Waarom trekt massa massa aan?

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer

Bericht 09-03-'06, 18:14

zpidermen

Gebruikersavatar
Berichten: 1.623

Waarom trekt massa massa aan?

Waarom trekt massa massa aan? Ik weet wel dat dat veroorzaakt wordt door de zwaartekracht, maar hoe ontstaat die zwaartekracht dan? Wat ik van wikipedia begrepen heb, is het volgende:

Een van de eigenschappen van materie is massa. Materie bestaat uit fermionen. Dit zijn deeltjes die gekenmerkt worden door een halftallige spin, zoals elektronen, muonen, protonen en neutronen. Krachten overbrengende deeltjes zoals fotonen zijn dus geen materie, hoewel ze wel energie bezitten en soms ook massa.

Van het onderstreepte gedeelte snap ik geen reet. Daar staat namelijk dat krachten worden veroorzaakt door deeltjes die geen materie zijn, terwijl massa (eigenschap van materie) wel een zwaartekracht veroorzaakt... dat klinkt lekker tegenstrijdig... :roll:

Verder zegt het vette gedeelte dat niet-materie (zoals fotonen) soms wel een eigenschap van materie vertonen (namelijk: massa)...

Ik begrijp er geen reet meer van. Hoe zit het nou precies? Heeft het misschien iets met die halftallige of voltallige spin te maken? Spin van wat? Nou, om te beginnen twee vragen dus:

Waarom trekt massa massa aan? En hoe ontstaat nu precies zwaartekracht?
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 09:17

EvilBro

Berichten: 7.068

Re: Waarom trekt massa massa aan?

zpidermen schreef:Een van de eigenschappen van materie is massa. Materie bestaat uit fermionen. Dit zijn deeltjes die gekenmerkt worden door een halftallige spin, zoals elektronen, muonen, protonen en neutronen. Krachten overbrengende deeltjes zoals fotonen zijn dus geen materie, hoewel ze wel energie bezitten en soms ook massa.

Van het onderstreepte gedeelte snap ik geen reet. Daar staat namelijk dat krachten worden veroorzaakt door deeltjes die geen materie zijn, terwijl massa (eigenschap van materie) wel een zwaartekracht veroorzaakt... dat klinkt lekker tegenstrijdig... :roll:
Dat komt volgens mij omdat je de volgende logische fout maakt: Een eigenschap van een hond is dat hij ogen heeft. Een kikker is geen hond, maar heeft wel ogen. Dat is raar.

Ofwel alle materie heeft massa, maar niet alles met een massa is ook materie.
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 12:47

Blueflame

Berichten: 38

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Dat klopt dan wel niet met de definitie zoals die in wikipedia staat.

En kan je een voorbeeld geven van "iets" dat massa heeft, maar geen materie is ?
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 14:10

EvilBro

Berichten: 7.068

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Dat klopt dan wel niet met de definitie zoals die in wikipedia staat.
Het verhaaltje dat hier gequote is van wiki is consistent. De uitspraak "Een van de eigenschappen van materie is massa" kun je niet zomaar omdraaien. Hij is dus niet equivalent aan "Alles dat de eigenschap massa heeft is materie". Wederom de vergelijking met de hond: Een hond heeft ogen, maar niet alles met ogen is een hond.
En kan je een voorbeeld geven van "iets" dat massa heeft, maar geen materie is ?
W Bosonen.
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 15:53

zpidermen

Gebruikersavatar
Berichten: 1.623

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Als ik het dus goed begrijp, zijn bosonen verantwoordelijk voor allerlei krachten, waaronder de zwaartekracht, en ze zijn samen met fermionen voor een deel verantwoordelijk voor de massa. Dat zou dan betekenen dat zwaartekracht en massa niet zoveel met elkaar te maken hebben. Immers, massa komt namelijk voor een deel van fermionen, maar fermionen zijn niet verantwoordelijk voor krachten, dus de massa van fermionen kan niet verantwoordelijk zijn voor de zwaartekracht. Klopt dit?
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 15:53

