Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter

Plaats een reactie

Je mail wordt niet openbaar getoond. Het wordt enkel gebruik voor contact of notificatie vanuit het beheer.

🗨️ Wat vind jij? Stel direct je vraag of geef je mening – zonder registratie. Je reactie zet het topic weer bovenaan bij 'Laatste posts' en trekt snel nieuwe reacties aan🔥. Mocht je als vaste bezoeker willen reageren, dan kun je je ook registreren.

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vragen te beantwoorden.

Noor heeft 10 knikkers. Ze verliest er 4 in het gras. Hoeveel heeft ze er nog?

Antwoord: (vul een getal in)

Er zitten 5 vogels op een hek. Twee vliegen weg. Hoeveel blijven er zitten?

Antwoord: (vul een getal in)

Weergave uitklappen Voorafgaande berichten: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Gast » wo 17 sep 2025, 00:23

Jep.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » di 16 sep 2025, 12:51

@2up1down,

Aha, eindelijk!
Weeral een misleidend gevolg door "coordinaten stelsels" .... de zoveelste !

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Gast » di 16 sep 2025, 04:10

Regor schreef: ma 15 sep 2025, 18:54 @2up1down,

Vertragen fotonen dan als ze een zwart gat naderen ..... volgens U ?
Niet echt nee, fotonen en alle massaloze deeltjes/objecten kunnen enkel bestaan bij c, al is zit dat voor gluonen wat anders vanwege kwantumfysica.

Het Shapiro Delay of gravitational time delay effect is wel echt. Wat niet betekent dat het licht of de bundel fotonen vertaagt, maar dat de geodetische baan in de gekromde ruimte-tijd langer is dan in vlakke ruimte.
Vanuit ons coördinaten perspectief arriveert het dus wel echt later. Maar een foton zelf “voelt” nooit een vertraging.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » ma 15 sep 2025, 18:54

@2up1down,

Vertragen fotonen dan als ze een zwart gat naderen ..... volgens U ?

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Gast » ma 15 sep 2025, 18:10

De natuurconstanten c staat voor de lokaal gemeten lichtsnelheid in vacuüm.

Maar net als alles kan ook licht en dus fotonen een "coördinaten waarde" hebben, zoals bijvoorbeeld voor tijd; proper time en coordinate time; eigentijd en coördinatentijd, vanwege in dit geval gravitationele tijddilatatie.

Dus lokaal is is de lichtsnelheid in vacuüm c, maar vanaf ver weg uit een ander referentieframe bekeken, hoeft deze lichtsnelheid niet gelijk aan c te zijn.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Coordinate_time

Zie bijvoorbeeld Shapiro Delay. Op Wikipedia of zo.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » ma 15 sep 2025, 10:17

@Nes*

Ik ben absoluut geen deskundige ....... verre van zelfs !

Heb het wat moeilijk met ...." de fotonen worden trager "
Als ik het goed voor heb ..... en ik nader een zwart gat, dan vertraagt mijn tijd tot ze stilstaat .... waarbij ik zo snel beweeg als c, de snelheid van de fotonen .... die nog altijd c is.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Nesciyolo » zo 14 sep 2025, 22:07

Ik weet dat we "afgesproken" hebben dat we niet meer zouden kijken naar het effect van gravitatie. Maar ik wil toch deze video met jullie delen. Het aardige van Veritasium video's is dat ik vaak de eerste paar minuten (min of meer) kan volgen, maar dat ze na een tijdje boven mijn petje lijken te gaan.
Maar als ik dan naar een andere video kijk over een gerelateerd onderwerp blijkt dat ik er toch wat van opgestoken heb.
Anyway in deze video worden wat aspecten van zwarte gaten behandeld. Al in het begin wordt verwezen naar gravitationele tijdvertraging. Daarbij lijkt me dat gesuggereerd wordt dat die komt door de kromming van de ruimte, en niet door de versnelling.
Er wordt beschreven hoe de tijd van de persoon die in het zwarte gat valt vertraagt.
Ze maken daar ook een (denk ik) "fout" die later in de video gecorrigeerd wordt. De presentator zegt namelijk dat we als toeschouwer nooit kunnen zien dat iets daadwerkelijk in het zwarte gat terecht komt, omdat naarmate de Schwarzschild horizon dichterbij komt de fotonen niet meer kunnen ontsnappen en dus het ruimteschip voor altijd buiten het zwarte gat lijkt te blijven. Maar, zeggen ze, het beeld zal vervagen omdat er op een bepaald moment een "laatste foton" moet zijn dat uitgezonden wordt.

