Overleg:Zwart gat

"Een toeschouwer van buitenaf zal de val van de astronaut steeds verder zien vertragen terwijl hij (de astronaut dus) de waarnemingshorizon nadert. Dit vertragen gaat oneindig door, waardoor het voor de toeschouwer lijkt alsof de astronaut de waarnemingshorizon nooit bereikt."

Dit kan volgens mij niet kloppen. Dan zouden we nooit iets in een zwart gat kunnen zien vallen en alles blijft oneindig lang net voor de schwarzschildstraal hangen. Evanherk 23 feb 2005 11:13 (CET)

Het is schokkend maar waar. Een waarnemer in het oneindige ziet nooit iets over de rand van het zwarte gat vallen. De astronaut lijkt steeds langzamer te bewegen en wordt steeds lichtzwakker, omdat de "tijd" van de astronaut steeds meer wordt opgerekt vergeleken met de "tijd" van de waarnemer. Joeri.van.Leeuwen 30 mrt 2005 04:54 (CEST)

[bewerk] Vertaling van Engelstalige zwart gat artikel

Een gedeeltelijke vertaling van het artikel zwart gat van de Engelstalige wikipedia.org staat hier:

Er waren 2 artikelen: het Nederlandse en een vertaling van het Engelse onder elkaar geplakt. Er was veel overlap. Het Engelse artikel staat hieronder en kan gebruikt worden om het Nederlandse aan te vullen of te verbeteren. Twee artikelen onder elkaar lijkt me wat veel van het goede. Jan Lapère 29 jul 2005 13:41 (CEST)

Hier volgt een gedeeltelijke vertaling van het zwarte gat artikel in de Engelse Wikipedia. Het is nog niet perfect en het moet uiteraard als het helemaal vertaald is samengevoegd worden met het bovenstaande artikel. Houdt u er rekening mee dat zowel deze vertaling als het oorspronkelijke Engelstalige artikel inmiddels verder bewerkt en verbeterd zijn.

[bewerk] Gedeeltelijke vertaling van zwarte gat artikel uit Engelse Wikipedia

Een zwart gat is een zo grote opeenhoping van massa dat het zwaartekrachtsveld (wetenschappelijker: gravitatieveld) ervan ervoor zorgt dat de ontsnappingssnelheid van nabij gelegen punten groter is dan de lichtsnelheid. Dit betekent dat niets, zelfs licht niet kan ontsnappen, vandaar het woord "zwart". De uitdrukking "zwart gat" wordt zeer veel gebruikt, hoewel de theorie van zwarte gaten geen gat bedoelt in de gebruikelijke betekenis van het woord "gat", maar een gebied in de ruimte waarvandaan niets kan ontsnappen.

Zwarte gaten worden voorspeld door algemene relativiteitstheorie van Einstein. Volgens de algemene relativiteitstheorie kan zich geen materie of informatie verplaatsen van binnen het zwarte gat naar een waarnemer buiten het zwarte gat. Dus er kan geen materie uit het zwarte gat komen. En zelfs als een denkbeeldige astronaut vanuit een zwart gat met een zaklantaarn zou proberen te seinen naar een astronaut buiten het zwarte gat zou de lichtstraal terug komen en naar binnen gezogen worden. Ook is het onmogelijk om te weten te komen wat voor materie er al in het zwarte gat gevallen is. Of er nu vijf sterren die rode superreuzen waren, een sterrenstelsel van antimaterie of de Star Trek Voyager (Star Trek) in een zwart gat gevallen zijn, als het er eenmaal ingevallen is is er geen enkele manier om erachter te komen dat het er ooit ingevallen is door het zwarte gat zelf te onderzoeken. Toch zou het kunnen dat door effecten beschreven in de kwantummechanica afwijkingen van deze strenge regels mogelijk zijn. Het bestaan van zwarte gaten in het heelal word zowel theoretisch als door astronomische observatie aannemelijk gemaakt.

