Zwarte gaten voor dummies

quote:

Op zaterdag 25 oktober 2008 09:49 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Die kun je in de link vinden die ik gaf van Wikipedia. Uiteindelijk wordt alle massa in straling omgezet,dus fotonen

quote:

Op donderdag 16 oktober 2008 16:36 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Da's een goeie vraag waar ik even over moest nadenken. De golflengte van je licht bepaalt de energie van je foton, maar dat is nou net wat je in dergelijke berekeningen verwaarloost. Je neemt een bepaald type zwart gat ( roterend, statisch, geladen, niet geladen, symmetrisch etc), bepaalt de geometrie van dit zwarte gat en bekijkt hoe die geometrie de geodeten ( die de fotonen volgen ) in je ruimte-tijd veranderen. Je verwaarloost dus de kromming die het foton zelf veroorzaakt in de ruimte-tijd, en dat is in eigenlijk alle gevallen een erg goeie benadering.

In media heb je nog het verschijnsel dispersie, maar zover ik weet heb je dit verschijnsel niet in dergelijke berekeningen nodig.

Erg goeie vraag

quote:

Op woensdag 29 oktober 2008 19:37 schreef Haushofer het volgende:
Als je die kromming meeneemt, dan wordt het probleem veel complexer, omdat de vergelijkingen niet lineair zijn; het is dus erg moeilijk om oplossingen te vinden. Maar de fout die je daarmee maakt is heel erg klein. Bovendien is ART een benadering; je neemt geen quantumcorrecties mee in je berekeningen. Daar zit ook al een "fout" in.

De dichtheid is inderdaad oneindig, maar de bron is een eindige massa! Als een zwart gat massa opeet, dan zorgt die massa voor meer kromming. Dat kun je afleiden uit de zogenaamde metriek van het zwarte gat. Daarvoor moet wel gelden dat het zwarte gat nadat het de massa heeft opgegeten weer de symmetrieen bezit als daarvoor, anders moet je een andere metriek gebruiken.

Het niet-technische antwoord is dus: je conclusie is inderdaad verkeerd

Hetzelfde kun je doen voor een puntlading. Deze zorgt voor een elektrisch veld. Echter, de ladingsdichtheid is oneindig terwijl de lading eindig is; het is simpelweg het "oneindig kleine volume" wat voor een " oneindige dichtheid" zorgt. Als ik nu meer lading toevoeg in het punt wordt het elektrische veld sterker.

quote:

Op woensdag 29 oktober 2008 19:38 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nou ja, licht is straling met een bepaalde golflengte. Ik weet niet precies wat de gemiddelde golflengte van zo'n eindtoestand zou zijn, maar het is inderdaad denkbaar dat na heel veel jaar het universum alleen nog maar uit straling bestaat.

quote:

Op vrijdag 31 oktober 2008 10:29 schreef Haushofer het volgende:
Ja. Volgens de ART eindigt het pad van elk deeltje, of het nu massief of massaloos is, bij de singulariteit wanneer het voorbij de waarnemershorizon is.

quote:

Hoe zwaar kan een zwart gat maximaal worden? Een wetenschapper van de Amerikaanse Yale-universiteit legt de grens op tien miljard keer de massa van onze zon.

Nog nooit eerder werd er een bovengrens voor de massa van een zwart gat bepaald. Natuur- en sterrenkundige Priya Natarajan deed dat wel en publiceerde onlangs haar bevindingen.

Natarajan kwam tot haar conclusie door gegevens te bestuderen van ultrazware zwarte gaten, die zich bevinden in de centra van bepaalde sterrenstelsels. Deze waarnemingen kunnen alleen kloppen als zwarte gaten stoppen met groeien zodra ze tien miljard keer zo zwaar als onze zon geworden zijn, stelt de wetenschapper.

Hoe dat komt, is nog onduidelijk. Een mogelijkheid die Natarajan oppert: een zwart gat voedt zich met gas, stof en materie van sterren. Op een gegeven moment heeft het op die manier zijn omgeving leeggemaakt. Niet alleen heeft het gat daardoor niets meer te ‘eten’, ook is er te weinig gas voorhanden om in die regio nieuwe sterren te laten ontstaan. Gevolg: het gulzige gat bevindt zich in een gebied dat leeg is én leeg blijft, en kan daardoor niet meer zwaarder worden. -JPK

quote:

Op vrijdag 31 oktober 2008 14:28 schreef RedDevil085 het volgende:

[..]

Uit de Kijk van deze maand

Heeft iemand die verstand heeft van zaken (Haus? :p) hier nog wat over te zeggen? Het klinkt mij... nou ja, een beetje TE simpel (het zwarte gat voed zich niet meer omdat er gewoonweg geen voeding meer in de buurt is?).

quote:

Op donderdag 6 november 2008 11:27 schreef KlappernootatWork het volgende:

[..]

