11 februari 2012

Artikelen Reacties

Je bent hier: Home / Archief voor zwaartekracht

Wat er gebeurt met de astronauten als het ISS naar een hogere baan gaat?

29 oktober 2011 Door Reageer

Af en toe moet het internationale ruimtestation ISS naar een hogere baan worden gedirigeerd en dat gebeurt door het ontbranden van de motoren van de Zvezda service module, welke aan het ISS vast zit, of van de Progress of ATV, die periodiek aan het ISS vastgekoppeld zijn. Bij zo’n baancorrectie van het gigantische station vindt een versnelling plaats en die is direct van invloed op de in het ISS verblijvende astronauten. In de volgende video – met als hoofdrolspelers Mike Fossum, Satoshi Furukawa, Sergei Volkov (ISS-expeditie 29) én een goudkleurig balletje - wordt dat keurig gedemonstreerd en wat je daarin ziet is niets anders dan de effecten die volgen uit de zwaartekrachtswetten van Isaac Newton, waaronder z’n beroemde actie=reactie.

:bron: Bron: Space.com.

Onderwerp: ruimtevaart Tags: , ,

Twee GRAIL satellieten klaar om zwaartekrachtsveld maan te bestuderen

26 augustus 2011 Door Reageer


Op donderdag 8 september a.s.1 is het zo ver: dan worden met een Delta II vanaf Cape Canaveral in Florida de twee satellieten GRAIL-A en GRAIL-B gelanceerd. GRAIL staat voor Gravity Recovery And Interior Laboratory en dat duidt precies op het doel van de missie: het zwaartekrachtsveld van de maan zeer nauwkeurig in kaart brengen. Na de lancering zal het duo er 3,5 maand over doen om de maan te bereiken en daarbij zullen GRAIL-A en GRAIL-B via een ingewikkeld traject 4,2 resp. 4,3 miljoen km afleggen. Als ze in januari 2012 hun uiteindelijke baan bereikt hebben en aan het wetenschappelijke werk kunnen beginnen zal de afstand tussen beide satellieten middels radiosignalen heel nauwkeurig bekend zijn. Die afstand wordt beïnvloed door het lokale gravitatieveld van de maan, 55 km beneden de satellieten, en op deze wijze kan dat veld gedurende negentig dagen bestudeerd worden. Voor de aarde is dat gedaan door de GOCE satelliet en die heeft een prachtige geoïde opgeleverd. Hieronder een goede video, waarin getoond wordt hoe de missie van het GRAIL-duo gaat verlopen.

:bron: Bron: NASA.

Noot:
  1. Zoals het er nu uit ziet om 14.37 uur óf 15.16 uur Nederlandse tijd. [↩]
Onderwerp: favoriet, maan/manen, ruimtevaart, video Tags: , , ,

Kunnen gravitonen uit een zwart gat ontsnappen?

18 november 2010 Door Reageer

Onlangs tijdens de lezing van Rob Roodenburg bij m’n sterrencluppie Huygens ging de discussie op een gegeven moment over de vraag hoe het kan dat gravitonen uit een zwart gat kunnen ontsnappen. Gravitonen zijn de hypothetische dragers van de zwaartekracht, net zoals fotonen de dragers van de electromagnetische kracht, gluonen de dragers van de sterke kracht en de W- en Z-bosonen de dragers van de zwakke kracht zijn. Gravitonen zijn in theorie massaloos en gaan dus net als fotonen met de lichtsnelheid. De ontsnappingssnelheid van een zwart gat is groter dan die lichtsnelheid, ergo óók gravitonen kunnen niet ontsnappen uit een zwart gat, ergo II buiten de waarneemhorizon – de grens waarbinnen die ontsnappingssnelheid groter dan de lichtsnelheid is – kan géén zwaartekracht merkbaar zijn van binnen het zwarte gat, ergo III (ja de laatste, ik beloof het), die plaatjes met kolkende maalstromen om zo’n zwart gat zijn onzin. Kortom, de vraag is of gravitonen uit zwarte gaten kúnnen ontsnappen en als dat kan hóe ze dat doen? En stel dat gravitonen helemaal niet bestaan, hoe kan zwaartekracht zich dan losrukken uit de alles in z’n greep houdende… zwaartekracht van het zwarte gat? Afijn, hier is het alles verlossende antwoord! :-)

