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: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » di 11 nov 2025, 19:28

Hawkingstraling is een van de weinige concrete, berekende voorbeelden waarin QFT en ART tegelijk een rol spelen en met elkaar in aanraking komen. Het lijkt mij dan ook relevant om te proberen daarvan te vertrekken en dat goed te begrijpen als je wil gaan beschrijven hoe materie in een ZG vernietigd wordt.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » ma 10 nov 2025, 14:07

ik zit me even af te vragen wat Hawking straling te maken heeft met het uit elkaar trekken van subatomaire deeltjes. of is dit per ongeluk een reactie op het andere topic: viewtopic.php?p=1269890#p1269890 ?

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » ma 10 nov 2025, 12:56

Die semiklassieke benadering die je gebruikt om Hawking straling te beschrijven, kent echter haar beperkingen. Ze werkt goed zolang de ruimtekromming niet te sterk varieert en de massa van het ZG groot blijft. Zodra het ZG kleiner wordt, of wanneer we ons richting de centrale singulariteit bewegen, wordt de kromming zo intens dat de ruimtetijd niet langer als klassiek continuüm kan worden beschouwd. Op dat punt is de achtergrond zelf onderhevig aan kwantumfluctuaties, en dus moeten we de zwaartekracht ook kwantummechanisch behandelen. Dat ga je vermoedelijk nodig hebben om te beschrijven wat er echt gebeurt.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » ma 10 nov 2025, 12:52

De voorspelling van Hawkingstraling komt niet voort uit klassieke overwegingen, maar uit de toepassing van QFT in een gekromde ruimte. De ruimtetijd wordt nog altijd beschreven door de ART, dus als een klassiek veld met een vaste metriek. Maar de kwantumvelden die zich in die ruimte bevinden, volgen de regels van de QM. De ruimtetijd zelf buigt, maar de kwantumvelden trillen daaroverheen.

In een platte, onveranderlijke ruimte kun je ondubbelzinnig zeggen wat het vacuüm is: de toestand zonder deeltjes. Maar in een gekromde of veranderende ruimtetijd, zoals nabij een ZG, is dat niet langer absoluut. Wat de ene waarnemer als “geen deeltjes” ziet, kan door een andere waarnemer worden gezien als een zee van straling.

Wanneer een zwart gat ontstaat, verandert de structuur van de ruimtetijd zodanig dat de golffuncties van de kwantumvelden, de modes, die in het verre verleden vacuüm waren, in de toekomst een mengeling worden van lege en gevulde toestanden. Deze vermenging wordt wiskundig beschreven met Bogoliubov-transformaties. Door die mode-menging blijken deeltjes te worden gecreëerd vanuit het perspectief van een verre waarnemer: het zwarte gat zendt straling uit.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » ma 10 nov 2025, 12:31

De Hawkingstraling van een klein ZG, bvb een berg zou je kunnen detecteren. De Hawkingstraling van een ZG ter grootte van de massa van de zon is \(10^{-29}\)W, dus ondetecteerbaar.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » ma 10 nov 2025, 02:37

wnvl1 schreef: zo 09 nov 2025, 22:28 Anderzijds schrijf je ook over gradiënten in g en over zwaartekracht op een manier zoals daarover geschreven wordt in de klassieke mechanica. Ik denk dat je dat niet zomaar mag mengen. Je moet alles volgens mij meer bekijken vanuit de QFT kan, denk ik. Dat lijkt mij veel fundamenteler.
niet gradienten in g volgens klassieke mechanica maar volgens ART. dat zijn immers de getijdenkrachten rond een zwart gat of ander massief object. in een satelliet rond de aarde heb je ze ook, maar dan heel zwak.

dat je ze niet mag mengen zal zeker want dat is de reden waarom de ART niet kan berekenen wat er echt gebeurt bij de singulariteit en of dat wel een singulariteit is of toch een stukje waar de natuurwetten nog gewoon werken, maar dan wel heel intens. ik zit niet goed in QFT (wie wel denk ik dan ook maar gelijk) dus probeer ik de 'rode draad' een beetje te schetsen. maar geef gerust aan hoe het echt zit mocht je dat echt weten.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » zo 09 nov 2025, 22:28

Ik heb het gevoel dat je QFT en klassieke mechanica aan het mengen bent. Je schrijft dat de massa van een proton of neutron niet voort uit stilstaande deeltjes, maar uit een voortdurend veranderend en levendig systeem van bewegende quarks, gluonen en virtuele deeltjes. Dat klopt. Anderzijds schrijf je ook over gradiënten in g en over zwaartekracht op een manier zoals daarover geschreven wordt in de klassieke mechanica. Ik denk dat je dat niet zomaar mag mengen. Je moet alles volgens mij meer bekijken vanuit de QFT kan, denk ik. Dat lijkt mij veel fundamenteler.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » zo 09 nov 2025, 16:13

als ik google op 'mass distribution proton' dan vindt ik:
How mass is distributed
Dynamic and complex: The mass distribution is not static. It's a dynamic environment where quarks and gluons are in constant motion and interaction, with a sea of virtual quark-antiquark pairs also contributing.
dus als de massa niet statisch verdeeld is kan de zwaartekracht met die gradient in g kracht over afstand dan wel iets met 'The mass distribution is not static' ? of probeert de zwaartekracht dan iets te rippen wat voordat dat lukt weer op een andere plek zit? beetje kat en muis dan.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » zo 09 nov 2025, 13:36

Gast schreef: zo 09 nov 2025, 06:27

Ik begrijp de reacties ervoor en erna niet goed:

Geeft een kracht gelijk aan ongeveer 2 miljard g verschil tussen hoofd en voeten.

