Hawking & Het Heelal

[Petra]

Ik zit nu in 'Een korte geschiedenis van de tijd'.
Natuurlijk gooi ik daar 'Het heelal' achteraan, zodra ik dit simpele (want voor dummies) werkje te pakken heb.

Edoch, ik snap er geen drol van en zit nu Peter's 'Wat is een Dimensie' topic te vervuilen.
En dat is niet aardig; heb ik inmiddels begrepen.


Laat ik eerst maar ff Hawking citeren:
Relativiteit (H5)
Ruimtelijke coördinaten.
Wanneer we zeggen dat de ruimte drie dimensies heeft, bedoelen we daarmee dat we een bepaald punt kunnen aanduiden met drie getallen, of coördinaten. Als we de tijd aan onze beschrijving toevoegen, wordt de ruimte uitgebreid tot een vierdimensionale ruimtetijd.
Het is mogelijk om het gehele heelal te beschrijven in de vorm van elkaar overlappende gebieden. Voor elk gebied kunnen we een ander stel van drie coordinaten gebruiken om de positie van een punt te duiden.

Enfin; ik zit nu in Hawking bij de gebogen ruimte.

- Lichamen bewegen zich op aarde langs een geodetische lijn.
- In de wereld van de algemene relativiteit volgen lichamen altijd geodetische lijnen in de vierdimensionale ruimtetijd. Bij afwezigheid van materie komen deze rechte lijnen in de vierdimensionale ruimtetijd overeen met rechte lijnen in de driedimensionale ruimte. Als er wel materie aanwezig is, wordt de vierdimensionale ruimtetijd vertekend, en daardoor zullen de wegen die lichamen in de driedimensionale ruimte afleggen gebogen zijn (op een wijze die in de vroegere theorie van Newton werd verklaard als een gevolg van de aantrekkende invloed van de zwaartekracht).
Dit heeft iets weg van een vliegtuig dat over geaccidenteerd terrein vliegt.


Ik ben al dagen aan het proberen om te begrijpen wat die gebogen ruimte nou precies allemaal inhoudt.
Ik heb het al tig keer opnieuw gelezen maar heb het nog steeds niet te pakken. (Wat die aanwezige materie uitmaakt )

[Petra]

Niemand kan zich - denk ik - een gekromde ruimte goed voorstellen. Ik zelf kom niet verder dan een gekromd oppervlak (dat van de aarde). Een euclidische ruimte van drie dimensies lukt ons wel, want die komt enigzins overeen met de wereld om ons heen. Strikt genomen komt ze er echter niet mee overeen, want het vlak waarop wij staan is eigenlijk een boloppervlak. En overal in het heelal zijn massa's die de ruimte vervormen. Vier dimensies is voor de meeste mensen helemaal een stap te ver. Maar in wiskundige modellen kun je je computer met veel meer dimensies laten rekenen. Mensen die trachten de stringtheorie te ontwerpen werken met wel 11 dimensies, maar die bevatten niet allemaal equivalente dimensies. Er zijn er bij die meer gekromd zijn dan de anderen. Geen idee wat de consequenties daarvan zijn.

Maar pak er vooral een globe bij, en leg daar een oprolbaar meetlint overheen, dan zie je precies wat de gevolgen van de kromming zijn. Het rechte meetlint, draait altijd in een cirkel rond de globe.

Ik dacht dat het aan mij lag.

Ja, die globe met kromming snap ik wel. Ik snap niet waarom de al of niet aanwezigheid van materie de boel veranderd.
" En overal in het heelal zijn massa's die de ruimte vervormen" roep je even tussen neus en lippen door. Volgens mij is dat het wat ik niet snap.. waarom dan .. hoe dan ???

Hoe kan de ruimte nou vervormd worden als die gewoon IS wat het IS.?
ik vrees dat ik nog niet eens de vraag goed kan formuleren.

Ik zie een ruimteschip (=massa) voor me die in de ruimte vliegt. En omdat die massa er is verandert de ruimte.
Maar wat verandert er dan? Die ruimte is er dan toch nog gewoon? Die is toch niet opeens verdwenen omdat er wat vliegt.
En als die ruimte verandert (groter/kleiner/lichter/zwaarder/ ???) dan moet dat schip toch meegaan in die verandering? Of ook veranderen?
En is dat dan een dimensie? Of een verandering van dimensie? Of een domein?

[Petra]

Ja, die globe met kromming snap ik wel. Ik snap niet waarom de al of niet aanwezigheid van materie de boel veranderd.
" En overal in het heelal zijn massa's die de ruimte vervormen" roep je even tussen neus en lippen door. Volgens mij is dat het wat ik niet snap.. waarom dan .. hoe dan ???

