Algemene relativiteitstheorie
|
|
- Tobias de Jonge
- 6 jaren geleden
- Aantal bezoeken:
Transcriptie
1 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
2 Programma 1 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
3 Beweging in plat vlak met centraal punt 1.1 de versnelling in (of tegen) de richting van de plaatsvector de versnelling loodrecht op de richting van de plaatsvector Later gebruiken om t te elimineren De perkenwet geldt dan en slechts dan als de versnelling in de richting van de plaatsvector is (of er juist tegen in) 3
4 Even ophalen: Ellips en de cosinus regel Som van de afstanden tot de brandpunten is constant 1.2 Cosinus regel 4
5 Eerste wet van Kepler 1-ste wet: De baan van een planeet is een Ellips met de zon in één van de brandpunten. Als 2-de wet geldt, dan versnelling in of tegen de richting van. Als de 1-ste we ook geldt vermoeden we dat a Johannes Kepler e < Sterker nog: we kunnen a e precies berekenen! B
6 We hadden: Terug van Newton naar Kepler 2 de wet Kepler (perkenwet) Versnelling in richting centrale punt En dan: 1 ste wet Kepler (Ellips) (2 de wet Newton (F=ma) Nu omgekeerd: Algemene oplossing ( Kegelsneden ) Ellips (B=0: Cirkel ) Parabool Hyperbool Nieuwe oplossingen Hyperbool geval volgende slide 6
7 Afbuiging licht (semi-) klassiek Echte positie ster Schijnbare positie ster Einstein in 1915 Soldner in 1801 Einstein in 1911! Johann Georg von Soldner ff onthouden: 7
8 Programma 2 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
9 Differentiaal vergelijking; Poisson en Laplace oriëntatie R Laplace Newton + bolsymmetrie: is massadichtheid is (zwaartekracht-) potentiaal 1.4 Siméon Poisson Lege ruimte: Poisson: Laplace: Newton boven Ook? Ook! Laplace
10 Energie balans; ontsnappingssnelheid R = straal hemellichaam v = ontsnappingssnelheid Aarde: 11 km/sec lichtsnelheid En die kennen we! Weg terug kan ook. Energie is integratieconstante. John Michell Licht kan niet ontsnappen? Zwart gat!? Schwarzschild Straal Eerst gepubliceerd later er weer uitgehaald Pierre-Simon Laplace M=Gewicht Aarde: R S =8,87 milimeter M=Gewicht Zon: R S =3 kilometer 10
11 Programma 3 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
12 Noodzaak nieuwe gravitatie theorie Probleem met onmiddelijke actie op afstand : Gebeurtenis 1: Zon ontploft Gebeurtenis 2: Aarde vliegt uit baan 2 is duidelijk het gevolg van 1. In Newtons theorie gebeurt dit instantaan op het zelfde moment. Maar in een stelsel dat van links naar rechts raast, gebeurt 2 eerder dan 1 volgens de SRT! Bovendien: in het elekromagnetisme was dit al OK. Het EM veld plant zich voort met de lichtsnelheid. Dus tijd voor een nieuwe theorie. Newton moet hieruit wel kunnen worden afgeleid (als eerste benadering). 12
13 Basisgedachte: het equivalentie principe A. C. Equivalent Aarde Aarde Equivalent B. D. De zwevers De staanders 13
14 Toch te voelen: getijdekrachten Zwaartekracht bestaat niet!! Kan immers weggetransformeerd worden. Vergelijkbaar met het lokaal wegtransformeren van de kromming van het aardoppervlak, bijvoorbeeld bij de rijksdriehoekmeting. Maar als er een echt zwaartekrachtsveld is zijn er toch (minieme) effecten: getijdekrachten. 14
15 y-as Coördinaten en (lokale) afstand: lijnelement bewijzen via een transformatie: x-as B1 Zouden er andere coördinaten u en v mogelijk zijn zodat??? Antwoord nee! Maar dat is nog niet zo eenvoudig te bewijzen! Nee, niet plat Nee, ook niet plat Ja, wel plat!! 15
16 Het programma kwadrant Vlakke meetkunde 2-dimensionaal Speciale relativiteitstheorie 4-dimensionaal Plaats vector Raak vector Driehoek Hoek 4-Plaats vector 4-Raak vector Tensoren (eerste kennismaking met -) Rechte lijn Meetkunde gekromde vlakken 2-dimensionaal (en n-dimensionaal) Algemene relativiteitstheorie 4-dimensionaal Plaats vector Raak vector Driehoek Hoek potentiaal Geodeet 16
17 Het programma Meetkunde gekromde vlakken 2-dimensionaal (en n-dimensionaal) Algemene relativiteitstheorie 4-dimensionaal 2 3 en 4 Geodeten (Christoffel symbolen) Covariant differentiëren g 00 potentiaal Zwarte gaten Klokvertraging: roodverschuiving 5 en 6 Krommingstensor Veldvergelijkingen lege ruimte Bianchi identiteiten 7 en 8 Schwarzschild oplossing Afbuiging licht door zon Perhelium Mercurius Nogmaals: Zwarte gaten De Veldvergelijkingen Kosmologie Zwaartekrachts golven 17
