Fout in Einsteins theorie ontdekt

Share Button

De algemene relativiteitstheorie voorspelt het bestaan van zwaartekrachtsgolven: verstoringen in ruimte-tijd die zich voortplanten. Maar wat gebeurt er als twee van deze golven elkaar raken? Heel vervelende dingen, althans wiskundig gezien, zo blijkt uit nieuw onderzoek. Is de algemene relativiteitstheorie aan vervanging toe?

Zwaartekrachtsgolven die elkaar kruisen leveren singulariteiten op, punten waar de natuurkunde onvoorspelbaar wordt. Bron: Universiteit van Genève

Zwaartekrachtsgolven die elkaar kruisen leveren singulariteiten op, punten waar de natuurkunde onvoorspelbaar wordt. Bron: Universiteit van Genève

Singulariteit
Wiskundigen aan de Universiteit van Californië, Davis, hebben een nieuwe manier ontdekt waarop ruimte-tijd kan worden vervormd – althans in theorie. Blake Temple, hoogleraar wiskunde aan Davis, en twee onderzoekers in opleiding, Vogler en Reintjes, tonen aan dat ruimte-tijd niet lokaal plat kan zijn als twee schokgolven met elkaar botsen. Dit is dus een nieuwe singulariteit in de algemene relativiteitstheorie.
Lokale platheid is uiterst belangrijk in een natuurkundige theorie. Als je een bepaalde verstoring, bijvoorbeeld een golfbeweging, uitvergroot, dan wordt de golf veel vlakker. Ga je tot oneindig kleine afstand, dan lijkt de golf een plat vlak. Het gevolg is dat er daardoor geen onhandelbare limieten optreden bij natuurkundige processen. Een zeer kleine verschuiving in positie heeft dan geen extreem groot gevolg. Gebeurt dat wel, dan ontstaat een zogeheten singulariteit. Een wiskundige functie waarbij op een gegeven moment door nul wordt gedeeld, bijvoorbeeld f(x)=1/x, kent een punt (in dit geval nul), waarbij de functie niet gedefinieerd is, of oneindigheden oplevert: nul is voor f(x)=1/x dus een singulariteit. Juist dit is in strijd met een elementaire aanname van de algemene relativiteitstheorie, namelijk dat de ruimte lokaal plat is.

Niet-afgeschermde singulariteit
Er komen meer singulariteiten in de algemene relativiteitstheorie voor, bijvoorbeeld in het binnenste van een zwart gat, maar deze worden ‘afgeschermd’ door een waarnemingshorizon. Niets kan de waarnemingshorizon passeren, behalve dan het zwarte gat in. Daar merken we dus weinig van.
Het vervelende aan deze singulariteit is dat deze ‘naakt’ is, zonder omringende waarneminghorizon dus. Dat betekent dat de wereld op dat punt onvoorspelbaar is. Natuurkundige wetten geven op dit punt onzinnige uitkomsten.

Twee botsende schokgolven
Een schokgolf produceert een abrupte verandering in een vloeistof. Een enkele schokgolf kan echter niet ruimtetijd verregaand verstoren. Vogler simuleerde twee botsende schokgolven. Reintjes toonde echter aan op basis van Voglers werk dat de vergelijkingen die twee botsende zwaartekrachtsgolven beschrijven, een nieuw type singulariteit opleveren, een “regulariteits-singulariteit”.   Een opmerkelijke uitkomst. Zwaartekrachtsgolven zijn zo zwak dat we ze tot nu toe nog steeds niet waargenomen hebben, al worden ze wel voorspeld door de algemene relativiteitstheorie. Het is heel vreemd dat twee zo zwakke verschijnselen een zo sterke vervorming in ruimtetijd kan opwekken. De onderzoekers veronderstellen eveneens dat deze singulariteiten zich kunnen vormen in sterren, als daar zwaartekrachtsgolven doorheen bewegen. Op dit moment zijn de onderzoekers bezig met vervolgonderzoek dat moet aantonen hoe deze singulariteiten zich manifesteren, zodat met waarnemingen deze theorie kan worden bevestigd of verworpen.