Als je 70 kg weegt, dan is de kracht tussen hoofd en voeten:

\(F ≈ m Δg ≈ 70 × 2 × 10¹⁰ ≈ 1,4 × 10¹² N.\)

Geen enkele materiële binding houdt daarbij stand.
mooi inderdaad om even wat gevoel voor getallen te krijgen. wat ik bedoelde ervoor is dat je praat over een gradient, dus g krachten per lengte.
Voor lengte =0 heb je dus ook geen g krachten meer zou ik dan concluderen terwijl een singulartieteit afmetingen 0 heeft. dus dat duidt voor mijn gevoel al op een soort limiet 0/0 met kans op uitkomst 0, of een getal of oneindig.

De mens is zwak en lang, maar een subatomair deeltje is sterk en kort gezien van de ene kant naar de andere, dus ja de volgorde van spaghettificatie is wel duidelijk.

En het andere punt wat ik me dus afvroeg is in hoeverre je dan kunt conluderen dat het uit elkaar trekken niet meer van de eigenschappen van de deeltjes afhangt. immers om te kunnen reageren op gradienten in g kracht zou ik verwachten dat je op zijn minst een mechanisme moet hebben wat massa en afstand tussen massa en andere massa vertegenwoordigt, anders heeft die gradient in g kracht daar geen vat op zou ik denken. Dus heeft een elementair deeltje die eigenschappen? of heb je die eigenschappen niet nodig voor verdere spaghettificatie? en hoe zit het dan met theorieen van kwantumzwaartekracht? daar wint uiteindelijk het kwantum gedrag op kleine schaal en voorkomt een singulariteit had ik begrepen. dus dan moet er toch zoiets zijn als ik hiervoor beschreef?

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door Gast » zo 09 nov 2025, 06:27

HansH schreef: wo 05 nov 2025, 10:09 dan kun je dus nagaan hoe groot de g krachten zijn bij de spaghettificatie in een zwart gat. want dan wordt toch wel alles uit elkaar getrokken, als die theorie op die schaal nog klopt trouwens.
Ja, daarmee is zwaartekracht als fundamentele natuurkracht het zwakste, maar veroorzaakt de grootste Newtoniaanse krachten.

Ik begrijp de reacties ervoor en erna niet goed:

Sowieso leidt iedere zwart gat tot een volledige spaghettificatie waarbij geen enkel massief deeltje meer overblijft, bij een stellair zwart gat gebeurt dit voor de waarnemingshorizon en bij een supermassief zwart gat bij diezelfde radius tot de singulariteit (klassieke ART).

Een stellair zwart gat is dan ook compleet leeg van massieve deeltjes. In de klassieke AR-beschrijving:

zodra materie de horizon passeert, wordt haar verdere toestand onherroepelijk bepaald door de geometrie van de ruimtetijd, niet meer door de details van de materie zelf.

Omdat het in dit topic daarna ineens over "the menu from hell" :evil:

Afbeelding
AMPS proposal (black hole firewall paradox, eigenlijk een soort paradox om een paradox op te lossen):

https://www.nytimes.com/2013/08/13/scie ... radox.html

"If the firewall argument was right, one of three ideas that lie at the heart and soul of modern physics, has to be wrong." Vandaar 'menu from hell' als bijnaam. (Zeer interessant, maar geen verband met spaghettificatie.)

En de reactie daarvoor niet helemaal juist is en vanwege dit:

viewtopic.php?p=1269865#p1269865

Nog even een reactie:

Het idee is dat de zwaartekrachtgradiënt (het verschil in zwaartekracht tussen je hoofd en je voeten) zó groot dat de getijdenkrachten groter worden dan de krachten die materie bij elkaar houden.

1. Eerst worden de bindingen tussen lichaamsdelen en weefsels verbroken, dat is al catastrofaal op menselijke schaal.

2. Daarna, als je verder richting de singulariteit op r=0 valt, worden ook de moleculaire bindingen verbroken, chemische bindingen tussen atomen.

3. Nog verder en zelfs de elektronen worden van atomen losgetrokken. Atomen worden dus letterlijk uit elkaar getrokken tot een plasma van losse kernen en elektronen.

4. Uiteindelijk, vlak bij de (coördinaten) singulariteit, worden zelfs nucleaire bindingen (tussen protonen en neutronen) overwonnen. De materie wordt dan subatomair uit elkaar gerafeld een soort energiestroom van elementaire deeltjes.

Dit alles gebeurt in een fractie van een seconde.

