Laatste berichten
-
14:16
do-re-mi-fa-so vliegtuigen 7
-
14:16
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 3
-
13:57
De Euro Nederlandse 100 qubit computer komt eraan
-
11:32
[scheikunde] Kan chloorgas de geleiding van elektriciteit belemmeren? 6
-
11:31
geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 14
-
10:42
projectiel 8
-
10:37
Verschil tussen deze 2 vragen 5
-
09:48
Schroefdraad berekening 4
-
09:25
[scheikunde] berekeningen labo vitamine c bepaling 1
-
19:29
[wiskunde] rode en witte ballen verdelen 8
-
17:23
Rotatie van het heelal 41
-
22 apr
Weerfrustratie 5
-
22 apr
Muntje opgooien 14
-
21 apr
Reactiviteit silyl enol ethers 1
-
21 apr
Criterium voor vochtretentie
-
21 apr
speciale rel. theorie 5
-
21 apr
Vogels in de stad zijn goede klussers
-
21 apr
Ervaringen met "herontdekkingen" 15
-
20 apr
Herleiden afmetingen vanaf een foto 19
-
20 apr
Stank rotte eieren uit de warmwaterboiler 11
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Moderator: physicalattraction
-
- Berichten: 1.156
Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Onlangs las ik dat de precessie van de ellipsbaan van Mercurius een gevolg is van de eindige voortplantingssnelheid (c) van de gravitatie is. Maar het gravitatieveld van de Zon is een statisch veld waar Mercurius aan onderhevig is. Als ik de ART goed begrijp is de precessie het gevolg van de vervorming(die statisch is in dit geval) van de ruimtetijd om de Zon heen (een enigszins misleidende zin, aangezien ruimte niet ergens omheen zit, omdat dat al een ruimte vooronderstelt, maar de strekking is duidelijk) hetgeen de omgeving van de Zon anders maakt dan in de theorie van Newton. Wat moet ik hier van denken?
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Het gravitatieveld van de zon en Mercurius samen is niet statisch daar zij om elkaar heen bewegen.
-
- Moderator
- Berichten: 8.166
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Er zijn diverse vormen en oorzaken van precessie (=geleidelijke variatie) van de baan en rotatie van een planeet. Zo schommelt de rotatieas van de Aarde en ook de hoek die het baanvlak van een planeet met een referentievlak maakt (de inclinatiehoek) wijzigt geleidelijk.
De precessie van de assen van een omloopbaan kent ook meerdere oorzaken; getijdenkrachten zoals eb en vloed, invloed van andere planeten op de omloopbaan, de licht afgeplatte Zon, en ook de relativistische correcties op deze precessie vormen tezamen de totale precessie. Alleen op het laatst genoemde aandeel doel jij naar ik aanneem. Het aandeel hiervan in de precessie van de omloopbaan van Mercurius is gering, ongeveer 43 boogseconden per eeuw. De met klassieke mechanica te berekenen precessie van het perihelium is veel groter, ongeveer 532 boogseconden per eeuw.
Deze precessie van de baan van Mercurius was rond 1860 nauwkeurig bekend, en het verschil van 43 boogseconden tussen de toen berekende en gemeten precessie bleef onverklaard tot Einstein vrijwel exact de ontbrekende 43 boogseconden als uitkomst van de algemene relativiteit kon toevoegen.
Met een analogie overeenkomstig 'the missing inch' van Kipp Thorne kan wel enigszins aanschouwelijk gemaakt worden wat de invloed van de kromming van de ruimtetijd op een elliptische baan is:
Links is op een vlak vel papier de baan van een planeet getekend. Het papier wordt rechts ingeknipt tot aan het massamiddelpunt van de ster en de stukken worden over elkaar geschoven om de kromming van de ruimtetijd te simuleren. Nu zal de lange as licht in de omlooprichting van de planeet verdraaien, de precessie.
Voor zover mij bekend heeft de eindige voortplantingssnelheid van gravitatieveranderingen hier niet mee van doen, heb je er een bron van?