Het fossiele zwaartekrachtsveld

Het 'fossiele' zwaartekrachtsveld rondom een zwart gat

Zo’n zwart gat heeft natuurlijk niet altijd bestaan. De gangbare theorie van ‘stellaire’ zwarte gaten is dat ze ontstaan nadat een hele zware ster, vermoedelijk minstens 20 keer zo zwaar als de zon, aan het einde van z’n actieve leven explodeert als supernova. Zijn buitenlagen worden weggeknald, de kern krimpt ineen tot een zwart gat, zoals onlangs nog ‘live’ bleek te zijn waargenomen met supernovae SN 1979C. De stervende ster heeft net als alle objecten met massa een zwaartekrachtsveld om zich heen. De Algemene Relativiteitstheorie van Einstein zegt dat massa de ruimte kan krommen en dat is rond zo’n ster in sterke mate het geval. Op het moment dat de ster ineenklapt tot een zwart gat blijft het zwaartekrachtsveld bestaan als ‘fossiel veld’. Hetzelfde geldt voor een eventueel electromagnetisch veld dat de ster had: ook dat wordt bevroren in zo’n fossiel electromagnetisch veld, rondom de waarneemhorizon. Het is niet voor niets dat men het zwarte gat zelf ook wel een bevroren ster noemt. Het fossiele zwaartekrachtsveld heeft géén toevoer van ‘verse’ zwaartekracht (of gravitonen) vanuit het zwarte gat nodig om te blijven bestaan, zwaartekracht is een eigenschap van de ruimte zelf.  

Twee soorten gravitonen

Indien gravitonen bestaan, hetgeen nog helemaal niet zeker is, dan zullen er vermoedelijk twee ‘soorten’ zijn: de longitudinale en de transversale gravitonen, net zoals er ook twee van dergelijke versies van de fotonen zijn. De longitudinale gravitonen en fotonen zijn verantwoordelijk voor het zwaartekrachts- respectievelijk electromagnetische veld. In die zin zijn deze gravitonen geen deeltjes, maar zorgen ze louter voor een statisch veld in de omringende ruimte en dus voor dat omringende fossiele zwaartekrachtsveld rondom het zwarte gat. De transversale gravitonen en fotonen zijn de variant die door de ruimte reizen met de lichtsnelheid. Transversale fotonen zien we als bijvoorbeeld licht of als radiostraling, transversale gravitonen kunnen we in theorie ‘zien’ als gravitatiestraling, welke rimpels in de ruimte kunnen veroorzaken. In 1974 toonde Stephen Hawking aan dat zwarte gaten transversale fotonen kunnen lekken, doordat virtuele fotonenparen zich vlakbij de waarneemhorizon scheiden, waarbij het ene deeltje in het zwarte gat verdwijnt en het andere eruit vliegt. Op quantum-mechanische redenen is dat ‘eruit vliegen’ mogelijk.  Hetzelfde zou – indien ze bestaan – ook met gravitonen het geval zijn. Ergo IV – oeps toch – zwarte gaten hebben dus wel degelijk een zwaartekrachtsveld. :bron: Bron: NASA.

Onderwerp: elementaire deeltjes, relativiteitstheorie/QM, zwarte gaten Tags: , , , ,

Hawking: het heelal is zónder God ontstaan

2 september 2010 Door Reageer

Samen met de Amerikaanse natuurkundige Leonard Mlodinow heeft Stephen Hawking een nieuw boek geschreven, dat volgende week donderdag (9 september) in de verkoop gaat: The Grand Design. Aan die titel te zien zou je de indruk kunnen krijgen dat Hawking een intelligent wezen achter creatie van de kosmos ziet, zoals het Intelligent Design (ID) probeert te verkondigen, maar niets is minder waar. Volgens Hawking is er maar één stuwende kracht achter het heelal – de wetten van de zwaartekracht – en is God niet nodig. Zie het volgende ‘interview’, eh… voor zover door Hawking’s progressieve neurologische aandoening een gesprek met hem mogelijk is, dat Richard Dawkings met hem had.

