Archief - Einstein's General Relativity

Ik ben momenteel een boek aan het lezen over Einstein z'n werk.
Daarin wordt dus ook de general relativity besproken. Klinkt allemaal heel mooi... maar ik heb er toch nog mijn bedenkingen bij

Het komt er dus op neer dat zwaartekracht een schijnkracht is, die veroorzaakt wordt door de buiging van ruimte onder invloed van massa en energie. We worden dus aangetrokken tot de aarde door de kromming van de ruimte veroorzaakt door de massa van de aarde.

In men boek wordt dit vergeleken met een trampoline waarop je in het midden een gewicht legt. Alle voorwerpen rollen dan dus richting dat gewicht of in een baan rond dat gewicht. Nu vind ik dit wat vreemd...
Mij lijkt het dat in een vacuum, zonder zwaartekracht, alles gewoon zou blijven waar je het gelaten hebt.

Wat zorgt er dan voor dat die voorwerpen zich richting dat zwaartepunt verplaatsen? Als je dit zou uittesten op aarde is het toch gewoon de zwaartekracht die ze naar beneden trekt? Dus de buiging van de ruimte veroorzaakt door de massa van de aarde trekt aan die voorwerpen. MAAR als je die ruimte nu ook ziet als zo'n 'trampoline'. Waardoor worden de satellieten en de maan dan in hun baan getrokken, of waardoor wordt een skydiver dan richting aarde getrokken? Door nog zo'n 'trampoline'? Wat trekt dan aan die 'trampoline'? Enzovoort...

Is er hiervoor wel een uitleg? (in de bib en op het internet vind ik al niets...)
Kan iemand me doorverwijzen naar een boek/site waarin dit 'probleem' uitgebreid besproken wordt? Of is er hier eventueel een intelligente ziel die me het kan/wil uitleggen?

Geen idee, maar deze topic ga ik wel blijven volgen denk ik

SMa zei:

Is er hiervoor wel een uitleg? (in de bib en op het internet vind ik al niets...)
Kan iemand me doorverwijzen naar een boek/site waarin dit 'probleem' uitgebreid besproken wordt? Of is er hier eventueel een intelligente ziel die me het kan/wil uitleggen?

Klik om te vergroten...

Ik weet niet precies wat je nu vraagt, deels omdat je post op zo'n manier opgesteld is, dat ik vermoed dat je die buiging van de ruimtetijd en zwaartekracht zoals wij die kennen nog teveel door elkaar haalt.

Als je het bv. hebt over een vacuüm zonder zwaartekracht, laat ons stellen dat je het dan hebt over een voorwerp (astronaut) in een ruimteveer. Daar is inderdaad geen zwaartekracht zoals wij die kennen, maar de buiging v/d ruimtetijd wel.

Dat is ook meteen deels antwoord op je vraag i.v.m. hoe hemellichamen in een baan rond een ander hemellichaam gehouden worden. Daarvoor stap je best af van de trampoline-metafoor, maar ga je naar een roulette. Dan ligt het centrale hemellichaam (bv. de aarde) in het centrum en is het hemellichaam in een baan het balletje. Het balletje draait (in de kromming v/d roulette) rond het middelpunt, maar wordt natuurlijk door de zwaartekracht uiteindelijk naar beneden getrokken. Neem nu die zwaartekracht weg (want die is er niet in het ruimtetijd-vlak) en je ziet waarom dingen in een baan rond zwaardere dingen kunnen komen.

Hopelijk heb je hiermee (deels) een antwoord op wat van je vragen.

SMa zei:

In men boek wordt dit vergeleken met een trampoline waarop je in het midden een gewicht legt. Alle voorwerpen rollen dan dus richting dat gewicht of in een baan rond dat gewicht. Nu vind ik dit wat vreemd...
Mij lijkt het dat in een vacuum, zonder zwaartekracht, alles gewoon zou blijven waar je het gelaten hebt.

Klik om te vergroten...

alles ? bedoel je daarmee dat er voorwerpen in je theoretisch vacuum staan ? dan oefenen die een aantrekkingskracht op elkaar uit toch en klopt die theorie toch?


praktisch voorbeeld: de planeten bevinden zich in de ruimte (vacuum)... die oefenen toch aantrekkingskracht op elkaar uit?

of was het dat niet dat je bedoelde ?