18 Programma 4 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
19 Rechte lijnen; analytisch Welke van de volgende lijnen is recht, en welke niet? Recht?? Ja Nee Verander namen what s in the name Recht?? Nee, toch niet Ja, toch wel Conclusie: om aan de analytische vorm te kunnen herkennen of een lijn recht is heb je de metriek (het lijnelement) nodig 19
20 Kortste verbinding tussen twee punten Lijn element: P 2 (t=t 2 ) (voorbeeld: ) Hoe berekenen we de lengte van een kromme? Neem de som van oneindig veel stukjes ds (dus de integraal) ds P 1 (t=t 1 ) Wanneer hebben we de kortste verbinding te pakken? Maw. Wanneer is S minimaal? Hiervoor hebben we variatierekening nodig. 20
21 Programma 5 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
22 Variatie rekening Een kromme in een n-dimensionale ruimte: Stel L is een functie van 2n variabelen. P 2 (t=t 2 ) P 1 (t=t 1 ) 22
23 Euler Lagrange vergelijking P 2 (t=t 2 ) De afgeleide naar λ moet bij λ=0 gelijk aan 0 zijn: P 1 (t=t 1 ) B5 Dit kan alleen maar 0 zijn voor alle als voor alle i en t als: Dus: Merk op: en zijn uitdrukkingen die los staan van de kromme. 23
24 Something completely different Formulering klassieke mechanika in termen van de z.g. Lagrangiaan: T = Kinetische energie V=Potentiele energie Lagrange Newton Euler So what?? Met andere woorden: de wet van Newton kan gezien worden als een gevolg van variatie rekening 1. Sommige situaties in de klassieke mechanika kunnen efficient geformuleerd en opgelost worden; 2. Ook andere zaken (b.v. stelling van Noether) kunnen mooi worden geformuleerd; 3. Absoluut onmisbaar voor overgang naar Quantum mechanika; 4. Zie Leonard Susskind: The Theoretical Minimum 24
25 Programma 6 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
26 Kunnen we de wortel kwijt? met Een voorbeeld: (zoals verwacht) Maar de parametrizering van was misschien Ook wel wat onhandig, beter lijkt: = Alleen metriek = Specifiek dit voorbeeld (zoals ook verwacht) Bovendien W en L beide constant langs 26
27 Hoe zit dit precies? Geodeten Stelling: Bewijs: We hebben: met, dan Volgt uit (1), (4) en (5)? Gevolg: we mogen (en willen) ons beperken tot voor L. Parametrisering volgens booglengte is immers geen wezenlijke beperking. Voordelen: (1) Eenvoudiger rekenen (2) L kan ook =0 of <0 zijn Licht!! We noemen zo n pad een geodeet. Beide kanten maal : Dus =0! Dus L constant QED. 27
28 Geodeet vergelijking; Christoffel symbolen 1.5 Elwin Bruno Christoffel (in feite al bij Riemann) 1 ste soort: 2 ste soort: Einstein 1915 Einstein 1915 Vergelijking geodeet B2 Einstein
29 Voorbeelden: rechte lijnen in platte ruimte Poolcoördinaten: Geodeet: Most complicated way to describe a straight line Voorbeeld checken: 2e klopt 1g klopt (constant) (algemeen: Als L niet van x μ afhangt dan hebben we een behoudswet en is EL makkelijker) B3 Opgave 29
30 Programma Klaar 1. Kepler Newton 2. Poisson & Laplace 3. Equivalentie principe & pad Cursus 4. Rechte lijnen 5. Variatie principe & Euler-Lagrange 6. Geodeten Klassieke gravitatie
31 Opgave: Poincaré halfvlak Q Kortste verbinding tussen P en Q? (qualitatief) P 31
32 x=-3 x=0 (y-as) x=5 Bijlage 1: Parabool coördinaten Hoe het correcte lijnelement vinden? Stel u en v goede coördinaten O P? 32
33 Bijlage 2: Transformatie Christoffel 1 ste soort: 2 de soort: Coördinaten trafo: (lijkt op tensor trafo) Conclusie: 33
34 Conclusie: Bijlage 2: Check met pool coördinaten Op deze manier kunnen we de Γ dus (opnieuw) uitrekenen Hulpjes: Komt overeen met eerdere resultaten 34
35 Bijlage 3: Grote cirkels op bol z-as Lijnelement: (constant) 2e x-as klopt! y-as Vermoeden: grote cirkel is geodeet. Gaan draaien: Dus 2e klopt en K=C 1e en L=1 nog checken, volgende slide 35
36 Bijlage 3: Rest Check
37 Bijlage 4: Newton ontdekken Uitgangspunten: Te bepalen/onderzoeken/berekenen: (Ellips) (Perkenwet) 37
38 Bijlage 5: Slordige afleiding EL 38
39 Bijlage 6: Take away les 1 en 2 Les 1: Les 2: Baanvergelijking Poisson: Christoffel symbolen: Laplace: 1 ste soort: 2 ste soort: Schwarzschild straal: Vergelijking geodeet 39
Algemene 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 5 en 6: Tensor Formulering Elektromagnetisme Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1.