Toch handig, zo’n computergestuurde stemsynthesizer. :bron: Bron: Universe Today.

Onderwerp: kosmologie, sterrenkundigen Tags: , , , ,

Tataratááá, hier is de geoïde van de Aarde

29 juni 2010 Door Reageer

De op 17 maart 2009 gelanceerde Europese gravitatiesatelliet GOCE heeft na twee maanden van waarnemen z’n eerste kaart opgehoest van het zwaartekrachtsveld van de Aarde. De satelliet, die eruit ziet als een slagschip uit Star Wars, heeft detectoren aan boord die heel minutieus dat veld kunnen meten. GOCE heeft een geavanceerd GPS-systeem aan boord en door voortdurend de eigen positie te meten kan dat zwaartekrachtsveld worden gemeten. Vliegt de GOCE boven een gebied waar de zwaartekracht sterker dan gemiddeld is dan vliegt GOCE iets sneller, komt ‘ie boven een gebied met minder zwaartekracht dan vliegt ‘ie iets langzamer. De kaart van de zwaartekracht wordt een geoïde genoemd, waarin je van plaats tot plaatst de sterkte van het zwaartekrachtspotentiaal ziet. GOCE, schijnt te staan voor Gravity field and steady-state Ocean Circulation, laat op de kaart de ‘heuvels en dalen’ in het zwaartekrachtsveld zien. Wat vooral opvalt is het ‘dal’ onder het subcontinent India. Met de metingen kan men een veel beter beeld krijgen van het ijsverlies rondom de polen en de verandering in de zeewaterhoogte. :bron: Bron: ESA.

Onderwerp: diversen Tags: , ,

Een avondje zwaartekracht in Museum Boerhaave

4 april 2010 Door Reageer

Erik Verlinde

Op donderdagavond 8 april houdt fysicus Prof.dr. Erik Verlinde een lezing in Museum Boerhaave over zijn totaal nieuwe opvatting over zwaartekracht. De internationaal vermaarde expert in de snaartheorie betoogt dat de zwaartekracht niet langer een fundamentele kracht is (een van de vier), maar de uitkomst van de manier waarop een hele verzameling deeltjes op elkaar inwerkt. Zwaartekracht als bijeffect. Het was Isaac Newton die als eerste inzag dat zwaartekracht universeel is en overal in het heelal werkt. Maar ook vóór Newton waren er ideeën over zwaartekracht. Zo viel volgens Aristoteles een appel omlaag omdat hij naar zijn natuurlijke plek wilde: het centrum van het heelal, dat samenviel met het middelpunt der aarde. Na Newton was het Einstein die in 1915 radicaal nieuwe ideeën over zwaartekracht lanceerde in zijn algemene relativiteitstheorie. Dan hebben we het over gekromde ruimtetijd. De nieuwe inzichten van Verlinde zetten wederom de wereld op zijn kop. Tijdens het avondje zwaartekracht in Museum Boerhaave zal eerst Dirk van Delft, directeur van het museum, ingaan op de manieren waarop in het verleden over zwaartekracht is gedacht. Vervolgens zal Erik Verlinde, hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam, zijn revolutionaire ideeën uiteenzetten. Voorafgaand aan en na afloop van de lezing heeft u de mogelijkheid het museum en de tentoonstelling NewtonMania te bezoeken. De lezing is gratis bij te wonen; u hoeft alleen een entreekaartje te kopen. De lezing begint om 20.00 uur (inloop vanaf 19.00 uur met gratis kopje koffie/thee) in Museum Boerhaave, Lange St. Agnietenstraat 10, Leiden. Inschrijving: via www.museumboerhaave.nl/nl/. Na afloop biedt het museum een drankje aan. Hannes, bedankt voor de tip!

Onderwerp: relativiteitstheorie/QM Tags: ,

Publiekslezing van John Heise over de zwaartekracht

2 april 2010 Door 3 Reacties

Zwaartekracht eindelijk begrepen?

