referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Moderator: physicalattraction

Berichten: 3.930

referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

In de theorie van Einstein worden ergens 2 bollen vergeleken die tov elkaar roteren. Daarbij komt de vraag op wat er nu roteert tov wat. vanuit de ene bol zie je de andere bol roteren en omgekeerd geldt hetzelfde. Maar het verschil is dat de ene bol roteert tov de ruimte en de andere bol niet roteert tov de ruimte. Daaruit zou je dan moeten concluderen dat de effecten die met de rotatie samenhangen (middelpuntvliedende kracht) dus het gevolg moeten zijn van alles wat er verder in het heelal aanwezig is. 
 
Maar in dat geval zou ik verwachten dat het uit zou maken hoever andere materie in het heelal verwijderd is van beide bollen. Of is het de ruimte zelf die het verschil veroorzaakt. en als het materie is, zou dat dan kunnen verklaren waarom de afwijking van de rotatie van de buitenkant van melkwegstelsels afwijkt van rotatie aan de binnen kant. (de buitenkant draait sneller dan we kunnen verklaren, dus zouden sterren daar eigenlijk uit de bocht moeten vliegen) maar als rotatie gedefinieerd is tov massa in een niet roterende ruimte en de massadichtheid neemt sterk af (aan de buitenkant van melkwegstelsels) dan zou het misschien wel niets uitmaken of er rotatie is als er een zwakkere relatie is tussen rotatie en tov wat iets roteert.
 
Zou mooi zijn als iemand hier iets fundamenteels over zou kunnen zeggen.  

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

nog even een gedachtenspinseltje:
Stel dan je een roterend melkwegstelsel op een meer discrete manier zou opsplitsen in een aantal roterende schijfsegmenten die van binnen naar buiten langzamer gaan roteren. De buitenste segmenten roteren langzaam. stel nu dat er verder niets was in het heelal dan alleen zo'n schijfsegment. dan is er ook geen referentie ten opzichte waarvan zo'n schijfsegment zou roteren dus kan het roteren met elke willekeurige hoeksnelheid terwijl alle sterren netje op hun plek blijven omdat je immers niet kan zeggen of het roteert of niet, dus het begrip 'rotatie' heeft in dat geval geen betekenis. Als je nu een wel roterend schijfsegment daarbinnen zet en een niet roterend segment op een nog veel grotere afstand, dan zou de referentie voor rotatie wel eens een soort gewogen gemidelde kunnen zijn gebaseerd op een soort 'effectieve afstand'
Dan zou het segment dus een soort evenwicht rotatiesnelheid krijgen waarbij er geen middelpuntvliedende kracht is. dus voor elke individuele ster zou dat er dan op neerkomen dat de baan die die ster volgt een rechte lijn is in een gekromde ruimte waardoor de rechte lijn feitelijk een cirkel wordt (het betreffende deel van het schijfsegment) 

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Je hebt het hier waarschijnlijk over de emmer van Newton en het principe van Mach.
Misschien heb je wat aan dit bericht: klik

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Dat bericht heb ik zeker wat aan, in ieder geval dat we de kans lopen dat het gaat ontsporen als we niet puur discussieren op basis van argumenten en elkaars standpunten en initiatieven respecten en op die manier samen verder proberen te komen.
 
Wat ik nog niet ben tegengekomen in die link is de relatie met niet verklaarbare rotatie van grote melkwegstelsels. Dus misschien kunnen we het in ieder geval daar nog over hebben hier, wat dat andere topic is gesloten helaas zie ik.  

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

https://www.quantumuniverse.nl/het-principe-van-mach:
''Einstein interpreteerde Machs principe als volgt: ‘natuurwetten op lokaal niveau worden bepaald door de structuur van het universum op grote schaal’. Dit idee was heel belangrijk voor Einstein in zijn zoektocht naar een nieuwe theorie voor de zwaartekracht. In de taal van deze nieuwe theorie, de algemene relativiteitstheorie, vertaalde hij Machs principe als volgt: het is de verdeling van massa die de kromming van de ruimtetijd bepaalt, en het is deze kromming die bepaald welk coördinatenstelsel niet ronddraait."
 