Blueflame

Berichten: 38

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Blueflame schreef:Dat klopt dan wel niet met de definitie zoals die in wikipedia staat.
Het verhaaltje dat hier gequote is van wiki is consistent. De uitspraak "Een van de eigenschappen van materie is massa" kun je niet zomaar omdraaien. Hij is dus niet equivalent aan "Alles dat de eigenschap massa heeft is materie". Wederom de vergelijking met de hond: Een hond heeft ogen, maar niet alles met ogen is een hond.
.Ja ; akkoord : het is idd consistent. Ik heb me effe vergist. Maar ik vind de definitie op Wiki wel wat eigenaardig. Iets dat 'geen materie is', wat is dat dan wel ? Een geest ? Begrijp je waar ik heen wil : de definitie op wikipedia is eigenaardig.
EvilBro schreef:
Blueflame schreef:
En kan je een voorbeeld geven van "iets" dat massa heeft, maar geen materie is ?
W Bosonen.
Volgens wiki heeft een w-boson een masse van 80 Gev.

ref. http://nl.wikipedia.org/wiki/Subatomair_de...deeltje#Bosonen .

Groet.
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 16:03

zpidermen

Gebruikersavatar
Berichten: 1.623

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Wikipedia zegt over bosonen trouwens het volgende:
De bosonen uit het standaardmodel brengen drie van de vier fundamentele natuurkrachten over: de sterke kernkracht, de zwakke kernkracht en de elektromagnetische kracht. Bij iedere kracht hoort een of meer wisselwerkingsdeeltjes. Zo brengt het foton (lichtdeeltje) de elektromagnetische kracht over; men ziet het foton als een bepaalde energietoestand van het elektromagnetische veld. Zo is het ook met de overige wisselwerkingsbosonen. Het Z-boson en de W-bosonen zijn voorspeld door het standaardmodel en later aangetoond door Simon van der Meer en zijn medewerkers. Het voorspelde Higgs-boson is verantwoordelijk voor de massa van deeltjes. Het graviton zou de zwaartekracht over moeten brengen maar heeft nog steeds de status "hypothetisch".
Volgens mij spreekt wikipedia zichzelf hier tegen, want zwaartekracht is de 4e fundamentele natuurkracht, die hypothetisch door het graviton veroorzaakt wordt, maar een graviton is ook een boson. Dus feitelijk brengen bosonen alle vier de fundamentele natuurkrachten voort, en niet drie van de vier.
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 16:27

ZVdP

Gebruikersavatar
Berichten: 2.097

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Gravitonen zijn inderdaad bosonen die de zwaartekracht overbrengen.

Naar mijn weten is dit enkel nog maar een hypothese,

ik weet niet of er zelfs al een volledig sluitende theorie over bestaat.
Als ik het dus goed begrijp, zijn bosonen verantwoordelijk voor allerlei krachten, waaronder de zwaartekracht, en ze zijn samen met fermionen voor een deel verantwoordelijk voor de massa. Dat zou dan betekenen dat zwaartekracht en massa niet zoveel met elkaar te maken hebben. Immers, massa komt namelijk voor een deel van fermionen, maar fermionen zijn niet verantwoordelijk voor krachten, dus de massa van fermionen kan niet verantwoordelijk zijn voor de zwaartekracht. Klopt dit?
Nu, fermionen zijn de deeltjes met massa. Maar de bosonen, krachtoverdragers, werken tussen deze fermionen.

Bv: elektromagnetische kracht(fotonen) werken tusse alle fermionen met een lading, de sterke kracht(gluonen) werkt tussen alle fermionen met een kleurlading, de zwakke kracht(W en Z bosonen) werkt (denk ik) tussen alle fermionen.

