Boek over kwantumzwaartekracht: jullie input gevraagd #2

quote:

Op maandag 17 februari 2020 20:41 schreef Attitude het volgende:
Gaaf! Leuk om te lezen dat het ook echt gaat gebeuren. 40 euro. Hoeveel bladzijden heeft dit boek?

quote:

Op maandag 17 februari 2020 17:02 schreef Bosbeetle het volgende:

Doe maar drie... ohnee wacht eerst maar eens één...

Ik denk dat het je gaat lukken je boek uit te brengen voordat ik the road to reality uit heb.. laatste 200/300 pagina's gaan niet zo snel bij mij

quote:

Op dinsdag 18 februari 2020 09:47 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Ik vond dat boek ook wat te ambitieus. Ik heb zelf ook de nodige wiskundige aspecten aangestipt, veelal via wiskunde die je ook op de middelbare school krijgt (vwo), maar Penrose sleept er wel heel geavanceerde wiskunde bij. Voor mij is dat erg leuk om te lezen, maar zonder technische achtergrond is er niet doorheen te komen.

Maar misschien vinden sommigen dat ook wel van dit boek Wel kreeg ik van iemand als commentaar dat het zelfs erg leuk was om te lezen als je de formules niet begreep, dus dat vond ik wel een groot compliment

Wat ik vooral hebt ontdekt met het schrijven van dit boek is dat je met betrekkelijk eenvoudige wiskunde veel dieper in de natuurkunde kunt duiken dan de gebruikelijke populair-wetenschappelijke boeken. Zo kun je opeens prima uitleggen wat virtuele deeltjes nu precies voorstellen, waarom er antideeltjes zijn of wat de oorsprong van Hawking-straling is. Daar heb je helemaal geen universitaire wiskunde en natuurkunde voor nodig.

quote:

Op maandag 24 december 2018 09:29 schreef Haushofer het volgende:
Die uitleg met virtuele deeltjes is onzin. Het is ooit door Hawking bedacht als een visuele analogie die vervolgens door diverse mensen als serieus is opgevat.

Virtuele deeltjes zijn boekhoudmiddeltjes om kwantumeffecten door te rekenen. Als je wilt weten wat de kans op toestand B is, gegeven toestand A, dan moet je volgens de QM over "alle mogelijkheden sommeren". Dit is in feite niks anders dan Huygens principe quantumstyle,

https://nl.wikipedia.org/wiki/Principe_van_Huygens-Fresnel

Het zegt in feite dat, om te verklaren hoe een golffront zich voortbeweegt, je elk punt op dat golffront mag opvatten als de bron voor een nieuw golffront. Zo wordt het totale golffront een "som over alle golffronten". Wiskundigen zullen hier het superpositieprincipe in herkennen. In de QM werk je met golffuncties, en deze golven zullen net als andere golven aan de klassieke fenomenen voldoen, zoals Huygens principe.

Op papier gedragen de resulterende tussentoestanden waarover je sommeert zich wiskundig als deeltjes die echter niet aan Einsteins energierelatie voldoen. Dat geeft niet; je meet ze toch niet. Je meet alleen toestand A en B. Bovendien zijn deze tussentoestanden het gevolg van de manier waarop je de berekening doet, namelijk als een machtreeksontwikkeling. Je kunt het vergelijken met hoe we bijvoorbeeld het getal 2 kunnen schrijven:

2 = 1 + 1/2 + 1/4 + 1/9 + 1/25 + 1/36 + ...

Om twee meter af te leggen hoeven we natuurlijk niet fysiek eerst 1 meter af te leggen, dan 1/2, dan 1/4 etc. etc. In essentie is dit Zeno's paradox; Zeno kon nog niet met limieten rekenen. In dit geval weten we wat er exact uit die machtreeks komt, maar als we interacties in de QM willen doorrekenen, weten we dat vrijwel nooit. We moeten machtreeksen gebruiken en die vervolgens afkappen om benaderingen te maken. Zouden we interacties exact kunnen doorrekenen, dan zouden die "virtuele deeltjes" als sneeuw voor de zon verdwijnen, net zoals we het getal 2 niet elke keer als een oneindige reeks breuken hoeven te schrijven. Maar nogmaals: die kwantumeffecten dragen wel bij aan het eindresultaat; de interpretatie ervan als "deeltjes" is echter alleen voor het beelddenken.