Dat snapt niemand. Men kan het wel beschrijven en het in andere termen gieten. Massa is versnelling en beiden vertragen de snelheid van de klok; Dus de tijd. Maar dan blijf je zitten met de vraag "Wat is tijd". Daarover is ook niet iedereen het eens. We weten sinds Einstein dat het zo is, maar helemaal begrijpen doet zover ik weet niemand het.

Zit ik nou al dagen met die kromming en die materie te vechten terwijl het niet te snappen valt


Ik zie massa als iets wat gewicht heeft of een bepaalde dichtheid.
Waarom energie en massa gelijkwaardig zijn.. is me een raadsel. Energie is volgens mij bv. wrijving.
Dus ik snap wel dat die massa door wrijving energie oplevert. Maar ik snap niet dat die twee dan gelijkwaardig zijn.

Energie wordt aan massa toegevoegd. Niet andersom! (dacht ik ) Dat stel ik me dan als een soort batterij voor.

Om er nu ook nog tijd bij te betrekken krijg ik niet voor mekaar hoor ... alles op z'n tijd!

[Petra]

Over gebogen ruimte:
@Peter, is het gerelateerd genoeg? Anders verplaats je het maar.


Hawking (blz 58)
Het is weliswaar niet zo eenvoudig om ons voor te stellen, maar de massa van de zon buigt de ruimtetijd dusdanig dat bij ons, ofschoon de aarde zich via een rechte weg door de vierdimensionale ruimtetijd beweegt, de indruk ontstaat dat we via een (bijna) cirkelvormige omloopbaan door de driedimensionale ruimte bewegen.

Ben ik nou gek. We bewegen toch ook in het echie in een cirkel om de zon en met de zon in een cirkel in de melkweg, en met de melkweg .. etc. etc. Het is toch niet alleen maar een indruk omdat de zon de ruimtetijd buigt? Wat nou rechte weg? Een vierdimensionale rechte weg geeft de indruk van een driedimensionale cirkel… ik snap er de ballen van.

Een ruimtevaartuig die in de ruimte een rechte lijn volgt geeft op het tweedimensionale aardoppervlak een gebogen lijn weer. Die is logisch. Hoe kan ik dat gebruiken om een beeld te krijgen van een rechte lijn in 4D die een gebogen lijn weergeeft in 3D ?

Hoe kan de zon de tijd beïnvloeden? Is de zon materie? Hoe kan ik me dan ruimtetijd voorstellen… als een ruimte + tijd, lijkt me. Nu in de ruimte, een seconde later in de ruimte, een uurtje vroeger in de ruimte. Wat is het dan wat er buigt of kromt… de tijd of de ruimte? Maar als wij op aarde (blijkbaar) een indruk van een cirkel krijgen moet het de ruimte zijn die kromt. Maar wat heeft de tijd daar dan mee van doen?

Wat een veldslag…. en ik ben pas bij Hoofdstuk 6.

[Petra]

Ben ik nou gek. We bewegen toch ook in het echie in een cirkel om de zon en met de zon in een cirkel in de melkweg, en met de melkweg .. etc. etc. Het is toch niet alleen maar een indruk omdat de zon de ruimtetijd buigt? Wat nou rechte weg? Een vierdimensionale rechte weg geeft de indruk van een driedimensionale cirkel… ik snap er de ballen van.

Die bannen zijn in het echie dus duidelijk geen cirkels. (die banen zijn zelfs onmogelijk)

Newton vond dat het ellipsen moesten zijn (mits de baan ongestoord was), deze wetten laten zich gemakkelijk afleiden.

Maar ook dat bleek niet juist er waren te grote afwijkingen er van om door meetfouten te verklaren.
Het was Einstein die er een oplossing voor vond: Massa kromt de Ruimte.

Hoe massa dat doet, heeft hij echter niet verklaart.
Het blijkt slecht uit de metingen dat het klopt.

Gaan we nou in het echie WEL of NIET in een elliptische baan?
OF lijkt het alleen maar zo?

Is het waarom van de gekromde ruimte dus gewoonweg niet te begrijpen?

[Mullog]

Waar bij mij ooit een glimp van begrip begon te ontstaan was toen ik dit plaatje zag (althans een vergelijkbare variant die wat duidelijker was, maar ik kon zo snel niks beters vinden).

Het licht komt van een ster (roze lijn) en wordt door de massa van de zon afgebogen waardoor het lijkt of het vanuit de stippellijn komt. De truc in deze is dat je vanuit het licht moet denken. Want waar je als externe waarnemer op het plaatje de lichtstraal een bocht ziet maken ervaart de lichtstraal dit zelf niet als dusdanig. Die is er, terecht, van overtuigd dat hij gewoon rechtdoor gaat.

Zo ook de aarde. Die weet niet beter dan dat ze recht vooruit aan het rollen is en maakt volgens zichzelf helemaal geen bochtje om de zon. Als errgens een stuurman zit hoeft die alleen het stuur recht te houden om de rondjes te blijven draaien.

