Intrigerende vragen - Wie weet het antwoord?

[Maria]

Kan de topic titel niet beter aangepast worden naar "Intrigerende vraag - Wie weet het antwoord?"?

Al een tijdje geleden dat dit topic actief was.
De laatste reacties waren er, toen ik hier veel minder was.

Maar dit vind ik nu een intrigerende vraag:
Waarom dit in enkelvoud beter zou zijn?
Ik heb geen flauw idee.

[Maria]

Ik heb geen flauw idee.

Jaaaaah, toch wel.
Als je dit ziet als een topic voor alleen deze eerste vraag, dan is dit idd. logisch.
Maar dat was niet echt de opzet.
Daarom ook "sticky" geplaatst.

Wie heeft er nog meer een of meer intrigerende vragen?

[worteltje]

Ik heb nog een vraag.
Hij lijkt heel simpel, maar pas op, ik heb een wetenschappelijke studie gedaan (maar geen theoritische natuurkunde )

Waarom bewegen objecten vanuit ons perspectief als we deze loslaten in de lucht versneld naar het oppervlak van de aarde toe (de bekende appel van de boom)?

Graag iets verder gaan dan een Newtonian uitleg. Ik probeer het zelf helder voor de ogen te krijgen met Einsteins theorieën maar het lukt nog niet echt. Dank je wel alvast.

[Peter van Velzen]

Waarom bewegen objecten vanuit ons perspectief als we deze loslaten in de lucht versneld naar het oppervlak van de aarde toe (de bekende appel van de boom)?

In wezen weten we het niet. Het heeft iets te maken met massa's en - volgens Einstein - met kromming van de ruimte, maar de wetenschap heeft wel antwoord op sommige waardoor vragen (maar je kunt altijd doorvragen) maar heeft uiteindelijk geen antwoord op waarom vragen. Het is gewoon zo.

[worteltje]

Waarom bewegen objecten vanuit ons perspectief als we deze loslaten in de lucht versneld naar het oppervlak van de aarde toe (de bekende appel van de boom)?

In wezen weten we het niet. Het heeft iets te maken met massa's en - volgens Einstein - met kromming van de ruimte, maar de wetenschap heeft wel antwoord op sommige waardoor vragen (maar je kunt altijd doorvragen) maar heeft uiteindelijk geen antwoord op waarom vragen. Het is gewoon zo.

Ik ben met je eens dat wanneer we door gaan vragen we het uiteindelijk niet weten. Maar laten we even bij Einstein blijven.
Ik snap waarom objecten met constante snelheid een circelvormige beweging maken in een zwaartekrachtsveld. Het object volgt gewoon de makkelijkste weg, namelijk een rechte lijn in ruimte-tijd (geodesic), en voor ons ziet dat eruit als een circelvormige beweging.

Kometen hebben een erg elliptische baan om de zon en bewegen veel sneller als deze dichtbij de zon zijn. Als we een object uit onze handen laten vallen op aarde versnelt deze met 9,8 m/s^2 . In principe zouden deze objecten wanneer we ze loslaten ook altijd de makkelijkste weg moeten zoeken in de ruimte-tijd (geodesic), maar ik zie niet voor me waarom ze dan zo enorm versnellen en recht naar het middenpunt van de aarde bewegen.
Welk mechanisme zorgt ervoor dat deze objecten versnellen? Versnellen ze wel echt of lijkt dat slechts zo vanuit ons perspectief?

Het heeft vermoed ik iets te maken met de sterkere kromming van de ruimte-tijd dichter bij het object. Een meter en een seconde zijn langer in een zwaartekrachts veld dan daarbuiten. Snelheid ruimte en tijd zijn met elkaar verbonden, maar ik zie deze even niet voor me.
Tot die tijd kan ik niet goed uitleggen waarom een appel op de grond valt en dat is best wel schaamtevol.

[axxyanus]

Waarom bewegen objecten vanuit ons perspectief als we deze loslaten in de lucht versneld naar het oppervlak van de aarde toe (de bekende appel van de boom)?

In wezen weten we het niet. Het heeft iets te maken met massa's en - volgens Einstein - met kromming van de ruimte, maar de wetenschap heeft wel antwoord op sommige waardoor vragen (maar je kunt altijd doorvragen) maar heeft uiteindelijk geen antwoord op waarom vragen. Het is gewoon zo.

Ik ben met je eens dat wanneer we door gaan vragen we het uiteindelijk niet weten. Maar laten we even bij Einstein blijven.
Ik snap waarom objecten met constante snelheid een circelvormige beweging maken in een zwaartekrachtsveld. Het object volgt gewoon de makkelijkste weg, namelijk een rechte lijn in ruimte-tijd (geodesic), en voor ons ziet dat eruit als een circelvormige beweging.