[bewerk] Geschiedenis (van Engelse artikel)

Het concept van een object met een zo grote massa dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen werd voor het eerst voorgesteld door de Engelse geoloog John Michell in een document in 1783 opgestuurd naar de Royal Society. In die tijd was Newtons theorie van de zwaartekracht algemeen bekend. Michell rekende uit dat een object met 500 keer de straal van de zon met dezelfde dichtheid als de zon aan de oppervlakte een ontsnappingssnelheid zou hebben gelijk aan de lichtsnelheid. Dit schreef hij:

"Als de straal van een bol met dezelfde dichtheid als de zon in de verhouding van vijfhonderd op één, en aannemende dat licht aangetrokken wordt door dezelfde kracht in verhouding tot haar massa met andere objecten, dan zal al het licht uitgestraald door zo'n object ernaar terugkeren, door de zwaartekracht van het object zelf."

Hoewel hij dacht dat het onwaarschijnlijk was, overwoog Michell de mogelijkheid dat vele van zulke objecten in het heelal aanwezig zouden kunnen zijn, die echter niet gezien zouden kunnen worden.

In 1796 kwam de Franse wiskundige Pierre-Simon Laplace met hetzelfde idee in de eerste en tweede editie van zijn boek "Exposition du Système du Monde". Hij verwijderde het uit latere edities. Het idee kreeg weinig aandacht in de 19^e eeuw, omdat men aannam dat licht uit massaloze golven bestond die niet beïnvloed werden door zwaartekracht.

In 1915 ontwikkelde Einstein de zwaartekrachtstheorie van de algemene relativiteit. Eerder had hij aannemelijk gemaakt dat zwaartekracht licht beïnvloedt. Een paar maanden later gaf Karl Schwarzschild de oplossing voor het zwaartekrachtsveld van massa geconcentreerd in een punt, waarmee hij aantoonde dat een zwart gat in theorie kan bestaan. Men weet nu dat de Schwarzschildstraal de straal is van een niet om zijn as draaiend zwart gat, maar dat werd in die tijd nog niet goed begrepen. Schwarzschild zelf dacht niet dat de Schwarzschildstraal werkelijk betekenisvol was.

In de jaren 1920-30 stelde Subramanyan Chandrasekhar dat de speciale relativiteitstheorie van Einstein aantoonde dat een niet stralend object met meer dan een bepaalde massa, nu bekend als de Chandrasekhar limiet, in elkaar zou klappen omdat er niets was dat het in elkaar klappen zou stoppen. Zijn argumenten werden bestreden door Arthur Eddington die meende dat het onvermijdelijk was dat iets de ineenstorting zou stoppen.

In 1939 voorspelden Robert Oppenheimer en H. Snyder dat zware sterren een indrukwekkende zwaartekrachtsineenstorting kunnen ondergaan. Zwarte gaten zouden dan in principe in het heelal op deze manier kunnen ontstaan. Deze objecten werden een tijdje bevroren sterren genoemd aangezien men de ineenstorting steeds langzamer zou zien gaan en het licht ervan een sterke roodverschuiving zou hebben nabij de Schwarzschildstraal. Maar men had niet veel interesse in deze theoretische objecten tot in de late jaren 1960-70.

Belangstelling voor deze ineengestorte objecten leefde op in 1967 met de ontdekking van pulsars. Vlak daarna werd de uitdrukking "zwart gat" bedacht door de theoretische natuurkundige John Wheeler. Voor die tijd werd de uitdrukking "zwarte ster" soms gebruikt. De uitdrukking "zwarte ster" komt voor in een oude aflevering van Star Trek, en werd soms nog gebruikt na 1967. Zij werd later soms ook nog gebruikt omdat sommige mensen de uitdrukking "zwart gat" schunnig vonden als deze in bijvoorbeeld Frans of Russisch vertaald werd.

[bewerk] Kwalitatieve natuurkundige eigenschappen (van Engelse artikel)

De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat voor het bestaan van zwarte gaten het concept van gekromde ruimte-tijd uit de algemene relativiteitstheorie nodig is, aangezien hun meest opvallende eigenschappen veroorzaakt worden door de vervorming van de meetkunde van de ruimte die om hun heen ligt.

[bewerk] De waarnemingshorizon (van Engelse artikel)

Het "oppervlak" van een zwart gat is de zogenaamde "waarnemingshorizon", een denkbeeldig oppervlak in de vorm van een afgeplatte bol dat al de massa van het zwarte gat omringt. Op de waarnemingshorizon is de ontsnappingssnelheid precies gelijk aan de lichtsnelheid. Dus het extreme zwaartekrachtsveld verhindert het ontsnappen van alles wat zich binnen de waarnemingshorizon bevindt, inclusief fotonen (lichtdeeltjes). Deeltje buiten dit gebied kunnen naar binnen vallen, de waarnemingshorizon overschrijden en zullen dan nooit kunnen ontsnappen.

