experimenteren met Zwarte Gaten Eigenschappen van Zwarte Gaten tot nu HOVO2016, Utrecht 15 Juli 2016 Speciale RelativiteitsTheorie
|
|
- Franciscus Molenaar
- 7 jaren geleden
- Aantal bezoeken:
Transcriptie
1 experimenteren met Zwarte Gaten II Zwarte Gaten en de Algemene RelativiteitsTheorie Eigenschappen van Zwarte Gaten tot nu massa-concentratie, gekenmerkt vanaf afstand door een horizon waar ontsnappingsnelheid groter is dan de lichtsnelheid (definitie) geen informatie te verkrijgen uit gebied binnen de horizon stationaire waarnemer Bob ziet val van Alice naar Zwart Gat -Alice steeds langzamer naderend tot de horizon, verder roodverschoven -tijd daar lijkt steeds langzamer te lopen tot in het oneindige -passeert nooit de horizon John Heise SRON-Ruimteonderzoek Nederland in Utrecht zie in HOVO2016, Utrecht 15 Juli 2016 Invallende waarnemer Alice bij val naar Zwart Gat -gaat steeds sneller, in mlliseconden naar het centrum (eindige tijd) -geen lokale bijzonderheden bij de horizon, behalve dat zij nooit meer terug kan komen vlak buiten een zwart gat: grens aan materie in een baan er omheen (kleinste stabiele cirkelbaan) 3x Schwarzschildstraal Speciale RelativiteitsTheorie bekijk de natuurkunde/experimenten/mechanische klokken (slingers)/ eletronische klokken/ klokken met radio-actief-verval/ etc. in verschillende referentie-systemen (zgn. inertiaalstelsels) met onderling verschillende (constante) snelheid speciaal relativiteits principe: de natuurkunde is in al die systemen hetzelfde (in "speciale" referentie-systemen, nl intertiaal-stelsels) Alle klokken binnen 1 systeem zijn equivalent, want anders zou je daar mee de absolute snelheid kunnen meten 2e uitgangspunt: lichtsnelheid altijd constant in ieder referentiestelsel dus "iets geks" voor tijd en afstand-meting resultaten voor een licht-klok, gelden voor alle klokken Mathematisch uitgewerkt geeft dit de Speciale RelativiteitsTheorie (SRT) (in dit plaatje geen rekening gehouden met afbuiging van licht en met kleurveranderingen van het licht) Een paar belangrijke dingen zijn: Speciale RelativiteitsTheorie muon-klok vervaltijdsduur 2.2μs afstand slechts 600m Speciaal relativistische Tijd-dilatatie "bewegende klokken tikken steeds langzamer naarmate de snelheid dichter bij de lichtsnelheid ligt" echt fysisch effect, veelvuldig gemeten waardoor je op de grond muonen ziet die er anders niet zouden zijn Lorentz-contractie "bewegende meetlatten zijn korter" muon ziet atmosfeer gecontraheerd Tijd-dilatatie gemeten tijdsinterval = Lorentzfactor Lorentz-factor bij snelheid v lichtsnelheid c voor v c wordt de Lorentz-factor oneindig groot Licht-klok x oorspronkelijke tijds-interval massa "bewegende massa's zijn groter dan rustmassa tijdsintervallen steeds groter klokken zien we langzamer lopen als v c 1
2 voorbeschouwing Algemene RelativiteitsTheorie Rol van gewichtsloosheid Rol van getijdenkracht Zweven in de ruimte, gewichtsloosheid Een astronaut zweeft vrij in de ruimte Newton: centrifugale kracht heft zwaartekracht precies op Einstein: in vrije-val-baan is er geen zwaartekracht Maar strikt genomen (Newton:) opheffen krachten alleen in het zwaartepunt (Einstein): "vrije val" geldt alleen voor het zwaartepunt Zweven in de ruimte, gewichtsloosheid Een astronaut en zijn balletje water zweven vrij in de ruimte ook als zij naar een Zwart Gat vallen en daarbij de horizon passeren Dat is het fundament van de Algemene Relativiteitsheorie: het zgn. equivalentie-principe Einstein's lift experiment equivalentie van versnelling en zwaartekracht Vrije val (zweven in de ruimte) is de normale situatie Aarde, maan en planeten zijn in een voortdurende vrije val, hun natuurlijke beweging ze voelen geen zwaartekracht, geen versnelling er komt pas een eind aan als er andere krachten in het spel zijn Er geen verschil tussen kracht door versnelling en zwaartekracht (Einstein's lift-experiment) Je bent lokaal in vrije val en er werken geen krachten op je Het equivalentie-principe De basis van de nieuwe zwaartekracht-theorie van Einstein samen met het algemene relativiteitsprincipe: het maakt niet uit in wat voor referentie-systeem (coordinaten) je het fysisch systeem beschrijft, ook versnelde systemen moeten mogelijk zijn stationair in zwaartekrachtveld Equivalentie principe: Einstein 1907 bases van de Algemene Relativiteit g = g g versnelling in lege ruimte het zgn. principe van algehele covariantie In vrije val = g beweging met constante snelheid 2
3 equivalentie-principe, andere formulering Vrije val alleen voor zwaartepunt Voorwerpen vallen in een zwaartekracht-veld met een versnelling die onafhankelijk is van massa, samenstelling of interne struktuur zware massa (bepaalt de zwaartekracht) trage massa (bepaalt de versnelling) zware massa = trage massa? geen vrije val vrije val geen vrije val In de buurt van het zwaartepunt: getijdenkracht In de film "Interstellar", reis naar een planeet nabij Gargantua, een Zwart Gat getijdengolf Zwaartekracht K van massa M 2 op massa m, op afstand r getijdenkracht=verschilkracht φ = K(r+h) K(r) tussen afstand r en r+h neemt met de derde macht toe φ h = 2.2 springtij als ze samenvallen, doodtij als tegenover elkaar getijdengolf op vaste land op Aarde ~ 10 cm getijdengolf op de maan ~ 20 meter de maan 10x dichterbij: getijdengolf 1000x groter! Roche-limiet door getijdenkracht sterke aantrekker Jupiter Roche limiet maantje getijdenkracht verschillend in verschillende richtingen Als een maantje te dicht bij een planeet komt Dichterbij: getijdenkracht vervormd de maan wordt-ie uit elkaar gerukt door de getijdenkracht die grens heet Roche-limiet binnen de Roche-limiet alleen nog gruis: de Ringen van Saturnus en andere planeten 2 nabije vertikaal verschil: rekt uit rotsblokken bewegen uit elkaar door het verschil in zwaartrkracht horizontaal verschil: krimpt in Komeet-fragmenten Schumacher-Levy nabij Jupiter (Hubble) spaghettificatie 3
4 getijdenkracht heeft veel componenten getijdenkracht verschillend in verschillende richtingen Newton-zwaartekracht is een vektor (3 componenten, zeg x, y en z) K=(K x, K y, K z ) (K x kracht in x-richting, K x kracht in y-richting, K z kracht in z-richting) Getijdenkracht is een verschil-kracht φ, verschil kan 3 richtingen hebben, samen (φ x x, φ x y, φ x z ), verschil tussen K x, en iets verder in de richting x, resp y, resp z (φ y x, φ y y, φ y z ), verschil tussen K y, en iets verder in de richting x, resp y, resp z (φ z x, φ z y, φ z z ), verschil tussen K z, en iets verder in de richting x, resp y, resp z Getijdenkracht is een tensor met 3x3=9 componenten (of als ook de tijd een rol speelt 4x4 = 16 componenten) Bij instorting van ster tot zwart gat (of iedere vrije val in een gravitatieveld) In de lengte uitgerekt In de breedte samengeperst Klassieke zwaartekracht maar 1 getal, de potentiaal φ, die alles bepaalt (en vastgelegd wordt door de materie-dichtheid) Relativiteitstheorie: zijn er 16 getallen φ ij, die alles bepalen (de "Metriek") (en vastgelegd worden door de materie-dichtheid en energiedichtheid) Het doorgaande proces heet spaghettifikatie nabij een Zwart Gat spaghettifikatie nabij een Zwart Gat [Noelle, Vander Muelen-Vastwijck-basisschool] Kleine Zwarte Gaten zijn gevaarlijker dan grote Getijdenkracht φ van massa M op een mens ter lengte h=2 meter en massa m op afstand r van het Zwarte Gat φ h Wat doet licht in een zwaartekracht-veld? licht wordt afgebogen Hoe groot is dat op bijvoorbeeld 2 r= 10x de Schwarzschildstraal R s met 2 r 3 in de noemer wordt dan M 3 in de noemer 1 ervan valt weg tegen M in de teller, dus φ ~ energie van licht anders (gravitatie-roodverschuiving) Getijdenkracht φ van een klein stellar Zwart Gat van 10 Zonsmassa's is dus (10 8 ) 2 =10 16 keer groter dan die van een Superzwaar Zwart Gat van een miljard zonsmassa Je merkt het passeren van de Schwarzschildstraal van een Superzwaar Zwart Gat nauwelijks 4
5 energie-verandering van licht in zwaartekrachtveld Moet wel, anders gratis energie (perpetuum mobile) Licht en zwaartekracht (1) pas equivalentie principe toe Licht wordt afgebogen Vrij val deeltjes converteer naar deeltjes gratis omhoog Vrij val deeltjes Versnelde waarnemer = zwaartekracht energie vrij converteer naar fotonen energie komt vrij etc. Licht en zwaartekracht (2) pas equivalentie principe toe Licht uit zwaartekrachtveld heeft minder energie v foton bovenaan wordt waargenomen met dopplerroodverschuiving als gevolg van snelheid v Versnelde waarnemer = zwaartekracht gevolg van Einstein s gravitatie-theorie: afbuiging van licht aan massa Licht wordt afgebogen door massa (bijv. te zien tijdens een zonsverduistering.) In 1919 voor het eerst waargenomen lift heeft extra snelheid v gekregen in de tijd dat foton van beneden naar boven gaat gravitatie-roodverschuiving Energie van licht en zwaartekracht (3) Licht (golfverschijnsel) heeft golflengte λ, frequentie f, snelheid c Kleinere energie, kleinere amplitude (sterkte) niet alle 'sterktes' mogelijk λ Einstein (1905) : komt in pakketjes (fotonen) met energie E h constante van Planck als energie afneemt kleinere f, langere golflengte gravitatie-roodverschuiving lift-experiment: lift beweegt versneld omhoog Albert Einstein nieuwe zwaartekrachtheorie, de Algemene RelativiteitsTheorie - licht lijkt te worden afgebogen - geen verschil tussen versnelde lift en zwaartekracht (algemene relativiteitsprincipe) Einstein: licht gaat wel rechtdoor maar de ruimte en de tijd is krom - Nieuwe zwaartekrachttheorie (Algemene Relativiteitstheorie) materie veroorzaakt verandering geometrie v/d ruimte licht en deeltjes (planeten) bewegen volgens rechte lijnen (kortste afstand) in die nieuwe meetkunde 5