De door jou geopperde kromming van de ruimtetijd heeft dus een beperkte extra invloed op de precessie.
Bijgevoegd een (mij te pittige) wiskundige behandeling van het fenomeen:
De precessie van de assen van een omloopbaan kent ook meerdere oorzaken; getijdenkrachten zoals eb en vloed, invloed van andere planeten op de omloopbaan, de licht afgeplatte Zon, en ook de relativistische correcties op deze precessie vormen tezamen de totale precessie. Alleen op het laatst genoemde aandeel doel jij naar ik aanneem. Het aandeel hiervan in de precessie van de omloopbaan van Mercurius is gering, ongeveer 43 boogseconden per eeuw. De met klassieke mechanica te berekenen precessie van het perihelium is veel groter, ongeveer 532 boogseconden per eeuw.
Deze precessie van de baan van Mercurius was rond 1860 nauwkeurig bekend, en het verschil van 43 boogseconden tussen de toen berekende en gemeten precessie bleef onverklaard tot Einstein vrijwel exact de ontbrekende 43 boogseconden als uitkomst van de algemene relativiteit kon toevoegen.
Met een analogie overeenkomstig 'the missing inch' van Kipp Thorne kan wel enigszins aanschouwelijk gemaakt worden wat de invloed van de kromming van de ruimtetijd op een elliptische baan is:
- precessie.jpg (121.38 KiB) 2544 keer bekeken
Links is op een vlak vel papier de baan van een planeet getekend. Het papier wordt rechts ingeknipt tot aan het massamiddelpunt van de ster en de stukken worden over elkaar geschoven om de kromming van de ruimtetijd te simuleren. Nu zal de lange as licht in de omlooprichting van de planeet verdraaien, de precessie.
Voor zover mij bekend heeft de eindige voortplantingssnelheid van gravitatieveranderingen hier niet mee van doen, heb je er een bron van?
De door jou geopperde kromming van de ruimtetijd heeft dus een beperkte extra invloed op de precessie.
Bijgevoegd een (mij te pittige) wiskundige behandeling van het fenomeen:
-
- Berichten: 1.156
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Zoals altijd geeft u een duidelijk antwoord op vragen, waarvoor bedankt.
Ik las het lang geleden in een artikel van Natuurwetenschap en techniek en wel in de NWenT nr. 10, 2005, in het artikel `Pas de deux van pulsars`. Ik heb daar toen op gereageerd en kreeg als antwoord van Edda Heinsman dat de snelheid weldegelijk een rol speelt, maar het kwam op mij vrij onduidelijk over.
`Wanneer Mercurius dichter bij de Zon staat, zit hij `dieper in de ruimte-tijd-kuil` dan wanneer hij er verder vanaf staat. Dit verschil in diepte zorgt voor een weglengteverschil, dat zo groot is dat de eindige snelheid waarmee de zwaartekracht zich door de ruimte verspreidt een rol gaat spelen.`
Ik las het lang geleden in een artikel van Natuurwetenschap en techniek en wel in de NWenT nr. 10, 2005, in het artikel `Pas de deux van pulsars`. Ik heb daar toen op gereageerd en kreeg als antwoord van Edda Heinsman dat de snelheid weldegelijk een rol speelt, maar het kwam op mij vrij onduidelijk over.
`Wanneer Mercurius dichter bij de Zon staat, zit hij `dieper in de ruimte-tijd-kuil` dan wanneer hij er verder vanaf staat. Dit verschil in diepte zorgt voor een weglengteverschil, dat zo groot is dat de eindige snelheid waarmee de zwaartekracht zich door de ruimte verspreidt een rol gaat spelen.`
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!
