van de wiskunde nodig, zoals al eens eerder nodig bleek om de werkelijkheid te kunnen modelleren.
ad 3)
Een vaker voorkomend, zeer menselijk, bevattingsprobleem dat in diepste grond teruggrijpt naar 1) ?

Roeland,
ad 1)
Ken jij waargenomen fenomenen die er op wijzen dat ons heelal, dat 13,7 miljard jaar geleden begon, geen einde zou hebben? Onze waarneming van de natuur wijst toch eerder in de richting van vergankelijkheid en herhaling. Dat is de reden waarom ik zo'n halve eeuwigheid onlogisch vind. Er is dus helemaal geen kwestie van een filosofie die zich bij voorbaat wenst te verheffen boven afleidbare, waargenomen fenomenen, eerder het tegendeel.
ad 2)
Het beschikbaar wiskundig arsenaal is tegenwoordig meer dan voldoende om er de huidige fysische kennis in uit te drukken. Het laat zelfs toe theorieën op te stellen zonder enig contact met de fysische werkelijkheid, of bestaande theorieën te besmetten met sciencefictionverhalen. Ter illustratie een boutade van Albert Einstein:
Since the mathematicians invaded the theory of relativity, I do not understand it myself anymore.
ad 3)
Een bevattingsprobleem? Dat denk ik niet! verschillende kosmologische modellen worden door mij voor mogelijk gehouden, maar omdat ik niet met zekerheid weet welk het goede is, geef ik de voorkeur aan wat mij het eenvoudigst en meest waarschijnlijk lijkt. Ik kan mij daarin vergissen en sluit niet uit dat ik ooit die keuze moet herroepen, maar in afwachting daarvan voldoet ze wel mijn leergierigheid.

Groetjes,
jm074

ad 1)
Filosofie als simpel extrapolatie-systeem van het bekende werkt niet gegarandeerd in die situaties waarin zelfs de bekende natuurwetten, en het in modellen hanteren daarvan, hun voorlopige begrenzing kennen.
ad 2)
Mijn associatie was met Newton die wiskunde aanmaakte om zijn ideeën te kunnen verwerken. En zeker ook Einstein die daartoe hulp inriep.
Ik neem aan dat de huidige wiskunde uit de voeten kan met de huidige kennis der natuur, maar houd een slag om de arm voor het hanteren van die extreem buitenissige situaties.
ad 3)
Dat is voorstelbaar vanuit ons dagelijks huisje-boomje-beestje, maar daarom nog niet van toepassing in voor ons dagelijkse begrip totaal onvoorstelbare situaties.

Het is juist omdat ik zelf niet de wiskunde beheers om met de noodzakelijke modellen om te gaan dat ik me geen uitspraken veroorloof, want mijn simpel uitgeruste voorstellingsvermogen lijkt me absoluut inadekwaat om uit te maken wat de meest waarschijnlijke benadering zou zijn.

Ik heb vroeger op ander terrein redelijk veel modellen in elkaar gezet en telkens moeten ervaren dat het spelen ermee in feite een vorm van leren en vooral begrijpen, inhield die je niet via extrapolatie van je alledaagse begrippen kon bereiken.

Voorbeeld: Om enig begrip te krijgen van de grenzen van evolutionaire aanpassingssnelheden heb ik allerlei modelletjes gebouwd omdat ik daar met kaal denken onvoldoende begrip/inzicht in kon krijgen. Op het moment dat ik allerlei verschillend gekleurde blopjes verschillende roetes (die voor "niches" stonden) over het scherm zag nemen, ging ik parameters wijzigen en tijdens dat spelen het model wijzigen en toen pas vielen bij mij een paar muntjes.
Vandaar mijn wantrouwen tegen simpel extrapolatie-denken.

Roeland
Begrip is een waan met een warm gevoel, dus MIJDT SPIJT.
www.edge.org
Avatar gebruiker
Heeck
 
Berichten: 6546
Geregistreerd: 20 okt 2006, 22:09
Woonplaats: Leeuwarden

Berichtdoor jm074 » 15 feb 2009, 18:20

jm074 shreef:
3- Omdat ik dan kan aannemen dat hét HEELAL altijd bestaan heeft en dat ik voor óns heelal geen begin moet bedenken waarin de gekende natuurwetten niet geldig waren

LordDragon schreef:
Jim, dan gebeurt er ook telkens exact hetzelfde? Het heelal van voor de vorige big crunch is dan hetzelfde als het heelal van na de laatste big bang waar we nu inzitten. Misschien is dat al de duizendste keer dat ik dit bericht typ dan.

Men kan veronderstellen dat er een oneindige reeks van opeenvolgende identieke fasen van hét HEELAL ontstaan na elke BC en BB, maar dat is niet noodzakelijk zo. Er kan ook worden aangenomen dat benevens de onmiskenbare wetmatigheid een zekere marge voor het toeval in de ontwikkeling van ons heelal aanwezig was. Omdat jij deel uitmaakt van óns heelal acht ik het hoogst onwaarschijnlijk dat je in vorige fasen ook reeds actief waart, maar je weet natuurlijk maar nooit. :lol: :wink:
Met dat gesloten heelal, als alle omstandigheden en wetmatigheden exact dezelfde zijn, krijg je telkens hetzelfde heelal?

Dezelfde wetmatigheden met verschillende toevallige omstandigheden kunnen een oneindige variatie voor gevolg hebben in de opeenvolgende fasen van een gesloten cyclisch heelal. Dat zullen wij echter nooit te weten komen en is voor ons ook van geen enkel belang.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

De oerknal

Berichtdoor jm074 » 17 feb 2009, 18:18

Uit De oerknal als misvatting? hevel ik de tweede vraag uit het interview met professor Fahr over naar deze topic. Als antwoord op de vierde vraag antwoordde Fahr dat hij de oerknaltheorie als een wetenschappelijke dwaling beschouwt. Met die overtuiging in zijn achterhoofd kon hij eigenlijk geen duidelijk antwoord meer geven op de vraag waarom het heelal moet expanderen.
Die Materie wird zu reiner Energie, zu einer kochenden Ursuppe?

Dat is de tweede vraag die de interviewer aan Fahr stelde. Die bevestigde dat hij met die opvatting instemt, maar voegde, in zijn antwoord, daar zelf onmiddellijk volgende twee vragen aan toe:
Aber warum bleibt dieses Gebilde nicht, was es ist? Warum muss es expandieren?

Volgens de vertaling van Icesurfer zegt Fahr daarover:
Het begin kan echter per se niet alleen chaos zijn! In de beginvoorwaarden mag de materie echter niet al te dicht samengebald zijn, want dan bleef het heelal een zwart gat, in welk nooit wat gebeurd was. In tegenstelling tot dat moet in de materie een innere (sic) dynamica inwonen, die deze expansie dwangmatig inleidt.

Een interne dynamica dus, maar de aard daarvan wordt daar Fahr niet gepreciseerd. Ik kan wel instemmen met de beginvoorwaarden die volgens Fahr in ons heelal moesten gelden, maar wij blijven op onze honger voor een geloofwaardig ontstaansscenario. Waar kwamen de materie en de dynamica vandaan? Kan de standaardoerknaltheorie, aangevuld met de inflatietheorie, een geloofwaardig antwoord geven op die vraag?

Volgens Lemaître ontstond ons universum uit een oeratoom dat om een of andere reden explodeerde. Hoyle, een fervent verdediger van het steady state model bedacht voor die theorie van een expanderend oeratoom de spotnaam Big Bang. Die verloor mettertijd zijn ironische bijklank en werd per slot van rekening aanvaard als volwaardige naam voor het model van een uitdijend heelal. De connotatie van een plotse gewelddadige explosie bleef er echter wel aankleven, maar de traagheidswet leert ons dat de materie zich verzet tegen een tijdloze versnelling. De oerknal kan dus ook een langzaam versnelde uitdijing voor gevolg hebben gehad. Wij weten niet hoe lang die versnelling kon aanhouden. De krachten die de uitdijing aandreven werden immers gedeeltelijk geneutraliseerd door de zwaartekracht en het is mogelijk dat de gravitatie uiteindelijk de overhand kreeg. Men kan dus het scenario met een superluminale inflatie, gevolgd door een tragere, mogelijk nog altijd versnelde, uitdijing terecht in vraag stellen. Van het begin met een oerknal zijn wij nochtans zo goed als zeker sinds de ontdekking van de kosmische achtergrondstraling, maar wat dreef die BB aan?

Het probleem met de ontstaansgeschiedenis van ons heelal is dat het prille begin ervan onbereikbaar is voor waarneming. Het is wel vatbaar voor theorieën, ook als die de gekende natuurwetten in het gedrang brengen. Men kan immers veronderstellen dat de vier fundamentele wisselwerkingen aanvankelijk nog niet ontkoppeld waren uit een (voorlopig) onbekende oerkracht. De achilleshiel van dat soort hypothesen is echter dat men een speculatief concept voorrang verleent op de gekende natuurwetten. Misschien is dat ten onrechte. Moest dat zo zijn, dan bestaat de mogelijkheid, tenminste voor het begin van óns heelal, een geloofwaardig scenario te bedenken met respect voor de gekende natuurwetten. Het ontstaan van hét (cyclisch) HEELAL blijft dan open voor theorieën die een andere fysica vereisen.

Groetjes,
jm074
Laatst bijgewerkt door jm074 op 27 feb 2009, 18:10, in totaal 1 keer bewerkt.
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 22 feb 2009, 18:36

Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Zo vertaalde Antoine Lavoisier (1743-1794) in het Frans wat Anaxagoras van Clazomenae (ong.500-428 v. Chr.) reeds bedacht en wat ik in het Nederlands vond uitgedrukt als Uit niet-zijnde kan geen zijnde ontstaan, noch een zijnde tot niet-zijn vergaan. Deze oude wijsheid werd in de klassieke fysica en scheikunde vertaald in enkele behoudswetten. Met E = mc² verplicht de RT ons nu tot het samenvoegen van de afzonderlijke wetten van behoud van massa en behoud van energie in één enkele nieuwe wet. Zullen wij die dan maar de wet van behoud van massergie noemen?

Het behoud van het baryongetal (10^76) staat in verband met de wet van behoud van massa. De hoeveelheid baryonische materie is klaarblijkelijk onvoldoende voor de kritische dichtheid van een vlak heelal. De aanname dat energie ook een rol speelt in de gravitatie veroorlooft de hypothese dat de hoeveelheid massergie wél voldoende groot is voor een (quasi) vlak heelal. Zekerheid hebben wij niet daaromtrent, maar de wetenschappers zijn het erover eens dat de gemiddelde dichtheid van het heelal in de buurt van de kritische dichtheid moet liggen.