Maar stel nu dat hele verre massa's minder invloed krijgen wat op zich toch logisch zou klinken. Het kan toch niet zo zijn dat een atoom op 10 miljoen lichtjaar afstand bepaalt wat een emmer 10 miljoen lichtjaar verderop doet? als dat zo is dan moet het gedrag een of andere gewogen gemiddelde zijn op basis van alle materie in het heelal. Maar dat zou dan waarschijnlijk ook kunnen verklaren waarom de buitenkant van melkwegstelsels zich minder van rotatie (middelpuntvliedende kracht) aan lijkt te trekken dan verwacht. Dat zou dan dus komen omdat de massa die lokaal zit meer invloed heeft op de definitie van welk coordinatenstelsel in rust is dan massa veel verderop, en die locale massa roteert in een bepaald vlak, dus roteert de referentie van het coordinatenstelsel zoals het locaal is bepaald door wat er in de buurt beweegt. 

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

en als dat zo is dan zou dat betekenen dat er niet zoiets is als 1 referentie orientatie in het heelal, maar dat je dus een soort coordinatenstelsel hebt wat roteert in de tijd als een soort turbulente stroming. dus dat betekent dat 2 roterende emmers op 1 miljoen lichtjaar afstand beide tov hun locale omgeving niet roteren en tov elkaar wel. 

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Nog even verder nadenkende over de situatie zie ik eigenlijk maar 2 mogelijkheden:
1) De referentie voor rotatie is absoluut en wordt bepaald door de ruimtetijd
2) De referentie is absoluut en wordt veroorzaakt door een gewogen gemiddelde van alle massa en energie in het heelal
 
In het eerste geval zou de referentie dus voor alle punten in het heelal hetzelfde zijn en heeft de ruimtetijd bij zijn ontstaan dus een referentie orientatie meegekregen. Dan zijn afwijkingen in rotaties in melkwegstelsels hier dus niet mee te verklaren. 
 
In het tweede geval kan vanwege het gewogen gemiddelde wel de rotatie in melkwegstelsels hiermee verklaard worden en zou daarvoor een verband moeten gelden tussen afstand tussen elke massa in het heelal tot het punt waar de referentie orientatie geldt. Dat zou dan betekenen dat de referentie orientatie niet overal in het heelal hetzelfde is.
 
Mijn vraag op dit moment is of we op basis van de kennis die er nu is een van beide opties uit kunnen sluiten     

Berichten: 1.247

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Zoals ik het begrijp:

Mach was een empirist. Hij streefde dus naar een natuurkunde waarin alles is uit te drukken in meetbare grootheden.
Hij vroeg zich onder andere af wat de oorsprong was van inertiaalkrachten. Newton meende, via zijn emmer-experiment,
dat de oorsprong hiervan lag in beweging ten opzichte van de absolute ruimte. Newton meende namelijk dat in een leeg
universum met slechts een emmer water (jaja, dit zijn pas Gedankenexperimenten; wie/wat draait de emmer rond?) het water
oppervlak zal krommen, omdat de emmer roteert ten opzichte van de absolute ruimte. Dus waar je volgens Newton snelheid
niet absoluut kunt definiëren, kun je dat met versnelling wel doen.

Mach vond dit nonsens. Hoe meet je die "absolute ruimte" dan? Zijn redenatie was als volgt: inertiaalkrachten (of "schijnkrachten")
kennen hun oorsprong in traagheid ("inertia"), oftewel "trage massa". En deze trage massa is volgens Mach niet een
vaste eigenschap van een object, maar deze wordt volgens Mach bepaald door alle andere massa in het universum. Deze "andere massa"
definiëert dan iets wat we een "inertiaalstelsel" noemen. Als we dus de emmer met water in ons universum laten draaien,
dan wordt het wateroppervlak volgens Mach hol omdat het water draait ten opzichte van de andere massa in het universum. Mach meende
dus ook, dat wanneer je in Newtons gedankenexperiment alle massa uit het universum wegzuigt, het wateroppervlak in de draaiende
emmer NIET meer hol zal worden!

De traagheid van een object wordt daarmee een dynamische grootheid, bepaalt door al het andere dat zich in het universum bevindt.
Het betekent ook, dat als we een massa m zouden isoleren van de overige massa M in het heelal, en M --> 0 zouden nemen, dit ook
impliceert dat m --> 0. Maar wat het exacte verband m(M) precies is, dat maakt Machs principe niet duidelijk.

Einstein was stevig beïnvloed door Machs principe, en zijn relativiteitstheorie bevat Machs idee in gedeeltelijk. Maar niet helemaal.
In Einsteins theorie is het namelijk mogelijk om een volledig leeg universum te beschouwen met slechts 1 deeltje. De ruimtetijd
zal dan min of meer Minkowski zijn (de 'backreaction' van het deeltje negerend). Als we vervolgens het deeltje laten roteren,
dan zal volgens de geodetenvergelijking iemand die meeroteert met het deeltje een centrifugaalkracht ondergaan. Oftewel: Einsteins
theorie is niet Machiaans, want Mach zou juist zeggen dat deze roterende waarnemer geen centrifugaalkracht ondergaat!