6 materie werkt als lens Eigenschap van een zwart gat Extreme afbuiging van licht Cirkelbaan van foton mogelijk op 1.5x Schwarzschildstraal daarbinnen naar binnen spiraliserend Afbuiging van licht door afbuiging van licht zie je ook de achterkant: je kijkt om het zwarte gat heen (bij Saturnus niet) door afbuiging van licht zie je ook de achterkant: je kijkt om het zwarte gat heen (opname film Interstellar) Hetzelfde als film 6
7 Simulatie: Aarde draait rond Zwart Gat je ziet ook de achterkant Simulatie: in een baan dicht bij een Zwart Gat gevolg van Einstein s gravitatie-theorie: Gravitatie-roodverschuiving Licht in zwaartekrachtveld: energie van uittredend foton moet afnemen E foton = h f ( f frequentie) (h constante) gravitatieroodverschuiving bij zwart gat is die roodverschuiving oneindig groot betere definitie van Zwart Gat: object omgeven door een waarnemingshorizon waar de roodverschuiving oneindig groot is Waarnemings-horizon rond zwart gat op de Schwarzschild-straal is de gravitatie-roodverschuiving oneindig groot (horizon) een object dat de horizon nadert wordt van verre gezien steeds roder en lichtzwakker en nadert steeds langzamer tot die horizon. (oude naam in 1939 voor Zwart Gat: bevroren ster ) een instortende ster zien we verdwijnen bij de horizon gevolgen van Einstein s gravitatie-theorie: klok in zwaartekrachtveld loopt langzamer maar voor meevallende waarnemer op een instortende ster geen waarnemings-horizon klokken tikken langzamer (bezien vanuit een punt met minder zwaartekracht): dit heet gravitatie tijd-dilatatie gezien vanuit de meevallende waarnemer: instortende ster Je hart tikt als een klok en boven in een torenflat wordt je minder snel oud Dit effect is nauwkeurig gemeten in een toren van 10 meter hoog Navigatie-systemen in de auto (via GPS) corrigeren voor dit effect typisch relativiteitstheorie: wat je ziet hangt af van wie het waarneemt effect van de getijdekracht (verschil in kracht tussen hoofd en voeten) effect van kromming v. ruimte 7
8 Extra dia's equipotentiaalvlakken van twee nauwe dubbelsterren naar aanleiding van vraag over equipotentiaal-oppervlakken (meebewegend met de rotatie) Potentiaal-oppervlak M 1 M 2 equipotentiaalvlakken aarde-zon equipotentiaalvlakken aarde-zon equipotentiaalvlakken aarde-zon 8
grootte van zwaartekrachtsveld: gekenmerkt door de ontsnappingssnelheid nieuwe inzichten over zwarte gaten Inhoud: gloeiend oppervlak en stoppelbaard
extreme zwaartekracht op kleine afstanden: nieuwe inzichten over zwarte gaten nieuwe inzichten over zwarte gaten glad ("no hair") gloeiend oppervlak en stoppelbaard Inhoud: of: Extreme zwaartekracht op
Nadere informatieexperimenteren met Zwarte Gaten Historisch overzicht, I HOVO2016, Utrecht 8 Juli 2016 Historisch overzicht, II Klassieke mechanica
experimenteren met Zwarte Gaten Historisch overzicht, I 17e eeuw Zwaartekracht van Newton, ieder hemellichaam kent een "ontsnappingsnelheid", 1783 John Michel, 1794 ook La Place; gedachte-experiment: heldere
Nadere informatieMysteries van de Oerknal, deel 2 Heelalmodellen. samenvatting tot nu: Zwaartekracht afwijking v/d gewone (euclidische, vlakke) meetkunde
Mysteries van de Oerknal, deel 2 Heelalmodellen samenvatting tot nu: -op grote schaal beweegt alles gemiddeld van ons af, (toenemende roodverschuiving) hoe verder des te sneller (Wet van Hubble) John Heise,
Nadere informatieEinstein, Euclides van de Fysica Door Prof. Henri Verschelde
Einstein, Euclides van de Fysica Door Prof. Henri Verschelde Albert Einstein en Euclides Geboren te Ulm op 14 maart 1879 Als kind geinteresseerd in Wiskunde en wetenschappen:magneten,electromotoren, wiskundige
Nadere informatieVerslag Natuurkunde Algemene relativiteitstheorie
Verslag Natuurkunde Algemene relativiteitstheo Verslag door een scholier 775 woorden 29 augustus 2016 6,2 1 keer beoordeeld Vak Methode Natuurkunde Nova Inhoudsopgave Ruimtetijd 2 Einsteins equivalentieprincipe
Nadere informatiede Kosmische Tijd, We nemen even de tijd om stil te staan bij de tijd om stil te staan bij de tijd inhoud HOVO Utrecht februari 2019
Botsende zwarte gaten, kwantum-verstrengeling: het meest extreme stukje wat is er fout aan deze demo? ruimte realistisch gesimuleerd. Je ziet alleen de deformatie van de achtergrond door afbuiging van
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht Les 5 en 6: Tensor Formulering Elektromagnetisme Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1.
