flappelap
Artikelen: 0
Berichten: 1.356
Lid geworden op: za 30 dec 2017, 10:49

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Pas las ik in een boek over de ART iets dat hier mogelijk uitkomst kan bieden. Met vallende liften kun je een deel van de lichtbuiging verklaren maar er is een aspect van de buiging dat daarbij buiten beeld blijft en dat is het feit dat opeenvolgende liften niet alleen naar beneden vallen maar bij het gravitatieveld van een hemellichaam ook naar elkaar toe vallen. En dat geeft een extra ruimtelijke kromming die je op basis van de infinitesimale liftcabines alleen niet terugziet.
Dat zijn de eerder genoemde getijde-effecten.

Ik lees hier, http://www.mathpages.com/rr/s8-10/8-10.htm,

"Second, not only was Einstein not in possession of the full field equations, he didn’t yet know the exact spherically symmetrical vacuum solution, something which was found by Schwarzschild less than a month later (working at his post on the Russian front, as discussed in Section 8.7). For this reason, Einstein worked with just an approximation to the spherically symmetrical solution of the (vacuum) field equations."

Ik vermoed dat Einstein op een manier zoals ik die eerder beschreef de bolsymmetrische metriek gebruikte in de zwakke veldenlimiet. Hij had zelf betrekkelijk eenvoudig kunnen bedenken dat deze oplossing een 1e orde benadering was van een exacte oplossing (die van Schwarzschild), maar:

"Given the high degree of symmetry in this case, it actually isn’t difficult to determine the exact solution from the field equations (or even from Kepler’s third law, as discussed in Section 5.5), but Einstein hadn’t expected any simple exact solution to exist, so he hadn’t looked very hard. (He replied to Schwarzschild’s letter “I would not have thought that the strict treatment of the mass-point problem was so simple”.)"

Hij had dus verwacht dat de exacte oplossing veel ingewikkelder was, en waarschijnlijk was hij ook uitgeput.
Gebruikersavatar
HansH
Artikelen: 0
Berichten: 4.664
Lid geworden op: wo 27 jan 2010, 14:11

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

mbt #255
Dan zou dus de aanname zijn dat 2 lichtstralen die parallel beginnen ook altijd parallel moeten lopen omdat dat zonder zwaartekracht ook gebeurt en je volgens het equivalentieprincipe geen onderscheid kunt maken tussen. Dan zou je op basis daarvan de kromming kunnen uitrekenen.
Punt is wel dat volgens het plaatje wat in  #204 staat (vanuit bijgaande link aldaar) een extra kromming tov Newton geeft die om te beginnen 0 is als het licht op de kortste afstand zit van de massa (x/R=0), daarna een maximum extra kromming geeft die daarna weer afneemt.
Het effect vaan vallende liften die naar elkaar toebewegen heb je ook al voor x/R=0 en wordt daarna alleen maar kleiner omdat de afstand tot de massa toeneemt. Dat is dus niet in overeenstemming met het plaatje dus moet het een ander effect zijn volgens mij. (evenals mijn veronderstelling in #135 en #251 die voor elk punt zou leiden tot verdubbeling van de kromming ook niet aan het plaatje als de extra kromming en maximum heeft op x/R=0.5 ). Vraag me trouwens ook af of dat plaatje ooit is gechecked aan de hand van een praktijkmeting trouwens, dus hoe zeker is het dat het klopt? 
flappelap
Artikelen: 0
Berichten: 1.356
Lid geworden op: za 30 dec 2017, 10:49

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

HansH schreef:Mijn startpunt zou bij voorkeur zijn het punt waar Einstein ook gestart moet zijn,voordat er formules waren, namelijk het gedachtenexperiment  waaruit duidelijk wordt waarom de ruimte nog meer kromt dan alleen via de vallende liften is te beredeneren.
 
Dat is toch precies het equivalentieprincipe?

Einstein vermoedde dat de metriek ook een ruimtelijke kromming bezit en gebruikte een 1e orde benadering, waarbij deze benadering sterk werd beperkt door de eis van bolsymmetrie.

Ik krijg het idee dat jij buiten die metriek om wilt redeneren, maar dat is natuurlijk niet wat Einstein deed. Ik begrijp ook niet wat je bedoelt met "voordat er formules waren". Zonder de meetkundige formules kun je via het equivalentieprincipe alleen het 1911 resultaat verkrijgen. De uiteindelijke (juiste) berekening is gemaakt toen Einstein zijn vacuümvergelijkingen al had geformuleerd. De volledige vergelijkingen waren toen volgens mij nog niet helemaal juist, maar voor het vacuümgeval zijn de uiteindelijke veldvergelijkingen en zijn eerder voorgestelde onjuiste vergelijkingen hetzelfde.

 
HansH schreef:Het equivalentieprincipe gaat erover dat je geen onderscheid kunt maken tussen versnelling en zwaartekracht. op basis daarvan kom je echter niet verder dan de helft van de alfbuiging. Ik dacht de andere helft gevonden te hebben door aan te nemen dat uit het equivalentieprincipe volgt dat de ruimte kromt zie bericht

#135

in de zwevende toestand zonder zwaartekracht gaat het licht in een serie liften (zie gele rechthoejes in het plaatje) achter elkaar gewoon rechtdoor zonder rotatie, dus moet je vanwege het equivalentieprincipe hetzelfde ervaren als je in de zelfde serie liften zit zie zich wel in een zwaartekrachtsveld bevinden, omdat het equivalentieprincipe immers zegt dat je beide situaties niet van elkaar kunt onderscheiden.
omdat de liften niet zelf roteren (omdat ze geen rotatie hebben en alleen rechtlijnig naarde massa vallen) moet de ruimte dan een kromming maken gelijk aan de kromming van het licht via de vallende liften. Dan kom je dus zo op 2 x de kromming dus zelfde als ART kromming.

Die redenatie werd echter afgeschoten vanwege het feit dat het equivalentieprincipe alleen geldt in een uniform zwaartekrachtsveld. Of dat waar is weet ik niet. Ik zou denken van niet omdat als je geen onderscheid kunt maken tussen versnelling en zwaartekracht dan kun je dat ook niet bij een baan waarin de zwaartekracht verandert omdat je dat dan ook kunt zien als een veranderende versnelling.
 
Je vergeet het cruciale woord "lokaal". Het feit dat je twijfelt of het equivalentieprincipe alleen geldt voor uniforme zwaartekrachtsvelden laat zien dat je het principe (en de daaruitvolgende motivatie om zwaartekracht meetkundig te beschrijven) niet begrijpt.

Je kunt vanuit het equivalentieprincipe nooit een volledige (globale) oplossing van de Einsteinvergelijkingen verkrijgen! Dat is hetzelfde als stellen dat een functie als f(x)=1-x altijd een benadering is van de functie sin(x). Daarom gebruikte Einstein ook een extra eis: bolsymmetrie. Nu weten we dat statische, bolsymmetrische oplossingen altijd (!) worden gegeven door de Schwarzschildoplossing (vanwege een stelling van Birkhoff), maar dat wist Einstein natuurlijk niet; hij kende noch Schwarzschilds oplossing, nog Birkhoffs stelling.

Het blijft me onduidelijk wat je nu precies wilt, en ik heb het idee dat ik in herhaling val, dus ik laat het hierbij; ik denk dat je jezelf een plezier zou doen om je wat meer te verdiepen in de wiskundige achtergrond van de ART, iets waarvan Einstein uiteindelijk ook de noodzaak van ging inzien.
flappelap
Artikelen: 0
Berichten: 1.356
Lid geworden op: za 30 dec 2017, 10:49

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

In deze vertaling van zijn precessiepaper,

http://www.gsjournal.net/old/eeuro/vankov.pdf

geeft Einstein zijn oplossing voor de metriek van de vergelijking (1), oftewel de vacuum vergelijkingen. (1) zegt dat de Riccitensor nul is. Het lijkt er dus op dat Einstein g00 afleidde met behulp van equivalentie, en vervolgens mbv bolsymmetrie en zijn vacuumvergelijking de "ruimtelijke kromming" g_{rr} heeft afgeleid (als benadering). Wiskundig, dus.
DParlevliet
Artikelen: 0
Berichten: 369
Lid geworden op: wo 02 okt 2013, 10:47

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

@flappelap
 
Dan nu weer terug naar #1: kun jij met de ART-formules de kromtestraal van de ruimtetijd berekenen op het aardoppervlak?
flappelap
Artikelen: 0
Berichten: 1.356
Lid geworden op: za 30 dec 2017, 10:49

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Ik weet niet wat je met "kromtestraal" bedoelt in deze context. Voor buiten de aarde kun je de Schwarzschild-oplossing gebruiken. Dat is de unieke bolsymmetrische, statische ruimtetijd zoals voorspeld door de Einsteinvergelijkingen. De mate van kromming wordt gegeven door de Schwarzschildstraal, dus ik neem aan dat je daar naar op zoek bent.

Wil je de draaiing van de aarde nog meenemen, dan kun je de Kerr-oplossing gebruiken.
flappelap
Artikelen: 0
Berichten: 1.356
Lid geworden op: za 30 dec 2017, 10:49

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Bij gebrek aan mogelijkheid om te editten: Op het aardoppervlak (r=6,4 x 10^6 m) wordt de mate van kromming dan gegeven door de verhouding tussen r en de Schwarzschildstraal:
\( \frac{r_S}{r} = \frac{2GM}{c^2 r} \approx 10^{-9} \)
DParlevliet
Artikelen: 0
Berichten: 369
Lid geworden op: wo 02 okt 2013, 10:47

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Ik bedoel de straal van de ruimtekromming (Rk) die op aarde de versnelling g veroorzaakt (die moet zeer groot zijn, in meters).
Gebruikersavatar
Professor Puntje
Artikelen: 0
Berichten: 7.570
Lid geworden op: vr 23 okt 2015, 23:02

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

DParlevliet schreef: Ik bedoel de straal van de ruimtekromming (Rk) die op aarde de versnelling g veroorzaakt (die moet zeer groot zijn, in meters).
 
Waar heb je Rk gedefinieerd?
Gebruikersavatar
HansH
Artikelen: 0
Berichten: 4.664
Lid geworden op: wo 27 jan 2010, 14:11

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

flappelap schreef:  

Ik krijg het idee dat jij buiten die metriek om wilt redeneren, maar dat is natuurlijk niet wat Einstein deed. Ik begrijp ook niet wat je bedoelt met "voordat er formules waren". Zonder de meetkundige formules kun je via het equivalentieprincipe alleen het 1911 resultaat verkrijgen. De uiteindelijke (juiste) berekening is gemaakt toen Einstein zijn vacuümvergelijkingen al had geformuleerd. De volledige vergelijkingen waren toen volgens mij nog niet helemaal juist, maar voor het vacuümgeval zijn de uiteindelijke veldvergelijkingen en zijn eerder voorgestelde onjuiste vergelijkingen hetzelfde.

 
 
Je vergeet het cruciale woord "lokaal". Het feit dat je twijfelt of het equivalentieprincipe alleen geldt voor uniforme zwaartekrachtsvelden laat zien dat je het principe (en de daaruitvolgende motivatie om zwaartekracht meetkundig te beschrijven) niet begrijpt.

Je kunt vanuit het equivalentieprincipe nooit een volledige (globale) oplossing van de Einsteinvergelijkingen verkrijgen! Dat is hetzelfde als stellen dat een functie als f(x)=1-x altijd een benadering is van de functie sin(x). Daarom gebruikte Einstein ook een extra eis: bolsymmetrie. Nu weten we dat statische, bolsymmetrische oplossingen altijd (!) worden gegeven door de Schwarzschildoplossing (vanwege een stelling van Birkhoff), maar dat wist Einstein natuurlijk niet; hij kende noch Schwarzschilds oplossing, nog Birkhoffs stelling.

Het blijft me onduidelijk wat je nu precies wilt, en ik heb het idee dat ik in herhaling val, dus ik laat het hierbij; ik denk dat je jezelf een plezier zou doen om je wat meer te verdiepen in de wiskundige achtergrond van de ART, iets waarvan Einstein uiteindelijk ook de noodzaak van ging inzien.
Ik was juist degene die veronderstelde dat het equivalentieprincipe juist niet alleen geldt voor uniforme zwaartekrachtsvelden. Verder is het doel van dit forum volgens mij om zaken te verhelderen die voor anderen onduidelijk zijn, dus dat probeer ik hier voor elkaar te krijgen omdat eea voor mij niet duidelijk is. Mij verdiepen in de wiskundige achtergrond van de ART zou ik met alle plezier doen, echter ben geen studentje meer maar werkende man met drukke baan en druk gezin, dan ligt dat helaas net wat anders.
dus hoop nog steeds op een uitleg vanuit de basis.
DParlevliet
Artikelen: 0
Berichten: 369
Lid geworden op: wo 02 okt 2013, 10:47

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Professor Puntje schreef: Waar heb je Rk gedefinieerd?
De ruimtetijd is gekromd. Een kromming is bepaald door de kromtestraal, de straal van een cirkel van een stukje dx. Dus de ruimte volgt tussen x en x+dx een stukje cirkel met straal Rk.
Gebruikersavatar
Professor Puntje
Artikelen: 0
Berichten: 7.570
Lid geworden op: vr 23 okt 2015, 23:02

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Een definitie van niks! [-X
Gebruikersavatar
mathfreak
Pluimdrager
Artikelen: 0
Berichten: 3.505
Lid geworden op: zo 28 dec 2008, 16:22

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Verder is het doel van dit forum volgens mij om zaken te verhelderen die voor anderen onduidelijk zijn, dus dat probeer ik hier voor elkaar te krijgen omdat eea voor mij niet duidelijk is.
Wellicht is het een idee om Walter Isaacsons biografie van Einstein eens te lezen. Daarin wordt naast Einsteins persoonlijke leven ook aandacht aan zijn wetenschappelijke werk en de precieze totstandkoming daarvan besteed. Hopelijk wordt zo een en ander wel wat duidelijker voor je.
 
Mij verdiepen in de wiskundige achtergrond van de ART zou ik met alle plezier doen, echter ben geen studentje meer maar werkende man met drukke baan en druk gezin, dan ligt dat helaas net wat anders.
Een baan en een gezin hoeft wat dat betreft toch geen belemmering te zijn? Ik werk zelf 5 dagen per week in het kader van de wsw, maar dat weerhoudt mij er in ieder geval niet van om me met de wiskundige achtergrond van de ART bezig te houden. Omdat ik zelf al een wiskundige achtergrond heb is dat voor mij dan misschien iets makkelijker.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel
Gebruikersavatar
Professor Puntje
Artikelen: 0
Berichten: 7.570
Lid geworden op: vr 23 okt 2015, 23:02

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Hoever je komt hangt inderdaad ook af van de tijd en energie die je erin kan steken. Sommige zaken zijn niet te doen als je geen fulltime wetenschapper bent. De ART ligt wat mij betreft voor een "amateur" net op de grens van het haalbare, maar ik blijf erbij dat het doorgronden van de ART zonder een flinke lading wiskunde niet gaat lukken. Als dat wel kon was een dergelijke uitleg in boekvorm of op internet allang verschenen.
Gebruikersavatar
HansH
Artikelen: 0
Berichten: 4.664
Lid geworden op: wo 27 jan 2010, 14:11

Re: Kromtestraal van de ruimtetijd (2)

Toch wel vreemd dat het onderwerp en wat daaronder verstaan (de straal van een cirkel die dezelfde kromming heeft als het licht lang de aarde op de kortste afstand) wordt na 268 berichten nog steeds niet voor iedereen duidelijk is, maar goed dat even daargelaten. Ik weet niet hoe het met anderen zit, maar ik wil altijd graag weten waar formules vandaan komen om zo meer begrip van de zaak te krijgen. Maar ook dat het lijkt na 268 berichten vwb de extra kromming van 0.84 naar 1.72 boogseconden nog steeds niet gelukt. We kunnen alleen wat afleiden vanuit formules, maar niet uitleggen wat de gedachte is achter die formules. Mijn hoop is gevestigd op mensen die de stof voldoende beheersen om dat wel te kunnen. Zelf dat eigen maken is op dit moment onhaalbaar voor mij ookal denken anderen van niet (Die kennen blijkbaar mijn situatie beter dan ikzelf)   

Terug naar “Relativiteitstheorie”