28 maart 2024

Draaikolken in het zwaartekrachtsveld van turbulente zwarte gaten

Credit: Image courtesy of Perimeter Institute.

Vanmorgen had ik hier na het ontbijt (musli met yoghurt in mijn geval) een Astroblog met nieuwsfeiten over zwarte gaten. Op één van die feiten wil ik nog wel even doorgaan, want hij is best interessant. Het gaat om het nieuws dat men denkt dat het zwaartekrachtsveld rondom zwarte gaten wel eens ‘hobbelig’ zou kunnen zijn. Het drietal onderzoekers Huan Yang, Aaron Zimmerman en Luis Lehner van het Canadese Perimeter Instituut heeft daarover een artikel op de ArXiv geplaatst, genaamd ‘Turbulent Black Holes‘ – het is nog niet gepeer-reviewed. In het artikel beschrijven ze zwaartekracht als een zwaartekrachtsveld. Geen gekke gedachte, dat doen we sinds Einstein al meer dan honderd jaar en de veldvergelijkingen van diezelfde Einstein hanteren we om de zwaartekracht te beschrijven, net zoals de veldvergelijkingen van de QED de elektromagnetische wisselwerking beschrijven. Nou kun je vloeistoffen ook als velden zien en andersom zijn velden ook als vloeistoffen te zien. In water kunnen golven voorkomen, in het elektromagnetisme heb je lichtgolven en in Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie heb je zwaartekrachtsgolven – indirect al aangetoond bij binaire pulsars door Taylor en Hulse, mogelijk ook in de CMB met de BICEP2 detector.

Moet dit beeld van de ruimtetijd bij zwarte gaten herzien worden? Credit: PIXABAY USER JOHNSONMARTIN

Van water en ook lucht weten we dat daar draaikolken in voor kunnen komen, turbulente bewegingen die in een soort van trechtervorm lopen. Maar zwaartekrachtsvelden kennen geen draaikolken, tenminste dat was wat men er tot nu toe van dacht. Maar da’s precies wat Yang, Zimmerman en Lehner in hun artikel betogen: dat bij extreme omstandigheden zoals in de buurt van zwarte gaten de zwaartekracht draaikolken kan vertonen, dat er draaikolken in de ruimtetijd kunnen zijn. Zij behandelen zwaartekracht als een vloeistof, de ‘gravity-fluid duality’ [1]De gravity-fluid duality is gerelateerd aan het zogenaamde holografische principe, dat in 1993 door Gerard ’t Hooft werd voorgesteld en dat zegt dat een gebied in de ruimte beschreven kan … Lees verder genoemd. Ze gebruiken die dualiteit om aan te tonen dat er in de buurt van zeer snel roterende zwarte gaten draaikolken in het zwaartekrachtsveld kunnen ontstaan. Zo’n zwart gat waar dat het geval is noemen ze een turbulent zwart gat. Toekomstige detectors van zwaartekrachtsgolven, zoals LISA, die gevoelig genoeg zijn zouden de turbulenties in de zwaartekrachtsgolven van dergelijke zwarte gaten moeten kunnen detecteren. Bron: Science Daily + Brian Koberlein’s blog.

Voetnoten

Voetnoten
1 De gravity-fluid duality is gerelateerd aan het zogenaamde holografische principe, dat in 1993 door Gerard ’t Hooft werd voorgesteld en dat zegt dat een gebied in de ruimte beschreven kan worden door z’n begrenzing.  
Share

Comments

  1. Wim+van+Kampen zegt

    Er is geen vierde dimensie en ook geen zwaartekrachtsgolven!

    Fotonen worden door een draadje vastgehouden.
    Bij lichte objecten breekt het draadje wél en vertrekt het foton wél (met de lichtsnelheid).
    Bij zware objecten breekt het draadje niét en vertrekt het foton niét (wij noemen dat een zwart gat).

    Fotonen zijn wel gevoelig voor statische elektriciteit en buigen daardoor af wanner ze zware objecten passeren.

    Er is dan ook geen ruimte kromming.

    Wim van Kampen

  2. Beste Wim, je noemt daar nogal wat. Dat zwaartekrachtsgolven niet zouden bestaan, dat kromming van ruimte niet voorkomt en dat fotonen door een draadje worden vastgehouden. Zijn dat allemaal eigen opvattingen of is er ook nog ergens enig wetenschappelijk bewijs voor? Kan je bronnen noemen waarin die opvattingen gestaafd worden?