Minstens één van ons is mis. Ik meende namelijk begrepen te hebben dat een geodesic, de baan is die het licht volgt.

Kometen hebben een erg elliptische baan om de zon en bewegen veel sneller als deze dichtbij de zon zijn. Als we een object uit onze handen laten vallen op aarde versnelt deze met 9,8 m/s^2 . In principe zouden deze objecten wanneer we ze loslaten ook altijd de makkelijkste weg moeten zoeken in de ruimte-tijd (geodesic), maar ik zie niet voor me waarom ze dan zo enorm versnellen en recht naar het middenpunt van de aarde bewegen.
Welk mechanisme zorgt ervoor dat deze objecten versnellen? Versnellen ze wel echt of lijkt dat slechts zo vanuit ons perspectief?

Om te beginnen moet je begrijpen dat voorwerpen die een eenparig cirkelvormige beweging uitvoeren, ook versnellen. Alleen staat bij hen de versnelling steeds loodrecht op de snelheid, terwijl bij een eenparig versnelde beweging de versnelling in de zelfde richting gaat.

[worteltje]

Minstens één van ons is mis. Ik meende namelijk begrepen te hebben dat een geodesic, de baan is die het licht volgt.

In natuurkunde is een geodesic een rechte lijn in (gekromde) ruimte-tijd, licht volgt inderdaad altijd deze rechte lijn. Maar andere objecten kunnen deze lijn ook (bij benadering) volgen. De massa van de aarde t.o.v. de zon is verwaarloosbaar. Dus bij benadering volgt de aarde de rechte lijn in de ruimte-tijd die gekromd is door de zon.

Om te beginnen moet je begrijpen dat voorwerpen die een eenparig cirkelvormige beweging uitvoeren, ook versnellen. Alleen staat bij hen de versnelling steeds loodrecht op de snelheid, terwijl bij een eenparig versnelde beweging de versnelling in de zelfde richting gaat.

Goed punt ja. Ik snap dat in Newtonian physics dit een versnelling is. Dit is ook waarom astronauten gewichtsloos zijn in ISS, niet omdat daar geen zwaartekracht is, maar omdat ze continu in vrije val zijn. Maar in Einsteins natuurkunde vraag ik mij af hoe precies die versnelling wordt veroorzaakt. Blijkbaar is een rechte lijn in gekromde ruimte-tijd voor ons soms zichtbaar als een versnelling in de ruimte-dimensie.

Ik kom tegen dat time-dilation een grote rol speelt.
https://www.youtube.com/watch?v=gcvq1DAM-DE&t=3s

"without taking time into account we would, for example, never be able to understand the apparent gravitational attractive force on an object starting at rest relative to Earth" Aldus de video. Maar de video helpt mij niet het compleet te begrijpen. Maar we geven niet op.

[Mullog]

Waarom bewegen objecten vanuit ons perspectief als we deze loslaten in de lucht versneld naar het oppervlak van de aarde toe (de bekende appel van de boom)?

In wezen weten we het niet. Het heeft iets te maken met massa's en - volgens Einstein - met kromming van de ruimte, maar de wetenschap heeft wel antwoord op sommige waardoor vragen (maar je kunt altijd doorvragen) maar heeft uiteindelijk geen antwoord op waarom vragen. Het is gewoon zo.

Ik ben met je eens dat wanneer we door gaan vragen we het uiteindelijk niet weten. Maar laten we even bij Einstein blijven.
Ik snap waarom objecten met constante snelheid een circelvormige beweging maken in een zwaartekrachtsveld. Het object volgt gewoon de makkelijkste weg, namelijk een rechte lijn in ruimte-tijd (geodesic), en voor ons ziet dat eruit als een circelvormige beweging.

Kometen hebben een erg elliptische baan om de zon en bewegen veel sneller als deze dichtbij de zon zijn. Als we een object uit onze handen laten vallen op aarde versnelt deze met 9,8 m/s^2 . In principe zouden deze objecten wanneer we ze loslaten ook altijd de makkelijkste weg moeten zoeken in de ruimte-tijd (geodesic), maar ik zie niet voor me waarom ze dan zo enorm versnellen en recht naar het middenpunt van de aarde bewegen.
Welk mechanisme zorgt ervoor dat deze objecten versnellen? Versnellen ze wel echt of lijkt dat slechts zo vanuit ons perspectief?

Het heeft vermoed ik iets te maken met de sterkere kromming van de ruimte-tijd dichter bij het object. Een meter en een seconde zijn langer in een zwaartekrachts veld dan daarbuiten. Snelheid ruimte en tijd zijn met elkaar verbonden, maar ik zie deze even niet voor me.
Tot die tijd kan ik niet goed uitleggen waarom een appel op de grond valt en dat is best wel schaamtevol.