En zo zou je de zwaartekracht(gravitonen) ook nog in dit rijtje kunnen plaatsen.
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower

Conserve energy: Commute with a Hamiltonian
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 16:33

EvilBro

Berichten: 7.068

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Volgens mij spreekt wikipedia zichzelf hier tegen, want zwaartekracht is de 4e fundamentele natuurkracht, die hypothetisch door het graviton veroorzaakt wordt, maar een graviton is ook een boson. Dus feitelijk brengen bosonen alle vier de fundamentele natuurkrachten voort, en niet drie van de vier.
Maar het graviton behoort niet tot het standaard model (als ik me niet vergis).
Nu, fermionen zijn de deeltjes met massa.
Fermionen hebben een massa, maar niet alle massa behoort tot fermionen.
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 18:47

Rudeoffline

Berichten: 624

Re: Waarom trekt massa massa aan?

zpidermen schreef:Wikipedia zegt over bosonen trouwens het volgende:
De bosonen uit het standaardmodel brengen drie van de vier fundamentele natuurkrachten over: de sterke kernkracht, de zwakke kernkracht en de elektromagnetische kracht. Bij iedere kracht hoort een of meer wisselwerkingsdeeltjes. Zo brengt het foton (lichtdeeltje) de elektromagnetische kracht over; men ziet het foton als een bepaalde energietoestand van het elektromagnetische veld. Zo is het ook met de overige wisselwerkingsbosonen. Het Z-boson en de W-bosonen zijn voorspeld door het standaardmodel en later aangetoond door Simon van der Meer en zijn medewerkers. Het voorspelde Higgs-boson is verantwoordelijk voor de massa van deeltjes. Het graviton zou de zwaartekracht over moeten brengen maar heeft nog steeds de status "hypothetisch".
Volgens mij spreekt wikipedia zichzelf hier tegen, want zwaartekracht is de 4e fundamentele natuurkracht, die hypothetisch door het graviton veroorzaakt wordt, maar een graviton is ook een boson. Dus feitelijk brengen bosonen alle vier de fundamentele natuurkrachten voort, en niet drie van de vier.


Daarmee wordt het feit bedoelt dat het graviton puur hypothetisch is. Er is geen reden, behalve de wens om te unificeren, om aan te nemen dat het graviton bestaat; de ART voldoet immers prima om zwaartekracht te beschrijven.
Omhoog

Bericht 10-03-'06, 21:52

~Henk~

Berichten: 21

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Zpiderman, jij vraagt waarom massa massa aantrekt...

Nu, dat behoeft in werkelijkheid niet het geval te zijn. Want de huidige waarnemingen op het gebied van de beweging van massa's zouden evengoed plaatsvinden als de "zwaartekracht" anders functioneert.

Dus nu volgt mijn wedervraag aan jou: hoe functioneert dit mechanisme zodat dit allemaal mogelijk is?

Misschien is het bovenstaande te onduidelijk... Ik zal het wat uitvoeriger doen.

Stel dat wij 2 massa's in de ruimte plaatsen op enige afstand van elkaar en vervolgens de camara starten om te filmen hoe deze massa's vervolgens naar elkaar toe gaan bewegen. Wij hebben dan een keurige visuele waarneming van dit gebeuren en op grond van wat jij op deze film gezien hebt, vraag jij in dit forum: "Waarom trekt massa massa aan?"

En van mij krijg je het antwoord dat hetgeen jij op dat filmpje hebt gezien wellicht niet heeft plaatsgevonden op basis van de veronderstelling dat massa massa aantrekt. De beide massa's kunnen namelijk ook via een ander mechanisme naar elkaar toebewegen.

En mijn vrag aan jou is dus: "Wat is dit andere mechanisme?"