Dit zal voor jou wel interessant zijn zeker nu je de Relativiteitstheorie van Einstein leest. Er staat dat duitse fysici de lichtbarrière van 300 000 km per seconde hebben doorbroken.

MAAR als je die ruimte nu ook ziet als zo'n 'trampoline'. Waardoor worden de satellieten en de maan dan in hun baan getrokken

Klik om te vergroten...

Gooi eens een balletje in een ingedrukte trampoline onder een bepaalde hoek (dus niet recht naar het midden van de trampoline). Dat balletje gaat dan ook rond dat middelpunt cirkeltjes draaien en na een tijdje tot in de oorsprong komen. Hetzelfde gebeurd bij planeten. Na x aantal jaar komt bvb de maan ook tegen de aarde geknalt. Het heeft gewoon wat tijd nodig.

laurensvd zei:

Gooi eens een balletje in een ingedrukte trampoline onder een bepaalde hoek (dus niet recht naar het midden van de trampoline). Dat balletje gaat dan ook rond dat middelpunt cirkeltjes draaien en na een tijdje tot in de oorsprong komen. Hetzelfde gebeurd bij planeten. Na x aantal jaar komt bvb de maan ook tegen de aarde geknalt. Het heeft gewoon wat tijd nodig.

Klik om te vergroten...

Recten reportage gezien dat de maan verder van de aarde aan het gaan is en dat daardoor de maan minder invloed heeft op de zee. Dus dan klopt jou verhaal niet. Ik weet niet meer precies wat er over gezegd werd.

laurensvd zei:

Gooi eens een balletje in een ingedrukte trampoline onder een bepaalde hoek (dus niet recht naar het midden van de trampoline). Dat balletje gaat dan ook rond dat middelpunt cirkeltjes draaien en na een tijdje tot in de oorsprong komen. Hetzelfde gebeurd bij planeten. Na x aantal jaar komt bvb de maan ook tegen de aarde geknalt. Het heeft gewoon wat tijd nodig.

Klik om te vergroten...

Fout.

Is dus ff van de situatie uitgegaan dat je alleen het systeem aarde-maan hebt. Het heelal is ntl véél complexer en dus kan het idd goed zijn dat de zon (die vele maal zwaarder is als de aarde) de maan verder weg kan trekken. had ik even niet bij nagedacht

laurensvd zei:

Na x aantal jaar komt bvb de maan ook tegen de aarde geknalt.

Klik om te vergroten...

De maan IS uit de aarde ontstaan, en gaat juist verder van de aarde weg...

Door toedoen van andere krachten kan dit ja. Maar de TS had 't over 't feit dat wanneer je 2 lichamen in een vacuum zet en je dus de trampoline vergelijking gebruikt, de ene toch rond te andere gaat cirkelen. In deze situatie gaat het relatief lichte lichaam dat rond het relatief zware lichaam cirkelt altijd uiteindelijk naar het zwaardere lichaam gaan. Dit is gemakkelijk te verklaren door het behoudt van energie. Een maan-aarde systeem is dus géén perpetuum mobile die oneindig lang kan rond cirkelen of zelfs verder weg gaan (meer potentiele energie creëren) zonder andere invloeden (andere hemellichamen).

Parnakra zei:

Ik weet niet precies wat je nu vraagt, deels omdat je post op zo'n manier opgesteld is, dat ik vermoed dat je die buiging van de ruimtetijd en zwaartekracht zoals wij die kennen nog teveel door elkaar haalt.

Klik om te vergroten...

Ik ga ervan uit dat zwaartekracht helemaal niet bestaat. Zwaartekracht is uitgevonden door Newton, zonder dat hij er ook maar een bewezen reden-van-ontstaan voor kon geven.
Dit is net iets wat Einstein fascineerde. Hij kwam uiteindelijk tot de conclusie dat zwaartekracht niet bestaat en dat we tegen de aarde gedrukt worden door een buiging van de ruimtetijd. Wat dan ook bewezen is door meerdere experimenten.