Ik denk dat dat incorrect is (ze zeggen het later in de video ook anders), omdat: De fotonen worden trager nabij het zwarte gat totdat ze op de horizon helemaal niet meer kunnen ontsnappen. Ik denk (en de experts mogen me corrigeren) dat er een steeds grotere roodverschuiving in het licht zal zijn en dat dat "laatste foton" oneindig lang onderweg is en oneindig "roodverschoven" is als het de waarnemer bereikt. Het beeld van het ruimteschip zal dus inderdaad oneindig lang aan de horizon blijven, maar het beeld wordt steeds roder en steeds lichtzwakker, totdat het uiteindelijk praktisch niet meer te zien is.



In het Nederlands hebben we 2 woorden voor gravitatie en zwaartekracht. Misschien kunnen we gaan zeggen: gravitatie is geen kracht maar kromming van de ruimte-tijd en zwaartekracht is de kracht die we ervaren als resultaat daarvan.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » do 11 sep 2025, 09:46

@wnvl1,

Dank U,

Ik kreeg van U al de formule voor het klok verschil tussen punten op afstand r1 en op afstand r2
Natuurlijk werkt in mijn hypothetisch situatie de gravitatie theoretisch tot in het oneindige ...... en kan de klok Y niet op een gravitatieloos punt staan.
Ik zal toch effen opnieuw kijken naar uw formule en r2 als oneindig stellen....... om vast te stellen wat X/Y wordt.
(bij gelegenheid, want ik ben materialistisch met nogal veel bezig, ST is maar een (verslavende) hobby)

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » do 11 sep 2025, 09:11

@2up1down,

1. Dank U, voor uw altruistische houding mij / en terzelfdertijd anderen, nog het één en het ander duidelijk te willen maken.
2.Ik en wellicht vele anderen ergeren zich aan het feit dat "de werkelijkheid" afhangt van de plaats en de toestand van een
waarnemer.
Stelt U voor ....... DE WERKELIJKHEID HANGT AF VAN DE WAARNEMER, ofte "ieder zijn waarheid".
Er bestaan dus zoveel werkelijkheden als er waarnemers zijn volgens U!
Er is maar één werkelijkheid ..... die door alle waarnemers helaas "anders / verschillend" vastgesteld worden.
Dat is de enige juiste uitdrukking van het fenomeen.

(Ik gebruik weer hoofdletters ....... omdat ze ter beschikking zijn in de software, zo simpel is dat ..... anders kan men ze best
verwijderen uit de software)
3. Ik kan niet en wil niet AI gebruiken .....ik wil (voorlopig) nog niet converseren met een quasi oneindig grote robot data - surver !
4. Wat betreft X en Y in de geschetste hypothetisch omstandigheden heeft wnvl1 daar al in zijn vorige posts heel "to the point"
op gereageerd.
U herhaald de uitleg in uw laatste 5 punten ........ dank U, maar dat was dus niet nodig, ik neem (dus) aan dat U vorige posts van
wnvl1 niet gelezen heeft, ik wel.

Oh ja, hoog begaafd zijn heeft ook zijn nadelen, vraag dat maar aan mijn vrouw, sorry. 8-)

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Gast » do 11 sep 2025, 03:25

Regor schreef: wo 10 sep 2025, 20:06 @2up1down,
Veel deskundigen "wentelen" zich met genoegdoening in hun eigen kennis, en ventileren het met genoegen.
Dat denk jij, zo komt het soms ook bij mij over, maar het is invulling. Je "moet" nooit invullen voor een ander. (Hoe onmogelijk soms ook.)
De kunst is korte antwoorden en korte uitleg die "to the point" zijn.
Volume is voor mij bijzaak.
Waarom gebruik je dan niet gewoon ChatGPT oid? Maar laat je het vooral wnvl1 telkens doen, natuurlijk kan hij het beter toelichten, want hij is duidelijk meer thuis in de materie.
Maar voor heel veel van de vragen die je stelt kun je prima zelf uitkomen met een AI chat.

Alleen kennelijk ben je een beetje forumvragenstellen-verslaafd oid ;)

Ook hangt dat er natuurlijk vanaf tenzij je misleidende overgesimplificeerde, maar gemakkelijk te volgen, onzin willen leren begrijpen.

Ik neem aan dat iedereen die jou probeert te helpen met de vele vragen zo veel mogelijk "to the point" is, en zo simpel/toegankelijk mogelijk, maar niet te simpel (mag ik hopen). Ockham’s Razor dus. Voor sommige vraagstukken kun je geen juist of goed antwoord verwachten, of een ander geven, van 3 alinea's, dat moet je niet verwarren met "to the point".