    • Wim+van+Kampen zegt

      Beste Arie,

      Je begint het een beetje te begrijpen.

      Onder draadje versta ik de kracht van het statisch elektrisch veld van een object.

      In het universum wil alles de lichtsnelheid aannemen.
      Dit lukt niet vanwege de ‘massa’ van bijna alle objecten.

      Mijn theorieen zijn het resultaat van zeven jaar filosofisch onderzoek en zijn gebaseerd op de volgende beoogde Natuurwet: ‘Al het abstracte heeft een tegenpool met tegengestelde kenmerken, uitgezonderd het hierarchisch hoogst abstracte’.
      Kort door de bocht: ‘Als er gevulde ruimte is moet er ook lege ruimte zijn’.

      Op basis van de Natuurwet heb ik ook voorspeld dat een elektron rond is (zie de betreffende astroblog).

      Een elektron bestaat uit één negatief geladen bolvormig stuk gevulde ruimte die op relatief zeer grote afstand rondom een centrum draait. De grootte van dat stuk gevulde ruimte bedraagt één Planckafstand en de snelheid bedraagt de lichtsnelheid.

      Bijvoorbeeld een neutrino bestaat uit twee deeljes (+en-) rondom een centrum. Beide deeltjes hebben verschillende banen; in diameter verschillen ze één Planckafstand.
      Dit verklaart ook de geringe massa van een neutrino.

      Een quark bestaat uit drie deeltjes rondom een centrum.
      Dit verklaart ook de gebroken lading van een quark.
      Als je dit begrijpt kan je ook bewegingsenergie verklaren.

      Een foton bestaat uit één deeltje dat spiraalvormig rondom een centrum beweegt.

      Tot zover een beknopte beschrijving van subatomaire deeltjes.

      Wat het bewijs betreft: Mijn theorieen (en dat zijn er vele) zijn gebaseerd op de omgekeerde bewijslast.
      Niet wetenschappelijk, maar vanuit absoluut lege ruimte geredeneerd de enig juiste benadering.

      • rudiev zegt

        Wim,

        Je geeft aan dat quarks weer uit drie deeltjes rondom een centrum bestaan en dat dit hun gebroken lading verklaart. Wat voor deeltjes zijn dit dan en welke ladingen hebben deze deeltjes om tot een lading van +2/3 voor de up, charm en top quarks en een lading van -1/3 voor de down, strange en bottom quarks te komen?

        Daarbij zeg je dat een elektron uit één negatief geladen bolvormig stukje gevulde ruimte bestaat en deze zich op lichtsnelheid beweegt. Hoe kan het dat het elektron, welke massa heeft, zich wel op lichtsnelheid kan bewegen? Uit andere berekeningen komt overigens dat het elektron zich op minder dan 1% van de lichtsnelheid beweegt. In deeltjesversnellers komen elektronen op 99,9999..nogwat % van de lichtsnelheid.
        Zie oa http://education.jlab.org/qa/electron_01.html

        En als een elektron uit één negatief geladen deeltje bestaat en een neutrino uit twee deeltjes, hoe komt het dat de massa van het elektron zoveel keer meer zwaarder is als van een neutrino?

        • Wim+van+Kampen zegt

          De Planckdeeltjes waaruit quarks bestaan zijn dezelfde als die van andere subatomaire deeltjes.
          Uitsluitend de spin van het Planckdeeltje en het aantal malen dat een Planckdeeltje met zichzelf is samengevoegd verschild per type subatomair deeltje.

          De gebroken lading wordt veroorzaakt door bijvoorbeeld twee deeltjes met lading -Q en één deeltje met lading +Q in één Quark.

          Tussen twee of drie quarks in een quark-eenheid vindt permanent uitwisseling van deeltjes plaats.
          Dit gebeurt via een spiraalvormig gluon.

          De reden van uitwisseling is dat de betreffende quark in een quark-eenheid ontevreden is met zijn lading (het wil een bepaald ladingsgetal hebben).
          Welke uitwisseling ook plaatsvindt, Alle (of niet alle) quarks in een quark-eenheid zijn tevreden met het uitwisselingsresultaat waardoor het uitwisselingsproces voortduurt.

          Een elektron zal nooit de lichtsnelheid kunnen bereiken. Om dit te verklaren zou ik het begrip massa moeten uitleggen.