Nadere informatieFormule afleiding opgaven bij de cursus Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Formule afleiding opgaven bij de cursus Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Dit document bevat aanwijzingen/aanmoedigingen voor het zelf doen van de afleidingen uit het curusmateriaal.
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht les 3 en 4: Covariant differentiëren en kromming Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1.
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht les 3 en 4: Covariant differentiëren en kromming Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist g 00 Programma
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 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 informatieIndicatie van voorkennis per les Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Indicatie van voorkennis per les Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Dit document bevat niet alleen voorkennis in de zin dat moet u al gehad hebben en kennen, maar ook in de
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 informatieWiskunde voor relativiteitstheorie
Wiskunde voor relativiteitstheorie HOVO Utrecht Les 2: Matrixen en differentiaalrekening Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 2.1.1 Goniometrie Matrixen Integraal rekening
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 informatieWiskunde voor relativiteitstheorie
Wiskunde voor relativiteitstheorie Utrecht Les 2: en differentiaalrekening Dr Harm van der Lek vdlek@vdleknl Natuurkunde hobbyist Programma 211 1 Goniometrische functies 2 Som formules 3 Cosinus regel
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 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 informatieWiskunde voor relativiteitstheorie
Wiskunde voor relativiteitstheorie HOVO Utrecht Les 3: Integraalrekening en lineaire vormen Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 3.1.1 Goniometrie Matrixen Integraal rekening
Nadere informatieWiskunde voor relativiteitstheorie
Wiskunde voor relativiteitstheorie HOVO Utrecht Les 1: Goniometrie en vectoren Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Overzicht colleges 1. College 1 1. Goniometrie 2. Vectoren 2. College
Nadere informatieOpgaven bij de cursus Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Opgaven bij de cursus Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Bij sommige opgaven is een hint aanwezig. Omdat u de opgave natuurlijk eerst op eigen kracht wilt proberen te maken
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 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 informatieWiskunde voor relativiteitstheorie
Wiskunde voor relativiteitstheorie Utrecht Les : Goniometrie en vectoren Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist verzicht colleges. College. Goniometrie 2. Vectoren 2. College 2. Matrixen
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 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 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 informatieDefinitie van raaklijn aan cirkel: Stelling van raaklijn aan cirkel:
13.0 Voorkennis Op de cirkel liggen alle punten met een Gelijke afstand tot het middelpunt van de cirkel. Voor een punt p op de cirkel geldt d(p, M) = r Definitie van raaklijn aan cirkel: Een raaklijn
Nadere informatieDe wortel uit min één, Cardano, Kepler en Newton
De wortel uit min één, Cardano, Kepler en Newton Van de middelbare school kent iedereen wel de a, b, c-formule (hier en daar ook wel het kanon genoemd) voor de oplossingen van de vierkantsvergelijking
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 informatieMeetkunde en Fysica. Henk Broer. Instituut voor Wiskunde en Informatica Rijksuniversiteit Groningen. Meetkunde en Fysica p.1/22
Meetkunde en Fysica Henk Broer Instituut voor Wiskunde en Informatica Rijksuniversiteit Groningen Meetkunde en Fysica p.1/22 Overzicht Meetkundige aspecten van natuurkunde: - Newton en schalingswetten
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 informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Mark Beker Metrische tensor: 6 oktober 009 Einsteins sommatieconventie Vector en 1-vorm geven een scalar Sommatie inde is een dummy inde, want uiteindelijk