Energie komt in het heelal in enorme hoeveelheden en onder verschillende vormen voor en de geschiedenis van ons universum is een onafgebroken reeks van energieomzettingen. Van interne materie-energie naar stralings- en gasdruk. Die worden omgezet in kinetische energie, die op haar beurt overgaat in gravitatie-energie. Bij een instortend heelal zou die volgorde worden omgekeerd. De verhitting die gepaard gaat met een Big Crunch zou uiteindelijk thermonucleaire processen op gang brengen. Daarbij zou voldoende energie vrijkomen voor een oerknal. Dit scenario lijkt mij aanvaardbaar voor het ontstaan van óns heelal en heeft geen behoefte aan andere dan gekende natuurwetten. Tenminste..., als wij de contractie niet willen doortrekken tot een singulariteit met quasi-oneindige dichtheid. Dat kan door de grens voor de implosie te leggen bij 6.10^17 kg/m², de dichtheid van neutronensterren en de grootste dichtheid die tot nu toe werd waargenomen.

Stuiten wij met dergelijk scenario ook op het horizonvraagsuk, waar de standaard oerknaltheorie toe leidt? Dat gaat over een verklaring voor de isotropie van het heelal op grote schaal en van de kosmische achtergrondstraling bij een superluminale uitdijing. In zijn boek Het uitdijende heelal (blz.200) beschrijft Alan Guth uitvoerig het probleem en denkt het, volgens mij ten onrechte, op te lossen met zijn inflatietheorie. Ik laat hem zelf aan het woord:

Omdat niets sneller kan gaan dan het licht bestaat er binnen de context van de oerknaltheorie geen enkel natuurkundig proces dat kan verklaren hoe die twee punten driehonderduizend jaar na de oerknal dezelfde temperatuur kunnen hebben. (...)
Strikt genomen betekent het horizonvraagstuk niet dat de oerknaltheorie tekortschiet: (...) De gelijkmatigheid van het waargenomen heelal is in de theorie opgenomen door de aanname dat het heelal in een gelijkmatige toestand is begonnen. (...) Het probleem ligt echter in de voorspellende kracht. Een van de opvallendste kenmerken van het waargenomen heelal – de gelijkmatigheid ervan op grote schaal – wordt niet verklaard door de oerknaltheorie, maar moet in plaats daarvan als beginvoorwaarde worden aan genomen.
(...) Eureka! Door de exponentiële uidijing van de inflatie verdwijnt ook dit vraagstuk.

Dat laatste betwijfel ik dus ten zeerste, maar daarover later meer. Ik wil hier enkel benadrukken dat in een cyclisch scenario de gelijkmatigheid van het waargenomen heelal een natuurlijk gevolg zou zijn van de Big Crunch die alle materiële structuren vernietigt en zorgt voor een gelijkmatige verhitting van de plasma-oersoep. Thermonucleaire energie die vrijkomt in het oververhitte plasma zou de dynamica leveren waar professor Fahr naar verwees.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor Blueflame » 07 maart 2009, 13:35

jm074 schreef:
Fish schreef:Even een vraag van een leek.
Ik kan wel aardig wat over zwarte gaten vinden maar eigenlijk niet of het theoretisch mogelijk is dat het ene zwarte gat het andere. hoe zeg je dat, opslurpt?


Ik zie geen reden waarom dat niet zou kunnen, maar "opslurpen" is veel te zwak uitgedrukt. Het zal er, denk ik, veel gewelddadiger aan toegaan omdat de materie in een zwart gat zeer dicht opeen zit.


Dubbel zwart gat schreef:Observatory (NOAO) een bijzondere ontdekking gedaan, waarover ze deze week in Nature berichten. De quasar SDSS J153636.22+044127.0 lijkt namelijk niet uit één, maar uit twee zwarte gaten te bestaan! Voor sterrenkundigen die vooral met theorie bezig zijn is dat niet zo’n grote verrassing. Dubbelsterren komen overal in het heelal veel voor, dus waarom zouden zwarte gaten zich niet zo gedragen? Toch is de vondst bijzonder, met name omdat het de theorie ondersteunt dat zware sterren elkaar opslokken om zo nog zwaardere sterren te worden.
<knip>
Omdat ze ook nog eens enorm dicht op elkaar staan, is het een kwestie van tijd voordat het grote zwarte gat het kleine opslokt om zo samen één enorme quasar te vormen.


Mvg.
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 08 maart 2009, 20:54

Blueflame schreef:
Dubbel zwart gat schreef:
Observatory (NOAO) een bijzondere ontdekking gedaan, waarover ze deze week in Nature berichten. De quasar SDSS J153636.22+044127.0 lijkt namelijk niet uit één, maar uit twee zwarte gaten te bestaan! (...)
Omdat ze ook nog eens enorm dicht op elkaar staan, is het een kwestie van tijd voordat het grote zwarte gat het kleine opslokt om zo samen één enorme quasar te vormen.

Bedankt Blueflame voor dit meer dan wel-gekomen doorbreken van mijn monoloog in deze topic. Door wat surfen naar verschillende bronnen die hierover berichten merkte ik dat er niet overal dezelfde massa voor die kanjers van zwarte gaten wordt aangegeven. Sommige zeggen respectievelijk 20 en 50 miljoen, andere 20 en 800 miljoen maal de massa van de zon. Nature preciseert 10^7,3 en 10^8,9 zonmassa's en dat lijkt mij het meest betrouwbaar, want 10^7,3 = 20 miljoen en 10^8,9 = 794 miljoen. Samen dus een massa van 814 miljoen zonmassa's of 1,62.10^39 kg. De massa van de zwarte gaten alleen is al genoeg voor een bescheiden sterrenstelsel, maar met de massa die nog aanwezig moet zijn in de stofschijven kunnen die quasars waarschijnlijk wedijveren met ons Melkwegstelsel of het misschien zelfs ver overtreffen.

Nu draaien die twee reuzen nog rond elkaar in ongeveer 100 jaar, maar later zal de grootste zijn kleinere buur ongetwijfeld opslokken. Ze liggen maar 0,1 parsec of 0,3 lichtjaar van mekaar, te dicht bijeen om mekaar met rust te kunnen laten.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 21 maart 2009, 18:17

Een maand geleden kwam hier het horizonvraagstuk reeds ter sprake. Het steunt op de aanname dat informatie niet sneller dan met de lichtsnelheid kan worden uitgewisseld. In een heelal dat vlak na de oerknal uitdijt met een radiale snelheid veel groter dan c, is uitwisseling van informatie tussen ver van elkaar liggende gebieden dan niet mogelijk. Dus rijst de vraag: hoe kan het heelal zo'n grote gelijkmatigheid vertonen zonder overdracht van warmte en uitwisseling van informatie? De quasi-isotropie van de kosmische achtergrondstraling toont aan dat de temperatuur in het prille heelal overal even groot moet zijn geweest, zonder dat het ene gebied dat van het andere kon weten. In het eerder vermelde boek van Alan Guth stelt deze dat binnen de context van de oerknaltheorie geen enkel natuurkundig proces dat kan verklaren. Wij moeten bijgevolg aannemen dat het heelal in een gelijkmatige toestand is begonnen. Ik herhaal hier die citaten omdat Guth ook zegt: Eureka! Door de exponentiële uidijing van de inflatie verdwijnt ook dit vraagstuk. en daarover drukte ik toen mijn twijfel uit. Hoe kan een exponentiële uitdijing van de inflatie, die met nog veel grotere snelheid dan in de oerknaltheorie de materie uiteendrijft, die gelijkmatigheid verklaren? Ik citeer hiervoor nogmaals Guth: Vóór de inflatie is de omvang van het heelal in de inflatietheorie echter veel kleiner dan in de standaardtheorie, wat het mogelijk maakt dat het waargenomen heelal in de beschikbare tijd een gelijkmatige temperatuur krijgt.
Mijn besluit: het heelal moest dus ook vóór de inflatie een gelijkmatige temperatuur hebben. Hoe het die krijgt blijft een open vraag, want wij kennen geen enkel natuurlijk proces dat (dat) kan verklaren. Oerknal van een oeratoom of inflatie vanuit een vacuümfluctuatie? Het maakt niets uit: het horizonvraagstuk blijft bij beide theorieën overeind en kan enkel verdwijnen door aan te nemen dat het heelal reeds quasi-isotroop was vóór het begon uit te dijen. In de context van de standaard oerknaltheorie moet dat zijn in een oeratoom met een straal veel kleiner dan één meter; in de context van de inflatietheorie in een onecht vacuüm met een straal veel kleiner dan de Plancklengte. Ik zal niet beweren dat het onmogelijk is, maar mijn verbeelding schiet te kort om dit, op die schalen, te kunnen verklaren doornatuurkundige processen. :? :?:

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 31 maart 2009, 19:55

De topic De oerknal als misvatting, opgestart door Icesurfer, is stilgevallen en dat is jammer, want nu weten wij niet wat professor Fahr als alternatief voor de BB voorstelt. Icesurfer is, voor zo ver ik weet, de enige die de oorspronkelijke Duitse tekst van het interview tot zijn beschikking heeft, maar blijkt niet meer bereid die mee te delen. Het zij zo! Dat belet mij niet een paar citaten uit die topic naar hier over te hevelen als aanknopingspunten voor een verdere discussie.
Ferdinand schreef:
Zoals de recente hypothese (als onderdeel van het standaard BB model) dat ons heelal hoofdzakelijk bestaat uit een vorm van materie en energie die we nog niet kennen. Vandaar de termen "dark energy" en "dark matter" die tesamen 96% van ons heelal vormen. (...)

Dus de huidige kosmologie begint aan een nieuwe jeugd met het vooruitzicht op 96% nog te ontrafelen niewe vormen van materie & energie.

Over die donkere energie en materie valt nog een en ander te zeggen zonder daarom noodzakelijkerwijze aan nieuwe vormen te moeten denken. Laten we beginnen met donkere materie. Die zou 23% uitmaken van de totale massa nodig voor een vlak heelal, maar wat wordt, in dit geval, bedoeld met donker? Het is duidelijk dat wij die materie niet rechtstreeks visueel kunnen waarnemen omdat ze niet straalt. Dat is zo met zwarte gaten en kan ook het geval zijn voor andere gewone, baryonische materie die onder de vorm van losse moleculen, atomen of elementaire deeltjes in de intergallactische ruimte rondzweven. Als zwarte gaten fungeren als gravitatielenzen, of als ze hun aanwezigheid in het centrum van sterrenstelsels verraden door de uitgeoefende zwaartekracht, worden ze wel onrechtstreeks waargenomen. Ook sterrenwind kan enkel worden waargenomen door de interactie met andere materie. Het is dus zo goed als zeker dat veel gewone (gekende) materie in de letterlijke zin van het woord donker is.

