20 september 2021

Einstein’s Relativiteitstheorie doorstaat ook de zware M87-test – veel alternatieven niet

Simulatie van heet gas dat om het zwarte gat M87* draait. Dat gas – blauw weergegeven – draait om de schaduw van het zwarte gat, Credit: L. Medeiros; C. Chan; D. Psaltis; F. Özel; UArizona; IAS.

De Algemene Relativiteitstheorie (ART) van Albert Einstein (1915) heeft al vele testen doorstaan. De eerste was die van Arhur Eddington, die in 1919 tijdens een zonsverduistering waarnam dat sterren vlakbij de zon tijdens de eclips iets van plek verschoven waren, doordat de ruimte om de zon door diens massa iets was gekromd, conform de voorspellingen op grond van de ART. De laatste tweehonderd jaar later: een test met behulp van de schaduw van M87* (alias Powehi), het superzware zwarte gat in het centrum van het ellipsstelsel M87, het zwarte gat 55 miljoen lichtjaar van ons vandaan dat gefotografeerd werd met de Event Horizon Telescope (EHT). Een team van sterrenkundigen onder leiding van Dimitrios Psaltis (University of Arizona) heeft de omvang van de schaduw van het zwarte gat op die foto heel precies bestudeerd en daaruit komt naar voren dat die omvang precies voldoet aan de voorspellingen van de ART voor een zwart gat dat 6,5 miljard zonsmassa zwaar is, de gemeten massa van M87*. Er zijn genoeg alternatieven voor de ART, maar de test die nu gedaan is met behulp van M87* heeft er voor gezorgd dat het voor die alternatieven 500 keer zo lastig zal worden om de ART te ontkrachten en een beter alternatief te bieden.

Visualisatie om de grootte van de schaduw van M87* te testen. De ART geeft precies de juiste grootte weer. Credit: D. Psaltis, UArizona; EHT Collaboration.

De test van Eddington van 1919 was er eentje waarin sprake was van een zwak zwaartekrachtveld: dat van de zon. Die van 2020 van M87* is de allerzwaarte tot nu toe, die van een zeer sterk zwaartekrachtveld van M87*. Daartussen zitten vele testen die afgelopen honderd jaar gedaan zijn met tussenliggende sterkten, zoals met Sagittarius A*, het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, dat 4,3 miljoen keer zo zwaar als de zon is, en met botsende zwarte gaten, tientallen keren zo zwaar als de zon, waarvan de zwaartekrachtgolven door LIGO-Virgo zijn gedetecteerd. De ART heeft nu dus ook de zwaarste test doorstaan, die van M87*, vele theorieën die gemodificeerde zwaartekracht poneren konden dat niet. Toch zal er een moment komen dat zelfs de ART de test niet doorstaat. Dat komt omdat er situaties zijn waarin ook de ART niet meer geldig is, zoals binnen de waarnemingshorizon van zwarte gaten, waar zich een singulariteit bevindt. Een theorie die een combinatie zal zijn tussen de ART en de kwantum mechanica zal dat wel moeten kunnen doen… alleen is die theorie er nog niet. Hier het vakartikel van Psaltis en z’n team, verschenen in the Physical Review Letters. Bron: Eurekalert.

Comments

  1. Ik vind het toch wel merkwaardig.
    Op dit moment weet werkelijk niemand welke natuurwetten er gelden, voorbij de Schwarzschild radius.

    Maar schijnbaar wél dat ART daar niet meer zal gelden.

    Het lijkt mij de ultieme mop, wanneer men er ooit achter komt, dat ART gewoon lekker door blijft gelden.

    • Klopt, en zo raar is het niet. ART is niet in staat een complete beschrijving te geven van het interieur van zwarte gaten. Voordat Einstein RT formuleerde, gold zoiets ook voor (de precessie van de baan van) Mercurius en Newtons/Keplers wetten. Men wist wel dat ze niet goed opgingen maar niet welke oplossing dan wel werkte.