Dus ze beweren dat er een limiet is aan de waarnemershorizon? Dus het heelal wordt later helemaal leeg (afgezien van straling) en gevuld met zware gaten?

quote:

Op donderdag 6 november 2008 13:25 schreef RedDevil085 het volgende:

[..]

Dat het gevuld is/word met zwarte gaten durf ik niet te zeggen, maar ik meende dat een hoop modellen al een "leeg" universum voorspellen?
Vraag me af wat voor plaats zwarte gaten in dat universum hebben?

quote:

Op maandag 24 november 2008 13:45 schreef Haushofer het volgende:
Een neutronenster bevat niet alleen neutronen, maar ook veel geladen deeltjes aan het oppervlak Als een ster instort tot een neutronenster is er iets wat ruwweg behouden blijft: de magnetische flux. Dit is zoiets als het magnetische veld geintegreerd over het oppervlak. Bij de instorting wordt het oppervlak veel kleiner, en dus moet het magnetische veld wel veel groter worden om de flux net zo groot te houden.

Als r₁ de straal voor instorting is, en rr₂ de straal na instorting met r₁ > r₂, dan verhouden de oppervlaktes zich als (r₂/r₁ )r². Hiermee kun je afschatten hoeveel keer groter het magnetische veld wordt. Als de straal bijvoorbeeld een factor 1000 keer kleiner wordt bij de instorting, dan wordt het magnetisch veld ruwweg 1000*1000=1000000 keer groter.

Overigens, iets anders wat behouden blijft is het impulsmoment L. Dat is iets als L=m*v*r waarbij v de omloopsnelheid is. Je ziet dat als m hetzelfde blijft ( wat niet zo is, maar stel dat ) en r veel kleiner wordt, v opeens veel groter wordt. Dit zie je als een ronddraaiende kunstschaatster haar armen intrekt. Zo'n object, wat een sterk magnetisch veld heeft en heel snel ronddraait, noemen we een pulsar; het zendt signalen uit met een uitzonderling nauwkeurig bepaalde periode.

quote:

Op dinsdag 25 november 2008 13:52 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Het zijn deeltjes met energie Maar ze worden niet voorspeld door de algemene relativiteitstheorie. Die beschrijft zwaartekracht niet met deeltjes, maar met ruimte-tijd geometrie. Echter, het grote succes van de quantumveldentheorie, waarin je krachten beschrijft via bosonuitwisseling, laat fysici geloven dat zwaartekracht ook zo te beschrijven is. En dat lukt ook bij benadering. Zo weten we dat het deeltje spin 2 moet hebben en massaloos is.

Dat is ook weer een reden waarom snaartheorie zo aantrekkelijk is; het geeft je een massaloos spin-2 deeltje in je spectrum van deeltjes.

quote:

Op dinsdag 25 november 2008 13:52 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Het zijn deeltjes met energie Maar ze worden niet voorspeld door de algemene relativiteitstheorie. Die beschrijft zwaartekracht niet met deeltjes, maar met ruimte-tijd geometrie. Echter, het grote succes van de quantumveldentheorie, waarin je krachten beschrijft via bosonuitwisseling, laat fysici geloven dat zwaartekracht ook zo te beschrijven is. En dat lukt ook bij benadering. Zo weten we dat het deeltje spin 2 moet hebben en massaloos is.

Dat is ook weer een reden waarom snaartheorie zo aantrekkelijk is; het geeft je een massaloos spin-2 deeltje in je spectrum van deeltjes.

quote:

Op dinsdag 25 november 2008 16:31 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nee. Spin moet je niet klassiek bekijken als " roteren om een as". Dat zou flauwekul zijn, want in de QM zijn deeltjes 0-dimensionaal. Spin is technisch gezien een " intrinsiek impulsmoment wat aan dezelfde algebra voldoet als een baanimpulsmoment". Het heeft dus dezelfde rekenregeltjes, maar valt klassiek niet te begrijpen. Dat laat bijvoorbeeld het begrip spin 1/2 zien; een deeltje komt pas na 720 graden weer in de begintoestand terecht, en moet dus " 720 graden draaien om een rondje te draaien". En klassiek gezien zou zo'n rondje 360 graden zijn.

Een foton is trouwens ook massaloos en heeft spin 1, dus daar zou je hetzelfde " probleem" hebben.

quote:

Op woensdag 26 november 2008 14:07 schreef starla het volgende:
Aangezien dit topic is verworden tot 'Vraag het de grote Haushofer' _{en dat bedoel ik niet
sarcastisch} Vraag ik me het volgende af:

Fotonen reizen met de lichtsnelheid. Voor ons staat de tijd van een foton dus stil. Dit zou betekenen
dat wanneer ze niet in aanraking komen met andere deeltjes oneindig lang aanwezig zouden zijn.
Volgens Wiki heeft een foton geen oneindige levensduur. Heeft dit te maken met het feit dat een foton
met andere deeltjes in aanraking komt of zit er iets van een intrinsieke eigenschap aan een foton
die verhindert dat een foton oneindig lang blijft voortbestaan?