Nadere informatie1 Het principe van d Alembert
1 Het principe van d Alembert Gegeven een systeem, bestaande uit n deeltjes, elk met plaatscoördinaat r i en massa m i, i {1,, n}. Uit de tweede wet van Newton volgt onmiddellijk: p i F t i + f i, 1.1
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 informatieOpgaven voor Tensoren en Toepassingen. 1 Metrieken en transformatiegedrag
Opgaven voor Tensoren en Toepassingen collegejaar 2009-2010 1 Metrieken en transformatiegedrag 1.1 Poolcoördinaten We bekijken het plaate tweedimensional vlak. Laat x µ (µ = 1, 2) Cartesische coördinaten
Nadere informatieHet brachistochroonprobleem van een magneet in een niet-uniform magneetveld
Het brachistochroonprobleem van een magneet in een niet-uniform magneetveld Willem Elbers 5 april 013 Inleiding Het traditionele brachistochroonprobleem betreft de vraag welke weg een object onder invloed
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 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 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 informatie8 Relativistische sterren
8 RELATIVISTISCHE STERREN 156 8 Relativistische sterren 8.1 Schwarzschild metriek Om de kracht van ART te waarderen, gaan we in dit hoofdstuk kijken naar de meest eenvoudige metriek naast de Minkowski
Nadere informatie11.1 De parabool [1]
11.1 De parabool [1] Algemeen: Het punt F heet het brandpunt van de parabool. De lijn l heet de richtlijn van de parabool. De afstand van F tot l heet de parameter van de parabool. Defintie van een parabool:
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 informatie1 De Hamilton vergelijkingen
1 De Hamilton vergelijkingen Gegeven een systeem met m vrijheidsgraden, geparametriseerd door m veralgemeende coördinaten q i, i {1,, m}, met lagrangiaan L(q, q, t). Nemen we de totale differentiaal van
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 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 informatieexperimenteren met Zwarte Gaten Eigenschappen van Zwarte Gaten tot nu HOVO2016, Utrecht 15 Juli 2016 Speciale RelativiteitsTheorie
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
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 informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 8 oktober 013 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme
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 informatieOpgaven bij de cursus Relativiteitstheorie wiskunde voorkennis Najaar 2018 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Opgaven bij de cursus Relativiteitstheorie wiskunde voorkennis Najaar 2018 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Uitwerkingen worden beschikbaar gesteld op de dinsdagavond voorafgaande aan het volgende college
Nadere informatieV Kegelsneden en Kwadratische Vormen in R. IV.0 Inleiding
V Kegelsneden en Kwadratische Vormen in R IV.0 Inleiding V. Homogene kwadratische vormen Een vorm als H (, ) = 5 4 + 8 heet een homogene kwadratische vorm naar de twee variabelen en. Een vorm als K (,
Nadere informatieNiet-euclidische meetkunde. Les 3 Meetkunde op de bol
Niet-euclidische meetkunde Les 3 Meetkunde op de bol (Deze les sluit aan bij de paragrafen 2.1 en 2.2 van de tekst Niet-Euclidische meetkunde van de Wageningse Methode) Kun je het vijfde postulaat afleiden
Nadere informatie2 Kromming van een geparametriseerde kromme in het vlak. Veronderstel dat een kromme in het vlak gegeven is door een parametervoorstelling
TU/e technische universiteit eindhoven Kromming Extra leerstof bij het vak Wiskunde voor Bouwkunde (DB00) 1 Inleiding De begrippen kromming en kromtestraal worden in het boek Calculus behandeld in hoofdstuk
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 informatieInleiding Astrofysica
Inleiding Astrofysica Hoorcollege II 17 september 2018 Samenvatting hoorcollege I n Praktische aspecten: n aangemeld op Blackboard? n Overzicht van ontwikkelingen in de moderne sterrenkunde en de link
Nadere informatieUitwerkingen van het Tentamen Moleculaire Simulaties - 8C Januari uur
Uitwerkingen van het Tentamen Moleculaire Simulaties - 8C030 25 Januari 2007-4.00-7.00 uur Vier algemene opmerkingen: Het tentamen bestaat uit 6 opgaven verdeeld over 3 pagina s. Op pagina 3 staat voor