Aangezien deeltjes niet het binnenste van een zwarte gat kunnen verlaten is er geen manier om informatie van binnen de waarnemingshorizon naar een waarnemer erbuiten te versturen. Zwarte gaten hebben geen waarneembare uiterlijke eigenschappen die gebruikt kunnen worden om uit te vinden hoe ze van binnen zijn. Volgens de klassieke algemene relativiteitstheorie kunnen zwarte gaten geheel gekarakteriseerd worden door de volgende drie eigenschappen: massa, impulsmoment en elektrische lading. Dit principe is samengevat met het gezegde "zwarte gaten hebben geen haren."

Voor objecten in een zwaartekrachtsveld gaat de tijd trager lopen, dit verschijnsel wordt tijdsdilatatie genoemd. Dit verschijnsel is experimenteel bewezen met het Scout raketexperiment in 1976. Dichtbij een zwart gat neemt de tijdsvertraging sterk toe. Vanuit het gezichtspunt van een waarnemer buiten het zwarte gat lijkt het een oneindige hoeveelheid tijd te duren dat een object de waarnemingshorizon nadert. Op het moment dat de waarnemer het object op de waarnemingshorizon ziet is de roodverschuiving van het licht afkomstig van het object oneindig. [De Engelse tekst herhaalt zich hier en is ook wat tegenstrijdig, moet verbeterd worden.] Voor een ver verwijderde waarnemer lijkt het dat een object langzamer en langzamer vallend de waarnemingshorizon nadert maar die nooit bereikt, het duurt dus een oneindige hoeveelheid tijd dat het object de waarnemingshorizon bereikt. Maar vanuit het gezichtspunt van het object zelf duurt het een eindige hoeveelheid tijd om de waarnemingshorizon te overschrijden en de singulariteit te bereiken.

[bewerk] De singulariteit (van Engelse artikel)

In het midden van de waarnemingshorizon is een "singulariteit", een plaats waar de algemene relativiteitstheorie voorspelt dat de ruimte-tijd oneindig gekromd is, dat betekent dat de zwaartekracht daar oneindig sterk is. De ruimte-tijd binnen de waarnemingshorizon is eigenaardig omdat de singulariteit de enige mogelijke toekomst is, dus alle deeltjes binnen de waarnemingshorizon bewegen onverbiddelijk naar de singulariteit. Dit is beschreven door Roger Penrose en Stephen Hawking. Dit betekent dat er een conceptuele onjuistheid is in het niet-relativistische concept van een zwart gat zoals oorspronkelijk voorgesteld door John Michell in 1783. In Michell's theorie is de ontsnappingssnelheid gelijk aan de lichtsnelheid maar het zou nog steeds bijvoorbeeld mogelijk zijn om een object uit een zwart gat te hijsen met een touw. De algemene relativiteitstheorie sluit dit soort uitwegen uit, omdat de tijdlijn van een object dat eenmaal binnen de waarnemingshorizon is een eindpunt aan de tijd zelf bevat en er geen mogelijke wereldlijnen de waarnemingshorizon kruisen.

[bewerk] Erin vallen (van Engelse artikel)

Stel je een astronaut voor die met zijn voeten vooruit naar een zwart gat valt. Hoe dichter hij bij de waarnemingshorizon komt, hoe langer de fotonen die hij uitzendt erover doen om te ontsnappen aan het zwaartekrachtsveld van het zwarte gat. Een toeschouwer van buitenaf zal de val van de astronaut steeds verder zien vertragen terwijl hij (de astronaut dus) de waarnemingshorizon nadert. Dit vertragen gaat oneindig door, waardoor het voor de toeschouwer lijkt alsof de astronaut de waarnemingshorizon nooit bereikt.