Verwarrend is het wel.

[pallieter]

Gaan we nou in het echie WEL of NIET in een elliptische baan?
OF lijkt het alleen maar zo?

Is het waarom van de gekromde ruimte dus gewoonweg niet te begrijpen?

WIJ gaan in een rechte lijn. Als je naar ons kijkt vanop een afstand, gaan we in een elliptische lijn. Maar wijzelf gaan gewoon rechtdoor. En komen na een jaar wel op exact die plaats waar we zouden zijn moesten we een elliptische baan volgen.

[Petra]

TX!
Zal (met al dit lees- en kijkvoer) nog wel ff duren voor ik me weer meld.
Zijn jullie toch weer ff van me af.

[Petra]

Gaan we nou in het echie WEL of NIET in een elliptische baan?
OF lijkt het alleen maar zo?

Is het waarom van de gekromde ruimte dus gewoonweg niet te begrijpen?

WIJ gaan in een rechte lijn. Als je naar ons kijkt vanop een afstand, gaan we in een elliptische lijn. Maar wijzelf gaan gewoon rechtdoor. En komen na een jaar wel op exact die plaats waar we zouden zijn moesten we een elliptische baan volgen.

Zucht.
Is het zoiets dat ik op aarde rechtdoor kan blijven lopen en dan weer uitkom waar ik was?

Dat eerste filmpje; snap ik. Al snap ik niet dat die knikkers van twee draai-richtingen komen en er uiteindelijk maar 1 richting overblijft. Is dat altijd dezelfde richting? Of soms linksom en soms rechtsom?


Dat 2e filmpje; begrijp ik geen snars van. Maar die man heeft ws net met een heet pepertje gespeeld want het tempo is niet bij te benen.
Ga nog wel 100x kijken of misschien kan ik 'm in slow motion afspelen.

Dat 3e filmpje:
De alien en wij op aarde die niet bewegen zitten in eenzelfde 'nu'. Die snap ik.

Die alien die wegfietst zou ons verleden zien ipv de nu waar wij ons denken te bevinden. Die snap ik.

De alien die naar ons terugfiets... zou onze toekomst zien. Dat kan, maar dat hoeft toch niet?
Dat is toch maar een aanname, gebaseerd op de conclusie vanwege dat verleden. Misschien ziet die alien helemaal niet voorbij wat voor ons nu de NU is. Misschien is het daarachter zwart of leeg of nog niks.
OF misschien KAN ie helemaal niet verder onze kant op fietsen vanwege dat probleem. Een ondoordringbare muur ofzoiets. Of een (nog) niet aanwezig zijnd gebied. Zoals ik ook nog niet op een weg kan wandelen wat nog niet aangelegd is.
Waarom stellen ze met zoveel zekerheid dat die alien onze toekomstige nu kan zien?
Ze gaan er vanuit dat die toekomst er al IS ondanks dat ik die niet waarneem, evenals het verleden er al IS. Maar volgens mij kan het toch ook zo zijn dat die toekomst er gewoon nog niet IS.

[Petra]

LICHTGOLVEN

Die zonne-energie gaat in een golfbeweging. Waarom wordt die golf niet steeds meer langgerekt zoals een watergolf? Zodat het eindigt in een flatline.. licht is dan dood, zeg maar. Hoe kan het een stabiele constante golf zijn? Het is iig een eindige golf, dus licht gaat dan dood zonder langgerekt te worden? Is het wel een afnemende golf? Maar dan kan het niet constant zijn Zucht. Er is toch immers geen licht in de ruimte? Maar wij zien vanaf de aarde met het blote oog ook andere zonnen, dat kunnen we dan toch alleen maar zien omdat dat licht ons heeft bereikt? Dus is er toch iig dát licht in de ruimte tussen ons en die sterren. Tot hoever reikt dat zonnelicht dan?
Het licht van een zaklamp zwakt toch ook steeds verder af tot het 'dood' is. Is dat vergelijkbaar met zonlicht?

En dan hebben we blijkbaar lineair, circulair en elliptisch licht. Hoe kunnen die nou een gelijke snelheid hebben?

Is de donkere energie een echte energie of maar weer een benaming? En bevindt die zich dan daar ook ergens in die ruimte tussen al die lichtgolven, zeg maar?

En hoe zit dat dan met de lichtgolven van al die andere zonnen die wij met het blote oog zien. Die lichtgolven raken mekaar dan toch allemaal (of veel) ergens. Aangezien energie en massa gelijkwaardig zijn wordt energie aan massa toegevoegd. Maar als er geen massa is wordt die energie dan ook aan energie toegevoegd. Lijkt zo logisch. Maar dan moet energie versnellen... en sneller dan het licht kan weer niet. Zoals het licht van twee zaklampen, als je die kruist dan is dat kruispunt wél lichter dan de rest. Het is niet dat ze ongehinderd door elkaar heen golven, ze hebben invloed op elkaar.