Er is een vorm van donkere materie die veel moeilijker is waar te nemen omdat ze geen elektrische lading heeft en dus niet interageert met gewone materie. Ze is echter in een ontzaglijk grote hoeveelheid aanwezig in ons heelal en is bovendien zeer energierijk: de neutrino's. Ze hebben een zeer kleine massa, maar bewegen zich voort met een snelheid die de lichtsnelheid benadert. Volgens de RT zouden ze dan een bijna oneindig grote kinetische energie moeten hebben, maar die is evenmin gemakkelijk waar te nemen. Neutrino's vliegen namelijk bijna ongehinderd doorheen gewone materie. Door ons lichaam vliegen er zo'n 5.10^13 per seconde zonder dat wij er iets van gewaarworden. Neutrino's afkomstig van de zon vliegen zelfs bijna allemaal dwars door de aarde zonder te botsen met de elementaire deeltjes in de atomen.

In zijn boek Zwarte Gaten schrijft de Russische wetenschapper Igor Novikov (blz.177) dat neutrino's de overheersende materiecomponent zijn in het heelal. Enkel de elektronneutrino's zouden al instaan voor een dichtheid van 10^-26 kg/m³. Als dat klopt dan hoeven wij geen nieuwe vormen van materie & energie te ontrafelen om een vlak heelal verder op te vullen dan de povere 4% gewone materie. De massa van de neutrino's is dan ruimschoots voldoende.
Correctie: ik vergat gisteren het minteken voor de exponent 26.

Blueflame introduceerde in De oerknal als misvatting het begrip nulpuntenergie en die verdient, in dit verband, ook nog onze belangstelling. Wordt vervolgd!

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor ferdinand » 02 apr 2009, 17:12

Meer info over de laatste stand der "zwarte" materie&energie vindt je hier :


http://www.universetoday.com/2009/04/01/astrophysics-satellite-detects-dark-matter-clue/

Een internationaal team van astronomen heeft een teveel aan positronen gevonden die zouden kunnen komen van de aanwezigheid van "dark matter".

Het standaard BB model steunt op de hypothese dat er ongeveer
23% "dark matter" en
72% "dark energy"

nodig is om de bekende waarnemingen te verklaren met de concepten van het BB model....

De aanwezgheid van "dark energy" ( nochthans de meerderheid van de massa&energie inhoud van ons heelal) is nog altijd een open vraagstuk.

Onze huidige kosmologie is dus gebaseerd op basis van onze kennis over maar 5% gekende energie&massa inhoud

Je zou van minder nederig worden.
"Als je de quantum theorie begrijpt, dan heb je het niet begrepen" R.Feynman
Avatar gebruiker
ferdinand
 
Berichten: 224
Geregistreerd: 23 nov 2008, 22:03

Berichtdoor Blueflame » 03 apr 2009, 10:58

Uit de media.

BRUSSEL - Dankzij een Europese satelliet die stralingsdeeltjes uit het heelal opvangt, zijn astronomen mogelijk de beruchte donkere materie op het spoor.

De mysterieuze, ongrijpbare donkere materie, die decennialang weerstaan heeft aan alle pogingen van astronomen om haar te ontmaskeren, begint eindelijk een beetje tastbaarder te worden. Een Europees onderzoeksteam onder leiding van Piergiorgio Picozza van de universiteit van Rome beschrijft in Nature van deze week de observatie van straling uit de ruimte die misschien rechtstreeks van donkere materie afkomstig is.

Donkere materie maakte haar entree in de sterrenkunde toen astronomen opmerkten dat de buitendelen van melkwegstelsels té snel rondwentelden en dat melkwegstelsels in groepen té energiek bewogen, om in het gareel te kunnen worden gehouden door de zwaartekracht van de gewone, zichtbare materie alléén. Er moest méér materie zijn dan de zichtbare. Wat ze was, daarnaar had iedereen het raden (nog onbekende elementaire deeltjes? zwarte gaten?), alleen stond vast dat ze geen licht gaf. Intussen is duidelijk geworden dat er meer donkere dan gewone materie moet zijn in het heelal. Alom wordt vermoed dat het gaat om een nog niet op aarde waargenomen soort elementaire deeltjes.

De onderzoekers hebben met de Europese satelliet Pamela niet die donkere materiedeeltjes zélf opgevangen, maar wel andere deeltjes, positronen, die kunnen ontstaan bij botsingen tussen donkere materiedeeltjes in de ruimte. Positronen ontstaan ook bij andere, welbekende processen, maar Pamela zag er veel meer dan daarmee te verklaren valt. Een Amerikaans team dat metingen doet met ballons boven Antarctica, rapporteerde vorig jaar al een vergelijkbaar resultaat, een teveel aan hoogenergetische elektronen.

Bewezen is er daarmee nog niets, omdat het nog best denkbaar is dat een andere bron dan donkere materie verantwoordelijk is voor de overvloed aan positronen. Maar ook die andere bron zou een interessante ontdekking zijn. (sts)

© De Standaard 03-04-2009
(sts)
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 07 apr 2009, 18:43

Oef! Mijn monoloog werd dan toch door ferdinand en Blueflame onderbroken. Dank daarvoor! Ik voel mij ongemakkelijk als op mijn bijdragen, niettegenstaande behoorlijke kijkcijfers, niet wordt gereageerd.
ferdinand schreef:
Meer info over de laatste stand der "zwarte" materie&energie...

Ik houd niet erg van de omschrijving zwarte materie&energie. De vertaling van dark is donker en die omschrijving van de onzichtbare massergie (waarom dit woord niet consequent gebruiken?) is toch gebruikelijk. Dark heeft ook de betekenis verborgen, geheimzinnig, onbekend. Donker in dit verband interpreteren als niet visueel waarneembaar is veel te beperkend. De nieuwe maan kunnen wij ook niet zien, maar dat is geen reden om ze als donkere materie te bestempelen, evenmin als andere gewone materie, in ons gezichtsveld, die zelf geen licht uitzendt en ook niet door een ster wordt verlicht.

Zichtbare energie is beperkt tot een kleine fractie van de elektromagnetische straling. Het overgrote deel daarvan is enkel waarneembaar met speciale apparatuur. In de 96% – of is het 95%? - van de massergie, die als donker wordt bestempeld, zit waarschijnlijk nog een grote fractie die wel verborgen, maar daarom niet noodzakelijk geheimzinnig en onbekendhoeft te zijn.

Een internationaal team van astronomen heeft een teveel aan positronen gevonden die zouden kunnen komen van de aanwezigheid van "dark matter".

Wat die veelheid aan positronen betreft: die is van zeer groot belang als zou blijken dat ze voortkomen van een interactie tussen materie en antimaterie waarbij energie vrij komt. Ons heelal bevat te weinig waarneembare energie om het deficiet aan massa aan te vullen, maar blijkbaar ook om de uitdijing van het heelal te verklaren. Wat ik bedoel is dit: de hoeveelheid massergie nodig voor een vlak heelal, berekend in functie van de huidige waarde van de Hubble-parameter, is (volgens E = mc²) zeer klein in vergelijking met de reeds gepotentialiseerde gravitatie-energie. Er moet dus aanvankelijk veel meer materie en antimaterie geweest zijn, of een soort ongekende vrije energie die de BB en de daaropvolgende uitdijing mogelijk maakte. En nu schakel ik terug naar een bijdrage van Blueflame in de topic De oerknal als misvatting?.

Blueflame schreef:
Gedacht wordt aan de energie van het vacuüm zelf, de zogenaamde nulpuntsenergie. Dit levert voor de theoretici echter zeer grote problemen op indien deze energie volgens de kwantummechanica wordt berekend. De uitkomst hiervan is veel hoger (wel 10^120 tot 10 ^140 keer zo hoog) dan de waargenomen donkere energie.

In de kwantummechanica betekent nulpuntenergie de laagst mogelijke energie van een systeem. Oorsprokelijk (Albert Einstein en Otto Stern in 1913) was er sprake van restenergie in een oscillator bij het absolute nulpunt (K = 0). Later kwam de naam nulpuntenergie in gebruik en velen denken dat die energie onuitputtelijk is. Dat is gefundenes Fressen voor wonderdokters en uitvinders van perpetuum mobile toestellen. Zij denken ze gratis te kunnen aftappen!

In de kosmologie wordt nulpuntenergie soms gebruikt als synoniem voor vacuümenergie alhoewel dat, denk ik, heel wat anders is. Of ze werkelijk bestaat in de benodigde hoeveelheid blijft nog een open vraag. Ik berekende in eerste benadering dat de gepotentialiseerde gravitatie-energie in ons heelal reeds meer dan 10^14 groter is dan de massergie nodig voor een vlak heelal. Dat roept vragen op over de oorsprong van die energie! Hierover later meer.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor LordDragon » 07 apr 2009, 19:30

Hoi Jm, weer heel interessant allemaal, mag ik een lekenvraagje stellen?

In de kwantummechanica betekent nulpuntenergie de laagst mogelijke energie van een systeem. Oorsprokelijk (Albert Einstein en Otto Stern in 1913) was er sprake van restenergie in een oscillator bij het absolute nulpunt (K = 0).


In de topic "kan men zich het niets voorstellen", kwamen we ergens uit op de achtergrondstraling van de BB. Er wordt gezegd dat die overal aanwezig is in ongeveer dezelfde mate. Waardoor het dus nooit ergens 0K is. Wat ik me dan afvraag. Hebben ze bij die proef met de oscillator die rest energie kunnen uitsluiten?

Met leken groetjes, LD.
Fear is the mindkiller.
Avatar gebruiker
LordDragon
 
Berichten: 587
Geregistreerd: 11 nov 2008, 17:22
Woonplaats: oost-vlaanderen

Berichtdoor jm074 » 09 apr 2009, 18:28

LordDragon schreef:Hoi Jm, weer heel interessant allemaal, mag ik een lekenvraagje stellen?

In de kwantummechanica betekent nulpuntenergie de laagst mogelijke energie van een systeem. Oorsprokelijk (Albert Einstein en Otto Stern in 1913) was er sprake van restenergie in een oscillator bij het absolute nulpunt (K = 0).


In de topic "kan men zich het niets voorstellen", kwamen we ergens uit op de achtergrondstraling van de BB. Er wordt gezegd dat die overal aanwezig is in ongeveer dezelfde mate. Waardoor het dus nooit ergens 0K is. Wat ik me dan afvraag. Hebben ze bij die proef met de oscillator die rest energie kunnen uitsluiten?

Met leken groetjes, LD.


Hello LordDragon,

De kosmische achtergrondstraling (2,73K) belet niet dat men in een gesloten systeem nog lagere temperaturen kan verweznlijken. Als ik mij niet vergis zullen in de ruimtetelescoop Herschel, die volgende maand moet worden gelanceerd, sommige meettoestellen met vloeibaar helium worden gekoeld tot 1,7K.