          Massa (in dit geval bewegingsenergie) is heeft te maken met de beweging van het Planckdeeltje ten opzichte van een rechtlijnige beweging van elektron en daar wil ik het verder bij laten.

          Bij een neutrino heffen de ladingen elkaar op.
          De kleine massa wordt veroorzaakt door het kleine verschil in diameter van de baan van beide Planckdeeltjes rondom het centrum.
          Een Planckdeeltje heeft geen massa, het is gevulde ruimte met spin. Dit is wat wij elektrische lading noemen!
          In dit kader heeft Einstein zijn energieformule onzuiver geformuleerd (ook hier wil ik het verder bij laten).

          • Wim, kunnen we je ideeën ergens terug vinden op een website? Hier vind ik het steeds ingewikkelder vinden, je komt met steeds nieuwe dingen, zoals een Planckdeeltje, waaruit alles zou bestaan en quarks die ‘ontevreden zijn’. Graag een link naar waar het allemaal terug te vinden is.

          • Wim+van+Kampen zegt

            Rudiev, Twee deeltjes met lading -Q is elk -1/3Q is -2/3Q Eén deeltje met lading +Q is +1/3Q
            Zonder verrekening is de lading van een bepaald type quark -2/3Q.
            Met verrekening is de lading van een bepaald type quark -1/3 Q.
            Afhankelijk van het type quark vindt verrekening plaats.
            Wel of niet verrekening berust op basis van de Natuurwet.
            Quarken kunnen dan ook de lading +1/3Q, -1/3Q , +2/3Q of -2/3Q hebben.

            Sorry, maar het is ook zo’n tijd geleden dat ik mij daarin verdiept heb.

            Dat een elektron niet met de lichtsnelheid om een atoomkern draait heeft te maken met bewegingsenergie.

            Om je op weg te helpen:
            Je loopt vooruit met een draaiend fietswiel in de hand. Het wiel draait in de looprichting.
            Het ventiel is het Planckdeeltje.
            De wielnaaf is het centrum.
            Je loopt met de lichtsnelheid.
            De omtreksnelheid van het wiel is ook de lichtsnelheid.
            Op het moment dat het ventiel het hoogste punt heeft bereikt zou de absolute snelheid twee maal de lichtsnelheid zijn. Dit kan nu juist niet. de lichtsnelheid is het maximaal haalbare.

            Maak daar maar eens een snelheidscurve afgezet op de kwadranten van, dan zie je de opgenomen energie bij het starten van de beweging.
            Bij het stoppen van de beweging zie je de afgegeven energie.

            In werkelijkheid draait het wiel ook nog eens haaks op looprichting.

            In dit kader kan het Higgsveld in relatie tot bewegingsenergie niet bestaan.

          • Wim+van+Kampen zegt

            Arie,

            Die website is er niet.

            Mijn beoogde artikelen zijn zeer ontoegankelijk Het bestaat uit een aaneenschakeling van soms cryptiesch geformuleerde stellingen.

            Ik heb gekozen om mijn ideeen op deze (onorthodoxe) wijze naar buiten te brengen.
            Hoort zeg het voort.

            Ik bied wel aan om in gezelschap van een wetenschapper een sessie in scherp denken te houden.

            Dan kunnen we het bijvoorbeeld gaan hebben hoe uit absoluut lege ruimte gevulde ruimte kan ontstaan.

          • rudiev zegt

            Wim,

            Je geeft aan dat de gebroken ladingen van quarks veroorzaakt worden door bijvoorbeeld twee deeltjes met lading -Q en één deeltjes +Q, maar ik kom dan niet aan een gebroken lading. 2x -Q + 1x Q = -Q 🙂 , ik zie hier nog geen gebroken lading in, maar wat versta je eigenlijk onder Q, bedoel je de elementaire lading(e soms ook q)? Hoe ziet een up quark er uit in ladingen in jouw model? Een up quark heeft in het standaard model een lading van 2/3e . Een proton bestaand uit up-up-down quarks heeft de lading 2/3 + 2/3 + -1/3 = 1e. Want je zei dat een elektron uit een negatieve lading bestaat, een neutrino weer uit een + en een – lading, dan snap ik nog even niet hoe je quarks op een gebroken lading uit kan komen, dan ga ik er van uit dat quarks ook uit + en – is opgebouwd? Hoe zit dit? Of speelt de afstand die de ladingen om het centrum draaien ook weer een rol?