Echter, volgens zijn eigen beleving zal de astronaut de waarnemingshorizon oversteken en de singulariteit bereiken in een eindige tijdsspanne. Zodra hij de waarnemingshorizon voorbij is kan hij van buitenaf niet meer worden waargenomen. Terwijl hij valt, zal hij waarnemen dat het licht van zijn voeten en daarna van zijn knieëen steeds verder in het spectrum verschuift richting rood, totdat het uiteindelijk onzichtbaar wordt (waardoor het lijkt alsof zijn ledematen verdwenen zijn). Als hij de singulariteit nadert, zal de gradiënt van het zwaartekrachtsveld zo groot worden dat hij uit elkaar gerekt en uiteindelijk uit elkaar getrokken wordt. Dit proces staat bekend als spaghettificatie. Dicht bij de singulariteit wordt de gradiënt zelfs zo groot dat atomen uit elkaar gerukt worden. Het punt waarop deze getijdekrachten fataal worden is afhankelijk van de grootte van het zwarte gat. Voor een zeer groot zwart gat zoals gevonden kan worden in het centrum van melkwegstelsels ligt dit punt ruim binnen de waarnemingshorizon, zodat de astronaut deze probleemloos kan passeren. Voor kleine zwarte gaten echter zullen deze getijde-effekten hem fataal worden lang voordat hij de waarnemingshorizon passeert.

[bewerk] zwarte gaten

Ik wil een kleine wijziging maken met betrekking tot de tekst die er nu geschreven is over zwarte gaten.

Volgens de huidige tekst heb je grote en kleine zwarte gaten met in het middelpunt een singulariteit. Dit klopt naar mijn idee niet.

Zoals het mij is verteld (door een sterrenkundige) zijn zwarte gaten zelf de singulariteit. De grootte van de ster waaruit hij is ontstaan bepaalt hoe zwaar het zwarte gat is en dus hoe groot de zwaartekracht ervan is. in wezen zijn 'grote zwarte gaten' dus niet echt groter dan anderen, maar gewoon veel zwaarder. Hierdoor is alles er omheen dus ook veel groter, zoals de accretieschijf.

Hierdoor lijkt het zwarte gat zelf dus wel enorm, maar dat is dus niet zo.

ook staan er verschillende typen zwarte gaten, dit zou misschien een kleine aanpassing in de tekst nodig hebben, bijv.: verschillende gewichten van de zwarte gaten.

De grootte van het zwarte gat wordt bepaald door de diameter van de waarnemingshorizon, de grens waar de ontsnappingssnelheid de lichtsnelheid bereikt. Deze is weer afhankelijk van de massa van het zwarte gat, bij zware zwarte gaten is deze groter dan bij lichte. De "singulariteit" die binnen de waarnemingshorizon ligt is per definitie een punt, maar de bekende natuurwetten zijn in een singulariteit niet van toepassing. Caseman 16 okt 2005 18:58 (CEST)

wat bedoel je daar dan mee, ik neem aan dat de info erboven niet klopt volgens jou

Binnen de waarnemingshorizon kunnen we niets waarnemen, ook is de ontsnappingssnelheid er groter dan de lichtsnelheid. Omgekeerd zou als er iets naar binnen valt de snelheid bij passeren van de waarnemingshorizen toenemen tot boven de lichtsnelheid, wat volgens Einstein onmogelijk is. De huidige inzichten over de natuurkunde zijn er dus niet van toepassing, alles wat er over het binnenste gezegd wordt is speculatie. De "singulariteit" is een begrip uit de wiskunde en geeft alleen maar aan dat iets op een oneindig klein punt geconcentreerd is, een kunstje om de straal van de waarnemingshorizon mee uit te rekenen. Hoe de massa (als je daar nog over kan praten tenminste) echt verdeeld is binnen een zwart gat is is pure speculatie. Caseman 25 okt 2005 09:22 (CEST)

[bewerk] Mythologie: kan weg

Het stuk over Germaanse en Keltische mythologie heeft toch niks te maken met zwarte gaten? Staat erg amateuristisch, willen we dat? Weghalen stel ik voor. Hansmuller 13 dec 2006 21:08 (CET)hansmuller

mee eens. Bart (Evanherk) 13 dec 2006 22:22 (CET)

Niet mee eens. Het denken over de kosmos is veel ouder dan de wetenschap, die er zelf op steunt. Als aanwijzing zie bv. de talloze mythologische namen die in de astronomie worden gebruikt. - Ben Pirard 14 dec 2006 09:37 (CET)

wel mee eens, dit heeft inderdaad niets met zwarte gaten te maken, meer met hiernamaals. Lexw 14 dec 2006 12:03 (CET)

sorry Ben, ik denk dat je interessante stuk elders beter tot zijn recht komt. Een gebruiker verwacht hier toch niet zoiets? Hansmuller 17 dec 2006 20:08 (CET)

