300 miljard keer sterkere zwaartekracht dan op Aarde!

Door Candice Simionescu gepubliceerd in Wetenschap en onderwijs

300 miljard keer sterkere zwaartekracht dan op Aarde!

Als je dat leest en het probeert te bevatten … dan gaat dat laatste je echt niet lukken, want daar valt geen voorstelling van te maken. Dat moet dan dus wel een planeet, of ster zijn van een echt ongekende omvang. Maar dus niet … het is maar twee keer zo zwaar als de Zon en het heeft een diameter van slechts 20 km en meer niet …. maar met een zwaartekrachtveld van 300 miljard keer die van de Aarde. Alle materie in de kern is zo krachtig samengeperst dat een stukje ter grootte van een suikerklontje al meer dan een miljard ton weegt. En een miljard ton in kg schrijf je zo: 1.000.000.000.000 kg.

Gemiddeld wegen mensen 75 kg. Oftewel een blokje ter grootte van een half suikerklontje uit dit bizarre voorwerp weegt gewoon net zoveel als alle mensen op Aarde.

Waar heb ik het over?

In 2013 ontdekten een scala aan ruimtetelescopen, waaronder de Very Large Telescope in Chili, een heel bijzonder object op een afstand van hooguit 7.000 lichtjaar en dat is dus zo'n 66.500.000.000.000.000 km. Het ging dit keer om een piepkleine, maar dus absurd zware, neutronenster die 25 keer per seconde (90.000 keer per uur) om haar as tolt en om de 150 minuten – twee en een half uur – wentelt een witte dwergster om deze neutronenster heen.

Uit Wikipedia:

Een pulsar is een snel ronddraaiende neutronenster die elektromagnetische straling uitzendt. Deze straling wordt op de aarde waargenomen in de vorm van snelle pulsen. De naam stond origineel voor pulserende radiobron (pulsating radio-source).

Een neutronenster is het eindstadium van een ster waarvan de kernmassa na de implosie tussen 1,4 en zo'n 3 maal die van de zon bedraagt. De maximale massa van een niet roterende neutronenster is 2,16 maal de massa van de zon. En roterende neutronensterren kunnen nog een iets grotere massa hebben.

We hebben het hier over een pulsar met de echt ‘mooie’ naam Pulsar PSR J0348+0432 en die zend dus radiogolven uit die we hier op Aarde kunnen ontvangen.

Deze pulsar kwam niet zomaar ineens tot leven, want het is niets anders dan een overblijfsel na een eerdere supernova-explosie. Maar deze zwaartekrachtgigant staat wel bekend als de tot dusverre zwaarste neutronenster.

En de witte dwergster die eromheen cirkelt ... is ook apart. Dit is dus namelijk geen gewone ster, maar niets anders dan een gloeiend overblijfsel van een veel minder zware ster die zijn atmosfeer afgestoten heeft en langzaam aan het afkoelen is.

Kent u deze nog?

Dit is de bekende relativiteitstheorie van Einstein.

Maar Einsteins relativiteitstheorie bestaat uit twee delen. De speciale relativiteitstheorie uit 1905 en de algemene relativiteitstheorie uit 1915.

Speciale relativiteitstheorie:

In het kort betekent deze formule gewoon dat energie (E) en massa (m) van plaats kunnen verwisselen. Energie kan vastgehouden worden in materie met een massa, en deze energie kan dan later weer vrijkomen.

Algemene relativiteitstheorie:

Zware objecten kunnen de ruimtegeometrie veranderen. In plaats van de zwaartekracht te beschouwen als een resultaat van massa die massa aantrekt – zoals Isaac Newton deed – opperde Einstein dat de ruimte zich rond voorwerpen van wisselende zwaarte kromt.
 

Deze foto laat de algemene relativiteitstheorie goed zien.

De Aarde – het zware voorwerp – ligt zeg maar in een door de Aarde gecreëerde kuil op een matras in het Universum en op een afstandje draait de Maan om de Aarde heen. Door het gewicht van in dit geval de Aarde vormt er zich een kuil in dat stukje Universum matras en de ruimte daaromheen – en waar we de Maan vinden – kromt zich rond dat zwaarteveld van de Aarde en onze Maan komt op deze wijze in een soort van ronddraaiende spiraal terecht richting het zwaartepunt – de Aarde – en zal dus op den duur (niet morgen of overmorgen of volgend jaar) door de Aarde worden genuttigd.

Onze Maan ligt zelf ook op een - dus door mij genoemd - Universum matrasje, maar om de Maan heen draaien geen ruimtevoorwerpen, maar anders zou daar hetzelfde mee gebeuren en dat is de absoluut meest eenvoudige, maar wel kloppend, uitleg die te geven valt over de algemene relativiteitstheorie.