Als je wilt weten hoe men geprobeerd heeft om de alg.rel.theorie Machiaans te maken, dan kun je nog es zoeken op
"Brans-Dicke theorie".
Ik probeer trouwens een eigen geschreven boek uit te geven over fundamentele natuurkunde, waarin Machs principe ook uitvoerig wordt besproken. Mocht ik een uitgever vinden die het wil uitgeven, dan laat ik het weten ;) Zie ook

http://forum.fok.nl/topic/2425035

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Dank voor deze verhelderende toelichting. De kern van de zaak gaat dan denk ik over een volledig leeg universum te beschouwen met slechts 1 deeltje. De ruimtetijd. Als ik jou redenatie goed begrijp dan is volgens Einstein dat ene deeltje dus feitelijk de hele ( zelfs mogelijk verder lege) ruimte, en dus bepaalt dat ene deeltje de referentie orientatie van de hele ruimte en is er dus maar 1 orientatie mogelijk dus zou mijn optie 2 afvallen waarbij dus de mogelijkheid voor een verklaring voor afwijking van rotatie in melkwegstelsels van de verwachting dus ook afvalt.
 
Wat me wel opvalt is dat het zowel voor Newton, mach als Einstein meer om meningen en persoonlijke voorkeuren lijkt te gaan dan om bewijzen. als dat zo is dan zou de werkelijkheid dus toch nog complexer in elkaar kunnen zitten ??  

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

flappelap schreef: In Einsteins theorie is het namelijk mogelijk om een volledig leeg universum te beschouwen met slechts 1 deeltje. De ruimtetijd

zal dan min of meer Minkowski zijn (de 'backreaction' van het deeltje negerend). Als we vervolgens het deeltje laten roteren,

dan zal volgens de geodetenvergelijking iemand die meeroteert met het deeltje een centrifugaalkracht ondergaan. 
Nu ik deze zin nog eens goed lees zie ik dat het iets anders zegt dan ik vanmiddag dacht.
1 deeltje samen met een emmer water in een leeg heelal kan blijkbaar de eigenschappen van het heelal (de ruimtetijd) zodanig wijzigen dat het de rotatie van de emmer tov de door het deeltje vastgelegde rotatiereferentie (wat er niet roteert) beinvloeden.
Dat klinkt mij echt heel ongeloofwaardig in de oren omdat de emmer vrijwel oneindig veel meer massa heeft dan het ene deeltje. In dat geval zou ik ook kunnen zeggen dat de roterende emmer de referentie bepaalt en het ene deeltje dus feitelijk roteert. En wat betekent dat dan voor een heelal met slechts 2 identieke deeltjes waarvan beide tegengesteld roteren? dan kun je toch nooit zeggen dat 1 deeltjes de referentie bepaalt als beide deeltjes volkomen gelijkwaardig zijn?
Daar moet voor mijn gevoel dus iets niet kloppen.  

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Ik denk dat we ons ook moeten realiseren dat in de tijd van Einstein er nog niets bekend was over het feit dat rotatie in melkwegstelsels zich niet volgens het boekje gedraagt, anders had Einstein daar vast wel een oplossing voor gevonden.(misschien wel meer richting Mach Mach2 zal ik maar zeggen :) )  

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

mbt de "Brans-Dicke theorie" of soortgelijke gedachtes kan ik daar niet direct terugvinden of het nu nog steeds gaat om een vaste orientatie referentie voor het universum die alleen op een andere manier tot stand komt als bij Einstein, of dat de theorie ook toelaat dat de orientatie referentie meer bepaald wordt door de 'locale omgeving', dus feitelijk 'meegetrokken' kan worden door een draaiend melkwegstelsel wat locaal in de buurt zit.
 
Even om een beeld bij te vormen: een bol vloeistof die niet roteert, dus een geheel ronde vorm aanneemt en zich beweegt in de richting van een draaiend melkwegstelsel zou in de buurt daarvan de vorm aan gaan nemen alsof deze wel roteert en weer zijn oude vorm aannemen als er een minieme rotatie wordt toegevoegd aan de bol.     