Nadere informatieHet Quantum Universum. Cygnus Gymnasium
Het Quantum Universum Cygnus Gymnasium 2014-2015 Wat gaan we doen? Fundamentele natuurkunde op de allerkleinste en de allergrootste schaal. Groepsproject als eindopdracht: 1) Bedenk een fundamentele wetenschappelijk
Nadere informatie1 Leerlingproject: Relativiteit 28 februari 2002
1 Leerlingproject: Relativiteit 28 februari 2002 1 Relativiteit Als je aan relativiteit denkt, dan denk je waarschijnlijk als eerste aan Albert Einstein. En dat is dan ook de bedenker van de relativiteitstheorie.
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Sferische oplossingen: 10 november 2009 Ontsnappingssnelheid Mitchell (1787); Laplace (± 1800) Licht kan niet ontsnappen van een voldoend zwaar lichaam
Nadere informatieLichtsnelheid Eigenschappen
Sterrenstelsels Lichtsnelheid Eigenschappen! Sinds eind 19 e eeuw is bekend dat de lichtsnelheid:! In vacuüm 300.000km/s bedraagt! Gemeten met proeven! Berekend door Maxwell in zijn theorie over EM golven!
Nadere informatieOpgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Opgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Inhoudsopgave 1 Nav Sessie 1 en 2: Elektromagnetisme en licht 2 1.1 Zwaartekracht binnen de aarde.................
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie De drie vragen van Einstein Wat is licht? Wat is massa? Wat is tijd? In 1905, Einstein was toen 26 jaar! Klassiek: wat is licht? Licht is een golf, die naar alle kanten door
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ Waarnemingen die de basis vormen van het Oerknalmodel - Vluchtsnelheid verre sterrenstelsels - Kosmische Achtergrondstraling - Voorwereldlijke Nucleosynthese
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 29 September 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
versie 13 februari 013 Speciale relativiteitstheorie J.W. van Holten NIKHEF Amsterdam en LION Universiteit Leiden c 1 Lorentztransformaties In een inertiaalstelsel bewegen alle vrije deeltjes met een
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht les 1 en 2: Klassieke gravitatie, geodeten Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1. Kepler
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht les 1 en 2: Klassieke gravitatie, geodeten Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1. Kepler
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht Les 1 en 2: Elektromagnetisme en licht Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Overzicht Les 1 en 2: Elektromagnetisme
Nadere informatieVoorwoord. Na het ontstaan van het Heelal is de basale verhouding van de afmetingen van materie tot de afstand tussen die materie constant.
--------------------------------------------------------------- 13-11-2015 ( www.serverhans.nl ) ( j.eitjes@upcmail.nl) Voorwoord. In dit werkstuk wil ik uiteenzetten waarom mijn inziens het Heelal stabiel
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 7 oktober 2013 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme
Nadere informatieRelativiteit. Relativistische Mechanica 1
Relativiteit University Physics Hoofdstuk 37 Relativistische Mechanica 1 Relativiteit beweging voorwerp in 2 verschillende inertiaal stelsels l relateren Galileo Galileïsche transformatie 2 Transformatie
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. Utrecht Les 1 en 2: Elektromagnetisme en licht Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Overzicht Les 1 en 2: Elektromagnetisme
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ Schaalfactor R(t) Ω 0 1 dichtheid kromming evolutie H 0 t 1. Vlakke ruimte-tijd. Afstandsrecept tussen gebeurtenissen: ds = c dt d
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Sferische oplossingen: 10 November 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica
Nadere informatieTweede Bijeenkomst: Zoektocht naar het Verborgen Hemelbeeld. Rond de Waterput donderdag 31 oktober 2013 Allan R. de Monchy
Tweede Bijeenkomst: Zoektocht naar het Verborgen Hemelbeeld Rond de Waterput donderdag 31 oktober 2013 Allan R. de Monchy Twee bijeenkomsten: Donderdag 17 oktober 2013: Historische ontwikkelingen van Astrologie.
Nadere informatieHiggs-deeltje. Peter Renaud Heideheeren. Inhoud
Higgs-deeltje Peter Renaud Heideheeren Inhoud 1. Onze fysische werkelijkheid 2. Newton Einstein - Bohr 3. Kwantumveldentheorie 4. Higgs-deeltjes en Higgs-veld 3 oktober 2012 Heideheeren 2 1 Plato De dingen
Nadere informatieEinstein (2) op aardoppervlak. versnelling van 10m/s 2. waar het foton zich bevindt a) t = 0 b) t = 1 s c) t = 2 s op t=0,t=1s en t=2s A B C A B
Einstein (2) In het vorig artikeltje zijn helaas de tekeningen, behorende bij bijlage 4,"weggevallen".Omdat het de illustratie betrof van de "eenvoudige" bewijsvoering van de kromming der lichtstralen
Nadere informatieOverzicht. Vandaag. Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2015
Vandaag Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2015 Theorie: de Algemene Relativiteits-Theorie de lichtsnelheid gekromde ruimte tests zwarte gaten Waarnemingen zwarte gaten uit sterren centrum van de Melkweg
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 30 september 013 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht Les 3 en 4: Lorentz Transformatie en Mechanica Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1.