[En uiteraard weet ik het antwoord en het leuke is dat je nu niet te rade kan gaan bij je studieboeken en ook wikkipedia kan je niet helpen... M.a.w.: dit is pas een echt leuk probleem en het bevindt zich voor de volle 100% binnen de door jou gestelde vraag!]
Omhoog

Bericht 11-03-'06, 13:52

zpidermen

Gebruikersavatar
Berichten: 1.623

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Er is geen reden, behalve de wens om te unificeren, om aan te nemen dat het graviton bestaat; de ART voldoet immers prima om zwaartekracht te beschrijven.
Wat zegt de ART dan in het kort over zwaartekracht? Maar blijkbaar zegt de ART nog niet genoeg over zwaartekracht, want waarom wordt er anders zoveel moeite gestoken in het graviton?
~Henk~ schreef:De beide massa's kunnen namelijk ook via een ander mechanisme naar elkaar toebewegen.  

En mijn vraag aan jou is dus: "Wat is dit andere mechanisme?"
2 Massa's die naar elkaar toebewegen? Laten we het liever over objecten hebben die naar elkaar toebewegen en die uit materie bestaan, want massa is immers een eigenschap van materie.

Goed, we hebben dus 2 objecten. Wat kunnen we zeggen over die objecten?

- Ze hebben massa

- Ze bewegen naar elkaar toe

- Er wordt dus krachten uitgeoefend

-

Wat weten we niet van die objecten?

- Waar is de massa van die objecten precies uit opgebouwd? Alleen uit fermionen (dragers van materie, en een eigenschap van materie is massa) of ook uit bosonen (die soms ook massa hebben, zoals W-boson en Z-boson)? Het Higgs-boson geeft namelijk andere deeltjes massa. Wie weet vervormen Higgs-bosonen het universele Higgsveld, zodat objecten als het ware naar elkaar 'toerollen'. Maar omdat niet alleen het graviton hypothetisch is, maar ook het Higgs-boson (zie hier en hier), kom ik niet verder dan speculeren. Wie weet is zwaartekracht gewoon een bijzondere vorm van elektromagnetisme?

Nog een paar vragen waar ik geen antwoord op weet:

- Hebben gluonen massa?

- Hoever rijkt de invloed van elektromagnetisme, zwakke kernkracht en sterke kernkracht?

- Hoe 'leeg' is het universum? Wat bevindt zich tussen de planeten, sterren enzo? Hoeveel materie? Hoeveel bosonen en dergelijke?

- Wat is de massa van fotonen als ze niet in rust zijn? En dezelfde vraag voor de andere elementaire deeltjes?

- Hoe zit het met donkere materie en wat is hun invloed op die 2 objecten? Bestaat donkere materie of is dat ook een hypothese?

- Hoe zit het met anti-deeltjes?
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt
Omhoog

Bericht 11-03-'06, 16:21

Antoon

Gebruikersavatar
Berichten: 1.750

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Nog een paar vragen waar ik geen antwoord op weet:  

- Hebben gluonen massa?  

- Hoever rijkt de invloed van elektromagnetisme, zwakke kernkracht en sterke kernkracht?  

- Hoe 'leeg' is het universum? Wat bevindt zich tussen de planeten, sterren enzo? Hoeveel materie? Hoeveel bosonen en dergelijke?  

- Wat is de massa van fotonen als ze niet in rust zijn? En dezelfde vraag voor de andere elementaire deeltjes?  

- Hoe zit het met donkere materie en wat is hun invloed op die 2 objecten? Bestaat donkere materie of is dat ook een hypothese?  

- Hoe zit het met anti-deeltjes?
-Gluonen hebben geen massa, net als fotonen reizen ze daarom met lichtsnelheid.