Die tussentoestanden hebben dus wel degelijk invloed, net zoals al die breuken hierboven bijdragen aan het getal 2; we noemen ze "kwantumeffecten". Omdat ze wiskundig lijken als deeltjes die "alle mogelijke energieën bevatten", werden ze "virtuele deeltjes" genoemd. Maar nogmaals: het zijn boekhoudmiddeltjes. Hun effect is er wel degelijk, maar het zijn geen deeltjes. Deze manier van denken is breed verspreid in de QM.

Wat Hawkingstraling dan wel precies is, is erg moeilijk uit te leggen in termen van klassieke fenomenen; het berust op het feit dat in kwantumveldentheorieën vacua alleen covariant zijn onder inertiaalwaarnemers en je dus verschillende opvattingen krijgt van vacua in gekromde ruimtetijden.

Maar ik kan wel een poging doen om het aannemelijk te maken. In de klassieke mechanica heb je zogenaamde schijnkrachten. Dat zijn krachten die "opduiken" als je naar versnelde waarnemers gaat. Newtons 2e wet "F=m*a=0" heeft alleen dezelfde vorm voor waarnemers die met constante snelheid reizen, zgn. inertiaalwaarnemers. Als 1 inertiaalwaarnemer zal zeggen dat er geen krachten spelen, dan zullen alle inertiaalwaarnemers dat doen. Als je vervolgens naar versnelde waarnemers gaat, dan wordt deze 2e wet "F=m*a + schijnkrachten = 0". Oftewel, "F=m*a=-schijnkrachten". We noemen deze krachten "schijn", omdat ze verdwijnen als je weer naar zogenaamde inertiaalwaarnemers teruggaat. Denk aan het feit dat je in een versnelde trein in je stoel wordt gedrukt, of de centrifugaalkracht die je ervaart op een speeltoestel, of iets ingewikkelder; de Corioliskracht die orkanen "laat roteren". Als jij roteert, zul je zien dat objecten worden afgebogen. Maar wat er in feite aan de hand is, is dat er geen krachten fysiek inwerken op die objecten; er werkt een kracht op jou!

In de QM geldt ook iets soortgelijks, maar dan voor wat je als "vacuüm bestempelt": de toestand zonder deeltjes. Deze toestand blijkt, net als bij krachten, alleen hetzelfde te zijn voor alle inertiaalwaarnemers. Dus alle inertiaalwaarnemers zullen het eens zijn over wat precies "een toestand zonder deeltjes is". Als je gaat versnellen, dan zul je "deeltes" gaan meten, de zogenaamde Unruh-straling. Die energie moet ergens vandaan komen, en die komt van jouw versnelling. Vergelijk dit met het krachtenverhaal hierboven.

Nu is volgens Einstein een versnelling lokaal niet te onderscheiden van een zwaartekrachtsveld. Dat is Einsteins befaamde equivalentieprincipe,

https://en.wikipedia.org/wiki/Equivalence_principle

en vormt de sleutel tot het begrijpen van de algemene relativiteitstheorie. Dus zal bij een zwart gat eenzelfde soort fenomeen optreden. Dit fenomeen noemen we Hawkingstraling. Dit is een beetje kort door de bocht, want de waarnemershorizon van het zwarte gat speelt een belangrijke rol. Versnelde waarnemers nemen namelijk in de speciale relativiteitstheorie ook zo'n horizon waar, de zgn. "Rindler horizon",

http://www.gregegan.net/SCIENCE/Rindler/RindlerHorizon.html

Deze uitleg is ingewikkelder dan "de virtuele deeltjes die uit het niets verschijnen en verdwijnen", maar nogmaals: dat is onzin. Het is een analogie die je niet letterlijk moet nemen. Doe je dat wel, dan kom je al gauw op allerlei vragen uit (hoe kunnen virtuele deeltjes ontsnappen aan een zwart gat? Schenden ze energiebehoud?). Het zijn dezelfde soort vragen die je kunt stellen als iemand zegt dat hij/zij kijkt alsof-ie een spook heeft gezien (waar is het spook? Hoe snel ging het?)

quote:

Op dinsdag 18 februari 2020 09:51 schreef Bosbeetle het volgende:

[..]