            Nu zeg je ook weer dat een elektron nooit de lichtsnelheid zou kunnen bereiken, maar eerder zei je:
            [quote=Wim+van+Kampen]
            Een elektron bestaat uit één negatief geladen bolvormig stuk gevulde ruimte die op relatief zeer grote afstand rondom een centrum draait. De grootte van dat stuk gevulde ruimte bedraagt één Planckafstand en de snelheid bedraagt de lichtsnelheid.
            [/quote]
            Hier zeg je dat het elektron uit één negatief geladen bolvormig stukje gevulde ruimte bestaat en dat de snelheid van dat stukje gevulde ruimte de lichtsnelheid bedraagt. Misschien begrijp ik je verkeerd, maar dan gaat het elektron toch met lichtsnelheid om de atoomkern heen?

            Ik moet Arie wel gelijk geven dat je het eigenlijk allemaal redelijk vaag doet maken.

          • Rudiev,

            Q is het aantal malen dat een Planckdeeltje met zichzelf is samengevoegd.

            Stel: de lading is +1/3 Q, waarvoor geldt: Q = 200.
            De werkelijke lading is +1/3 * 200 elementaire lading.
            Het is de lading van een enkelvoudig Planckdeeltje ofwel een Planckdeeltje dat niet met zichzelf is samengevoegd.
            Ik denk dat je voldoende parameters heeft om mijn theorie te toetsen.

            Ga er maar van uit dat een elektron, in de kleinste schil van een atoom, bestaat uit één enkelvoudig Planckdeeltje rondom een centrum.
            Zo is van elk subatomair deeltje het aantal malen te berekenen dat een Planckdeelt met zichzelf is samengevoegd (denk ik).

  3. Draaikolken in het zwaartekrachtsveld van turbulente zwarte gaten

    Zo logies als maar zijn kan ^^ zo zijn sterren en planeten er omheen ook ontstaan ^^

    • Nou, zo vanzelfsprekend zijn die draaikolken nou ook weer niet hoor. Het gaat om draaikolken (Engels: ‘eddies’) in het zwaartekrachtsveld van het zwarte gat, in het weefsel van de ruimtetijd zelf, dus niet te verwarren met draaikolken in vloeistoffen of gassen. Eigenlijk kan je het zwarte gat zelf ook als een draaikolk opvatten, da’s eigenlijk niks nieuws. Maar nu blijkt dat bij bijzonder snel roterende zwarte gaten wellicht rondom het gat ook draaikolken voorkomen en da’s wel nieuw en voorlopig nog puur hypothetisch.

      • Enceladus zegt

        Waaruit blijkt dat Arie? Zien kunnen we het toch niet? Hoe wordt dat gemeten?

        groet,
        Gert (Enceladus)

      • gert1904 zegt

        “… niet te verwarren met draaikolken in vloeistoffen of gassen”.

        In het bronartikel wordt die analogie wél voortdurend gemaakt. Citaat:

        “So it’s a two-step dance: gravity equals field theory, and field theory equals fluids, so gravity equals fields equals fluids. That’s called the gravity/fluids duality.”

        Ik ben het met je eens: een interessante hypothese. We wachten het peer-reviewed artikel af.

  4. Laten we vooropstellen dat dit idee van draaikolken in het zwaartekrachtsveld puur hypothetisch is, het denkwerk van de drie heren Yang, Zimmerman en Lehner. Het artikel is nog niet in een vakblad gepubliceerd, het is niet gepeer-reviewed en zelfs als het dat wel zo zijn blijft het een hypothese, totdat er voorspellingen uit de hypothese volgen die getoetst kunnen worden aan de werkelijkheid. En dat laatste is nou de ingewikkeldheid, want dan moet je dus met zeer gevoelige zwaartekrachtsgolf-detectoren kijken naar signalen van turbulenties. Zwaartekrachtsgolven zijn nog nooit gedetecteerd (wel indirect bewezen), laat staan dat die turbulenties gemeten zijn. Kortom het heeft allemaal een hoog studeerkamer-gehalte en voorlopig zal het daar ook wel blijven.

  5. Valstar zegt

    Was er niet zoiets dergelijks al bewezen? Dat het gravitatie veld om de aarde een kleine verdraaiing heeft door het rondtdraaien van de aarde?

  6. Valstar zegt

Speak Your Mind

*