P.S.
Ja, ik heb gegoegeld.
Maar d'r zijn zoveeeeeel tegenstrijdigheden dat ik er niet uitkom wat nou wel of niet goed is.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Licht

[FransP]

Petra:

Een Alien die naar ons toekomt zou nooit onze toekomst kunnen zien.
Altijd ons verleden, net zolang totdat hij bij ons is , dan ziet hij ons nu.


Dat van die lichtgolven ( en zwaartekrachtgolven, die reizen met bijna de snelheid van het licht) zou ik even op moeten zoeken.
Maar ik dacht dat de golfbeweging (frequentie) hetzelfde bleef. Maar weet het niet zeker.
Zwaartekracht golven worden zwakker, maar frequentie blijft gelijk dacht ik. Daarom is het zo een prestatie dat ze deze gevonden hebben.

Ik hoop dat ik nog wat kan laten horen.

[TIBERIUS CLAUDIUS]

Is de donkere energie een echte energie of maar weer een benaming?

Donkere energie is iets anders dan de gewone energie, misschien had men er beter een minder verwarrende naam voor kunnen kiezen.

[Peter van Velzen]

Dat eerste filmpje; snap ik. Al snap ik niet dat die knikkers van twee draai-richtingen komen en er uiteindelijk maar 1 richting overblijft. Is dat altijd dezelfde richting? Of soms linksom en soms rechtsom?

Als je goed oplet, dan zie je dat als de man de knikker snelheid meegeeft, die rechts van het zwaardere gewicht is gericht, de knikker ook rechtsom gaat. Zou hij dat links hebben gedaan (niet logisch, want daar was minder ruimte) dan zou de knikker ook linksom zijn gegaan.

Dat 2e filmpje; begrijp ik geen snars van. Maar die man heeft was net met een heet pepertje gespeeld want het tempo is niet bij te benen.
Ga nog wel 100x kijken of misschien kan ik 'm in slow motion afspelen.

Haha! Let wel op: als je het in slow-motion afspeelt, buig je zijn stem af naar een diepe bas!

Dat 3e filmpje:
De alien en wij op aarde die niet bewegen zitten in eenzelfde 'nu'. Die snap ik.
Die alien die wegfietst zou ons verleden zien ipv de nu waar wij ons denken te bevinden. Die snap ik.

De alien die naar ons terugfiets... zou onze toekomst zien. Dat kan, maar dat hoeft toch niet?
Dat is toch maar een aanname, gebaseerd op de conclusie vanwege dat verleden. Misschien ziet die alien helemaal niet voorbij wat voor ons nu de NU is. Misschien is het daarachter zwart of leeg of nog niks.

De alien zou helemaal niet onze toekomst zien, noch ons NU, want – omdat hij zich bijvoorbeeld op 1 miljard lichtjaar afstand bevindt – zou hij alleen zaken kunnen zien die zich een miljard jaar vóór zijn NU hebben afgespeeld. De 200 jaar dat zijn NU in deze of gene richting verschoven is, zijn altijd gering ten opzichte van die tijdsduur. Hij zou alleen een ander idee hebben van wat “NU” is, maar hij zou nog altijd slechts het verleden ten opzichte van dat “NU” kunnen waarnemen.

[FransP]

De alien zou helemaal niet onze toekomst zien, noch ons NU, want – omdat hij zich bijvoorbeeld op 1 miljard lichtjaar afstand bevindt – zou hij alleen zaken kunnen zien die zich een miljard jaar vóór zijn NU hebben afgespeeld. De 200 jaar dat zijn NU in deze of gene richting verschoven is, zijn altijd gering ten opzichte van die tijdsduur. Hij zou alleen een ander idee hebben van wat “NU” is, maar hij zou nog altijd slechts het verleden ten opzichte van dat “NU” kunnen waarnemen.

Op moment dat de Aliën HIER is zou hij/zij/het NU van ons zien.

[Peter van Velzen]

De alien zou helemaal niet onze toekomst zien, noch ons NU, want – omdat hij zich bijvoorbeeld op 1 miljard lichtjaar afstand bevindt – zou hij alleen zaken kunnen zien die zich een miljard jaar vóór zijn NU hebben afgespeeld. De 200 jaar dat zijn NU in deze of gene richting verschoven is, zijn altijd gering ten opzichte van die tijdsduur. Hij zou alleen een ander idee hebben van wat “NU” is, maar hij zou nog altijd slechts het verleden ten opzichte van dat “NU” kunnen waarnemen.

Op moment dat de Aliën HIER is zou hij/zij/het NU van ons zien.

In dat geval is HIER de plek waar zijn NU-lijn de onze kruist.