-
- Moderator
- Berichten: 8.166
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Ik vind die kwalitatieve beschrijving ook erg vaag. Natuurlijk speelt de lichtsnelheid een rol, maar het verklaren aan de hand van een weglengteverschil verduidelijkt voor mij niet veel. Kwantitatief heb ik ook een probleempje, want ik kwam twee methoden tegen voor het berekenen van de relativistische correctie:
Hier komen ze tot
Reken ik dit uit met de volgende gegevens: Rs=2953, r=5,0791.1010, e=0,20563
Dan komt daar na omzetten van de radialen 0,118 boogseconden per jaar uit. Ongeveer een kwart van de te vinden waarde.
Hier komen ze tot
Reken ik dit uit met de volgende aanvullende gegevens: G=6,6742.10-11, Mo=1,989.1030
Dan komt er na omzetten van de radialen met 0,099 boogseconden per jaar een vergelijkbare waarde uit, die dus ook een factor vier te laag ligt.
Ik kom er dus ook kwantitatief even niet uit. Ziet iemand waar ik de mist in ga?
[edit]
Ach natuurlijk. De boven berekende correctie is per omloop, en niet per jaar. De omlooptijd van Mercurius is 88 dagen, zodat de gevonden waarden met ongeveer een factor vier moeten worden vermenigvuldigd.
[/edit]
Hier komen ze tot
\(\Delta \varphi = 3 \pi \frac{R_s}{r(1-\epsilon^2)}\)
Rs =Schwarzschild straal Zon, r=halve lange as van de ellips, e=baanexcentriciteit.Reken ik dit uit met de volgende gegevens: Rs=2953, r=5,0791.1010, e=0,20563
Dan komt daar na omzetten van de radialen 0,118 boogseconden per jaar uit. Ongeveer een kwart van de te vinden waarde.
Hier komen ze tot
\(\Delta \varphi = 6 \pi \frac{G.M_o}{c^2r} \)
G is de gravitatieconstante, Mo=massa Zon.Reken ik dit uit met de volgende aanvullende gegevens: G=6,6742.10-11, Mo=1,989.1030
Dan komt er na omzetten van de radialen met 0,099 boogseconden per jaar een vergelijkbare waarde uit, die dus ook een factor vier te laag ligt.
Ik kom er dus ook kwantitatief even niet uit. Ziet iemand waar ik de mist in ga?
[edit]
Ach natuurlijk. De boven berekende correctie is per omloop, en niet per jaar. De omlooptijd van Mercurius is 88 dagen, zodat de gevonden waarden met ongeveer een factor vier moeten worden vermenigvuldigd.
[/edit]
-
- Berichten: 426
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Bij de klassieke berekening van de baan is geen rekening gehouden met de afwijking veroorzaakt door de ellipsoïde vorm van Mercurius (zo ontstaan door heel sterke getijdenwerking in het perihelium) en de bijzondere manier waarop Mercurius Tidal Locked is (3 rotaties tijdens 2 omwentelingen, waarbij de lange as tijdens het perihelium, waar de getijdenwerking het sterkst is, steeds in de richting van de zwaartekracht staat en tijdens de verste stand steeds loodrecht daar op). In het perihelium is de zwaartekracht hierdoor groter dan de klassieke formule aangeeft en tijdens de verste stand kleiner dan de klassieke formule aangeeft. Deze speciale situatie van Mercurius was nog niet bekend in 1915 en kon toen dus nog niet als oorzaak in overweging worden genomen.Michel Uphoff schreef: Bijgevoegd een (mij te pittige) wiskundige behandeling van het fenomeen:Genrel Precession Mercury.pdf
De klassieke berekening waarbij 43 boogseconden per eeuw ontbraken klopt niet. Conclusies in 1915 waren voorbarig. Wordt het niet eens tijd om hier naar te kijken na deze ontdekking uit .. 1965?!
-
- Moderator
- Berichten: 8.166
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
De klassieke berekening waarbij 43 boogseconden per eeuw ontbraken klopt niet.
Heb je daar een wetenschappelijke bron voor, of is dit een constatering op grond van jouw eigen gedachten?
-
- Berichten: 426
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
De bronnen zijn:
1. De ontdekking van de uitzonderljjke baan-resonantie 3:2 in 1965, als kennelijk gevolg van sterke getijdenwerking en vervorming van Mercurius.