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 informatieKeplers wetten en Newtons gravitatie
Keplers wetten en Newtons gravitatie Steven Wepster WisTech 1/ Infi A, 017 1 Inleiding Aan het eind van de 16e eeuw maakte Tycho Brahe een grote collectie astronomische waarnemingen van voor die tijd ongekend
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 informatieVoorbeeldopgaven Meetkunde voor B
Voorbeeldopgaven Meetkunde voor B Hoofdstuk 2: Opgave 2 1 Gegeven zijn de vlakken U : x + y + z = 0 en V : x y + az = 0 waarbij a een parameter is. a) Bereken de cosinus van de hoek tussen de twee vlakken
Nadere informatieVoorbereiding op de de cursus. E = mc 2. Najaar 2018 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Voorbereiding op de de cursus E = mc Najaar 08 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek In dit document staan de uitwerkingen van de opgaven ter voorbereiding van de lezing. Inhoudsopgave Inleiding De A 3 Algebra
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 informatiegrootte 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 informatieKrommen tellen: van de Griekse Oudheid tot snaartheorie
Krommen tellen: van de Griekse Oudheid tot snaartheorie Martijn Kool Mathematisch Instituut Universiteit Utrecht 1/34 Introductie Meetkunde Algebraïsche Meetkunde Aftellende Meetkunde Reis: Griekse Oudheid
Nadere informatieKrommen in de ruimte
Krommen in de ruimte z Een ruimtekromme is de baan van een tijd-plaatsfunctie van een bewegend deeltje in de ruimte Na keuze van een rechthoekig assenstelsel Oxyz wordt die functie f gegeven door zijn
Nadere informatieOpgave 1 Bekijk de Uitleg, pagina 1. Bekijk wat een vectorvoorstelling van een lijn is.
3 Lijnen en hoeken Verkennen Lijnen en hoeken Inleiding Verkennen Bekijk de applet en zie hoe de plaatsvector v ur van elk punt A op de lijn kan ur r ontstaan als som van twee vectoren: p + t r. Beantwoord
Nadere informatieHet vermoeden van Poincaré
Het vermoeden van Poincaré Joseph Steenbrink IMAPP, Radboud University Nijmegen 6 februari 2010 Outline 1 Poincaré 2 Het vermoeden 3 Topologie versus meetkunde Henri Poincaré Nancy 1854 - Parijs 1912 Achtergrond
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 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 informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie HOVO cursus Jo van den Brand Les 2: 12 november 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2015 Ruimte: verzameling met structuur 3D varieteit kan lokaal Euclidisch zijn 4D ruimtetijd
Nadere informatie10.0 Voorkennis. y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x.
10.0 Voorkennis y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x. Algemeen: Van de lijn y = ax + b is de richtingscoëfficiënt a en het snijpunt met de y-as (0, b) y = -4x + 8 kan
Nadere informatieNoordhoff Uitgevers bv
Vlak en kegel bladzijde a Als P ( x,, ) de projectie van P op het Ox-vlak is, dan is driehoek OP P een gelijkbenige rechthoekige driehoek met OP P = Dan is OP = x + en is PP = z Met de stelling van Pthagoras
Nadere informatieInleiding Klassieke Mechanika
Inleiding Klassieke Mechanika een voorbereiding op de sessies over de Speciale en Algemene Relativiteitstheorie Geraadpleegd: - Landau en Lifschitz: Course of Theoretical Physics Vol I, Mechanics, 1960
Nadere informatieEindopdracht Wiskunde en Cultuur 2-4: Geostationaire satellieten Door: Yoeri Groffen en Mohamed El Majoudi Datum: 20 juni 2011
Eindopdracht Wiskunde en Cultuur 2-4: Geostationaire satellieten Door: Yoeri Groffen en Mohamed El Majoudi Datum: 20 juni 2011 1 Voorwoord Satellieten zijn er in vele soorten en maten. Zo heb je bijvoorbeeld
Nadere informatieAnalytische Meetkunde. Wiskundedialoog Nijmegen, 13 juni 2017 Jeroen Spandaw
Analytische Meetkunde Wiskundedialoog Nijmegen, 13 juni 2017 Jeroen Spandaw (j.g.spandaw@tudelft.nl) Samenhangende Wiskunde Synthetische Meetkunde Vectoren Gonio Analyse Algebra Symmetrie Complexe Getallen
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 informatieUitwerkingen opgaven bij de cursus Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Uitwerkingen opgaven bij de cursus Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Inhoudsopgave 1 Nav Les 1 en 2: Klassieke gravitatie, Geodeten 2 1.1 Vallen naar een hemellichaam..................