Een encyclopedie moet niet aanbieden wat een gebruiker verwacht, maar hem alle mogelijke informatie geven over wat hij zoekt. Dat houdt ook de ruimere verbanden in van het gezochte stukje kennis met het geheel. Natuurlijk als jullie vinden dat de lemma's van de nodige oogklepjes moeten voorzien zijn, je doet maar... - Ben Pirard 18 dec 2006 11:55 (CET)

Als je het verband van je op zichzelf interessante tekst met zwarte gaten kunt laten zien...we kunnen bij Keltische mythologie ook formules over zwarte gaten zetten, dat wil je toch niet? groeten, Hansmuller 18 dec 2006 16:11 (CET)

[bewerk] spin van zwarte gaten

zwarte gaten kunnen een spin hebben en worden volledig gekarakteriseerd door hun massa en door die spin, heb ik mij laten vertellen. Wie kan daar een boekje over opendoen? Bart (Evanherk) 13 dec 2006 22:22 (CET)

[bewerk] Goede Nederlandstalige boeken ter verwijzing?

Wie voegt verwijzingen naar goede Nederlandstalige boeken toe? Hansmuller 17 dec 2006 17:47 (CET)hansmuller

[bewerk] Uitgelicht

Dit artikel wordt uitgelicht op de Hoofdpagina op 22 januari 2007. Torero 13 jan 2007 17:08 (CET)

[bewerk] massa's begeleider verwijderd

Ik heb in de tabel de genoemde massa's van de begeleiders verwijderd: de "data" lijken gebaseerd op verkeerd gebruik van http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0612312. Ik weet niet of er een eenvoudige interpretatie van de "mass function" is, maar het is niet de massa van de begeleider, hooguit een ondergrens voor de massa van het "compacte object" (het vermeende zwarte gat dus). Als er een ter zake kundige langskomt, mag hij/zij hier eens naar kijken. Paul B 19 jun 2007 17:01 (CEST)

[bewerk] Middelgrote zwarte gaten

Volgens mij moet je hier toch iets voorzichtiger zijn en niet zomaar uitgaan van het betsaan van middelgrote zwarte gaten. Ik heb hier een artikel uit physics today liggen dat ik als taak moet bespreken, in dat artikel heeft men het over x-ray specroscopie en welke informatie je daaruit kan halen over zwarte gaten. Hier staat een stuk over middelgrote zwarte gaten, men vermeld daar inderdaad M82, maar er wordt ook gezegd dat de waarnemingen die wijzen op een middelgroot zwart gat ook andere mogelijke verklaringen hebben en dat er meer onderzoek vereist is. Ik weet niet of het slim is om nu al ove rhet bestaan van die zwarte gaten te spreken. Bron: physics today augustus 2007 p 42 --81.241.42.77 8 dec 2007 18:54 (CET)

[bewerk] Slechte afbeelding (artistieke impressie)

Persoonlijk vind ik de nieuwe inleidende afbeelding (de "artistieke impressie") zeer slecht, aangezien het centrum van die afbeelding helder wit is getekend! Hierdoor lijkt het net alsof het zwarte gat een ontzettende hoeveelheid licht uitstraalt, hetgeen dus precies het tegenovergestelde is van wat een zwart gat doet... Hierdoor wordt een lezer die niet weet wat een zwart gat inhoudt meteen op het verkeerde been gezet. Erg slecht dus.
Just my 2 cents. Lexw 22 feb 2008 12:31 (CET)

Goed punt, Ik heb het witte gat vervangen door een gesimuleerd zwart gat op 600km van de aarde. Sswelm 22 mrt 2008 16:36 (CET)

[bewerk] Afbeeldingen

Van mij mag de afbeelding die op 14 maart werd toegevoegd weer verwijderd worden. Zowiezo kan het aantal afbeeldingen wellicht wat minder. Houdt het simpeler voor de leek.--Kalsermar 14 mrt 2008 16:11 (CET)

Niet mee eens: voor een leek verduidelijken afbeeldingen veel meer dan tekst. Ik vind, dat de onderschriften bij de afbeeldingen moeten ingekort worden. Drirpeter 15 apr 2008 21:11 (CEST)