      Singulariteiten duiden op onvolledigheden in de theorie. Misschien helpt dit:
      https://plato.stanford.edu/entries/spacetime-singularities/#BreaGeneRela

      • JF (Jermaine) Van der Meer zegt

        @ Arie. Hey je hebt net de discussie afgesloten, iets wat ik prima vind want voor mij was de discussie namelijk ook ver afgesloten.

        Ik wou alleen met jouw welnemen Arie (als moderator) een vraag stellen aan June stellen over nulpuntsenergie, casimireffect, kwantumfluctuatie, virtuele deeltjes en het onzekerheidsprincipe van Heisenberg.

        @June, jij stelde namelijk toen je opperde dat energie wel degelijk te vernietigen is dat ik het inhoudelijk niet snap. Graag verneem ik jouw reactie wat ik dan precies verkeerd gezien heb? Dit is geen vraag om jouw te vangen June maar ik zou graag willen weten of ik iets over het hoofd heb gezien, bedoelde gij toevallig negatieve energie of heb ik het daarmee ook fout volgens jouw?

        @Arie Nogmaals, de rest van de vorige discussie is inderdaad gesloten alleen ik zou dus met jouw welnemen graag deze vraag over kwantummechanica willen stellen.

        @ Arie Mocht jij als moderator Arie toch liever niet hebben dat ik deze vraag stel, geen probleem. Laat het maar weten hier en dan stop ik gelijk met schrijven, ge hoeft dan in ieder geval geen actie te ondernemen anders dan mij het ff te laten weten.

        Ik hoop in ieder geval dat ik deze vraag nog wel even mag stellen met jullie welnemen.

        Met vriendelijke groet,

        Jermaine Van der Meer

        • Ik laat het aan June over om hier op te reageren. Doet hij dat niet dan stopt de discussie gewoon.

        • Ik ga verder niet meer in discussie maar ik zal je de toelichting geven. Je vroeg erom.

          1) Je valt de makers van Astroblogs en haar lezers aan met verwijten rond ‘onwetenschappelijk’.
          2) Je valt de concepten DM/DE aan met verwijten rond ‘onwetenschappelijk’.
          3) Je suggereert dat het werk van Opdebeeck en Vuyk mogelijke alternatieven zijn voor DM/DE en verwacht het bijbehorende respect.
          4) Je weet inhoudelijk niets over het werk van Opdebeeck en Vuyk.
          5) Je gebruikt een overdaad aan stropoppen, en zoek die term maar op in een of andere lijst met veelgemaakte argumentatiefouten.

          Ik concludeer dat jij inhoudelijk niet goed genoeg weet waar je het over hebt en (daarom) de discussie erover frustreert.

          NB: ik heb het werk van Opdebeeck nooit kunnen bestuderen omdat hij weigert te publiceren. Er is dus niets om te testen, voorspellen, verklaren. En weet jij dat? Nee, want jij zegt:
          Dan heeft Opdebeeck nog altijd een alternatief en wij niet
          Dat maakt punt 1, 2 en 3 wel een beetje schril. Ons verwijten maken en zelf een niet-bestaande theorie als alternatief voorstellen. Een beetje baidehant zoals wij dat hier zeggen.

          Ik heb het werk van Vuyk geprobeerd te volgen. Ik heb het serieus geprobeerd. Vuyks werk is echter onzinnig. Het is geen natuurkunde en dat is nog steeds te zacht uitgedrukt. Ook Vuyk voorspelt en verklaart niets. Wie anders beweert: laat maar zien. Ik vroeg jou ernaar en je negeerde het volledig. Mijn conclusie blijft overeind: je weet niet waar je het over hebt.

          Over energiebehoud: waarom ga je niet zelf bestuderen hoe in de voorbeelden die ik gaf, schendingen van de behoudswet voorkomen? En waarom dat relevant kan zijn voor de inhoudelijke kant (DE)? Na al je gepreek over hoe weinig we weten en hoe onwetenschappelijk we zijn als we DM/DE bestuderen, denk je dan nog echt dat ik je jouw intellectuele luiheid ga belonen?

          Nee dus. Dat had je immers al moeten doen om te oordelen over DE en DM. Mijn conclusie blijft overeind: je weet niet waar je het over hebt.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.