Ik denk niet dat Einstein een proef gedaan heeft om de nulpuntenergie te meten. Het gaat in dergelijke gevallen meestal om theoretische berekeningen die niet door experimenteren kunnen worden bevestigd.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 11 apr 2009, 12:40

Ik herhaal hier nog eens de quote van Blueflamme uit De oerknal als misvatting? want ze verdient nog bijkomend commentaar.
Blueflame schreef:
Gedacht wordt aan de energie van het vacuüm zelf, de zogenaamde nulpuntsenergie. Dit levert voor de theoretici echter zeer grote problemen op indien deze energie volgens de kwantummechanica wordt berekend. De uitkomst hiervan is veel hoger (wel 10^120 tot 10 ^140 keer zo hoog) dan de waargenomen donkere energie.

Ik weet niet hoe de vacuüm-nulpuntenergie in de kwantummechanica wordt berekend en evenmin hoe donkere energie wordt waargenomen. Wat betekent donker trouwens in dit verband? Maar goed! Ik ga er van uit dat de wetenschappers dat allemaal wel weten en dat hun berekeningen juist zijn (wat niet betekent dat ze beantwoorden aan een fysische werkelijkheid). De 73% donkere energie die moet worden bijgepast in het waarneembare heelal om de kritische dichtheid te bereiken zal zo'n 6.10^69 joule bedragen. Dat is veel, enorm veel, maar peanuts in vergelijking met de 10^189 tot 10^206 berekend door de wetenschappers voor de vacuümenergie. Het probleem is dat de wetenschappers niet weten wat ze met dat grote overschot moeten aanvangen.

En toch! Er moet in het begin veel meer energie beschikbaar zijn geweest om een heelal zoals het onze mogelijk te maken. Een totale massergie (M) van 8,8.10^52 kg vertegenwoordigt volgens de massa-energiewet M.c² iets minder dan 10^70 joule en dat is veel minder dan de gravitatie-energie die nu reeds in ons heelal werd gepotentialiseerd. Die kan, steunend op de wet van behoud van energie, op vrij eenvoudige manier worden berekend in de klassieke mechanica. Het enige probleem is dat niet kan worden uitgegaan van een singulariteit waarin een dimensieloos punt de totale massergie van het heelal zou hebben bevat.Wij kunnen dat omzeilen door uit te gaan van een oeratoom met een straal gelijk aan de Plancklengte (1,6162412.10^-35 m) of van een bol met bvb. de dichtheid van een elektronenster, de grootste dichtheid die tot nu toe werd waargenomen. Dat laatste lijkt mij het meest waarschijnlijk als het gaat om óns heelal als dat is ontstaan uit de implosie van een vorig universum, maar in theorie kan het ook zijn ontstaan uit dat minuscule oeratoom.

Hoe gaat dan de berekening van de gepotentialiseerde gravitatie-energie? Als wij een massa m, tegen de werking van de zwaartekracht in, verwijderen van een massa M, dan wordt er arbeid verricht en daarvoor is energie nodig. Als m = 1kg << M dan kan de arbeid om m te verwijderen worden berekend met volgende formule:
A = G.M(1/r - 1/R), waarin G staat voor de gravitatieconstante, r voor de afstand vóór de verwijdering tot het zwaartepunt van massa M en R de afstand erna. De gravitatiepotentiaal, is de arbeid die moet worden verricht om m oneindig ver te verwijderen. De formule wordt dan vereenvoudigd tot A = G.M/r. Straal r van het oeratoom (of van het heelal als neutronenbol) is veel kleiner dan de huidige straal R van het heelal, zodat 1/R verwaarloosbaar klein wordt ten overstaan van 1/r. Dat betekent dat de reeds gepotentialiseerde gravitatie-energie de totale gravitatiepotentiaal benadert en wij dus de vereenvoudigde formule ook mogen gebruiken voor een benaderende berekening van de nu reeds geleverde arbeid. Volgens de wet van het behoud van energie is de geleverde arbeid gelijk aan de gepotentialiseerde gravitatie-energie. Die kan worden omgezet in een even grote kinetische energie als m terugvalt naar M.

Volgens voorgaande redenering berekende ik dat, uitgaande van een oeratoom met straal gelijk aan de Plancklengte, de gravitatie-energie in ons heelal nu meer dan 10^129 J zou bedragen. Die energie zou dan bij de BB reeds beschikbaar moeten zijn geweest. Deze vaststelling roept grote vragen op.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor Blueflame » 13 apr 2009, 13:16

JM,

ik heb hierbij een opmerking, een vraag. Een vraag waarmee ik momenteel zelf geen raad weet overigens.
Ik volg uw redenering om te komen tot 10^129 J [ in de veronderstelling van geen rekenfouten ]. Ik vraag me echter af of het niet 'nog erger' is. Deze berekening gaat op voor een statische ruimte. Maar de ruimte zelf zet ook nog eens uit.
Kost dat ook energie en moet die dan niet mee in rekening gebracht worden ?

Mvg
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 14 apr 2009, 18:43

Blueflame,

Dat is een pertinente vraag, maar ik bekijk het probleem strikt vanuit het standpunt van de klassieke mechanica en vermits ruimte geen massa heeft wordt er ook geen arbeid verricht voor haar uitzetting. Anderzijds identificeer ik ruimte met het gravitatieveld van de materie die zich in die ruimte bevindt. Door het vergroten van de afstand tussen de massaconcentraties dijdt het gravitatieveld-ruimte uit binnen de materiële grenzen van het heelal. Ik weet niet of die zienswijze de juiste is, maar ze laat in elk geval toe de ruimte niet langer als een zelfstandige entiteit te zien en ze buiten beschouwing te laten voor de berekening van de gravitatieenergie.

Ik denk niet een rekenfout gemaakt te hebben, maar hield voorlopig de details achter om het totaalbeeld zo eenvoudig mogelijk te kunnen voorstellen. In werkelijkheid is de berekening niet zo simpel dat ze onmiddellijk toegankelijk zou zijn voor lezers met een afkeer voor wiskunde. In een volgende bijdrage zal ik op die details inzoomen.

Het kan nog véél erger, maar wel om een andere reden. De massa-energiewet zou zelfs in het gedrang kunnen komen. Als die 10^129 J, onder eender welke vorm, aanwezig was op het ogenblik van de BB, dan was de massergie veel groter dan de 8,778.10^52 kg waar mijn berekening op steunt. Daarmee zitten wij dan in een vicieuze cirkel, want elke vermeerdering van oorspronkelijke massergie verhoogt de gepotentialiseerde gravitatie-energie, die op haar beurt weer de oorspronkelijke massergie verhoogt. Wij zitten daarmee in een straatje zonder einde!

Ik zit ook met de vraag of die gravitatie-energie donkere energie is en in rekening komt voor het totaal aan massergie nodig voor een vlak heelal. Er zou dan heel wat meer donkere energie in het heelal zitten dan de noodzakelijke hoeveelheid. Met alle gevolgen van dien!

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 17 apr 2009, 17:29

Belofte maakt schuld! Ik ga dus een poging doen om voor iedereen te verduidelijken hoe ik de reeds gepotentialiseerde gravitatie-energie in ons heelal berekende. Een beetje wiskunde is daarbij onvermijdelijk, maar ik beloof dat ik daarin niet zal overdrijven. :wink:

Het gaat erom te berekenen hoeveel arbeid er wordt verricht om een (kleine) massa m, tegen de werking van de zwaartekracht uitgoefend door een (grote) massa M, te verwijderen. De algemene formule voor dit soort berekening is:
A = G.m1.m2³(1/s – 1/S) / M²
Hierin is G de gravitatieconstante (6,67259.10^-11), m1 een massa die wordt verwijderd van massa m2 vanop een afstand s naar S en M de som (m1 + m2). Die algemene formule kan worden vereenvoudigd als m2 >> m1, want dan is m2 ongeveer even groot als M. Stellen wij bovendien m1 = 1kg, dan krijgen wij:
A = G.M(1/s – 1/S) als aanvaardbare benadering.
Willen wij de gravitatiepotentiaal berekenen van 1kg massa die vanop afstand s naar het oneindige wordt verwijderd dan vinden wij nog:
A = G.M / s en dat is de formule die wij ook kunnen gebruiken als S >> s, want 1/S wordt dan verwaarloosbaar klein t.o.v. 1/s.

Kritische lezers kunnen zich afvragen of de algemene formule, waarvan werd uitgegaan, wel juist is. :roll: Ik ga zij die minder vertrouwd zijn met wiskunde hier niet afschrikken met de berekeningen die tot die formule leidden. In plaats daarvan zal ik trachten hun vertrouwen te winnen door aan te tonen hoe de versnelling van de zwaartekracht op het aardoppervlak (g = 9,80 m/s²) wordt afgeleid uit die formule en hoe daarmee de potentiële energie wordt berekend van een massa m = 1kg als die vanop de begane grond naar een hoogte h wordt gebracht. Gegevens daarvoor zijn:
Straal van de aarde r = 6,378.10^6 m
Massa van de aarde M = 5,976.10^24 kg
h << r
Arbeid = potentiële energie = G.M((1/r – 1/(r + h)) = G.M(r + h – r) / (r² + r.h) en vermits r² >> r.h mogen wij Ep = G.M.h / r² als aanvaardbare benadering aannemen. Nu is G.M / r² = 9,80 m/s² en dus: Ep = 9,80 x h joule per kilogram in de nabijheid van de aarde. Ik veronderstel dat dit algemeen geweten is en dat daarmee is aangetoond dat de algemene formule juist is.

Met A = Eg = G.M / r en volgende basisgegevens berekende ik dus de reeds gepotentialiseerde gravitatie-energie in ons heelal.
M = 8,778.10^52 kg
r = Plancklegte en r = straal van het heelal als neutronenbol
R = huidige straal van het heelal = lichtsnelheid / Hubbleparameter = 1,303445.10^26 m
Maar zo eenvoudig was dat toch niet. Er komt nog meer bij kijken, maar omdat ik niemand een mathematische indigestie wil bezorgen, wacht ik op de boodschap dat deze boterham min of meer verteerd is vooraleer verder te gaan. :wink:

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor Blueflame » 19 apr 2009, 13:06

Via PB/PM maakte ik JM074 de opmerking dat mi de formule A = G.m1.m2³(1/s – 1/S) / M² wellicht een drukfout bevatte. Ik meen dat die derde macht bij m2 niet correct is en beschouwde dit als een drukfout.

Dit bleek niet zo te zijn en daarom bij deze JM : dan kan je misschien best die formule even toelichten.

Mvg.
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 19 apr 2009, 18:07

Blueflame schreef:Via PB/PM maakte ik JM074 de opmerking dat mi de formule A = G.m1.m2³(1/s – 1/S) / M² wellicht een drukfout bevatte. Ik meen dat die derde macht bij m2 niet correct is en beschouwde dit als een drukfout.

Dit bleek niet zo te zijn en daarom bij deze JM : dan kan je misschien best die formule even toelichten.

Mvg.


Zal dat doen, maar vraag om enkele dagen geduld om het zo eenvoudig mogelijk te kunnen samenvatten.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor Blueflame » 20 apr 2009, 20:08

Natuurlijk krijg je alle tijd, maar kan je hier :

viewtopic.php?p=14528#14528

niet mee inpikken ? Dat spaart toch tijd, niet ?