Bovendien is nu eenmaal niet iedereen evengoed in natuurkunde, net als niet in muziek of tapdansen. En is een te kort antwoord sneller misleidend. Je de illusie te geven "het wel te begrijpen", want het lijkt zo logisch en is zo gemakkelijk.
U schrijft:
"Daarom bestaat er geen natuurlijke manier om een “halverwege”-moment in een Schwarzschild-ruimte te definiëren, en kun je X en Y alleen vergelijken nadat de klokken samenkomen of via een gekozen coördinatenstelsel."

Is dat nu zo moeilijk om in de volledige vraag .... het feit dat het hypothetisch is te onthouden in al de elementen van de vraag.

(Het is makkelijker en beter even op te zoeken/uit te zoeken.)

Als ik stel dat men de 2 klokken stilzet (X en Y) ...... en ze op een willekeurige plaats samenbrengt om het verschil vast te stellen .... is dat toch simpel en duidelijk!!!

De weg dat zij volgen naar het "meeting" point speelt geen rol meer ..... WANT DE KLOKKEN STAAN AL STIL.

(Ik versta het zonder hoofdletters denk je niet?)

En halfweg in een systeem met 1 massa in het universum en een klok op afstand (zoals geschetst in mijn vraag) is gewoonweg wel mogelijk ..... denk ik.
Dat (eerste) schrijven we allemaal, PP, wnvl1 met een korte uitleg hieronder.

Aangenomen dat je dat niet begrijpt helpt misschien een iets uitgebreidere (dan heb je mooi een voor jou "to the point" uitleg en een voor jou omslachtige(?):

In jouw scenario met klok \(X\) op de aarde en klok \(Y\) ver weg (oneindig ver weg voor een vlakke ruimtetijd/geen gravitatie) stel je een “halverwege”-moment (of afstand als je dat wilt) om een lichtsignaal te laten vertrekken dat beide klokken gelijktijdig start. In gekromde ruimtetijd is dit dus niet objectief te definiëren. Want:

Elke klok tikt zijn eigentijd \(\tau\) langs zijn wereldlijn: \(d\tau^2 = -g_{\mu\nu} dx^\mu dx^\nu\).
Deze tijd is lokaal, zonder dat de klokken samenkomen, bestaat er geen fysiek objectief moment om hun wijzerstanden te vergelijken. Een “halverwege”-moment langs een lichtpad is dus zoals gezegd niet invariant.

De kortste verbinding tussen \(X\) en \(Y\) is een geodeet. Stel dat deze geodeet wordt beschreven door \(x^\mu(\lambda)\) met parameter \(\lambda \in [0,1]\), dan is het concept “halverwege” in coördinatenruimte \(\lambda = 0.5\). Maar deze coördinaten zijn arbitrair, onder een andere coördinatentransformatie \(\tilde{x}^\mu = f^\mu(x^\nu)\) ligt datzelfde punt op een totaal andere plek. Een fysisch invariant halverwege bestaat dus niet.

Een lichtsignaal kan theoretisch verder wel gebruikt worden om klokken te synchroniseren volgens een gekozen coördinatensysteem. De tijd van uitsturen bij \(\lambda = 0.5\) geeft echter slechts een conventionele simultane start, geen fysische onveranderlijk halverwege-moment/afstand.

Savvie?

Eventueel nog: In jouw geval, waarbij \(Y\) zich op grote afstand bevindt (oneindig zoals gezegd, maar dit zal ook voor astronomische afstanden gelden), beïnvloedt de uitdijing van het heelal de coördinaten van het halverwege-punt, waardoor een “halverwege” lichtsignaal praktisch niet exact te berekenen is zonder extra conventies.

Dus in gekromde ruimtetijd bestaat er geen fysisch invariant "halverwege" tussen twee niet-samengekomen klokken. Eventuele “halverwege”-definities zijn altijd conventioneel en coördinatenafhankelijk. Einstein-synchronisatie werkt lokaal, maar lost dit probleem niet op op astronomische of theoretische schaal.
Voel U niet verplicht om te reageren aub.
Als laatste nog even na een hoop vragen aan mij gericht. Tjonge. Heb je zelf echt niet door dat dat wat als trolgedrag overkomt? (Ik hou het maar op onrijpe afweermechanismen, al is dat dus bijna invullen.)


Stel nu trouwens, waar je meer aan hebt ....... denk ik ....... dat:

Klok X op Aarde en klok Y dichtbij. Dan kun je een geodetische afstand berekenen in het Schwarzschild-veld van de aarde, en met de formules van gravitationele tijddilatatie en speciale relativiteit de verhouding X/Y bepalen.