Ik vind dat penrose boek ook wel leuk, ik doe er alleen lang over. Als ik hem uit heb ga ik hem nog wel een keer lezen, heb al meerdere ideeën gehad voor mijn eigen werk via dat boek. Ik vind het juist wel verfrissend dat iemand de diepte in duikt (hoeft niet altijd maar voor een keer is het wel fijn)

quote:

Op dinsdag 10 maart 2020 10:07 schreef Haushofer het volgende:
Het manuscript is gister naar de drukker gegaan Datum volgt!

quote:

Op dinsdag 10 maart 2020 10:07 schreef Haushofer het volgende:
Het manuscript is gister naar de drukker gegaan Datum volgt!

quote:

Op dinsdag 10 maart 2020 10:07 schreef Haushofer het volgende:
Het manuscript is gister naar de drukker gegaan Datum volgt!

quote:

Op dinsdag 10 maart 2020 10:35 schreef Faraday01 het volgende:

[..]

Wat leuk!

Komt er een speciale Fok! promo code? Niet omdat ik korting wil, maar omdat het leuk is te weten hoe veel boeken je via Fok! verkoopt.

quote:

Op dinsdag 10 maart 2020 10:07 schreef Haushofer het volgende:
Het manuscript is gister naar de drukker gegaan Datum volgt!

quote:

Op dinsdag 10 maart 2020 19:57 schreef Tyr80 het volgende:
Verzend je ook gesigneerde edities?

quote:

Op donderdag 2 april 2020 19:31 schreef Faraday01 het volgende:
Is het boek al te bestellen of is er Corona vertraging?

quote:

Op vrijdag 3 april 2020 13:08 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Geen Corona vertraging als het goed is, drukpersen rollen door.
Hoop binnenkort een verkooplinkje te kunnen geven

quote:

Op zondag 5 april 2020 20:18 schreef Tyr80 het volgende:
Dit gaat eindigen net als die beloofde foto’s van SHE toen...

quote:

Op maandag 20 april 2020 17:57 schreef Haushofer het volgende:
Mijn boek over fundamentele natuurkunde komt uit! Vanaf woensdag te bestellen vanaf de website van de uitgever,

http://www.epsilon-uitgaven.nl/

en vanaf komend weekend te bestellen bij 'de betere' boekwinkels.

Dus ben je benieuwd naar wat ruimte, tijd en materie zijn, hoe mysterieus de kwantummechanica is, waarom "de oorzaak van de oerknal" slecht gedefiniëerd is, wat een knikkerbaan dwars door de aarde gemeen heeft met het Higgs-veld en een saaie kerkdienst, hoe een "theorie van alles" eruitziet en wat snaren daarmee te maken hebben, in hoeverre ons heelal wel eens een gigantisch hologram zou kunnen zijn, waar je op moet letten als je buiten onze melkweg gaat verhuizen, hoe wormgaten postduiven kunnen vervangen, hoe Einstein bijna gescooped werd door een briljant wiskundige (en hoe gescooped worden een relatief begrip is), hoe we Feynman-diagrammen kunnen begrijpen met Kinderbueno's, waarom zwarte gaten deeltjes uitzenden en hoe je dit kunt begrijpen met behulp van speeltuinen, enzovoort, enzovoort: komt dat lezen!

Kortom: mijn ultieme poging om een breed publiek de schoonheid van fundamenteel onderzoek te laten ervaren.

quote:

Op maandag 20 april 2020 18:17 schreef Isdatzo het volgende:
Is het heus?