-Dit is afhankelijk van het gewicht van de kracht overdrager. Zwaartekracht en electrotramagnetische keracht rijken oneindig ver (discussies daar gelaten) omdat de massa van het graviton en van het foton 0 is. de zwakkekern kracht heeft massieve krachtdragers en komt dus niet ver (veel minder dan een atoom straal)

Gluconen hebben geen massa, dus zouden zo ver kunnen komen als ze maar willen ware het niet, dat gluconen elkaar ook "aantrekken" en zo komt het nooit verder dan een afstand tussen quarks is een baryon. De pionen hebben wel massa, en komen ook niet ver (de afstand tussen protonen en neutronen onderling)

-heel leeg! maar bedenk wel, mag je een atoom al 100% vol beschouwen? want een atoom bestaat ook maar voor 99,99999% uit lege ruimte. ookal beschouwen we atomen als 100% vol, dan zou het universum nog geen 1% vol zijn (vermoed ik )

-Deeltjes die niet in rust zijn, kun je een relativischische massa geven, afhankelijk van de energie. (delen door c² en je krijg de relativistische massa, maar of dit echt massa is ? daar is een al een lange discussie over op dit forum)

-Ik heb geen verstand van donkere materie,ik weet enkel het is een groot raadsel, en we hebben enkel vermoeds, het is nooit direct waargenomen.

-Hoe zit het met antideeltjes? Ja dat weet ik ook niet. Doel je op de vraag waarom er veel minder antimaterie is dan (gewone)materie?
Omhoog

Bericht 11-03-'06, 19:03

Antoon

Gebruikersavatar
Berichten: 1.750

Re: Waarom trekt massa massa aan?

Het model dat de werking van alle krachtenverklaart behalve die van de zwaartekracht, voorspeld dat de zwaartekracht word word overgedragen door gravitonen, net als de electromagnetischekracht word overgedragen door fotonen.

hier mijn probeersel:

http://www.wetenschapsforum.nl/invision/in...showtopic=23602
Omhoog

Bericht 11-03-'06, 19:48

zpidermen

Gebruikersavatar
Berichten: 1.623

Re: Waarom trekt massa massa aan?

-Gluonen hebben geen massa, net als fotonen reizen ze daarom met lichtsnelheid.
Wikipedia:Men neemt algemeen aan dat gluonen geen massa hebben, hoewel een kleine massa van enkele MeV niet uitgesloten kan worden.
Zwaartekracht en electrotramagnetische kracht rijken oneindig ver (discussies daar gelaten) omdat de massa van het graviton en van het foton 0 is.
Volgens wikipedia hoeft de massa van een graviton niet 0 te zijn, maar in elk geval kleiner dan 7 x
\(10^{-41}\)
. Bovendien heeft een foton alleen een massa van 0 GeV in rusttoestand, maar een heleboel fotonen zijn helemaal niet in rust en hebben dus massa.
-heel leeg!
Misschien wat materie (of complete atomen) betreft. Maar geldt dat ook voor sub-atomaire deeltjes? En over donkere materie schrijft wikipedia het volgende:
wikipedia schreef:Metingen met de WMAP brachten aan het licht dat 23% van de massa van het heelal donkere materie is, dat is veel meer dan de 'gewone' zichtbare materie.

Op grond van onderzoek dat in het voorjaar van 2006 zal worden gepubliceerd, beweren onderzoekers van het Instituut voor Astronomie van de Universiteit van Cambridge te hebben berekend dat donkere materie alleen voorkomt in "klonters" met een diameter van tenminste 1,000 lichtjaren en een massa van ca. 30 miljoen zonnemassa's.
-Deeltjes die niet in rust zijn, kun je een relativischische massa geven, afhankelijk van de energie. (delen door c² en je krijg de relativistische massa, maar of dit echt massa is ? daar is een al een lange discussie over op dit forum)
Heb je hier een link van?
-Hoe zit het met antideeltjes? Ja dat weet ik ook niet. Doel je op de vraag waarom er veel minder antimaterie is dan (gewone)materie?
Nee, ik doelde meer op de vraag, wat de eventuele invloed van antideeltjes op de zwaartekracht is.

P.S. De laatste reactie van ~Henk~ en Antoon ben ik nog niet aan toegekomen. Zal dat binnenkort doen, wie weet schept het voor mij wat meer duidelijkheid.
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt
Omhoog
Reageer

Terug naar “Natuurkunde”