Mvg.
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 24 apr 2009, 17:59

Blueflame schreef:Natuurlijk krijg je alle tijd, maar kan je hier :

viewtopic.php?p=14528#14528

niet mee inpikken ? Dat spaart toch tijd, niet ?

Mvg.

Bedankt Blueflame voor het attenderen op deze post! Ikzelf was hem al uit het oog verloren alhoewel hij inderdaad als inleiding had kunnen dienen voor de huidige discussie. Toch moet ik benadrukken dat wat ik zo'n goed anderhalf jaar geleden schreef, staat of valt met de juistheid van die derde macht van m2. Ik liet de algemene formule destijds achterwege omdat ik lezers met een fobie voor wiskunde niet onnodig wilde afschrikken. Laat ik dat risico nu toch maar nemen en aantonen dat die derde macht er inderdaad moet staan.

De algemene formule: A = G.m1.m2³(1/s – 1/S) / M²

De vraag is: hoe komen wij daaraan?

Beschouwen wij een materieel stelsel van twee ongelijke massa's m1 en m2 die aanvankelijk op een afstand s van elkaar liggen en die, tegen de werking van de zwaartekracht in, van elkaar worden verwijderd tot op een afstand S. Daarvoor moet er arbeid worden verricht en die is gelijk aan de overwonnen zwaartekracht x de afgelegde weg. De berekening daarvan gaat als volgt.

Ergens tussen m1 en m2 ligt het zwaartepunt z van het stelsel. Zij s1 = afstand m1z en s2 = afstand m2z.

m1 ○-------z--------------------------------○ m2

s1 + s2 = s en m1 + m2 = M
De plaats van z voldoet aan volgende gelijkheid:
m1.s1 = m2.s2. Wij elimineren hieruit s2, door volgende optelling:
m2.s1 = m2.s1
____________
M.s1 = m2.s
Hieruit vinden wij: s = M.s1 / m2

Wet van Newton: kracht K = G.m1.m2 / s²
Met 1/s² = m2² / M².s1² wordt dat
K = G.m1.m2³ / M².s1²
De derde macht van m2 is dus alvast correct.
In bovenstaande formule is s1 een variabele die wij bijgevolg voorstellen door x. Om de arbeid te berekenen.zijn wij verplicht een beroep te doen op integraalrekening.
K = de integraal van G.m1.m2².dx / M².x²
Ik beperk mij, wat dat betreft, tot de vermelding dat de integraal van dx/x² van x = s1 tot x = S1 gelijk is aan (1/s1 – 1/S1). Dat leidt tot de algemene formule, met dien verstande dat wij daarin s en S blijkbaar moeten vervangen door s1 en S1, maar dat blijft zonder gevolg voor de verdere berekeningen als wij stellen dat m2 >> m1 en dus s2 << s1 waardoor m2 ≈ M, s1 ≈ s en S1 ≈ S.

OEF!!! :roll: :wink:

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor Blueflame » 27 apr 2009, 19:21

JM074 schreef:Toch moet ik benadrukken dat wat ik zo'n goed anderhalf jaar geleden schreef, staat of valt met de juistheid van die derde macht van m2. Ik liet de algemene formule destijds achterwege omdat ik lezers met een fobie voor wiskunde niet onnodig wilde afschrikken. Laat ik dat risico nu toch maar nemen en aantonen dat die derde macht er inderdaad moet staan.


1°) Volgens mij is het toch wel interessant om die wiskunde er bij te plaatsen. Dat maakt het meestal gemakkelijker om de redenering te volgen !

2°) Ik blijf het eigenaardig vinden, maar kan er geen fout in vinden. U heeft dus gelijk.

Mvg.
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 05 mei 2009, 16:45

A = G.m1.m2³(1/s – 1/S) / (m2 + m1)²

Wij zijn het dus eens over de juistheid van deze algemene formule voor arbeid verricht als een massa m1, tegen de werking van de zwaartekracht in, wordt verwijderd van een massa m2. In feite verwijderen beide massa's zich van het zwaartepunt van het stelsel, maar als m2 >> m1, dan valt het zwaartepunt van m2,op weinig na, samen met dat van het stelsel en mogen wij s1 gelijkstellen aan S = s1 + s2. Bovendien mogen wij dan ook m2 gelijkstellen aan M = m1 + m2. De algemene formule kan op die manier worden vereenvoudigd zonder dat dit op de nauwkeurigheid van de berekeningen een invloed van enige betekenis heeft. In de vereenvoudigde formule, A= G.M / s , wordt s vervangen door r om de gravitatiepotentiaal te berekenen op een boloppervlak. Even ter herinnering: de gravitatiepotentiaal is gelijk aan de arbeid die moet worden verricht om een massa van 1 kg vanop dat boloppervlak naar oneindig te brengen. Daardoor valt de term 1/R = 0 weg en krijgen wij dus A = G.M / r. Het is deze formule die wordt gebruikt om de gravitatiepotentiaal op het aardoppervlak te berekenen met r = de straal van de aarde.

Het bovenstaande werd, grotendeels, reeds eerder in deze topic aangegeven, maar een korte samenvatting leek mij nuttig omdat het kan worden gebruikt om de opgeslagen gravitatie-energie in ons heelal te berekenen. De analogie van de gravitatiepotentiaal op het aardoppervlak met de potentiaal op de periferie van een bolvormig heelal ligt voor de hand. Er is echter een verschil tussen de berekening van de potentiaal op een boloppervlak en de berekening van de energie die wordt gepotentialiseerd in een uitdijend heelal. Daarin wordt elke kg van de totale massa M, zo niet naar oneindig, toch op een veel groter afstand van het zwaartepunt gebracht. De berekening van de arbeid die daarvoor moet worden verricht is nu de opgave en daarvoor moeten enkele aannames worden gemaakt.

1.Er wordt aangenomen dat ons heelal bolvormig is en dat, op zeer grote schaal, de massergie er gelijkmatig verdeeld is. Wij gaan dus uit van een homogene bol die aanvankelijk een veel kleinere straal r had dan de huidige straal R. Omdat 1/ R verwaarloosbaar klein is t.o.v. 1 / r, mogen wij in (1/r – 1/R) die tweede term laten wegvallen.
2.Als wij die homogene bol verdelen in bolschillen met een bepaalde dikte (bvb. 0,1r) dan kunnen wij de massa van een bolschil voorstellen door m1 en de massa van de bol die binnen die schil ligt door m2. Dat laat toe het systeem m1m2 te beschouwen als een ééndimensioneel stelsel waarin m1 zich verwijdert van het zwaartepunt van m2. Hierbij dient te worden opgemerkt dat in een homogene bol enkel de massa gelegen binnen een bolschil in aanmerking komt voor de berekening van de zwaartekracht uitgeoefend op een massa gelegen op de bolschil.

Met dit eenvoudig mathematisch model voor een, in werkelijkheid, zeer complex heelal kunnen wij nu aan de slag. Er blijft ons eerst nog een waarde aan te nemen voor de parameters die in de berekening van de gepotentialiseerde gravitatie-energie zullen tussenkomen. Eerder gebruikte ik reeds volgende cijfers in de berekening van de opgeslagen gravitatie-energie als het heelal begon in een oeratoom met straal gelijk aan de Plancklengte.
M = 8,778.10^52 kg, waarde die wordt behouden.
R = huidige straal van het heelal = lichtsnelheid / Hubbleparameter = 1,303445.10^26 m.

Mijn voorkeur gaat echter uit naar het ontstaan van óns heelal uit een voorafgaande versie die eindigde in een neutronenbol met een dichtheid van 6.10^17 kg/m³ en een straal r = 3,26881.10^11 m. Het is maar een hypothese, want eigenlijk weten wij het niet. Nog één opmerking: 1 / 1,303.10^26 is 15 orden kleiner dan 1 / 3,269. 10^11 en dus verwaarloosbaar in de algemene formule die zodoende wordt vereenvoudigd tot:
A = G.m1.m2³ / r(m2 + m1)²
Hiermee kunnen wij A = de opgeslagen gravitatie-energie per bolschil berekenen als deze schil van r naar oneindig wordt gebracht. De straal van de bolvormige massa die binnen de opeenvolgende bolschillen ligt heeft, met een dikte 0,1r van de bolschillen de waarden x = 0,9r, 0,8r, 0,7r ... 0,0r. De waarde van m2 wordt dan achtereenvolgend x³M en die van m1 het verschil tussen twee opeenvolgende waarden van m2. Volgende berekening voor de buitenste bolschil van de neutronenbol maakt dit duidelijk.
x = 1,0 en 0,9
m2 = 8,78.10^52 kg en 6,40.10^52 kg
m1 = 2,38.10^52 kg
Ep = 1,83.10^83 J

De beduidende cijfers in dit resultaat zijn van ondergeschikt belang. Het gaat trouwens maar om een benaderende berekening, maar de orde van grootte 10^83 heeft waarschijnlijk gevolgen voor de fysische kosmologie – en misschien voor de fysica op zich – waarvan wij de draagwijdte nog niet ten volle beseffen.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor LordDragon » 05 mei 2009, 19:40

Ok, effe verwerken en dan huiswerk maken, eens nakijken wat de meester heeft gezegd. Ik lees met veel interesse mee, dank jm, ferdinand en blue. :D

MVG, LD.
Fear is the mindkiller.
Avatar gebruiker
LordDragon
 
Berichten: 587
Geregistreerd: 11 nov 2008, 17:22
Woonplaats: oost-vlaanderen

Berichtdoor zuurSTOF » 08 mei 2009, 01:46

jm074 schreef:1.Er wordt aangenomen dat ons heelal bolvormig is...

Deze aanname berust op het feit dat we een bolvormige horizon waarnemen. Als de ruimte tussen de matergie gelijkmatig toeneemt en c is constant, dan is dat een logische verklaring voor deze bolvormige waarneming. Zo een model verklaart dat op een gegeven moment stelsel A zich kan verwijderen ten opzichte van stelsel B met een snelheid die groter is dan die van c, en waarbij ieder stelsel zich in een (relatieve) rusttoestand bevindt. Zowel stelsel A als B kunnen op het zelfde moment een bolvormige horizon waarnemen.
Hoe bolvomig zou het heelal dan wel kunnen zijn?
Vertrekkende vanuit een singulariteit met een veldspanning gelijk aan 0, waar op een zeker moment deze veldspanning -1 wordt, is voldoende om een heelal te creëren.
zuurSTOF
 
Berichten: 1157
Geregistreerd: 21 okt 2006, 11:54
Woonplaats: Gent

Berichtdoor jm074 » 09 mei 2009, 12:06

zuurSTOF schreef:
jm074 schreef:1.Er wordt aangenomen dat ons heelal bolvormig is...

Deze aanname berust op het feit dat we een bolvormige horizon waarnemen. Als de ruimte tussen de matergie gelijkmatig toeneemt en c is constant, dan is dat een logische verklaring voor deze bolvormige waarneming. Zo een model verklaart dat op een gegeven moment stelsel A zich kan verwijderen ten opzichte van stelsel B met een snelheid die groter is dan die van c, en waarbij ieder stelsel zich in een (relatieve) rusttoestand bevindt. Zowel stelsel A als B kunnen op het zelfde moment een bolvormige horizon waarnemen.
Hoe bolvomig zou het heelal dan wel kunnen zijn?

Als ik aanneem dat ons heelal bolvormig is, dan bedoel ik daarmee niet het waarneembare heelal, dat inderdaad beperkt is door een bolvormige waarnemingshorizon, maar het ganse heelal. Die aanname steunt enerzijds op de veronderstelling dat het heelal zeer klein begon en daarna door een gelijkmatige uitdijing zich bolvormig uitbreidde. Anderzijds zien wij ook dat vrije materie zich, door de werking van de zwaartekracht, in bolvormige objecten samentrekt.
Vertrekkende vanuit een singulariteit met een veldspanning gelijk aan 0, waar op een zeker moment deze veldspanning -1 wordt, is voldoende om een heelal te creëren.

Wie if wat creërt een dergelijk heelal? Deze hypothese steunt, voorzover ik weet, op geen enkele gekende natuurwet en daarom sta ik er zeer wantrouwig tegenover. Ik denk dat het ontstaan van hét heelal voor altijd een mysterie zal blijven en verkies daarom mijn bedenkingen te beperken tot een hypothese voor het ontstaan van óns heelal die steunt op natuurwetten zoals de zwaartekrachtwet en de wet van het behoud van energie.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 14 mei 2009, 18:28

LordDragon schreef:Ok, effe verwerken en dan huiswerk maken, eens nakijken wat de meester heeft gezegd. Ik lees met veel interesse mee, dank jm, ferdinand en blue. :D

MVG, LD.

Tot nu toe heeft niemand kritiek geuit op de methode waarmee werd berekend dat de opgeslagen gravitatie-energie in ons heelal reeds meer dan 10^83 joule bedraagt. Ik durf dus veronderstellen dat ik daarmee niet op een dwaalspoor terecht kwam en kan overgaan tot een analyse van de mogelijke consequenties van deze vaststelling. Eerst even in herinnering brengen dat M = 8,78.10^52 kg de hoeveelheid massa is om, in een heelal met straal gelijk aan 1,306.10^26 m, met een huidige Hubbleparameter van 2,3.10^-18 m/s per meter de kritische dichtheid te bereiken, nodig voor een vlak heelal. Er wordt tegenwoordig, door de wetenschappers, algemeen aangenomen dat ons heelal vlak is (of in elk geval quasivlak) en dat de nodige massergie daarvoor wordt geleverd door: 4% gewone (baryonische) materie, 23% donkere materie en 73% donkere energie.

Die 73% donkere energie vertegenwoordigt een equivalente massa van 0,73 x 8,78.10^52 = 6,41.10^52 kg, en zou dus, volgens de massa-energiewet, 6,41.10^52 x c² = 5,76.10^69 joule bedragen, slechts orde van grootte -14 van de opgeslagen gravitatie-energie. Als wij die laatste omrekenen in equivalente massa dan vinden wij in de buitenste bolschil reeds 1,83.10^83 : c² = 2,04.10^66 kg. Dat roept meteen de vragen op of potentiële gravitatie-energie wel mag worden beschouwd als donkere energie en of de massa-energiewet van toepassing is op deze en andere vormen van potentiële energie. Misschien geldt die wet enkel voor energie die zich actualiseert., bvb. als gravitatie-energie wordt omgezet in kinetische energie. Wij zitten hier ongetwijfeld met een ernstig probleem en mogen ons, in dit verband, zelfs de vraag stellen of de massa-energiewet wel beantwoordt aan een algemene fysische werkelijkheid. Mogelijk geldt die enkel voor de interne energie van de materie.

Terwijl wij het voorgaande wat laten bezinken alvorens er verdere uitspraken over te doen loont het de moeite het hele probleem nog vanuit een andere hoek te bekijken. Hoe groot is bvb. de ontsnappingssnelheid aan het oppervlak van een neutronenbol van 8,78.10^52 kg en een straal van 3,27.10^11 m? Dat kan worden berekend met de formule: v² = 2G.M / R. Wij vinden zo: v = 5,99.10^15 m/s of 20 maal de lichtsnelheid! In die toestand was ons heelal dus een zwart gat! Geldt de niet-sneller-dan-licht-wet wel voor materie?

Volgens de wet van behoud van energie moet de gepotentialiseerde gravitatie-energie voortkomen van een even grote hoeveelheid kinetische energie. Hoe groot was de gemiddelde snelheid van de massa in de buitenste bolschil om een kinetische energie van 1,83.10^83 joule te hebben? v² = 2E / m1 en dus v = 3,92.10^15 m/s. De materie moest dus een snelheid hebben die ongeveer 13 miljoen maal groter was dan de lichtsnelheid. De vergelijking van deze snelheid met de ontsnappingssnelheid zou ook kunnen leiden tot de conclusie dat ons heelal gesloten is in plaats van vlak.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 17 mei 2009, 17:15

In verband met de energie in ons heelal rijzen er een aantal fundamentele vragen en ik denk dat het nuttig is die hier expliciet te formuleren om het zoeken naar antwoorden en verklaringen te vergemakkelijken.

1- Is de massa-energiewet toepasselijk op alle vormen van energie? Met andere woorden: is elke vorm van energie equivalent aan massa?
1a) Zo niet, voor welke vormen van energie geldt die wet en voor welke niet? Geldt ze bvb.voor de opgeslagen gravitatie-energie?
1b) Als sommige vormen van energie equivalent zijn aan massa, kan energie dan worden omgezet in massa en massa in energie? Zo ja, in welke mate kan dat?

2- Kan de materie in ons heelal t.o.v. zijn massacentrum een superluminale snelheid verkrijgen?
2a) Zo ja, kan elke vorm van energie daarvoor de nodige arbeid leveren?
2b) Zo niet, welke soorten energie komen daarvoor wel in aanmerking en welke niet? Kan bvb.zwaartekracht materie versnellen tot superluminale snelheden?

3- Wat is de rol van tijd in de energieomzettingen? Met andere woorden: is er tengevolge van de traagheidswet een fysische grens aan de versnelling die een kracht, per seconde, aan massa kan geven?

4- Moet stralings- en gasdruk in het prille heelal worden omgezet in kinetische energie om de uitdijing te voeden, of kunnen die rechtstreeks potentialiseren in gravitatie-energie?

5- Kan het heelal tot in het oneindige uitdijen, of wordt de uitdijing gestopt door een kwantumeffect? Geldt het elementair kwantum van werking enkel voor elektromagnetische straling of ook voor alle overdracht en omzetting van andere vormen van energie? Met andere woorden: zijn alle vormen van energie verdeeld in discrete deeltjes waarvan de werking niet kleiner kan zijn dan de constante van Planck. Stpt de potentialisatie van gravitatie-energie als die grens wordt bereikt?

Dit zijn ongetwijfeld vragen waarop niet onmiddellijk een eenvoudig antwoord mogelijk is, maar die het overdenken, volgens mij, waard zijn. Ik ben er mij van bewust dat ik mij hiermee op zéér glad ijs begeef en dat een uitschuiver van formaat daarvan het gevolg kan zijn. Ik neem dat risico in de hoop dat wij door antwoorden op die vragen toch een beter inzicht krijgen in de geschiedenis van ons heelal.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor jm074 » 17 mei 2009, 17:17

In verband met de energie in ons heelal rijzen er een aantal fundamentele vragen en ik denk dat het nuttig is die hier expliciet te formuleren om het zoeken naar antwoorden en verklaringen te vergemakkelijken.

1- Is de massa-energiewet toepasselijk op alle vormen van energie? Met andere woorden: is elke vorm van energie equivalent aan massa?
1a) Zo niet, voor welke vormen van energie geldt die wet en voor welke niet? Geldt ze bvb.voor de opgeslagen gravitatie-energie?
1b) Als sommige vormen van energie equivalent zijn aan massa, kan energie dan worden omgezet in massa en massa in energie? Zo ja, in welke mate kan dat?

2- Kan de materie in ons heelal t.o.v. zijn massacentrum een superluminale snelheid verkrijgen?
2a) Zo ja, kan elke vorm van energie daarvoor de nodige arbeid leveren?
2b) Zo niet, welke soorten energie komen daarvoor wel in aanmerking en welke niet? Kan bvb.zwaartekracht materie versnellen tot superluminale snelheden?

3- Wat is de rol van tijd in de energieomzettingen? Met andere woorden: is er tengevolge van de traagheidswet een fysische grens aan de versnelling die een kracht, per seconde, aan massa kan geven?

4- Moet stralings- en gasdruk in het prille heelal worden omgezet in kinetische energie om de uitdijing te voeden, of kunnen die rechtstreeks potentialiseren in gravitatie-energie?

5- Kan het heelal tot in het oneindige uitdijen, of wordt de uitdijing gestopt door een kwantumeffect? Geldt het elementair kwantum van werking enkel voor elektromagnetische straling of ook voor alle overdracht en omzetting van andere vormen van energie? Met andere woorden: zijn alle vormen van energie verdeeld in discrete deeltjes waarvan de werking niet kleiner kan zijn dan de constante van Planck. Stpt de potentialisatie van gravitatie-energie als die grens wordt bereikt?

Dit zijn ongetwijfeld vragen waarop niet onmiddellijk een eenvoudig antwoord mogelijk is, maar die het overdenken, volgens mij, waard zijn. Ik ben er mij van bewust dat ik mij hiermee op zéér glad ijs begeef en dat een uitschuiver van formaat daarvan het gevolg kan zijn. Ik neem dat risico in de hoop dat wij door antwoorden op die vragen toch een beter inzicht krijgen in de geschiedenis van ons heelal.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor The Menace » 22 mei 2009, 06:29

Gezien de relatieve rust in deze, af en toe op een monoloog lijkende discussie, mag ik vast tussendoor wel even een vraag stellen met betrekking tot een vlak heelal.

Ik begrijp dat de term 'vlak heelal' afkomstig is van de euclidische meetkunde, waarin de hoeken van een driehoek bij elkaar 180 graden zijn. Maar dat als je een driehoek in de buurt houdt van een zware massa (en dan bedoel ik niet mijn schoonmoeder), je niet meer met euclidische meetkunde te maken hebt en dat de som van de hoeken dan meer bedraagt dan 180 graden.
Ik begrijp dat de totale ruimte in ons heelal gekromd is en dat de kromming per oppervlakte-eenheid (of is het beter om te spreken van volume-eenheid?) minder wordt, naarmate het heelal groter wordt.
Tot zover duidelijk. Als ik het tenminste goed begrijp.

Maar als het heelal bolvormig is en het zet uit, dan is het daarna toch nog steeds bolvormig? En dan is de totale ruimte toch nog steeds gekromd?
Wordt met een 'vlak' heelal dan enkel gekeken hoe de ruimte zich op kleine schaal gedraagt?
Als dat zo is, dan vind ik dat vreemd, want op kleine schaal maakt het ook nogal wat uit of je dichtbij, of juist ver van mijn schoonmoeder af zit.

En los daarvan: als iemand zegt dat we in een 'vlak heelal' leven, dan wordt daarmee bedoeld dat het heelal door de zwaartekracht steeds minder snel uitdijt en uiteindelijk tot stilstand komt, maar dat de zwaartekracht op dat moment net niet sterk genoeg is om de boel weer in elkaar te laten storten. Heb ik dat bij het juiste eind?
Maar als de term 'vlak' met betrekking tot het tot stilstand komende heelal, betekent dat de hoeken van een driehoek 180 graden vormen, omdat tegen die tijd het heelal nou eenmaal zo groot geworden is, dat er van kromming van de ruimte nauwelijks nog sprake is, dan is dat toch ook het geval als het heelal voor altijd zou blijven uitdijen? Dan is een eeuwig uitdijend heelal na een bepaalde tijd toch net zo goed vlak?

Misschien klopt er weinig van wat ik zeg, heeft het één niks met het ander te maken en stel ik hele domme vragen. Maar er is vast wel iemand die me dat vergeeft en er antwoord op wil geven.

PS. Jm, dubbelposten is volgens de forumregels niet toegestaan :wink:
Utinam logica falsa tuam philosophiam totam suffodiant.
Avatar gebruiker
The Menace
 
Berichten: 619
Geregistreerd: 30 mei 2008, 10:33
Woonplaats: Nijmegen

Berichtdoor Blueflame » 24 mei 2009, 12:27

The Menace schreef:PS. Jm, dubbelposten is volgens de forumregels niet toegestaan


Dat zal wel een gewone menselijke vergissing zijn zeker.

Verder begrijp ik uw probleem niet helemaal. Ik doe echter wel een poging om het op zijn simpelst uit te leggen.

Beschouw een enorm groot blad papier en maak het maar rond. Dat kan je plooien in allerlei richtingen; we leven immers in een drie-dimensionale wereld. De vraag nu is of dat blad papier in zijn totaliteit vlak is of gebogen.
Onze vriend Albert Einstein leert ons dat een grote massa, de ruimte kan krommen. Uit metingen blijkt dat dit inderdaad zo is. Men neemt nu aan dat de ruimte die ver weg gelegen is van massa's, vlak is.
Stel u nu een blad papier voor dat is opgespannen, maar rekbaar is. Misschien beter dus om iets rekbaars te nemen; een vel rubber of zo. Als je daar een knikker in legt, dan gaat in de buurt van die knikker het vel krommen. Verder weg van die knikker wordt het terug vlak. De eindpunten van dat vel blijven vlak. Als je nu 2 knikkers op dat vel legt, dan krijg je op 2 plaatsen een kromming. Leg je die 2 knikkers dicht bij elkaar, dan wordt de kromming groter. Een derde er bij, dan wordt de kromming nog groter, maar de hoeken ( de uiteinden van het vel ) blijven nog steeds recht. Er is echter een moment dat er zoveel knikkers op dat vel liggen, dat ook de randen van uw vel zullen vervormen en dus niet meer vlak liggen, maar onder een hoek komen te staan. Dat is het punt ( totale massa ) dat de kritische dichtheid is bereikt. Vanaf dit moment spreken we van een gekromd heelal. De vraag is dus maw hoeveel massa er in het heelal bevind en dit in verhouding tot de 'opppervlakte'.

Welke 3 situatie kan je nu hebben ?
1°) Er liggen weliswaar heel wat knikkers op uw vel, maar niet genoeg om ook de uiteinden te laten krommen : vlak heelal, oneindig.
2°) Er liggen genoeg knikkers op het vel om ook de uiteinden te laten krommen, maar niet genoeg opdat de uiteinden terug bij elkaar zouden komen : het heelal is gekromd, maar open en oneindig.
3°) Er liggen zoveel knikkers op uw vel dat de uiteinden zo gekromd worden, dat ze elkaar terug raken: het heelal is gesloten en eindig.

Dit is weliswaar een andere voorstelling van zaken dan gebruikelijk, maar mi door zijn eenvoud toch bruikbaar om enig inzien in deze materie te krijgen, nl. het belang van de hoeveelheid massa aanwezig in het heelal om daaruit te bepalen of het heelal gekromd dan wel vlak is, open of gesloten.

Mvg.
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor The Menace » 25 mei 2009, 15:51

Blueflame, bedankt voor de heldere uitleg.

Tot nu toe begreep ik dat de term 'vlak heelal' werd gebruikt voor een heelal waarbij de massa en de ruimte zodanig in evenwicht zijn, dat de uitdijing stopt, maar alles dan stil blijft staan. Maar dat had ik dus verkeerd, vandaar ook mijn verdere onbegrip.

Maar begrijp ik het goed dat uw (en zou u alstublieft 'je' tegen mij willen zeggen?) mogelijkheid 1, 2 en 3 rechtstreeks toe te passen zijn op een heelal dat voor altijd uitdijt (1), een heelal dat na verloop van tijd stil blijft staan (2) en een heelal dat ooit weer inkrimpt (3)?

Dat zal wel een gewone menselijke vergissing zijn zeker.

Natuurlijk was dat een vergissing.
Utinam logica falsa tuam philosophiam totam suffodiant.
Avatar gebruiker
The Menace
 
Berichten: 619
Geregistreerd: 30 mei 2008, 10:33
Woonplaats: Nijmegen

Berichtdoor Blueflame » 27 mei 2009, 19:33

The Menace schreef:Blueflame, bedankt voor de heldere uitleg.

Tot nu toe begreep ik dat de term 'vlak heelal' werd gebruikt voor een heelal waarbij de massa en de ruimte zodanig in evenwicht zijn, dat de uitdijing stopt, maar alles dan stil blijft staan. Maar dat had ik dus verkeerd, vandaar ook mijn verdere onbegrip.

Maar begrijp ik het goed dat uw (en zou u alstublieft 'je' tegen mij willen zeggen?) mogelijkheid 1, 2 en 3 rechtstreeks toe te passen zijn op een heelal dat voor altijd uitdijt (1), een heelal dat na verloop van tijd stil blijft staan (2) en een heelal dat ooit weer inkrimpt (3)?


Beste The Menace,

U heeft gelijk met uw opmerkingen. Ik heb met mijn model een sterke vereenvoudiging gemaakt naar volume en dit omdat je schreef:

Maar als het heelal bolvormig is en het zet uit, dan is het daarna toch nog steeds bolvormig? En dan is de totale ruimte toch nog steeds gekromd?


Ik meende dat daar je probleem zat. Het heelal kan je vergelijken met een bolvormig krentedeeg dat uitzet als je het in de oven plaatst. Uiteraard rijst zo'n deeg in alle richtingen even veel en als je van een bol vertrekt, blijf je een bol behouden.
Maar daar gaat het dus niet over. Het gaat erover of de afstand en de weg tussen twee ver uit elkaar gelegen punten A en B ( tussen 2 krenten van ons deeg ) een rechte lijn is of niet. Om dit ( te proberen ) uit te leggen heb ik gebruik gemaakt van dat rubberen vel. Het feit dat het heelal daarnaast bolvormig is, staat daar los van.

De uitleg met mijn sterk vereenvoudigend model gaat daarbij uit van een statisch heelal en ik merk nu - tot mijn grote spijt, excuses daarvoor - dat ik dat niet vermeld heb. Het feit of het heelal daarnaast kan 1) tot stilstand komen, 2) terug inkrimpen of 3) zal verder blijven uitdijen staat daar ook los van, t.t.z. om dit probleem op te lossen moet het heelal in beweging zijn. Om mijn model terug kloppend met de werkelijkheid te maken, moet je de rekbaarheid van het vel beschouwen. Hoeveel ( meter ) buigt het vel door bij welk gewicht ? De mate van doorbuiging staat dan voor de grootte van de uitdijingssnelheid. De vraag is dan: wat is de rekbaarheid van dat vel ? Is deze groot of klein; is deze constant of neemt die af of neemt die toe met de tijd ?

Ik weet dat het verwarrend is ..... . Bekijk anders even http://www.urania.be/sterrenkunde/kosmo ... eindig.php. Zo wordt het meestal verteld en voorgesteld. Of is het juist daar dat de verwarring van komt ?

Mvg.
Nonsense is our core business
Avatar gebruiker
Blueflame
Site Admin
 
Berichten: 4139
Geregistreerd: 20 okt 2006, 12:43

Berichtdoor jm074 » 30 mei 2009, 18:10

Bedankt The Menace en Blueflame voor het doorbreken van de relatieve rust op deze inderdaad af en toe op een monoloog lijkende discussie. Ik vraag niet beter dan dat lezers – en die zijn toch relatief talrijk bij deze topic – vaker zouden tussenkomen met opmerkingen of vragen. Dat gebeurt helaas te weinig en dan post ik soms dubbel – na enkele dagen van rust in de discussie – door twee bijdragen vlak na mekaar te plaatsen.

Jullie gedachtenwisseling over gesloten, vlak of open heelal en kromming van ruimte(tijd) heb ik aandachtig gevolgd, wil ik graag becommentariëren en, hoop ik, ook wat ontwarren. Ik ben namelijk van mening dat de wetenschappers er een potje van maakten met wiskundige constructies, theorieën en modellen die veraf staan van de fysische werkelijkheid in het heelal. Let wel! Mijn denkbeelden zijn gedeeltelijk het resultaat van persoonlijk denkwerk en kunnen daarom afwijken van de algemeen gangbare. Een kritische lezing verdient in elk geval de voorkeur.

Kromming van de ruimte.
Het voorstellen van ruimte – eventueel van ruimtetijd – door een opgespannen vel, dat door het aanbrengen van massa wordt gekromd, is een misleidend model.
1- Het suggereert preëxistentie van lege ruimte als een zelfstandige entiteit die vlak blijft zolang er geen massa wordt aangebracht. Dat is geen juiste voorstelling van zaken ! Ruimte ontstaat door de aanwezigheid van materiële objecten; daarzonder is er geen ruimte!