Nadere informatieElementaire Deeltjesfysica
Elementaire Deeltjesfysica FEW Cursus Jo van den Brand 10 November, 2009 Structuur der Materie Inhoud Inleiding Deeltjes Interacties Relativistische kinematica Lorentz transformaties Viervectoren Energie
Nadere informatieUit: Niks relatief. Vincent Icke Contact, 2005
Uit: Niks relatief Vincent Icke Contact, 2005 Dé formule Snappiknie kanniknie Waarschijnlijk is E = mc 2 de beroemdste formule aller tijden, tenminste als je afgaat op de meerderheid van stemmen. De formule
Nadere informatieHonderd jaar algemene relativiteitstheorie
Honderd jaar algemene relativiteitstheorie Chris Van Den Broeck Nikhef open dag, 04/10/2015 Proloog: speciale relativiteitstheorie 1887: Een experiment van Michelson en Morley toont aan dat snelheid van
Nadere informatieEinstein s Relativiteits theorie Een uitleg met middelbare school wiskunde Andrré van der Hoeven Docent natuurkunde Emmauscollege Rotterdam
Einstein s Relativiteits theorie Een uitleg met middelbare school wiskunde André van der Hoeven Docent natuurkunde Emmauscollege Rotterdam Einstein s speciale relativiteitstheorie, maarr dan begrijpelijk
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Mark Beker Einsteinvergelijkingen: 7 oktober 009 Traagheid van gasdruk SRT: hoe hoger de gasdruk, des te moeilijker is het om het gas te versnellen
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie HOVO cursus Jo van den Brand Les 1: 5 november 015 Copyright (C) Vrije Universiteit 015 Overzicht Docent informatie Jo van den Brand, Gideon Koekoek Email: jo@nikhef.nl, gkoekoek@gmail.com
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: september 015 Copyright (C) Vrije Universiteit 009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica
Nadere informatieRelativiteitstheorie met de computer
Relativiteitstheorie met de computer Jan Mooij Mendelcollege Haarlem Met een serie eenvoudige grafiekjes wordt de (speciale) relativiteitstheorie verduidelijkt. In vijf stappen naar de tweelingparadox!
Nadere informatieKleinse Fles. Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten
Van Leidsche Flesch tot Kleinse Fles Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten Introductie String Theory is een Theorie van Gravitatie The Crux of the Matter Algemene Relativiteitstheorie stelt
Nadere informatierelativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie HOVO cursus Jo van den Brand Les 3: 19 november 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2015 Inhoud Speciale relativiteitstheorie Inertiaalsystemen Bewegende waarnemers Relativiteitsprincipe
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie HOVO cursus Jo van den Brand Les 1: 5 november 015 Copyright (C) Vrije Universiteit 015 Overzicht Docent informatie Jo van den Brand, Gideon Koekoek Email: jo@nikhef.nl, gkoekoek@gmail.com
Nadere informatieBegrippen over de algemene relativiteitstheorie
19/10/2011 Begrippen over de algemene relativiteitstheorie 1. Inleiding Vele wetten in de natuurkunde druisen in tegen ons aangeboren intuïtief aanvoelen. Dit was in de geschiedenis van de wetenschap reeds
Nadere informatieBegripsvragen: Cirkelbeweging
Handboek natuurkundedidactiek Hoofdstuk 4: Leerstofdomeinen 4.2 Domeinspecifieke leerstofopbouw 4.2.1 Mechanica Begripsvragen: Cirkelbeweging 1 Meerkeuzevragen 1 [H/V] Een auto neemt een bocht met een
Nadere informatieFLRW of Lambda-CDM versus Kwantum Relativiteit
FLRW of Lambda-CDM versus Kwantum Relativiteit Lambda-CDM (FLRW): Lambda (λ): Dark Energy CDM: Cold Dark Matter Kwantum Relativiteit: donkere energie: 0% donkere materie: < 4% Robertson-Walker: natuurkunde
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie: de basisconcepten in een notedop
Speciale relativiteitstheorie: de basisconcepten in een notedop Speciale relativiteitstheorie:... 1 de basisconcepten in een notedop... 1 1. Klassieke Relativiteit... 1 1.1 Twee waarnemers zien een verschillende
Nadere informatie5 Juli HOVO-Utrecht
Mysteries rond de Oerknal John Heise, SRON-Ruimteonderzoek Nederland in Utrecht zie http://www.sron.nl/~jheise/hovo2019 Mysteries rond de Oerknal John Heise, SRON-Ruimteonderzoek Nederland in Utrecht zie
Nadere informatieDe evolutie van het heelal
De evolutie van het heelal Hoe waar te nemen? FERMI (gamma array space telescope) op zoek naar de specifieke gamma straling van botsende WIMP s: Nog niets waargenomen. Met ondergrondse detectoren in de
Nadere informatieHet meten van gravitatie golven door middel van pulsars
Het meten van gravitatie golven door middel van pulsars 6 november 2009 Inleiding In deze presentatie: Ruimtetijd Gravitatie golven Pulsars Indirect gravitatie golven waarnemen Direct gravitatie golven
Nadere informatieZwart gat Simulatie KORTE BESCHRIJVING