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 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 informatieWISKUNDE VOOR HET HOGER TECHNISCH ONDERWIJS. deel 1 LOTHAR PAPULA. 2e druk > ACADEMIC SERVICE
WISKUNDE VOOR HET HOGER TECHNISCH ONDERWIJS deel 1 LOTHAR PAPULA 2e druk > ACADEMIC SERVICE inhoud 1 Algemene grondbegrippen 1 1.1 Enkele basisbegrippen in de verzamelingenleer 1 1.1.1 Definitieenbeschrijvingvaneenverzameling
Nadere informatieHoofdstuk 10 Kegelsneden uitwerkingen
Hoofdstuk 0 Kegelsneden uitwerkingen Hoofdstuk 0 Kegelsneden uitwerkingen Kern Kegeldoorsneden a Loodrecht op de as. b Ellips: hoek tussen vlak en as groter dan de halve tophoek en niet door de top. Parabool:
Nadere informatieEmmy Noether, de miskende wetenschapper
Inleiding en relevantie Emmy Noether (1882 1935) was een briljant wiskundige, zij creëerde een van de pijlers van de fysica: de definitie van referentiekaders waarbinnen energie- en impuls-behoud kan worden
Nadere informatieVectoranalyse voor TG
college 6 van een vectorveld collegejaar college build slides Vandaag : : : : 14-15 6 22 september 214 51 1 2 3 4 5 Gradiënt van een vectorveld 1 VA vandaag Section 16.2 Hoofdstu 4 Definitie Een vectorveld
Nadere informatieKromming van ruimtetijd vereist een verdubbeling van het aantal vrijheidsgraden.
3/13/2008 1:31:25 Kromming van ruimtetijd vereist een verdubbeling van het aantal vrijheidsgraden. Hieronder zal hier op worden ingegaan, waarbij gebruik gemaakt wordt van [1]. Het gravitatieveld, veroorzaakt
Nadere informatiex a k of.x 1 a 1 / 2 + ::+.x n a n / 2 k 2 bol om a, straal k
Punten, Vectoren in de R n Punten: a =.a 1 ; a 2 ; : : : ; a n / ; b =.b 1 ; b 2 ; : : : ; b n / Vectoren: a = a 1 ; a 2 ; : : : ; a n ; b = b 1 ; b 2 ; : : : ; b n lengte van a : a = a 2 1 + : : : + a2
Nadere informatieVectoranalyse voor TG
college 11 collegejaar college build slides Vandaag : : : : 17-18 11 23 oktober 2017 35 De sterrennacht Vincent van Gogh, 1889 1 2 3 4 5 Verband met de stelling van n 1 VA intro ection 16.7 Definitie Equation
Nadere informatie2 Kromming van een geparametriseerde kromme in het vlak
Kromming Extra leerstof bij het vak Wiskunde voor Bouwkunde (DB00) 1 Inleiding De begrippen kromming en kromtestraal worden in het boek Calculus behandeld in hoofdstuk 11. Daar worden deze begrippen echter
Nadere informatieLemaître coördinaten; Algemene relativiteitstheorie Versie 1 HOVO Utrecht; Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Lemaître coördinaten; Algemene relativiteitstheorie Versie 1 HOVO Utrecht; 2017-2018 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Inhoudsopgave 1 Inleiding 1 1.1 Te verklaren verschijnselen.................... 2
Nadere informatieOver zonnen en zwarte gaten. Vincent Icke Sterrewacht Leiden & Alien Art
Verduisteringen Over zonnen en zwarte gaten Vincent Icke Sterrewacht Leiden & Alien Art De bouw van een ster Zwaartekracht tegen de rest van de wereld Van banaan tot bol Bij kleine brokken speelt de sterkte
Nadere informatieVectormeetkunde in R 3
Vectormeetkunde in R Definitie. Een punt in R wordt gegeven door middel van drie coördinaten : P = (x, y, z). Een lijnstuk tussen twee punten P en Q voorzien van een richting noemen we een pijltje. Notatie
Nadere informatiea) Bepaal punten a l en b m zó dat de lijn door a en b parallel is met n.