En over die roulette, net zoals bij een trampoline wordt dat balletje naar het midden gebracht door een helling. Maak van de roulette een platte schijf en je balletje maakt een rechtlijnige beweging tot in het oneindige, ipv de te verwachten cirkelvormige beweging.

rabsi zei:

alles ? bedoel je daarmee dat er voorwerpen in je theoretisch vacuum staan ? dan oefenen die een aantrekkingskracht op elkaar uit toch en klopt die theorie toch?

praktisch voorbeeld: de planeten bevinden zich in de ruimte (vacuum)... die oefenen toch aantrekkingskracht op elkaar uit?

of was het dat niet dat je bedoelde ?

Klik om te vergroten...

Als je volgens de wetten van Newton zou werken, kun je dat idd verklaren dmv een kracht die zomaar uit het niets tevoorschijn komt.
Maar bij Einstein wordt er helemaal niet gesproken over zo'n uit-het-niets-ontstane-krachten, wel over een buiging van de 4-dimensionale ruimte.

Die planeten waarover je spreekt oefenen helemaal geen krachten op elkaar uit, ze buigen enkel de ruimtetijd.

SMa zei:

En over die roulette, net zoals bij een trampoline wordt dat balletje naar het midden gebracht door een helling. Maak van de roulette een platte schijf en je balletje maakt een rechtlijnige beweging tot in het oneindige, ipv de te verwachten cirkelvormige beweging.

Klik om te vergroten...

Als je een roulette in de ruimte zou zetten en je laat je balletje erin rollen, zal het balletje nooit naar het midden gaan. Daar is 'helling' van geen belang.

Net hetzelfde in het tijdruimtevlak, waar de hemellichamen in de 'krater' v/e ander hemellichaam draaien zonder te zakken of stijgen. (dit natuurlijk in een simpel 2-lichamensysteem, als verschillende kraters elkaar overlappen zal het wel iets ingewikkelder worden)

Stel dat je de ruimte opdeelt in een rooster. Als dit ingedeukt wordt door een massa, krommen deze lijnen. Een sateliet die dan een beginsnelheid heeft in een bepaalde richting, bvb loodrecht op zijn valrichting, gaat dan een gekromde baan volgen ipv een rechte baan, waardoor de cirkelvormige beweging kan aangetoond worden. Waarom een vallende appel dan de indeuking "afrolt" en rechtstreeks naar de aarde gaat kan ik dan idd ook niet snappen zoals parnakra ook schrijft. Mss heeft de analogie van de indeuking in de ruimte wel andere consequenties die dit verklaren maar daar weet ik niets van.

We missen een dimensie in ons voorstellingsvermogen om dit "trampolinevoorbeeld" correct in te schatten. Proberen we het toch, dan komen we tot conclusies zoals hierboven dat de maan naar de aarde gaat rollen ed.
Dat is dus fout.
Denk bijvoorbeeld aan de vorm van de ruimte, de ruimte is oneindig groot maar heeft geen middenpunt en geen eindpunt, als je erdoor zou reizen sneller dan de snelheid waarmee het uitdijnt zou je uiteindelijk terugkomen waar je vertrokken bent. Het zou zijn alsof je in gelijk welke richting je reist je in een oneindige donut/tunnel zou reizen. Maar in alle richtingen wel een verschillende.
Probeer het u voor te stellen hé

Aan de topicstarter: ik heb ni echt veel verstand van einstein maar ik snap wel wat ge wilt zeggen. Ik denk dat de vergelijking met de trampoline verkeerd is. Als ge in een trampoline staat dan vormt ge een put door de zwaartekracht en alles rolt naar beneden door de zwaartekracht. Dus allé da slaat op niks denk ik.

Ge kunt het eerder vergelijken met een golf die een eiland raakt denk ik. Die slaat zich volledig rond dat eiland (omdat ze omgeplooid wordt), zo wordt de ruimte ook vervormd en rond de aarde geplooid. De mechaniek erachter is naturlijk iets volledig anders maar kdenk dat ge u zo moet voorstellen wat einstein bedoelt.

Ge kunt het niet écht met iets anders vergelijken aangezien het een volledig op zichzelf staande theorie is natuurlijk, dus tis kwestie van het u kunnen inbeelden en geloven.

Ik vraag mij af, als ge een voorwerp volledig stilhangt in de ruimte (relatief tot het middelpunt van de aarde), 'valt' het dan niet gewoon recht naar de aarde toe?