Relativiteitstheorie aan vervanging toe
Singulariteiten zijn in feite zwakke punten van een natuurkundige theorie.  Dat zelfs bij een zeer zwak verschijnsel als overlappende zwaartekrachtsgolven al singulariteiten optreden, wijst erop dat de beschrijving van de natuur zoals gegeven door de algemene relativiteitstheorie gebrekkig is. We beschreven al eerder een ambitieus project van enkele Spaanse natuurkundigen waarbij zij probeerden een zwart gat in kwantumtermen te beschrijven. Omdat een zwart gat bij uitstek een relativistisch object is, ontstaat zo als het ware een ‘steen van Rosetta‘ om de relativiteitstheorie in een kwantumtheorie te vertalen. Een tweede hoopgevende ontwikkeling is de ontdekking van een Higgsachtig boson. Mogelijk kan dit deeltje – of deeltjes die later ontdekt worden – dienen om ruimtetijd te beschrijven als een kwantumcondensaat van deze deeltjes. Het zou dan afgelopen zijn  met de singulariteiten. Die komen namelijk niet voor in een kwantumtheorie: deeltjes gedragen zich hier als waarschijnlijkheidswolken.

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

9 reacties

  1. c schreef:

    Als E=mc2 even aangehouden wordt bestaan gravitywaves helemaal Niet. Dat is af te leiden uit deze zelfde fromeule.

    • c schreef:

      Zwaartekrachtgolven of shockwaves kunnen enkel optreden bij plotse hevige massamaterialisaties of desintegraties van massa. Zelfs exploderende zonnen zullen amper wat procentjes van de massa snel (nog uren durende) in energie opzetten dermatig klein van invloed dat dit niet te meten zal zijn op Aarde. Immers de zwaartekrachtinvloed van zelfs hele zonnen die Ons bestrijken elke omwenteling van 24 uur Onzer Aarde zijn nog geen eens geregistreert.

      Laat staan een paar procentjes variatie in die verre massas dan. Zelfs de meermaals dagelijkse enormste zwaartekrachtinvloeden die We kennen … Die van de Maan zijn nog geen eens genoteerd in de gravitydetectors terwijl deze toch de LHC elke dag meer dan een milimeter optilt.

      Ook als een zon uiteen knalt zal de uiteen vliegende massas der steeds diffuser wordende gezamelijke zwaartekracht der fragmenten in de loop der eeuwen niet eens gemerkt worden. dus voor grote afstandsmetingen zal de zwaartekracht afnemen met eeuwen traagheid. Als zodanig dan E=mc2 bedoeld.

      Ook als zodanig E=mc2 bedoeld zijn zwarte gaten die geen emissieloze relativistische objekten zijn maar antimateriezonnen met een dermatig gecomprimeerde zwaartekracht van een groot deel van een voormalige zon in een resulterend veel kleiner inhoud dat geheel het emissiespectrum naar E=m(sg massa)c2 opschuift naar hogere emissiespectra . Naar ook Hogere kernprocessen dan Kernfusies Waar Van de verschijnselen aan de Waarnemingshorizons al een Idee  Geven.

      Niet vanwege welk zwaartekracht Maar Vanwege dat alle Materie op een hoger energienivo is gaan Bestaan en de Atomaire Natuurkunde ter Plaatste veranderd is Naar meer werkzaamheid der sterkere kernkrachten en de zwakkeren opgehouden zijn vrij te bestaan  is het  Emissiespectrum van Antimateriezonnen Ultraviolet en hoger. Dingen als gravitatielensen bestaan ook Niet en Zijn gas en stoflensen.

      * Die hele schrödinger en heisenberg bijeen Vind Ik Maar een stuk eenzijdig gezwam dat van onlogische samenraapsels aaneenhangt. Zo als een kat opsluiten in een eenzijdige toestand van niet óf maar enkel nog een kwestie van “wanneer die gaat etc en dan dat afgezet tegen de vraag of het Heelal op elk gewenst moment voorspelbaar zou zijn. Die hadden beter op hun pakistaansreligiouse kwakzalverbedelbedevaartoorden Touristen verder blijven aanklampen gebleven. https://nl.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dingers_kat    zo blijven We wel achter de jaarlijks miljarden verspillende tbsklanten aan rennen. Heel wat bedelaars van de pakistaanse bedelmentaliteit zijn fors geevolueerd en omhoog gevallen.
       
      Deze Allesverwoestende kwakzalvermentaliteit heeft zich ook Crimineelst in Onze besturen en democratien genesteld als kanker der Mensheid. Opzettelijk persisterend problematiek en Leed in stand houden veroorzaken en verspreiden  om zich aan Ons vol te vreten. Alles omlaag getrokken geperverteert gedegeneerd verziekt om inkomen weelden status en macht ten koste van Ons.
       