Bij voorbaat dank!

quote:

Op donderdag 27 november 2008 12:27 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Fotonen kunnen prima overgaan in bijvoorbeeld een positron en een elektron. Fotonen zijn echter wel wat curieus, want het zijn voor zover we weten de enige deeltjes die geen rustmassa hebben en dus noodgedwongen altijd met de lichtsnelheid reizen. Je kunt ook niet in het ruststelsel van een foton zitten en meereizen met een foton; een foton gaat altijd met de lichtsnelheid tov jou, hoe snel je ook gaat. Dat betekent echter niet dat een foton niet kan interacteren. Voor het foton zelf verstrijkt er gewoon tijd, alleen is de ruimte " oneindig ver ingekort". Kort gezegd:

Voor ons reist een foton alleen in de ruimte, en niet in de tijd; het heeft de maximale snelheid in de ruimte, en daardoor de " minimale snelheid in de tijd".

Voor het foton zelf gaat de tijd echter normaal verder, alleen is de ruimte " oneindig ingekort"; het foton observeert dat ze alleen in de tijd reist, maar alles gaat tov de lichtsnelheid, en dus zijn alle afstanden ingekort tot 0 voor het foton.

Maar zoals gezegd, dit zijn trickey uitspraken, want je kunt niet in het ruststelsel van een foton zitten. Om dit beter te begrijpen heb je kennis van de speciale relativiteitstheorie nodig, waarin ruimte en tijd in 1 verzameling worden gestopt.

Hoop dat dit je vraag wat beantwoordt

quote:

Op vrijdag 28 november 2008 13:51 schreef Haushofer het volgende:
Die fout maken veel mensen: E = MC² is de rustenergie van een deeltje, niet de totale energie. Een foton kan geen rustenergie hebben, want het staat nooit stil. Dus is de rustmassa 0. De totale formule luidt

quote:

Op zondag 30 november 2008 00:43 schreef Burakius het volgende:
Bedankt voor de uitleg over anti-materie. Kun je misschien dieper ingaan op wat fotonen zijn. Ik meen me iets te herinneren met een deeltje ofzo die springt van de ene baan naar de andere baan waarbij dus energie vrijkomt en dat dit foton wordt genoemd. Bij voorbaat dank.

quote:

Fotonen kunnen binnen een atoom ontstaan als een elektron naar een lagere energietoestand terugvalt en de vrijkomende energie uitzendt in de vorm van een foton.

quote:

Op zondag 30 november 2008 18:59 schreef Parafernalia het volgende:
Wat zou je eigenlijk zien als je vanaf een afstandje naar een zwart gat zou kijken?

quote:

Op zondag 30 november 2008 18:59 schreef Parafernalia het volgende:
Wat zou je eigenlijk zien als je vanaf een afstandje naar een zwart gat zou kijken?

quote:

Op zondag 30 november 2008 21:37 schreef DemonRage het volgende:

[..]

Een vervormd beeld van hetgeen wat zich achter het zwarte gat bevindt.

_{Zoek eens op gravitational lensing.}

quote:

Op zondag 30 november 2008 18:59 schreef Parafernalia het volgende:
Wat zou je eigenlijk zien als je vanaf een afstandje naar een zwart gat zou kijken?

quote:

Op maandag 1 december 2008 13:48 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Een zwart gat is een singulariteit met daar omheen een "horizon" waar fotonen niet meer kunnen ontsnappen. Dus dat lijkt me dan niet

quote:

Op maandag 1 december 2008 13:48 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Een zwart gat is een singulariteit met daar omheen een "horizon" waar fotonen niet meer kunnen ontsnappen. Dus dat lijkt me dan niet

quote:

“Wat zou er gebeuren als een ster de lichtsnelheid als ontsnappingssnelheid heeft?”

quote:

Op woensdag 3 december 2008 13:39 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Ik ben er op afgestudeerd

quote:

Er zijn geen " rechtstreekse empirische bewijzen", maar metingen in combinatie met de validiteit van de algemene relativiteitstheorie suggereren dat zwarte gaten bestaan. We weten dat die relativiteitstheorie uitermate nauwkeurig is, dus de kans is erg groot dat de theorie ook juist is in haar voorspelling van zwarte gaten.

En misschien niet, maar dan hebben we een hele andere verklaring nodig.
(...)
Hoe Hawking-straling zich vormt, is erg lastig uit te leggen, ik denk dat ik dat binnenkort es in een post uiteen ga zetten

quote:

Je kunt fysisch wel beschrijven wat er binnen die horizon gebeurt, je kunt het alleen als waarnemer niet waarnemen als je buiten die horizon bent.

quote:

De ontsnappingsnelheid geeft aan hoe snel een object moet gaan om aan het zwaartekrachtsveld te ontsnappen. Je kunt dus uitrekenen hoeveel massa ervoor zou zorgen dat een object met de lichtsnelheid moet reizen om te ontsnappen.