Zwart gat Simulatie KORTE BESCHRIJVING Veel kinderen hebben ooit al gehoord van een zwart gat, en ze weten dat het een bodemloze put is. Als iets in een zwart gat valt, kan het er onmogelijk uit ontsnappen
Nadere informatieBram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen
Bram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen Een paar basisfeiten over ons heelal: Het heelal expandeert: de afstanden tussen verre (groepen van) sterrenstelsels wordt steeds
Nadere informatieLichtsnelheid Introductie
De Lichtsnelheid Introductie Hoe is de lichtsnelheid gemeten Wat is dan de lichtsnelheid De lichtsnelheid als kosmologische meetlat en hoe meten we afstanden in het heelal Hoe ver kunnen wij kijken en
Nadere informatieRELATIVITEIT VWO. Lengtecontractie Rust- bewegende massa Relativistisch optellen
RELATIVITEIT VWO Foton is een opgavenverzameling voor het nieuwe eindexamenprogramma natuurkunde. Foton is gratis te downloaden via natuurkundeuitgelegd.nl/foton Uitwerkingen van alle opgaven staan op
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP Hoorcollege: Woensdag 10:45-12:30 in HG00.308 Data: 13 april t/m 15 juni; niet op 27 april & 4 mei Werkcollege: Vrijdag, 15:45-17:30, in HG 03.053 Data: t/m 17 juni; niet
Nadere informatieCollege Fysisch Wereldbeeld 2
College Fysisch Wereldbeeld 2 Inhoud Coordinaten Gekromde coordinaten Wat is Zwaartekracht Zwarte gaten Het heelal Cosmologische constante Donkere materie, donkere energie Zwaartekrachtstraling y Coördinaten
Nadere informatieE = m c 2. Massa. Energie. (licht-) Snelheid. Wetenschappers en denkers. E=mc 2 HOVO. Hoe u het zelf had kunnen bedenken 1.
Energie Massa E = m c 2 en hoe u het zelf had kunnen bedenken. (licht) Snelheid Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Wetenschappers en denkers 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Galileo
Nadere informatieDe speciale relativiteitstheorie. 1. Inleiding
De speciale relativiteitstheorie 1. Inleiding In de fysica zijn er waarschijnlijk weinig theorieën die de vorige eeuw zoveel tot de verbeelding van de mensen gesproken hebben als de relativiteitstheorie
Nadere informatieHoogtepunten uit de Speciale Rela2viteit theorie van Einstein Stan Bentvelsen s.bentvelsen@uva.nl
Speciale rela*viteit Hoogtepunten uit de Speciale Rela2viteit theorie van Einstein Stan Bentvelsen s.bentvelsen@uva.nl Albert Einstein (1879 1955) Einstein s grensverleggende papers (1905): De speciale
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen ART: 3 November 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange
Nadere informatiePlaneten. Zweven in vaste banen om een ster heen. In ons zonnestelsel zweven acht planeten rond de zon. Maar wat maakt een planeet nou een planeet?
Planeten Zweven in vaste banen om een ster heen In ons zonnestelsel zweven acht planeten rond de zon. Maar wat maakt een planeet nou een planeet? Een planeet: zweeft in een baan rond een ster; is zwaar
Nadere informatieHet mysterie van donkere energie
Het mysterie van donkere energie Het mysterie van donkere energie Donkere Energie In 1998 bleken supernova s type 1A zwakker dan verwacht Door meerdere teams gemeten Dit betekent dat de uitdijingsnelheid
Nadere informatieRELATIVITEIT EINSTEINRINGEN. Naam: Klas: Datum:
EINSTEINRINGEN RELATIVITEIT EINSTEINRINGEN Naam: Klas: Datum: ZWAARTEKRACHTSLENZEN EINSTEINRINGEN ZWAARTEKRACHTSLENZEN Je hebt de afgelopen weken geleerd over de relativiteitstheorie van Albert Einstein,
Nadere informatieDe lichtsnelheid kromt de ruimte. Mogelijke verklaring voor de grens van het heelal
1 De lichtsnelheid kromt de ruimte Mogelijke verklaring voor de grens van het heelal Inleiding 2 De lichtsnelheid, zo snel als 300.000.000 meter per seconde, heeft wellicht grote gevolgen voor de omvang
Nadere informatieTheory Dutch (Netherlands) Lees eerst de algemene instructies uit de aparte enveloppe voordat je begint met deze opgave.
Q1-1 Twee problemen uit de Mechanica (10 punten) Lees eerst de algemene instructies uit de aparte enveloppe voordat je begint met deze opgave. Deel A. De verborgen schijf (3.5 punten) We beschouwen een
Nadere informatieSterrenkundig Practicum 2 3 maart Proef 3, deel1: De massa van het zwarte gat in M87
Proef 3, deel1: De massa van het zwarte gat in M87 Sterrenkundig Practicum 2 3 maart 2005 Vele sterrenstelsels vertonen zogenaamde nucleaire activiteit: grote hoeveelheden straling komen uit het centrum.
Nadere informatieWerkstuk ANW Zwarte gaten
Werkstuk ANW Zwarte gaten Werkstuk door een scholier 2033 woorden 8 juni 2001 6,5 152 keer beoordeeld Vak ANW Wat is een zwart gat? Een object van een bepaalde massa, oefent aantrekkingskracht uit op een
Nadere informatieMaar het leidde ook tot een uitkomst die essentieel is in mijn werkstuk van een Stabiel Heelal.