Het “halverwege”-punt kan dan ook praktisch gedefinieerd worden, bijvoorbeeld, zoals je voorstelt, door het uitzenden van een licht- of radiosignaal om beide klokken te starten.

Je kunt dan lezen over hoe voor GPS klokken gesynchroniseert worden, want GPS doet iets analoog: lokale Einstein-synchronisatie in het aardse zwaartekrachtsveld, met correcties voor beweging en gravitatie.

Dat is dan een concreet, reëel voorbeeld wat laat zien dat deze theoretische discussie over “halverwege” en Einstein-synchronisatie niet helemaal abstract hoeft te blijven, zolang het om een praktisch systeem gaat met relatief dichtbije klokken.


Meteen maar een analytische uitwerking (kort door de bocht), met hulp van AI:

1. Model: Stel de Aarde als niet-roterend puntmassa (Schwarzschild) en Y ergens in “nabij-ruimte” (niet extreem ver). Ruimtelijke kromming wordt dan alleen door de Aarde bepaald. Uitdijing van het heelal kun je verwaarlozen.

2. Geodeten: De wereldlijn van een vrij vallende of stilstaande klok in een Schwarzschild-veld wordt bepaald door de geodetvergelijkingen van GR. Voor een klok die stilstaat op een vaste radius \(r\) geldt voor de tijdcomponent:
\(g_{tt} = 1 - \frac{2GM}{rc^2}\)
Daarmee kun je de verhouding van eigentijd \(\tau\) bepalen.

3. Eventuele Einstein-synchronisatie.

4. Integreren: Voor X op Aarde en Y in nabij-ruimte:

\(\tau = \int \sqrt{g_{tt}} dt = \int \sqrt{1 - \frac{2GM}{rc^2}} dt\)

5. Resultaat: Zo krijg je de verhouding van kloksnelheden \(d\tau_X/dt\) en \(d\tau_Y/dt\), en daarmee kun je ook een “halverwege”-moment berekenen als je een gelijktijdig startpunt kiest via een signaal.

Het is conceptueel niet moeilijk, maar wiskundig wordt het flink zodra je exact wilt uitrekenen (geodeten oplossen, integralen van \(g_{\mu\nu}\), etc.). Dat laat ik aan jou over.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door wnvl1 » wo 10 sep 2025, 23:36

Het halverwege punt waarnaar verwezen wordt is verschillend afhankelijk van het soort waarnemer. Een stilstaande waarnemer meet zijn afstand langs een \(t = \text{const}\) lijn met de integratie

$$
L = \int_{r_1}^{r_2} \frac{dr}{\sqrt{1 - 2GM/r}}.
$$

Een vrij vallende waarnemer zijn simultane vlakken zijn “scheef” ten opzichte van de Schwarzschild-tijd. Daardoor loopt zijn integraal over een ander pad in de ruimtetijd. Het resulterende halverwege-punt in coördinaten \((r,t)\) zal niet hetzelfde zijn als bij de stilstaande waarnemer.

Als je nu uitgaat van een waarnemer op oneindig die een vlakke ruimte ziet, dan is dat punt halverwege wel eenduidig gedefinieerd, denk ik. Maar verbeter mij maar als het anders geformuleerd moet worden.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » wo 10 sep 2025, 20:06

@2up1down,

1. Het bijleren via eigenstudie is tijdverslindend en eindeloos ...........waarom zou men dan nog moeten / willen vragen stellen op ST.
2. Ik stel vast dat men in de inhoud van de posts evenveel in herhaling valt dan de vragensteller met zijn vragen.
En trouwens ..... meestal zijn de vragen met iets bijkomend dan de vorige.
Het lijkt mij behoorlijk eenvoudig om gewoon wetenschappelijke uitleg klakkeloos over te nemen.
Het is veel moeilijker voor jullie deskundigen om begrijpelijke duiding te geven.
Veel deskundigen "wentelen" zich met genoegdoening in hun eigen kennis, en ventileren het met genoegen.
De kunst is korte antwoorden en korte uitleg die "to the point" zijn.
Volume is voor mij bijzaak.
3. De posts van wnvl1 zijn daar een perfect voorbeeld van.
4. U schrijft:
"Daarom bestaat er geen natuurlijke manier om een “halverwege”-moment in een Schwarzschild-ruimte te definiëren, en kun je X
en Y alleen vergelijken nadat de klokken samenkomen of via een gekozen coördinatenstelsel."
Is dat nu zo moeilijk om in de volledige vraag .... het feit dat het hypothetisch is te onthouden in al de elementen van de vraag.
Als ik stel dat men de 2 klokken stilzet (X en Y) ...... en ze op een willekeurige plaats samenbrengt om het verschil vast te
stellen .... is dat toch simpel en duidelijk!!!
De weg dat zij volgen naar het "meeting" point speelt geen rol meer ..... WANT DE KLOKKEN STAAN AL STIL.
En halfweg in een systeem met 1 massa in het universum en een klok op afstand (zoals geschetst in mijn vraag) is gewoonweg
wel mogelijk ..... denk ik 8-).
4. Voel U niet verplicht om te reageren aub.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Gast » wo 10 sep 2025, 18:38