Op zondag 25 april om 16:30 uur en in herhaling op maandag 26 april om 19.30 uur houdt prof. dr. John Heise op Sonnenborgh – museum & sterrenwacht een publiekslezing, getiteld: Zwaartekracht eindelijk begrepen? Newton beschreef zwaartekracht als een kracht op afstand maar zei zelf dat hij niet wist hoe dat kan. Einstein beschreef de zwaartekracht als ruimtekromming, maar begreep ook niet waarom dat zo was. In een nieuwe opvatting (zie http://arxiv.org/abs/1001.0785 , jan 2010) geformuleerd door de Nederlandse theoreticus Erik Verlinde, wordt de zwaartekracht afgeleid uit andere principes. De zwaartekracht eindelijk begrepen! Verrassend eenvoudig laat Verlinde zien dat de wetten van Newton en van Einstein volgen uit bekende natuurkunde zonder zwaartekracht. Zwaartekracht zou dan geen fundamentele natuurkracht zijn, maar een afgeleide, net als drukkracht of wrijvingskracht. Verlinde gebruikt hierbij het zgn. holografisch beginsel. De lezing wordt gehouden op zondag 25 april om 16.30 uur en herhaald op maandag 26 april om 19.30 uur en staat open voor alle belangstellenden, jong en oud. Enige kennis van sterrenkunde en natuurkunde wordt echter verondersteld. De lezing wordt georganiseerd door Stichting ‘De Koepel’ en vindt plaats op Sonnenborgh – museum & sterrenwacht, Zonnenburg 2 te Utrecht. Toegang: € 6,- p.p. Reservering verplicht! Telefoon: 030-2311360 (ma t/m vr 9.30-16.30 uur). Aanmelden kan ook per fax (030-2342852). Bron: De Koepel.

Onderwerp: diversen Tags: , ,

Hoe zit dat nou met Newton en die appel?

23 januari 2010 Door Reageer

Het verhaal is bekend: Isaac Newton kreeg zittend onder een boom een appel op z’n hoofd, ging nadenken over de vraag waarom de appel uit de boom viel en bedacht uiteindelijk z’n beroemde wetten van de zwaartekracht. De vraag is of dat verhaal klopt en sinds kort kan iedereen het antwoord nalezen: nee, de appel viel niet op Newton’s hoofd. En ja, Newton zág een appel vallen en daardoor ging ‘ie inderdaad nadenken hoe dat kwam, resulterend in de zwaartekrachtswetten. Bron voor deze wijsheid is het dagboek van William Stukeley, welke in 1752 werd gepubliceerd en die nu voor iedereen online te lezen is. Stukeley was getuige van de appel-gebeurtenis en op bladzijde 43 van z’n dagboek lezen we:

after dinner, the weather being warm, we went into the garden, & drank thea under the shade of some appletrees, only he, & myself. amidst other discourse, he told me, he was just in the same situation, as when formerly, the notion of gravitation came into his mind. “why should that apple always descend perpendicularly to the ground,” thought he to him self: occasion’d by the fall of an apple, as he sat in a comtemplative mood: “why should it not go sideways, or upwards? but constantly to the earths centre? assuredly, the reason is, that the earth draws it. there must be a drawing power in matter. & the sum of the drawing power in the matter of the earth must be in the earths center, not in any side of the earth. therefore dos this apple fall perpendicularly, or toward the center. if matter thus draws matter; it must be in proportion of its quantity. therefore the apple draws the earth, as well as the earth draws the apple.
William Stukely, MEMOIRS OF SIR ISAAC NEWTON’S LIFE (1572)

Zo, weer een misverstand de wereld uit. :-) Stukely’s memoires en andere historische documenten zijn allemaal te beschikbaargesteld door de Britse Royal Society. Bron: NRC-Handelsblad.