-09-5 Bijlage voor Stabiel Heelal. --------------------------------------- In deze bijlage wordt onderzocht hoe in mijn visie materie, ruimte en energie zich tot elkaar verhouden. Op zichzelf was de fascinatie
Nadere informatieDark Side of the Universe
Dark Side of the Universe Dark Matter, Dark Energy, and the Fate of the Cosmos Iain Nicolson 2007, John Hopkins What gets us into trouble is not what we don t know. It s what we know for sure that just
Nadere informatieTentamen: Gravitatie en kosmologie
1 Tentamen: Gravitatie en kosmologie Docent: Jo van den Brand Datum uitreiken: 1 december 2011 Datum inleveren: 15 december 2011 (bij Marja of voor 17:00 in mijn postvak) Datum mondeling: 19-23 december
Nadere informatieHoofdstuk 8 Hemelmechanica. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal
Hoofdstuk 8 Hemelmechanica Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal 8.1 Gravitatie Geocentrisch wereldbeeld - Aarde middelpunt van heelal - Sterren bewegen om de aarde Heliocentrisch wereldbeeld
Nadere informatieEquivalentie en tijddilatatie bij plaatsbepaling met het Global Positioning System
Equivalentie en tijddilatatie bij plaatsbepaling met het Global Positioning System Jiri Oen (5814685) Jacinta Moons (5743206) 1 juli 2009 Samenvatting Om de positie van een ontvanger op aarde te bepalen
Nadere informatieMassa. Energie. E = m c 2. (licht-) Snelheid. en hoe u het zelf had kunnen bedenken. Dr. Harm van der Lek. Natuurkunde hobbyist
Massa Energie E = m c 2 en hoe u het zelf had kunnen bedenken. (licht-) Snelheid Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist 2 Wetenschappers en denkers 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Galileo
Nadere informatieGravitatie en Kosmologie
Gravitatie en Kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Jeroen Meidam Les 1: 3 september 2012 Parallax Meten van afstand Meet positie van object ten opzichte van achtergrond De parallaxhoek q, de afstand
Nadere informatieOverzicht. Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014. uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond.
Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014 Kosmologie Overzicht uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond Boek: n.v.t. Frank Verbunt (Sterrenkunde Nijmegen) Het
Nadere informatiePandora's cluster, 2/12/2018. inhoud. Het vroege heelal. HOVO-Utrecht 9 februari HOVO-Utrecht 9 februari 2018
2/12/2018 Evolutie van het vroege heelal: proces van samenklonteringen vanaf de gelijkmatige verdeling tot de huidige structuur: de vorming van clusters en superclusters in het kosmische web vanaf 10 miljard
Nadere informatiePopulair-wetenschappelijke samenvatting
Populair-wetenschappelijke samenvatting Dit proefschrift gaat over zwaartekracht, en een aantal van de bijzondere effecten die zij heeft op de beweging van sterren wanneer die extreem dicht bij elkaar
Nadere informatie2/22/2018. inhoud zwaartekracht lenswerking. Afbuiging van licht, effect van de tijd
Afbuiging van licht van een ver object aan de zwaartekracht van een voorgrondstelsel (sterrenstelsel of hele cluster) geeft een lenswerking met meervoudige beelden Sterke gravitatielenzen zijn lachspiegels
Nadere informatieMODULE GLIESE 667 RELATIVITEIT GLIESE 667. Naam: Klas: Datum:
GLIESE 667 RELATIVITEIT GLIESE 667 Naam: Klas: Datum: GLIESE 667 GLIESE 667 WE GAAN OP REIS De invloed van de mensheid reikt steeds verder. In de oertijd kon een mens zich maar enkele kilometers van zijn
Nadere informatieInleiding Astrofysica Tentamen 2009/2010: antwoorden
Inleiding Astrofysica Tentamen 2009/200: antwoorden December 2, 2009. Begrippen, vergelijkingen, astronomische getallen a. Zie Kutner 0.3 b. Zie Kutner 23.5 c. Zie Kutner 4.2.6 d. Zie Kutner 6.5 e. Zie
Nadere informatieSterrenstof. OnzeWereld, Ons Heelal
Sterrenstof OnzeWereld, Ons Heelal Mesopotamie: bestudering van de bewegingen aan het firmament vooral voor astrologie. Veel van de kennis, ook over bedekkingen (waaronder maans- en zonsverduisteringen)
Nadere informatieUitdijing van het heelal
Uitdijing van het heelal Zijn we centrum van de expansie? Nee Alles beweegt weg van al de rest: Alle afstanden worden groter met zelfde factor a(t) a 4 2 4a 2a H Uitdijing van het heelal (da/dt) 2 0 a(t)
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 6 oktober 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke echanica
Nadere informatie12/2/16. Inleiding Astrofysica College november Ignas Snellen. Kosmologie. Studie van de globale structuur van het heelal
Inleiding Astrofysica College 10 28 november 2016 15.45 17.30 Ignas Snellen Kosmologie Studie van de globale structuur van het heelal 1 12/2/16 Afstanden tot sterrenstelsels Sommige sterren kunnen als
Nadere informatieHet mysterie van massa massa, ruimte en tijd
Het mysterie van massa massa, ruimte en tijd http://www.nat.vu.nl/~mulders P.J. Mulders home Massa: zwaartekracht zware massa Mm G 2 R zwaartekracht = trage massa 2 v = m R versnelling a c bij cirkelbeweging
Nadere informatieEXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELUK ONDERWIJS IN 1979 , I. Dit examen bestaat uit 4 opgaven. " '"of) r.. I r. ',' t, J I i I.