Canny, er zijn slimme geleerden die zeggen dat de Maan op den duur verder en verder van de Aarde zal komen te zweven en jij beweerd nu van niet! Hoe zit dat? Dat is heel simpel. Die mensen beweren het en ik toon aan wat Albert Einstein heeft bewezen en aangetoond!

Als er één iets is waarbij de kennis van de algemene relativiteitstheorie echt van belang is, dan is het bij afstand en plek bepalen via het GPS systeem. Global Positioning System,

Hoezo dat? Dat ga ik uitleggen … en als zijnde van oorsprong dus uitzetster/maatvoerster en in die hoedanigheid gewerkt hebbend met GPS, weet ik daar wel wat van af. Als ik dat niet zou weten, dan zou mijn carrière een mislukking zijn geworden en geen succes wat het nu dus wel geworden is. Maar ik ga het simpel proberen uit te leggen.

We hebben nodig satellieten en die vinden we dus op 20.000 km boven de Aarde. Een gps-systeem krijgt informatie van satellieten die in een vaste baan om de aarde draaien. Als je ergens op de aarde staat, mag overal zijn, zoekt je gps naar de positie van de satellieten op precies dat moment. En dat bepalen kent een nauwkeurigheidsgraad van een paar meter.

Dan zijn er twee zaken die van belang zijn. De bewegingssnelheid van satellieten t.o.v. de ruststand op Aarde van de persoon die zijn plek wenst te bepalen. Die bewegingssnelheid is sneller dan onze doorgaande ruststand op Aarde. En de tijd van een satelliet gaat daardoor 7 microseconden langzamer dan op aarde. Is ingewikkeld, maar om dat helemaal uit te leggen is dit niet het juiste artikel. Maar ik ga er absoluut nog wel eens dieper op in, omdat ik dat heerlijk vind om over te schrijven.

Wat echter van net zo’n groot – of zelfs groter – belang is, is het gravitatieveld. Op 20.000 km is de zwaartekracht vier keer zo laag als hier op het aardoppervlak en dat betekent dat de tijd 45 microseconden sneller gaat. Als je die twee getallen corrigeert, gaat de tijd op een satelliet dus 38 microseconde sneller. Dat lijkt niet zo heel veel, maar als je het omrekent in afstand, dan betekent 38 microseconden tijdverschil gewoon een onnauwkeurigheid van om en nabij 11 kilometer per dag. En dat is best wel vrij veel.

Als je de relativiteitstheorie niet zou kunnen begrijpen en de tijdsverschillen niet zou kunnen corrigeren, zou een gps-systeem compleet onbruikbaar zijn. Yep, mijn baan was moeilijker dan het werk van een vakkenvuller bij AH of dan het werk van een putjeschepper. Maar wat wel net zo belangrijk werk is, want als ze er niet zouden zijn kon ik gewoon niet bij AH mijn boodschappen doen en zou ik verhongeren, want andere supermarkten komen niet voor in mijn leven. En geen putjesscheppers daar moet je ook niet aan denken, want wat zij doen is veel belangrijker dan de lucht die daarbij vrijkomt. Is gewoon ook belangrijk werk.

Maar nu weer terug naar ons zware vriendje:

Qua zwaartekracht is PSR J0348+0432 dus werkelijk een meeer dan extreem object, zelfs in vergelijking met andere pulsars die zijn gebruikt om Einsteins algemene relativiteitstheorie nauwkeurig op de proef te stellen. En die theorie verklaart zoals uitgelegd de zwaartekracht als een gevolg van de kromming van de ruimte-tijd door de aanwezigheid van én massa én energie.

Met dit zo astronomische zwaartekrachtveld onderwierp die pulsar die theorie meteen aan de strengste toets ooit. Zo'n compacte dubbelster zendt dus zwaartekrachtgolven uit en verliest daardoor dus energie. En dit leidt ertoe dat de afstand tussen de beide objecten gewoon heel langzaam verkleint en dat hun omlooptijd afneemt.

En nu komt de werkelijke genialiteit van Albert Einstein (was maar een Jood en zou normaal in Auschwitz of een ander vernietigingskamp terecht zijn gekomen) echt heel duidelijk aan het licht, want waarnemingen van die witte dwerg toonden een verandering in de omlooptijd van 8 miljoenste van een seconde per jaar aan.

En laat dat nou precies zijn wat Einsteins theorie voorspelt!

*Candice*

05/07/2019 09:40

Reacties (4) 

1
05/07/2019 14:56
Knap artikel weer.
En ook nog eens goed uitgelegd.
1
05/07/2019 23:42
1
05/07/2019 14:11
Mega interessant!
1
05/07/2019 23:42
Absoluut.
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert