Welke factoren hebben invloed op ruimte - tijd .... kromming?

[Regor]

Voor zover ik iets van ART begrijp blijf ik mij toch afvragen welke factoren invloed hebben om de ruimte - tijd ... kromming.
Men heeft het meestal over de kromming van de ruimte - tijd door de aanwezigheid van massa's en hun bijhorend zwaartekracht veld maar blijkbaar speelt energie ook een rol, en hoe zit het met magnetische krachtvelden en de zwakke en sterke krachtvelden (hoe beperkt ze ook zijn in draag - wijdte?

Zou graag voor eens en voor altijd een overzicht hebben van "alles" wat de ruimte- tijd .. kromming beinvloed.

Met dank bij voorbaat.

[Regor]

Lees, zwakke en sterke kern krachtvelden.

[wnvl1]

Alles wat energie, impuls, druk of spanning bevat, beïnvloedt de kromming van de ruimtetijd.

[HansH]

Vraag is vooral denk ik waarom? Want ik neem aan dat we het experimenteel niet zo snel bevestigd kunnen zien. kromt opgeslagen energie in een veer of in een accu ook de ruimtetijd? of neemt door die energie de massa van het voorwerp iets toe en is het uiteindelijk toch weer de massa die de kromming genereert? een atoombom heeft voor het ontploffen meer massa dan de restanten hebben daarna. kromt de vrijkomende energie dan de ruimtetijd op het moment van de ontploffing op dezelfde manier als de bom deed een fractie voor de ontploffing?

[Regor]

@wnvl1,

Waw, kort en krachtig !

1. Is het niet voldoende om enkel "energie" als juist antwoord te geven ?
In "energie" zit een "tijd" element / factor .... in imuls en druk /spanning toch niet !!!
2. Mag ik een vb van druk / spanning die de ruimte tijd kromming beinvloed ?

[Regor]

@HansH,

Yep !

[wnvl1]

OK, jullie willen een iets completer antwoord.

In de ART is de bron van ruimtetijdkromming niet enkel massa of “energie” in de gewone betekenis. De theorie gebruikt daarvoor de volledige stress-energietensor \(T^{\mu\nu}\). Dat object beschrijft hoe energie, impuls, druk en spanningen verdeeld zijn in ruimte en tijd.

De koppeling tussen materie/energie en ruimtetijd gebeurt via de Einsteinvergelijking:

\[
G_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu}
\]

Hier beschrijft \(G_{\mu\nu}\) de kromming van de ruimtetijd en \(T_{\mu\nu}\) de inhoud van energie en impuls.

De component \(T^{00}\) stelt de energiedichtheid voor. Dat omvat niet alleen rustmassa, maar ook warmte, straling, elektromagnetische energie enzovoort. Dat is de term waar men meestal intuïtief aan denkt bij zwaartekracht.

De componenten \(T^{0i}\) en \(T^{i0}\) beschrijven energiestroom en impulsdichtheid. Een lichtbundel bijvoorbeeld draagt niet alleen energie maar ook impuls, en beïnvloedt daardoor eveneens de ruimtetijd.

De componenten \(T^{ij}\) vormen het “stress”-gedeelte van de tensor. De diagonale termen stellen druk voor, terwijl de niet-diagonale termen schuif- of trekspanningen beschrijven. Dat betekent dat ook interne krachten in materie gravitatie bijdragen leveren.

Een belangrijk gevolg is dus dat druk zelf graviteert. In neutronensterren levert de enorme interne druk een meetbare bijdrage aan de zwaartekracht van de ster. Ook stralingsdruk in het vroege heelal beïnvloedde rechtstreeks de uitdijing van het universum.

Zelfs een opgespannen veer of elastisch vervormd materiaal draagt in principe iets meer bij aan de ruimtetijdkromming dan hetzelfde systeem zonder spanning, al is dat effect in de praktijk extreem klein.

De stress-energietensor zegt dus in essentie niet alleen hoeveel energie ergens aanwezig is, maar ook hoe die energie beweegt en welke interne krachten ermee verbonden zijn.

[wnvl1]

Vraag is vooral denk ik waarom?

Als je ART bestudeert kom je tot de conlusie dat het allemaall logisch in mekaar zit, maar de echte waarom vraag kan je niet beantwoorden.

[Regor]

@wnvl1,

Dank U,
Wat mij betreft, voldoende, wetende dat U (en anderen) er in andere topics het er ook al deels over hadden.
Mooi overzicht.
Maar hoe druk en spanningen zijn invloed kan hebben op ruimte tijd - kromming .. is moeilijk te verteren, men zou er zelfs aan durven twijfelen ware het niet dat de wetenschap zegt / er van uit gaat, dat het zo is.

p.s. De hersenen verbruiken ook chemische / biologische energie ...... en veroorzaken dus ook ruimte - tijd kromming !!!!
Zo ook een kampvuur voor de tent van HansH !!!

[wnvl1]

Maar hoe druk en spanningen zijn invloed kan hebben op ruimte tijd - kromming .. is moeilijk te verteren, men zou er zelfs aan durven twijfelen ware het niet dat de wetenschap zegt / er van uit gaat, dat het zo is.

Ik heb daar zelf ook geen enkel beeld bij waarom dat het zo is. Ik zou er niets dieper over kunnen zeggen.

[Regor]

@wnvl1,

Het brein doet vragen opborrelen !

1. Houdt dat in, dat als in één punt alle nodige parameters (die U aanhaalde) gekend zijn ...... de kromming in dat punt kan berekend /
bepaald worden? ...... en dat dus in principe voor elk punt ?
2. Men stelt zich de ruimte - tijd kromming meestal voor (denk ik) als iets in de ruimte, buiten de materie.
Is wellicht verkeerd ?
Houdt dat in dat de ruimte -tijd kromming ook binnenin de materie aanwezig is ?
Lijkt voor mij fundamenteel !
3. Als dat zo is (punt 2) ..... hoeveel is dan de ruimte - tijd kromming in het singulier punt van een zwart gat ?

[wnvl1]

1. Als men overal exact de volledige energietoestand kent én de randvoorwaarden van het volledige systeem, dan kan men in principe de metriek en de kromming overal bepalen. Belangrijk detail: de kromming in één punt hangt meestal niet enkel af van “wat precies in dat ene punt zit”, maar ook van de globale geometrie van de omgeving. Gravitationele velden hebben dus een zekere niet-lokale structuur.

2. Ja, er is ook kromming in de materie.

3. Oneindig.

[HansH]

Als energie de ruimtetijd kromt, wat gebeurt er dan in het theoretische geval dat je bv 1 kg materie en antimaterie bij elkaar brengt. dan heb je voor de reactie 2 kg materiaal wat de ruimtetijd kromt en vlak na de reactie heb je een volume wat bestaat uit het equivalent van 2kg aan straling. Dat volume breidt zich echter uit met de lichtsnelheid, terwijl de ruimtetijd kromming dan door die uitbreidende wolk energie bepaald zou worden, maar kan zich ook maar met de lichtsnelheid voortplanten. Hoe werkt dat dan samen?

[wnvl1]

Het zwaartekrachtveld gaat evolueren van een statische, geconcentreerde bron, naar een dynamische, uitdijende energieverdeling. De kromming wordt dan mee “uitgesmeerd” met die uitdijende golf van energie.

[HansH]

dat begrijp ik, maar het punt is dat het golffront uitbreidt met c en de kromming van de ruimtetijd dat ook doet. Dus loopt volgens die redenatie de informatie van het golffront die nodig is om de kromming in het centrum te bepalen steeds meer achter.