.o. EXAMEN VOORBEREDEND WETENSCHAPPELUK ONDERWJS N 1979 ' Vrijdag 8 juni, 9.00-12.00 uur NATUURKUNDE.,, Dit examen bestaat uit 4 opgaven ',", "t, ', ' " '"of) r.. r ',' t, J i.'" 'f 1 '.., o. 1 i Deze
Nadere informatie8 De gravitationele afbuiging van licht
8 De gravitationele afbuiging van licht Eén van de voorspellingen van de Algemene Relativiteitstheorie (ART) is dat ook licht, alhoewel fotonen strikt genomen massaloos zijn, wordt afgebogen door de zwaartekracht.
Nadere informatieAndromeda stelsel nadert ons 20% sneller
Introductie en relevantie De wet van Hubble berust op de veronderstelling dat snelheid de belangrijkste oorzaak van de roodverschuiving "z" van sterrenstelsels zou zijn. De auteurs van dit artikel betogen
Nadere informatieDonkere Materie. Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht
Donkere Materie Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht Een paar feiten over ons heelal Het heelal zet uit (Hubble, 1924); Ons heelal is zo n 14 miljard jaar oud; Ons heelal was vroeger
Nadere informatieVariabele Sterren. Instability strip: Cepheiden RR Lyrae W Virginis sterren. Rode reuzen op de z.g. instability strip in het HR diagram
Variabele Sterren Cepheiden Lyrae W Virginis sterren ode reuzen op de z.g. instability strip in het H diagram De pulsatie en variabiliteit onstaan doordat in de buitenlagen van zulke sterren de He + nogmaals
Nadere informatieSterrenstelsels: een aaneenschakeling van superlatieven
: een aaneenschakeling van superlatieven Wist u dat! Onze melkweg is een sterrenstelsel! Het bevat zo n 200000000000 sterren! Toch staat de dichtstbijzijnde ster op 4 lichtjaar! Dit komt overeen met 30.000.000
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Relativistische inflatie: 3 december 2012 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme Quantumfenomenen Neutronensterren
Nadere informatieQuantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling
Quantummechanica en sleer bij kosmische straling Niek Schultheiss 1/19 Krachten en krachtdragers Op kerndeeltjes werkt de zwaartekracht. Op kerndeeltjes werkt de elektromagnetische kracht. Kernen kunnen
Nadere informatieRuimte, Ether, Lichtsnelheid en de Speciale Relativiteitstheorie. Een korte inleiding:
1 Ruimte, Ether, Lichtsnelheid en de Speciale Relativiteitstheorie. 23-09-2015 -------------------------------------------- ( j.eitjes@upcmail.nl) Een korte inleiding: Is Ruimte zoiets als Leegte, een
Nadere informatieHet berekenen van de componenten: Gebruik maken van sinus, cosinus, tangens en/of de stelling van Pythagoras. Zie: Rekenen met vectoren.
3.1 + 3.2 Kracht is een vectorgrootheid Kracht is een vectorgrootheid 1 : een grootheid met een grootte én een richting. Bij het tekenen van een krachtpijl geldt: De pijl begint in het aangrijpingspunt
Nadere informatieAfstanden en roodverschuiving in een Stabiel Heelal Inleiding.
Afstanden en roodverschuiving in een Stabiel Heelal ---------------------------------------------------------------------- Inleiding. Wanneer men nu aanneemt dat het heelal stabiel is, dus dat alles in
Nadere informatieHenk meet: A. Coördinaattijd in het stelsel van de trein. B. Coördinaattijd in het stelsel van het perron. C. Eigentijd. D.
Henk en Ingrid zitten in een trein die met constante snelheid een station passeert. Aan de uiteinden van het perron staan twee gesynchroniseerde stationsklokken. Bij passage van de klokken leest Henk de
Nadere informatieEinsteins heilige graal. Jeroen van Dongen, U. Amsterdam
Einsteins heilige graal Jeroen van Dongen, U. Amsterdam Thema: De Algemene Relativiteitstheorie: Kwam tot stand door een samenspel van wis- en natuurkunde Motiveerde Einsteins zoektocht naar een geünificeerde
Nadere informatieTolpoortje RELATIVITEIT KEPLER 22B. 200 m. aket. Naam: Klas: Datum:
KEPLER 22B RELATIVITEIT KEPLER 22B Tolpoortje chterste krachtveld de raket binnen is. aket 200 m Krachtveld. het tolsystee zet zodra he krachtveld a Naam: Klas: Datum: KEPLER 22B KEPLER 22B VERDER EN VERDER
Nadere informatieT G6202. Info: auteur: Examencommissie Toelatingsexamen Arts en Tandarts, bron: Juli 2015, id: 11941
1. Een astronaut vertrekt met zijn ruimteschip van de planeet Zylton. De valversnelling op Zylton is viermaal kleiner dan de valversnelling g op de aarde. Op het moment van de lancering is de verticale
Nadere informatieTentamen: Gravitatie en kosmologie
1 Tentamen: Gravitatie en kosmologie Docent: Jo van den Brand, Tjonnie Li Datum uitreiken: 29 november 2010 Datum inleveren: 13 december 2010 Datum mondeling: 20 december 2010 Vermeld uw naam op elke pagina.
Nadere informatie