Ik denk dat het met energie te maken heeft. Een appel heeft op een hoogte een hoeveelheid energie (potentiele energie). Als hij naar beneden begint te vallen wordt die potentiele energie omgezet in beweging (kinetische energie). Aangezien de wet van behoud van energie bestaat kan de afnemende energie alleen maar gecompenseerd worden door toename in snelheid.

Ik zie de volgende vraag, waar komt behoud van energie vandaan?

[axxyanus]

Minstens één van ons is mis. Ik meende namelijk begrepen te hebben dat een geodesic, de baan is die het licht volgt.

In natuurkunde is een geodesic een rechte lijn in (gekromde) ruimte-tijd, licht volgt inderdaad altijd deze rechte lijn. Maar andere objecten kunnen deze lijn ook (bij benadering) volgen. De massa van de aarde t.o.v. de zon is verwaarloosbaar. Dus bij benadering volgt de aarde de rechte lijn in de ruimte-tijd die gekromd is door de zon.

Maar BMW kan je licht niet in een baan rond de zon brengen. Daaruit volgt dat een baan rond de zon geen geodesic is.

[worteltje]

Minstens één van ons is mis. Ik meende namelijk begrepen te hebben dat een geodesic, de baan is die het licht volgt.

In natuurkunde is een geodesic een rechte lijn in (gekromde) ruimte-tijd, licht volgt inderdaad altijd deze rechte lijn. Maar andere objecten kunnen deze lijn ook (bij benadering) volgen. De massa van de aarde t.o.v. de zon is verwaarloosbaar. Dus bij benadering volgt de aarde de rechte lijn in de ruimte-tijd die gekromd is door de zon.

Maar BMW kan je licht niet in een baan rond de zon brengen. Daaruit volgt dat een baan rond de zon geen geodesic is.

Dat is het wel, zie hier:
https://en.wikipedia.org/wiki/Geodesics ... relativity

Alle objecten in vrije val volgen een geodesic in general relativity. Dus ook als je een object loslaat in de lucht op aarde (luchtweerstand daargelaten):
https://en.wikipedia.org/wiki/Free_fall

"An object in free fall is subject to no force", vandaar ook dat ik probeer te begrijpen waar die versnelling vandaan komt. De versnelling zoals wij die zien is het gevolg van het feit dat het object zijn geodesic volgt. Zijn rechte lijn in gekromde ruimte-tijd zorgt er dus voor dat wij de versnelling waarnemen, maar hoe dit precies zit weet ik niet.

[worteltje]

Ik denk dat het met energie te maken heeft. Een appel heeft op een hoogte een hoeveelheid energie (potentiele energie). Als hij naar beneden begint te vallen wordt die potentiele energie omgezet in beweging (kinetische energie). Aangezien de wet van behoud van energie bestaat kan de afnemende energie alleen maar gecompenseerd worden door toename in snelheid.

Zo heb ik dat vroeger geleerd op school inderdaad. Maar in de formule van potientiele energie zit die 9,8 m/s^2 gravitatieversnelling en die probeer ik te begrijpen in het licht van Einsteins theoriën. Het is namelijk wel duidelijk geworden dat Einsteins theoriën de werkelijk beter/dieper beschrijven dan de theoriën die bestonden voor Einstein.

Ik zie de volgende vraag, waar komt behoud van energie vandaan?

Geen idee Maar zelfs dit is relatief. Waarnemers kunnen verschillen over de totale energie-inhoud van een systeem...

[Peter van Velzen]

e]

Ik ben met je eens dat wanneer we door gaan vragen we het uiteindelijk niet weten. Maar laten we even bij Einstein blijven.
Ik snap waarom objecten met constante snelheid een circelvormige beweging maken in een zwaartekrachtsveld. Het object volgt gewoon de makkelijkste weg, namelijk een rechte lijn in ruimte-tijd (geodesic), en voor ons ziet dat eruit als een circelvormige beweging.

Ik blijf niet bij EInstein maar ga terug naar Newton, dat is makkelijker (en volstrekt afdoende)
Objecten in vrije val volgen meestal geen cirkelvormige baan,maar wel een kegelsnede. Dat kan ook een ellips zijn (de aarde rond de zon) of een hyperbool (een eenmalige komeet), of een parabool (een grensgeval tussenhyperbool en ellips).
De appel volgt eveneens een ellipsvormige baan.Maar haar aanvangsnelheid is vrijwel identiek met die van het aardoppervlak (1500 km/u in oostelijke richting) binnen een tel kruist deze ellips het aardoppervlak. De rechte lijn is in feite maar schijn. Stel je laat hem los op 1 meter hoogte dan valt ze gedurende 0,45 seconde en raakt het aardoppervlak 188 meter in oostelijke richting. Het aardoppervlak is in die tijd ook 188 meter naar het oosten gedraaid. Dus lijkt het alsof de appel in rechte lijn viel. In werkelijkheid bewoog ze 188 keer zo snel naar het oosten dan omlaag.