2. De berekeningen uit 1915 die hier geen rekening mee gehouden kunnen hebben.
De bron waarin vermeld staat dat dit uitgezocht is en/of dat dit geen effect op de berekening zou hebben heb ik niet gevonden.
1. De ontdekking van de uitzonderljjke baan-resonantie 3:2 in 1965, als kennelijk gevolg van sterke getijdenwerking en vervorming van Mercurius.
2. De berekeningen uit 1915 die hier geen rekening mee gehouden kunnen hebben.
De bron waarin vermeld staat dat dit uitgezocht is en/of dat dit geen effect op de berekening zou hebben heb ik niet gevonden.
-
- Berichten: 1.246
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Kun je een orde van grootte geven van de beide effecten die je noemt, en hoe je dat perturbatief doorrekent?
-
- Berichten: 426
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Nee. Maar het effect ontkennen lijkt geen optie. Zwaartekracht heeft een toegevoegd effect op vervormde (niet bol-symmetrische) hemellichamen t.o.v. de waarden op basis van formules waarin de afstand van massamiddelpunten is verwerkt. Bij Mercurius is dat effect bovendien asymmetrisch: een tegengesteld effect bij het perihelium en bij de verste afstand.
Er zijn mensen die de precessie op enkele boogseconden per eeuw kunnen uitrekenen. Als zij een aanname zouden doen van de vervorming van de planeet (ongeveer zoals dat bij de maan het geval is) zouden zij er misschien aan kunnen rekenen. Op basis van de resultaten kunnen we een idee vormen over de grootte van het effect. Ik ben benieuwd.
Er zijn mensen die de precessie op enkele boogseconden per eeuw kunnen uitrekenen. Als zij een aanname zouden doen van de vervorming van de planeet (ongeveer zoals dat bij de maan het geval is) zouden zij er misschien aan kunnen rekenen. Op basis van de resultaten kunnen we een idee vormen over de grootte van het effect. Ik ben benieuwd.
-
- Moderator
- Berichten: 8.166
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
"Conclusies in 1915 waren voorbarig" Stel jij, doelend op de correctie ingevolge de ART.
Als je het niet doorgerekend hebt, wat is dan de grond van de (in mijn ogen voorbarige) conclusie van jouw zijde?
Je hebt het hier over de apsidale precessie, de rotatie van de lange as van de baan van Mercurius. Daarbij was tot 1915 een mismatch tussen de Newtoniaanse calculaties en de gemeten waarden. De ART verklaarde de missende 43 boogseconden per eeuw nagenoeg. Met de nadruk op het laatste.
Er zijn veel meer effecten die een rol spelen, zoals de precessie van de rotatie-as van Mercurius, onrondheid van de Zon (nodale precessie), maar dat soort effecten zijn zeer gering, in dit geval meen ik minder dan 0,004 boogseconden per jaar. Lang niet alle zeer geringe maar complexe verstorende effecten zijn tot heel ver achter de komma berekend. Kortgeleden kwam er nog een correctie op grond van een door mij nauwelijks begrepen ART effect, dat leidde tot een bijstelling met 1 boogseconde in 170.000 jaar.
M.i. gebeurt dat wel degelijk. Hier een uitgebreid paper inzake de invloed van de onrondheid, massaverdeling, grootte van de (al dan niet vloeibare) kern, getijden en de door jou genoemde baanresonantie op de precessie van Mercurius:
Wil je er meer over lezen, zoek dan eens naar:
Matsuyama, I., Nimmo, F., 2009. Gravity and tectonic patterns of Mercury: Effect of tidal deformation, spin-orbit resonance, nonzero eccentricity, despinning, and reorientation. Journal of Geophysical Research (Planets), Vol. 114, p. E01010.
Of kijk eens naar dit werk
Als je het niet doorgerekend hebt, wat is dan de grond van de (in mijn ogen voorbarige) conclusie van jouw zijde?