Voor zover ik begrepen heb uit de theorieën die ik in de middelbare school heb geleerd (en proberen interpreteren heb) is een voorwerp dat in een baan rond de aarde vliegt constant aan het vallen. Echter door zijn voorwaartse snelheid valt het altijd 'naast' de aarde. Anders gezegd, als een object dat in een baan rond de aarde is 100km/h dichter bij de aarde komt dan moet het met zo'n snelheid 'vooruit' vliegen (in een vector die raakt aan de cirkel die de baan rond de aarde volgt) dat die per uur ver genoeg vliegt om via de kromme van de aarde die 100km die hij dan dichter tot de aarde zou moeten zijn opgehoffen heeft (omdat de aarde bol is). Aangezien in de ruimte geen wrijving is, is het gewoon zaak om die snelheid éénmaal te bereiken, als men dan stopt met aandrijving blijft het object in zijn baan, als men zou verder aandrijven (in de vector die raakt aan zijn baan rond de aarde) zou het object verder en verder verwijdert worden van de aarde per omwenteling. Omgekeerd zou het dichter en dichter tot de aarde komen (en landen). Tis moeilijk uit te leggen maar zo stel ik het mij dus voor, wss fout

laurensvd zei:

Waarom een vallende appel dan de indeuking "afrolt" en rechtstreeks naar de aarde gaat kan ik dan idd ook niet snappen zoals parnakra ook schrijft.

Klik om te vergroten...

Ik gebruik nu even het model van de trampoline als ruimtetijd.
Stel dat we even in het systeem zon-aarde werken.

De zon zou dus in het midden van de trampoline een kuil vormen zoals hier al meermaals is gezegd. In die kuil zal de aarde ronddraaien. Maar die aarde zal ook voor een kleine deuk zorgen. Als er nu een object appel in die kleine kuil wordt losgelaten, zal die recht naar de aarde vallen. (Mits de appel niet over de rand van de kleine kuil wordt losgelaten)

Dat is toch mijn interpretatie van de 'General Relativity'.

sneax zei:

Aangezien in de ruimte geen wrijving is, is het gewoon zaak om die snelheid éénmaal te bereiken, als men dan stopt met aandrijving blijft het object in zijn baan, als men zou verder aandrijven (in de vector die raakt aan zijn baan rond de aarde) zou het object verder en verder verwijdert worden van de aarde per omwenteling.

Klik om te vergroten...

Een object in een baan rond een planeet/maan moet af en toe nog wel aangedreven worden. Door stoorkrachten en minimale wrijving (de ruimte is geen perfect vacuüm) wordt de baan van dat object verstoord, en zal het zich na enige tijd in een lagere baan bevinden.

Is het zo dat een raket zich niet kan voort stuwen als het in een vacuum is omdat er geen weerstand is? de raket kan zich nergens tegen afzetten met z'n branders was mijn gedacht.

En waarom zou je tijd kunnen reizen als je sneller dan het licht gaat

De voortstuwing komt niet voornamelijk van het afstoten maar eerder uit het actie-reactie gegeven. Als een raket een bepaalde hoeveelheid stuwstof uitstoot tegen een bepaalde snelheid heeft dit een impuls die de raket in tegenovergestelde richting ook zal uitoefenen. Moest een raket enkel uit afstoten bestaan dan zou het in de atmosfeer ook niet veel voortstuwingsvermogen hebben, aangezien afstoten tegen lucht niet heel efficient is.

edit:

En waarom zou je tijd kunnen reizen als je sneller dan het licht gaat

Klik om te vergroten...

Alles wat we waarnemen is het weerkaatsen van licht. Een zonnestraal die op een object terechtkomt weerkaatst op ons netvlies en zo zien wij dit object. Als je dan sneller als het licht gaat zie je de stralen van "vroeger". Zo observeer je dus het verleden. Een goed voorbeeld hiervan is wanneer je met een telescoop heel diep het heelal inkijkt. De lichtstralen die we daarvan opvangen zijn al miljoenen jaren onderweg. Het geen we dus zien is niet wat er zich daar nu afspeelt, maar wat er daar miljoenen jaren geleden afgespeeld heeft.