      En dan wordt elders Hier nog gevraagd óf We wel eens Last hadden van psychopaten haha….overal vooral Ja…waar van einstein al een hele dure is. Laat staan een jeugdzorg een wetenschap een overheid verzekeringen en Uw huur. Maar ja wat wil je met 52% Valse academisch diplomas al? In pakistan breken de dijken er al van.

  2. jhon schreef:

    Tijd is een variable kan dus nooit in een wiskundige formule gebruikt worden !
    tijd is de schaduw van het heden.
    http://www.bol.com/nl/p/sneller-dan-de-snelheid-van-het-licht/1001004001999238/

    Drs.ir.dr. Nijhoff
    Laatste onafhankelijke intellctueel, dus geen XEROX

  3. Jasper schreef:

    [latex]S = \frac{1}{2}at^2 + V(0)t[/latex]
    Ik deed het toch
     

  4. Henk schreef:

    Tijd is alleen een variabele in de onderlinge relaties/wisselwerkingen tussen natuurkundige fenomenen. Binnen de kwantumveldtheorie bestaat deze variabele niet t.a.v. de velden die overal in het universum aanwezig zijn. Ook de kromming van de ruimtetijd uit de ART is hier dus niet aanwezig.
    Zou dit allemaal wel het geval zijn, dan was ook de constante snelheid van het licht variabel. En dat hebben wij nog nooit kunnen aantonen/waarnemen.

  5. Joe schreef:

    Het is ook altijd het zelfde met de artikelen over Einsteins Theorie “Is de algemene relativiteitstheorie aan vervanging toe?”. Einstein’s Relativiteits theorie is nooit aan vervanging toe, hoogstens incompleet en zal moeten aangevuld worden met een nieuwe theorie. Onthoud Einstein’s Theorie is een aanvulling op Newton’s Theorie en verving deze ook niet, maar bouwde voort op Newton. Willen jullie A.U.B. niet meer de fout maken dat Einstein’s Relativiteits Theorie aan vervanging toe is?

    • c schreef:

      Alleen als u Beloofd Hier met Expliciete Argumenten te komen die overtuigen waarom We einstein niet een Funeral zouden Mogen Geven!

      Begin maar mét: waarom einstein newton aanvulde en Hem dan Supposed Pffffffff… overschaduwde cq aanvulde.

  6. Henk schreef:

    @Meneer C, de relativiteitstheorie van Einstein mag dan omgeven zijn met een hoop wiskunde, de oorspronkelijke publicatie(s) geven ook de uitgangspunten weer. En deze uitgangspunten zijn “gedachte-experimenten” met treinen, raketten, etc. Alle conclusies in de relativiteitstheorie berusten op de analyse in de verhoudingen tussen de (macroscopische) natuurkundige fenomenen. Zelfs de afbuiging van het licht onder invloed van massa zult u hier terugvinden in de vorm van een lichtstraal door een gaatje in de buitenwand van de raket die afbuigt onder invloed van de versnelling van de raket.
    De ontwikkeling van de kwantumveldtheorieën heeft er uiteindelijk toe geleid dat fysici tot de conclusie kwamen dat deeltjes geen krachten en velden genereren, maar dat een paar overal in het heelal aanwezige vector en scalaire velden de deeltjes en secundaire krachtvelden vormen. Dus de secundaire natuurkundige fenomenen komen voort uit die paar primaire velden.
    De relativiteitstheorie van Einstein beschrijft nu juist de onderlinge verhoudingen tussen deze secundaire natuurkundige fenomenen (Einstein leefde namelijk in een tijd dat de fenomenologie in de wetenschap doorbrak. De fysicus Ernst Mach was zijn grote voorbeeld.) Dit valt allemaal overzichtelijk te lezen in de Engelstalige Wikipedia (maar zonder natuurkundige kennis is dat inderdaad niet eenvoudig te lezen/herkennen).
    De relativiteitstheorie is nog belangrijk voor de kosmologie, alhoewel de onderwerpen “donkere materie” en “donkere energie” ook hier roet in het eten blijken te gooien. Binnen de microkosmos is de relativiteitstheorie nog maar van heel weinig belang.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

Advertisment ad adsense adlogger