Je hebt het hier over de apsidale precessie, de rotatie van de lange as van de baan van Mercurius. Daarbij was tot 1915 een mismatch tussen de Newtoniaanse calculaties en de gemeten waarden. De ART verklaarde de missende 43 boogseconden per eeuw nagenoeg. Met de nadruk op het laatste.
Er zijn veel meer effecten die een rol spelen, zoals de precessie van de rotatie-as van Mercurius, onrondheid van de Zon (nodale precessie), maar dat soort effecten zijn zeer gering, in dit geval meen ik minder dan 0,004 boogseconden per jaar. Lang niet alle zeer geringe maar complexe verstorende effecten zijn tot heel ver achter de komma berekend. Kortgeleden kwam er nog een correctie op grond van een door mij nauwelijks begrepen ART effect, dat leidde tot een bijstelling met 1 boogseconde in 170.000 jaar.
Wordt het niet eens tijd om hier naar te kijken na deze ontdekking
M.i. gebeurt dat wel degelijk. Hier een uitgebreid paper inzake de invloed van de onrondheid, massaverdeling, grootte van de (al dan niet vloeibare) kern, getijden en de door jou genoemde baanresonantie op de precessie van Mercurius:
Wil je er meer over lezen, zoek dan eens naar:
Matsuyama, I., Nimmo, F., 2009. Gravity and tectonic patterns of Mercury: Effect of tidal deformation, spin-orbit resonance, nonzero eccentricity, despinning, and reorientation. Journal of Geophysical Research (Planets), Vol. 114, p. E01010.
Of kijk eens naar dit werk
-
- Berichten: 1.246
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Of je het effect kunt negeren of niet hangt van die orde van grootte af. Dat is wat anders dan ontkennen, natuurlijk.Nee. Maar het effect ontkennen lijkt geen optie. Zwaartekracht heeft een toegevoegd effect op vervormde (niet bol-symmetrische) hemellichamen t.o.v. de waarden op basis van formules waarin de afstand van massamiddelpunten is verwerkt. Bij Mercurius is dat effect bovendien asymmetrisch: een tegengesteld effect bij het perihelium en bij de verste afstand.
Er zijn mensen die de precessie op enkele boogseconden per eeuw kunnen uitrekenen. Als zij een aanname zouden doen van de vervorming van de planeet (ongeveer zoals dat bij de maan het geval is) zouden zij er misschien aan kunnen rekenen. Op basis van de resultaten kunnen we een idee vormen over de grootte van het effect. Ik ben benieuwd.
Als ik b.v. de spectraallijnen van waterstof ruwweg wil uitrekenen, dan kan dat met "gewone" (niet-relativistisch) QM ipv kwantumveldentheorie. Luseffecten/relativistische effecten zijn namelijk erg klein. Die worden pas belangrijk bij een bepaalde mate van precisie.
Dus daarom mijn vraag. Ik vermoed dat jouw effecten perturbatief gezien erg klein zullen zijn (net als, bv, de framedragging tov de rotatie van de zon).
-
- Berichten: 426
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
PDF over invloed op precessie: Pagina 35, laatste zin van '6.3 On the effect of tidal deformations':
An updated numerical estimation of the periodic variations in obliquity due to the tidal
deformations is needed, but is beyond the scope of this paper.
Dit betekent dat een goede berekening nog gemaakt moet worden?
An updated numerical estimation of the periodic variations in obliquity due to the tidal
deformations is needed, but is beyond the scope of this paper.
Dit betekent dat een goede berekening nog gemaakt moet worden?
-
- Berichten: 426
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
flappelap schreef: .. Ik vermoed ..
Ik vermoed .. dat het effect pas na gedegen onderzoek en berekening op waarde geschat kan worden.
-
- Berichten: 1.246
Re: Baan Mercurius en voortplantingsnelheid gravitatie
Ik vermoed .. dat het effect pas na gedegen onderzoek en berekening op waarde geschat kan worden.
Daar zijn vast papers over verschenen, dus geef maar referenties.