. Oefen opgaven Opgave... Gegeven zijn de lijnen l : 2 + λ m : 2 2 + λ 3 n : 3 6 4 + λ 3 6 4 a) Bepaal punten a l en b m zó dat de lijn door a en b parallel is met n. b) Bepaal de afstand tussen die lijn
Nadere informatie9.0 Voorkennis [1] Definitie bissectrice: De bissectrice van een hoek is de lijn die de hoek middendoor deelt. Willem-Jan van der Zanden
9.0 Voorkennis [1] Definitie middelloodlijn: De middelloodlijn van een lijnstuk is de lijn door het midden van dat lijnstuk die loodrecht op dat lijnstuk staat. Definitie bissectrice: De bissectrice van
Nadere informatiedx; (ii) * Bewijs dat voor elke f, continu ondersteld in [0, a]: dx te berekenen.(oef cursus) Gegeven is de bepaalde integraal I n = π
Analyse. (i) Bereken A = π sin d; +cos 2 (ii) * Bewijs dat voor elke f, continu ondersteld in [, a]: a f()d = a f(a )d (iii) Gebruik (i) en (ii) om de integraal J = π sin d te berekenen.(oef +cos 2 cursus)
Nadere informatieEindexamen havo wiskunde B pilot 2013-I
Beoordelingsmodel Tornadoschalen maximumscore 80 km/u komt overeen met 77,8 m/s v = 77,8 invullen in de formule geeft F, Dus de intensiteit op de Fujita-schaal is maximumscore 4 De waarde van F is dan
Nadere informatieHertentamen WISN102 Wiskundige Technieken 2 Di 17 april 13:30 16:30
Hertentamen WIN12 Wiskundige Technieken 2 Di 17 april 13:3 16:3 Normering voor 4 pt vragen (andere vragen naar rato): 4pt Goed begrepen en goed uitgevoerd met voldoende toelichting, eventueel enkele onbelangrijke
Nadere informatieMore points, lines, and planes
More points, lines, and planes Make your own pictures! 1. Lengtes en hoeken In het vorige college hebben we het inwendig product (inproduct) gedefinieerd. Aan de hand daarvan hebben we ook de norm (lengte)
Nadere informatiehttp://web.science.uu.nl/hovo/ Beschrijven van beweging Referentiestelsel Positie (x,y,z,t) Snelheid, verandering van de positie per eenheid van tijd. Versnelling, verandering van de snelheid per eenheid
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 informatieEmergente zwaartekracht Prof. Dr. Erik Verlinde
Prof. Dr. Erik Verlinde ! 3 grote problemen met zwaartekracht! Zwaartekracht op subatomair niveau! Versnelde uitdijing heelal! Zwaartekracht moet uitdijing afremmen! Er moet dus donkere energie zijn! Te
Nadere informatieCIRKELBEWEGING & GRAVITATIE VWO
CIRKELBEWEGING & GRAVITATIE VWO Foton is een opgavenverzameling voor het nieuwe eindexamenprogramma natuurkunde. Foton is gratis te downloaden via natuurkundeuitgelegd.nl/foton Uitwerkingen van alle opgaven
Nadere informatieDe ruimte in de loop van de tijd
De ruimte in de loop van de tijd Gert Vegter Instituut voor Wiskunde en Informatica (RUG) G.Vegter@rug.nl www.math.rug.nl/~gert HOVO, 17 maart 2009 GV () De ruimte in de loop van de tijd HOVO, 17/03/2009
Nadere informatie9.1 Vergelijkingen van lijnen[1]
9.1 Vergelijkingen van lijnen[1] y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x. Algemeen: Van de lijn y = ax + b is de richtingscoëfficiënt a en het snijpunt met de y-as (0,
Nadere informatieInleiding Astrofysica
Inleiding Astrofysica Hoorcollege II 20 september 2017 Samenva
Nadere informatie