2- Het suggereert dat de kromming wordt veroorzaakt door de massa die op het vel wordt gelegd. Dat is een foutieve perceptie! In gewichtloze toestand zal het vel niet doorbuigen, maar schijnbaar vlak blijven. Waarom schijnbaar? Omdat het in plaats van door te buigen, toch lichtjes zal vervormen door de zwaartekracht van het object dat men in zijn nabijheid brengt. Het is de zwaartekracht die de aarde, of een ander object, uitoefent op de knikkers die de kromming veroorzaakt en niet de knikkers zelf. Refererend naar de tekst van Blueflame: hoeveel knikkers men ook aanbrengt, het vel zal nooit toeplooien aan de bovenkant door het gewicht van de knikkers om een gesloten heelal te vormen, mogelijkerwijze wel door de zwaartekracht van hun eigen massa.

3- Het stelt de zaken voor alsof de ruimte niet meer zou zijn dan een schil onder of rond een massa. Dat is een misleidend beeld. Ik verkies ruimte te vereenzelvigen met het zwaartekrachtveld dat objecten rond hun zwaartepunt doen ontstaan. Dat is bij benadering steeds bolvormig, dus gekromd en de grootte van die kromming is enkel functie van de afstand R tot het zwaartepunt en niet van de hoeveelheid aanwezige massa. Ieder punt in de ruimte wordt gekarakteriseerd door de grootte en richting van de zwaartekracht die er op een massaeenheid zou inwerken en eveneens door de gravitatiepotentiaal in dat punt. Het is evident dat dit soort ruimte niet vatbaar is voor een versmelting met tijd. Ik verkies die trouwens te behouden als een zelfstandige categorie die haar oorsprong vindt in de verandering van toestand of configuratie van de materie. Iets wat niet verandert is tijdloos!

Conclusie: het is misleidend gesloten, vlak en open letterlijk op te vatten als mogelijke meetkundige eigenschappen van het heelal. Die termen hebben in de kosmologie een andere betekenis die enkel in verband staat met de verhouding van de werkelijke massergie tot de kritische hoeveelheid daarvan. Die verhouding wordt voorgesteld door de letter omega. Daar wil ik een volgende keer nog wel eens op terugkomen. Toch nog even opmerken dat de wiskundigen zo ver gingen, voor een open heelal, een negatieve kromming van de ruimtetijd als mogelijkheid te bedenken. De ruimte zou dan zadelvormig zijn. Ze gaan voorbij aan het feit dat er in een zgn. vlak of zadelvormig heelal enkel, in een kijkrichting binnen het vlak of gekromd vel, objecten kunnen voorkomen. Dat wordt door de waarnemingen tegengesproken. Er zijn in alle mogelijke richtingen sterrenstelsels die onze Melkweg omringen. Dat betekent niet dat wij het voorrecht zouden genieten in het heelal een centrale plaats te bezetten, enkel dat ons gezichtsveld wordt begrensd door een waarnemingshorizon die functie is van de ouderdom van ons heelal en van de lichtsnelheid. Wij weten (nog) niet waar wij thuishoren in een heelal dat zich nog een heel eind buiten die waarnemingshorizon kan uitstrekken.

Tot zover het relatief eenvoudige heelalbeeld dat ik voor ogen heb en waarmee ik, als gewone sterveling, tracht zo veel mogelijk van ons universum te begrijpen. Ik wacht op minstens één reactie voor ik hier de kijker op omega richt. :wink:

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

Berichtdoor The Menace » 05 jun 2009, 08:44

jm074 schreef:...en dan post ik soms dubbel... door twee bijdragen vlak na mekaar te plaatsen.

Viel wel mee, hoor. Er zaten maar liefst twee minuten tussen :wink:

jm074 schreef:het is misleidend gesloten, vlak en open letterlijk op te vatten als mogelijke meetkundige eigenschappen van het heelal. Die termen hebben in de kosmologie een andere betekenis die enkel in verband staat met de verhouding van de werkelijke massergie tot de kritische hoeveelheid daarvan.

Dat lijkt erop dat ik het in eerste instantie toch bij het juiste eind had.
Het ging mis toen ik ging wikipediaen op 'vlak heelal'.

jm074 schreef:Tot zover het relatief eenvoudige heelalbeeld dat ik voor ogen heb...

Eenvoudig? :?

jm074 schreef:Ik wacht op minstens één reactie voor ik hier de kijker op omega richt.

Wegens ontzettende drukte heeft althans de mijne weer op zich laten wachten, maar de komende dagen heb ik even ietsje meer tijd.
Ik hang aan je lippen! :D

Een ook Blueflame natuurlijk ontzettend bedankt voor de dappere poging het mij uit te leggen.

Blueflame schreef:Ik weet dat het verwarrend is ..... . Bekijk anders even http://www.urania.be/sterrenkunde/kosmo ... eindig.php. Zo wordt het meestal verteld en voorgesteld. Of is het juist daar dat de verwarring van komt ?

Nee, daar kwam de verwarring niet van, want ik kende die site nog niet. De verwarring kwam van wikipedia.

Groetjes, Dennis
Utinam logica falsa tuam philosophiam totam suffodiant.
Avatar gebruiker
The Menace
 
Berichten: 619
Geregistreerd: 30 mei 2008, 10:33
Woonplaats: Nijmegen

Berichtdoor jm074 » 07 jun 2009, 18:39

The Menace schreef:
En ook Blueflame natuurlijk ontzettend bedankt voor de dappere poging het mij uit te leggen.

Blueflame schreef:
Ik weet dat het verwarrend is ..... . Bekijk anders even http://www.urania.be/sterrenkunde/kosmo ... eindig.php. Zo wordt het meestal verteld en voorgesteld. Of is het juist daar dat de verwarring van komt ?

The Menace schreef:
Nee, daar kwam de verwarring niet van, want ik kende die site nog niet. De verwarring kwam van wikipedia.

Het was inderdaad een dappere poging van Blueflame die, veronderstel ik, steunde op de tekst en afbeeldingen van Urania. Zoals Urania de zaken vertelt en voorstelt is het inderdaad terug te vinden in het merendeel van de wetenschappelijke publcaties. Vandaar mijn uitspraak dat de wetenschappers er een potje van maakten. Het hele verhaal mist samenhang omdat er geen enkel logisch verband is tussen de 2-dimensionale voorstelingen en het echte 3-dimensionale bolvormige heelal. Ik refereer naar de site van Urania om dit te verduidelijken.

Omdat leven in een gekromde wereld moeilijk voorstelbaar is voor de 3- dimensionale wezens, die wij zijn, stelt het artikel voor een 2-dimensionaal wezen plaats te laten nemen in een 2-dimensionale wereld. Die wordt dan voorgesteld door een opgespannen geruit laken waarop een (3-dimensionaal) object wordt gelegd dat het laken door zijn gewicht doet doorbuigenen. Dat het object enkel gewicht verkrijgt door de aanwezigheid van de aardse massa wordt verzwegen en dat geeft al aanleiding tot verwarring. Zonder de nabijheid van de aarde zou het laken niet doorbuigen.

Na die onvolledige voorstelling van het ontstaan van kromming in een 2-dimensionale ruimte gaat het artikel over op kromming van het heelal en stelt dat die afhankelijk is van de massadichtheid. Zo wordt elk verband met wat voorafgaat verbroken, want de kromming van de ruimte(tijd) is een concept van de relativiteitstheorie en daar heeft leven in een gekromde (2-dimensionale) wereld absoluut niets mee te maken. Weg met dat laken dus! Wat betreft die kromming door massadichtheid: die voorsteling van zaken is juist als het gaat om de straal van de kromming. Die is kleiner in de nabijheid van een compact object dan bij een systeem met dezelfde massa in een grotere ruimte. De voorstelling is verwarrend als wordt bedoeld dat de kromming wordt veróórzaakt door de massadichtheid. Het is de massa van individuele objecten die daarvoor verantwoordelijk is. Hier past een belangrijke opmerking! In het heelal creëert elk object, te beginnen met de elementaire deeltjes, zijn eigen gekromd bolvormig gravitatieveld en sleurt dat met zich mee in zijn beweging. Bij grotere systemen is het zwaartekrachtveld de resultante van kleinere individuele velden. Dat maakt het zwaartekrachtveld van het heelal tot een soort dynamische 3-dimensionale fractal.

Terug naar de site van Urania voor de 2-dimensionale voorstelling van een gesloten, een open en een vlak heelal. Die worden respectievelijk afgebeeld als een bolschil, een zadelvormig vlak en een plat vlak zonder verwijzing naar een individuele massa vermits de kromming zogezegd wordt veroorzaakt door de massadichtheid. Opmerkelijk is dat de bijbehorende tekst spreekt over het volume bij een heelal dat toch als 2-dimensionaal wordt afgebeeld. Het begrip kritische massadichtheid wordt terecht aangegeven als norm voor de grens tussen een gesloten en een open heelal, want of dat eeuwig zal uitdijen of, na verloop van tijd weer zal samentrekken is inderdaad niet afhankelijk van zijn grootte en totale massa, maar van zijn massadichtheid. Toch wordt de kromming er nog, volgens mij volledig ten onrechte, bijgehaald om de drie mogelijke modellen te onderscheiden. Bij een positieve kromming is, volgens de tekst, het volume van een gesloten heelal eindig, terwijl dat zonder of met negatieve kromming oneindig is. Het wordt voorgesteld alsof een vlak of open heelal nu al oneindig groot zou zijn en dat is in strijd met de aanname van uitdijing.

Kort samengevat:
- De 2-dimensionale voorstellingen van kromming leiden tot verwarring. Ik heb geen enkele moeite mij een 3-dimensionale bolvormige kromming van de ruimte voor te stellen als ik ruimte vereenzelvig met gravitatieveld.
- Tijd wordt buiten beschouwing gelaten waardoor het heelal wordt voorgesteld als een stationair in plaats van wat het in werkelijkheid is: een dynamisch systeem.
- Kromming van de ruimte wordt ten onrechte aangegeven als norm voor het onderscheid tussen gesloten, open of vlak heelal. Een open of vlak heelal is evengoed bolvormig als een gesloten. Twee parameters zijn beslissend voor de toekomst van ons heelal: enerzijds de huidige waarde van de Hubble-constante, anderzijds de huidige gemiddelde massadichtheid. Ik laat een mogelijke versnelling van de uitdijing buiten beschouwing. Die impliceert niet noodzakelijkerwijze dat de uitdijing eeuwig zal blijven duren.

Het ligt voor de hand dat een verwarrende voorstelling van zaken het opstellen van een werkzaam wiskundig heelalmodel, zo niet onmogelijk, dan toch moeilijk maakt. Liefst van tafel vegen dus en uitgaan van de waarschijnlijkheid dat ons heelal bolvormig, homogeen en isotroop is en bovendien uitdijt. De klassieke mechanica en in het bijzonder de wet van Newton en de wet van behoud van energie zijn voldoende om dat model verder mathematisch en met afdoende nauwkeurigheid te beschrijven.

Groetjes,
jm074
"We are students of nature, and we adjust our concepts as the lessons continue"
P.James Peebles
jm074
 
Berichten: 800
Geregistreerd: 21 okt 2006, 16:00

VorigeVolgende

Keer terug naar Wetenschap

Wie is er online

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