Waar dat laatste stadium (nucleaire ontbinding) bereikt wordt hangt enkel van r af bij een Schwarzschild metriek/zwart gat, bij Kerr (roterende zwarte gaten) zijn de o.a. getijdegradiënten behoorlijk complex door o.a. frame-dragging en axiale symmetrie, ook al blijft het algemene principe hetzelfde.

Bij stellaire zwarte gaten zal dit al voor de waarnemershorizon plaatsvinden (met de coördinaten singulariteit) en bij SMBH's pas ver voorbij diezelfde waarnemingshorizon.

Een simpele, heuristische berekening laat zien dat bij valversnellingen van een biljoen g er allang volledige spaghettificatie op zou treden.

De getijdenkracht komt van het verschil in zwaartekracht tussen twee punten met afstand Δr (bijv. je hoofd en voeten):

\(Δg ≈ (2 GM / r³) Δr\)

waarbij

G ≈ 6,67 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻²,
M de massa van het zwarte gat,
r de afstand tot het centrum,
Δr je lengte (zeg 2 m).

Stel je hebt een stellair zwart gat met 10 zonsmassa’s

Dus \(M ≈ 2 × 10³¹ kg\).

De Schwarzschildstraal is dan

\(rₛ = 2GM / c² ≈ 30 km.\)

Als je bij de horizon (r ≈ 30.000 m) dan bovenstaande formule invult, dus:

\(Δg ≈ 2 × 6,67e⁻¹¹ × 2e³¹ × 2 / (3e⁴)³ ≈ 2,0 × 10¹⁰ m/s²\)

Geeft een kracht gelijk aan ongeveer 2 miljard g verschil tussen hoofd en voeten.

Dat is overigens de relatieve- of getijdenversnelling, dus niet de totale valversnelling, in dit geval het verschil tussen de zwaartekracht op je voeten en je hoofd! Maar bij een valversnelling van een gigantische hoeveelheid g (een biljoen) geeft automatisch een extreem gekromde ruimtetijd van een zwart gat en enorme relatieve versnellingen/getijdeversnellingen dus een enorme getijdegradiemënt.

Daarbij wordt letterlijk alles (alle materie) in een draad uit elkaar getrokken.

Als je 70 kg weegt, dan is de kracht tussen hoofd en voeten:

\(F ≈ m Δg ≈ 70 × 2 × 10¹⁰ ≈ 1,4 × 10¹² N.\)

Geen enkele materiële binding houdt daarbij stand.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » za 08 nov 2025, 23:33

wnvl1 schreef: za 08 nov 2025, 21:01 Binnen de waarnemingshorizon is de ruimte lokaal nog altijd vlak. Je kan lokaal in 3 ruimtelijke dimensies bewegen.
al vallende wel ja, maar ik bedoel dat je dan wel naar de singulariteit toevalt of wat daar dan ook moge weze. dus stel even dat zwaartekracht geen invloed zou hebben op kwantum verschijnselen die bv protonen of neutronen of elektronen vormen wat gebeurt daar dan mee als het de kromming van de ruimtetijd niet zou lukken om dat verder op te splitsen. of kunnen we dat op de een of andere manier uitsluiten.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » za 08 nov 2025, 21:01

Binnen de waarnemingshorizon is de ruimte lokaal nog altijd vlak. Je kan lokaal in 3 ruimtelijke dimensies bewegen.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » za 08 nov 2025, 00:22

wnvl1 schreef: vr 07 nov 2025, 20:29 Binnen de eventhorizon zijn er nog steeds 3 ruimtelijke en 1 tijdsdimensie. Wat er in de singulariteit gebeurr, daar gaan we hier geen antwoord op vinden.
Wat er in de singulariteit gebeur was de vraag ook niet.
het punt is dat je al ver van de singulariteit niet meer die 3 ruimtelijke dimensies willekeurig kunt volgen zoals nog wel kan buiten de event horizon. dus wat betekent dat voor de mogelijke paden ookal zou er geen singulariteit zijn maar wel een event horizon.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door wnvl1 » vr 07 nov 2025, 20:29

Binnen de eventhorizon zijn er nog steeds 3 ruimtelijke en 1 tijdsdimensie. Wat er in de singulariteit gebeurr, daar gaan we hier geen antwoord op vinden.

Re: Extreme centrifuge en ontsnappen van subatomaire deeltjes?

door HansH » vr 07 nov 2025, 17:44

HansH schreef: vr 07 nov 2025, 16:53 maar los daarvan gaat in een zwart gat zowizo alles naar een singulariteit,
nou ja alleen als alles oneindig ver in elkaar kan storten, maar als bepaalde kwantum effecten niet gevoelig zouden zijn voor afstand en tijd omdat het puur kansen zijn dan kan het misschien niet oneindig ver instorten. vraag die bij mij dan opkomt is: kan de ruimtetijd zodanig gekromd zijn volgens de ART dat licht niet meer kan ontsnappen, maar zich nog wel een bepaalde afmeting handhaaft binnen de event horizon? of is er per definitie dan een singulariteit als zich eenmaal een eventhorizon heeft gevormd?