[axxyanus]

In natuurkunde is een geodesic een rechte lijn in (gekromde) ruimte-tijd, licht volgt inderdaad altijd deze rechte lijn. Maar andere objecten kunnen deze lijn ook (bij benadering) volgen. De massa van de aarde t.o.v. de zon is verwaarloosbaar. Dus bij benadering volgt de aarde de rechte lijn in de ruimte-tijd die gekromd is door de zon.

Maar BMW kan je licht niet in een baan rond de zon brengen. Daaruit volgt dat een baan rond de zon geen geodesic is.

Dat is het wel, zie hier:
https://en.wikipedia.org/wiki/Geodesics ... relativity

Alle objecten in vrije val volgen een geodesic in general relativity. Dus ook als je een object loslaat in de lucht op aarde (luchtweerstand daargelaten):
https://en.wikipedia.org/wiki/Free_fall

"An object in free fall is subject to no force", vandaar ook dat ik probeer te begrijpen waar die versnelling vandaan komt. De versnelling zoals wij die zien is het gevolg van het feit dat het object zijn geodesic volgt. Zijn rechte lijn in gekromde ruimte-tijd zorgt er dus voor dat wij de versnelling waarnemen, maar hoe dit precies zit weet ik niet.

Sorry maar de implicaties van deze uitspraken lijken tegenstrijdig met de observaties in de natuur.

Als de baan van de maan om de aarde een geodesic is, en licht volgt een geodesic dan lijkt het gevolg daarvan dat men op de maan met een lichtbron, het licht die baan van de maan kan laten volgen. Dat kan VZIODHB niet.

[worteltje]

Als de baan van de maan om de aarde een geodesic is, en licht volgt een geodesic dan lijkt het gevolg daarvan dat men op de maan met een lichtbron, het licht die baan van de maan kan laten volgen. Dat kan VZIODHB niet.

Ik snap je punt, maar het klopt wel wat ik zeg, zoals je na kunt lezen in de linkjes die ik erbij heb gezet mocht je dit verder willen onderzoeken. Heb het even nagezocht wat betreft licht, want dat lijkt inderdaad tegenstrijdig. Licht (en andere deeltjes zonder massa) volgen een ander soort geodesic, een zogenaamde 'null geodesic', waarin geen interval in ruimte-tijd is. Licht ondervindt namelijk oneindige lengtecontractie en tijddilatatie doordat het reist met de hoogst mogelijke snelheid. De geometrie van ruimte-tijd heb ik niet verder (wiskundig) bestudeerd dus meer kan ik er niet over vertellen.

[worteltje]

Ik blijf niet bij Einstein maar ga terug naar Newton, dat is makkelijker (en volstrekt afdoende)

In mijn ogen verklaard Newton niet wat er gebeurt, maar beschrijft en voorspelt de gebeurtenissen die wij zien.
Ik zeg niet dat Einstein alles verklaard, maar zijn curved-spacetime idee geeft mij toch een beter beeld van wat er daadwerkelijk gebeurt, maar het is ook moeilijker te begrijpen.

Objecten in vrije val volgen meestal geen cirkelvormige baan,maar wel een kegelsnede. Dat kan ook een ellips zijn (de aarde rond de zon) of een hyperbool (een eenmalige komeet), of een parabool (een grensgeval tussenhyperbool en ellips).
De appel volgt eveneens een ellipsvormige baan.Maar haar aanvangsnelheid is vrijwel identiek met die van het aardoppervlak (1500 km/u in oostelijke richting) binnen een tel kruist deze ellips het aardoppervlak. De rechte lijn is in feite maar schijn. Stel je laat hem los op 1 meter hoogte dan valt ze gedurende 0,45 seconde en raakt het aardoppervlak 188 meter in oostelijke richting. Het aardoppervlak is in die tijd ook 188 meter naar het oosten gedraaid. Dus lijkt het alsof de appel in rechte lijn viel. In werkelijkheid bewoog ze 188 keer zo snel naar het oosten dan omlaag.

Goed punt inderdaad, door de draaiing van aarde valt een appel in vrije val niet in een rechte lijn naar beneden (maar de appel volgt wel een rechte lijn in curved space-time).