Onderwerp: geschiedenis, sterrenkundigen Tags: , ,

Wubbo Ockels op TEDx over tijd en zwaartekracht

1 januari 2010 Door 14 Reacties


Beste wensen iedereen voor 2010! Gisteravond had ik hier een heel huis vol vrienden en dat was allemaal heel gezellig. Van Jorn hoorde ik dat een poosje geleden – 20 november om precies te zijn – Wubbo Ockels, Nederlandsch eerste astronaut, een poosje geleden op TEDx in Amsterdam een lezing had gehouden, waarin hij betoogde dat tijd door onszelf wordt gecreeërd als reactie op de zwaartekracht en dat we de tijd ook gewoon stop kunnen zetten. 8-O Wowie, hoezo gewaagde steling?! Ik heb hier regelmatig lezingen van TED laten zien, maar deze kende ik nog niet en zeker niet met zo’n hypothese. Hier de video van Ockels’ presentatie (kost je 22 van de in 2010 525.600 beschikbare minuten):

Ik zal later wel eens ingaan op de natuurkundige achtergronden van Ockels’ theorieën. Moet nu nog even het huis op orde brengen en daarna nog wat nieuwjaarsbezoekjes hier en daar afleggen. Jorn, bedankt voor je tip! Veilig thuisgekomen vannacht?

Naar aanleiding van Ockels’ presentatie heeft lezer Johan op m’n forum een discussie geopend over de ideeën van Ockels. Ik wil iedereen uitnodigen daaraan mee te doen en een bijdrage te leveren.

Onderwerp: relativiteitstheorie/QM, video Tags: , , ,

Erik Verlinde’s informatie-zwaartekracht

17 december 2009 Door 41 Reacties

Wat is zwaartekracht?

Wat is zwaartekracht?

Afgelopen zaterdag stond er een artikel in de Volkskrant waarin journalist Martijn van Calmthout de ideeën beschrijft van de theoretisch natuurkundige Erik Verlinde (47). Ik lees geen Volkskrant, dus het duurde even voordat het nieuws het Adrianus-bastion bereikte, maar inmiddels heb ik begrepen dat het idee van Verlinde omtrent de informarie-zwaartekracht behoorlijk baanbrekend is. Vorige week woensdag gaf Verlinde er opening van zaken over tijdens een een colloquium op het Spinoza-instituut voor theoretische fysica in Utrecht, waar onder andere Nobelprijswinnaar Gerard ‘t Hooft aanwezig zijn. Die noemde Verlinde’s idee intrigerend, hetgeen uit diens mond een waar compliment mag worden genoemd. Kernvraag is: wat is de zwaartekracht precies. Niks nieuws onder de zon, want Newton probeerde de vraag al te beantwoorden in de 17e eeuw. Maar Newton’s zwaartwekrachtwet én Einstein’s latere uitbreiding daarvan verklaren de zwaartekracht niet, maar beschrijven ‘m alleen. Verlinde probeert ‘m te verklaren. Hij denkt dat de kracht ontstaat door een concentratieverschil in informatie in de lege ruimte tussen twee massa’s en daarbuiten. ‘t Hooft kwam eerder al met de stelling dat rond iedere grote massa M een soort hologram te bedenken is, een soort van scherm waarop alle informatie over de hele inhoud is opgeslagen in de vorm van bits. De energie binnen de bol is netjes verdeeld over de bits op dat scherm. Daarmee is ook aan het denkbeeldige holografische scherm een temperatuur toe te kennen. Die op zichzelf denkbeeldige temperatuur is volgens Verlinde de sleutel tot de zwaartekracht die een massa m van massa M ondergaat. Als een deeltje met een massa m net van de ene kant van het denkbeeldige scherm naar de andere wordt gebracht, verandert de informatie-inhoud van de bol met één bit. Die verandering maal de temperatuur van het scherm is volgens Verlinde de energieverandering van het systeem. Die energieverandering moet worden opgebracht tijdens de verplaatsing. Wie het deeltje wil verzetten, voelt dit altijd als kracht richting massa M.
Erik Verlinde

Erik Verlinde

Ergo: verplaatste massa geeft informatieverandering, dat kost energie en dat uit zich tenslotte in een aantrekkingskracht. Zie daar Verlinde’s Informatie-Zwaartekrachtstheorie. Hij probeert hiermee niet alleen de zwaartekracht te verklaren, maar ook zaken zoals de oerknal en donkere energie. Het hele artikel is hier na te lezen voor wie het interessant vind. Tips voor deze astroblog over Erik Verlinde’s theorie kwamen van Gerard en Ans. Thanx! Bron: Volkskrant, 12 december 2009.

Onderwerp: donkere materie/energie, elementaire deeltjes, relativiteitstheorie/QM Tags: ,

Switch to our mobile site