Ik begrijp dat het om een hypothetische situatie gaat en natuurlijk mag dat, dat wordt voortdurend gedaan.

Maar zoals ik in mijn eerdere bericht al probeerde uit te leggen, komt het er in het kort op neer dat:

- Eigentijd altijd lokaal is; een klok tikt langs zijn eigen wereldlijn.

- Zonder gemeenschappelijke gebeurtenissen is er geen objectief moment om twee klokken “naast elkaar te leggen”, en een halve afstand of geodeet verandert daar niets aan.

- Coördinatietijd kan gebruikt worden om een vergelijking te maken, maar dat is arbitrair en conventioneel, geen fysisch verschil.

- Daarom bestaat er geen natuurlijke manier om een “halverwege”-moment in een Schwarzschild-ruimte te definiëren, en kun je X en Y alleen vergelijken nadat de klokken samenkomen of via een gekozen coördinatenstelsel.


Het is moeilijk dit nog verder te vereenvoudigen zonder de essentie van algemene relativiteit weg te laten. Technische details en jargon zijn al zoveel mogelijk weggelaten.

Dus tja, mijn advies en ik ben eerlijk gezegd ook van mening dat als je dit niet begrijpt, zul je je echt wat meer moeten inlezen en tijdens het lezen vragen stellen over wat je niet snapt. Dat is veel effectiever voor het leren van algemene relativiteit.

Ik merk zelf dat alsmaar doorvragen vermoeiend wordt en het begrip er niet altijd duidelijker op maakt. Daarom is het goed om eerst zelf de basis te verkennen, en daarna gericht vragen te stellen.

Maar misschien weet wnvl1 of iemand anders het je wel duidelijk te maken.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » wo 10 sep 2025, 11:28

@Allen,

Dank jullie,
Ik ben mij er terdege van bewust dat zowel "veel" vragen, van wie dan ook, als "veel" antwoorden van deskundigen herhalingen zijn
die gedeeltelijk of geheel reeds aan bod gekomen zijn op het forum.
Ook ikzelf bezondig mij daaraan..... wat betreft de vragen. 8-)
Ik troost mij met de gedachte, dat het leven niets anders is dan een een (niet) eindeloze herhaling.

Re: Tweelingen (paradox ?) bij circulaire beweging

door Regor » wo 10 sep 2025, 11:22

@2up1down,

Dank U,
Hierbij nog even herinneren dat het om een vraag ging / gaat van een "hypothetische" situatie ... wat ik denk, nog altijd kan / mag.
Ik stelde één (1) massa, de niet draaiende aarde .... en niet de werkelijke situatie in het universum.
DUS :
De afstand (geodeet) tussen de twee klokken is een rechte lijn ...... denk ik...... dus kan de halve afstand bepaald worden.
Als het geen rechte lijn is, is de lengte wellicht berekenbaar ...... en dus ook de halve lengte.
(En als ook dat niet zou kunnen ....... dan kan men volgens de ART nooit " een halve lengte" bepalen / berekenen ... klopt dat ?)

Verder starten en stoppen de klokken gelijktijdig door het reeds verduidelijkte systeem.
Eénmaal dat ze stilstaan..... mag men ze naar een willekeurig punt brengen, waar en bij wie dan ook om ze te vergelijken.
(Deze verplaatsing verandert de "wijzerstand" van de klokken niet meer).

Wat mij bedoeling was was om via de kloksnelheid op een massa ....... de kloksnelheid te kunnen bepalen / berekenen op een oneindige afstand waar de gravitatie nagenoeg nul is.
Deze kloksnelheid "Y" dacht ik dan te mogen beschouwen als een universele kloksnelheid in elk gravitatieloze plaats in het universum ...... wat blijkbaar niet bestaat (zie mijn post aan wnvl1).
(Hopelijk zitten er niet te veel ongerijmdheden in mijn post).