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Wat ik nog niet ben tegengekomen in die link is de relatie met niet verklaarbare rotatie van grote melkwegstelsels.
 
Dat is maar een aspect, er zijn er meer. Erik Verlinde (zie o.m. dit topic), heeft een dergelijke hypothese opgesteld waarbij de gravitatie over grotere afstand 'verloopt' en dus op zeer grote schaal afwijkt van de omgekeerde kwadratenwet. Zijn berekeningen zijn vrij netjes in overeenstemming met de observatie van de rotatieanomalie van de sterrenstelsels, maar vooralsnog blijft het daarbij. Hij kan met zijn hypothese geen verklaring leveren voor de vele andere gemeten afwijkingen, lees daarvoor het gelinkte topic.
 
Als je nu een wel roterend schijfsegment daarbinnen zet en een niet roterend segment op een nog veel grotere afstand, dan zou de referentie voor rotatie wel eens een soort gewogen gemidelde kunnen zijn gebaseerd op een soort 'effectieve afstand'
 
Belangrijk is bijvoorbeeld dat die gemeten 'afwijkingen' van de zwaartekracht zich ook in sterrenclusters voordoen, en daar geen verband blijken te hebben met die 'effectieve afstand' of dergelijke begrippen. Er zijn te hooi en te gras dergelijke afwijkingen te vinden in zo'n cluster die geen verband lijken te hebben met omliggende materie. Zie bijvoorbeeld dit bericht.

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

Michel Uphoff schreef:  
Belangrijk is bijvoorbeeld dat die gemeten 'afwijkingen' van de zwaartekracht zich ook in sterrenclusters voordoen, en daar geen verband blijken te hebben met die 'effectieve afstand' of dergelijke begrippen. Er zijn te hooi en te gras dergelijke afwijkingen te vinden in zo'n cluster die geen verband lijken te hebben met omliggende materie. Zie bijvoorbeeld dit bericht.
Ik denk dat je verschil moet maken tussen dit soort 'random' massa afwijkingen en meer systematische effecten zoals rotatie in melkwegstelsels. het kan best zijn dat er meerdere effecten een rol spelen, maar omdat je niet alles tegelijk kunt oplossen probeer ik me nu te concentreren op 1 effect,nl een verklaring voor de gevonden afwijkingen van rotaties op grote schaal:
 
Stel nu dat mijn hypothese klopt en dat rotatie effecten op lokale schaal (sterren die roteren relatief dicht bij om het centrum van een melkwegstelsel bijvoorbeeld) de referentie mbt rotatie zouden beinvloeden mbt de omgeving. Dan zou dat betekenen dat de rotatie=0 situatie verweg van het meklwegstelsel inderdaad ook 0 is tov het heelal als geheel, maar dichterbij het centrum van een melkwegstelsel is de rotatie=0 situatie feitelijk een kleine rotatiesnelheid in de richting van de rotatiesnelheid van het centrum van dat melkwegstelsel. Daarbovenop heb je dan de normale bewegingen volgens de ART. Maar wat er feltelijk gebeurt is dat de buitenlagen van het melkwegstelsel dan sneller roteren dan we zouden verwachten op basis van zwaartekracht alleen. Je kunt je dit effect volgens mij het beste voorstellen als een pot verf waarbij je in het midden een verfmenger zet en laat draaien. Het resultaat is dat de buitenlagen ook gaan draaien en wel zodanig dat de draaing minder wordt als je verder weg komt van de  verfmenger. Vergeleken met het heelal is de aandrijving van de verfmenger dan de sterren die in het centrum van het melkwegstelsel die 'aangedreven' worden door de normale zwaartekracht hun rondjes gaan draaien. Het draaien van de buitenlagen van de verf is dan het roteren van de rotatiereferentie. en toa die rotatiereferentie gaat de sterren dan weer volgens de zwaartekrachtswetten om het centrum roteren, maar dat gaat dus sneller dan gedacht omdat de hoeksnelheid van de rotetiereferenetie daar nog bij opgeteld moet worden.

Berichten: 3.930

Re: referentie mbt rotatie en gevolgen daarvan

In werkelijkheid is het natuurlijk complexer dan de verfmenger omdat die alleen het midden van de verfpot (het centrum van het meklwegstelsel) aandrijft. terwijl in een echt melkwegstelsel alle ringen van sterren die met een bepaalde hoeksnelheid roteren invloed hebben op de referentierotatie van alle andere ringen. Maar ik haal de verfmenger erbij om het idee wat meer te verduidelijken.

Reageer