Einstein krijgt wéér gelijk

[Jan van de Velde]

Een van de conclusies uit de relativiteitstheorie is dat antimaterie ook gewoon valt in een zwaartekrachtveld.

Door CERN zijn nu anti-waterstofatomen, dwz antiprotonen met een positron, gemaakt en er zijn experimenten mee gedaan. Spoiler (selecteer leeg veld hiernmaast) ( ze vallen. )

^{Insertion of the ALPHA-g apparatus (Image: CERN)}
lees meer:

https://home.cern/news/news/physics/alp ... antimatter

[Nesciyolo]

Een van de conclusies uit de relativiteitstheorie is dat antimaterie ook gewoon valt in een zwaartekrachtveld.

Is er een reden waarom dat misschien niet zo zou zijn?

[Xilvo]

Een van de conclusies uit de relativiteitstheorie is dat antimaterie ook gewoon valt in een zwaartekrachtveld.

Is er een reden waarom dat misschien niet zo zou zijn?

Ik denk dat het meer voor alle zekerheid gemeten is. Je weet maar nooit, maar zowat iedereen dacht al wel dat ook antimaterie naar 'gewone' materie zou vallen.

[HansH]

Is er een reden waarom dat misschien niet zo zou zijn?

de opmerking 'Einstein krijgt wéér gelijk' zou het idee kunnen wekken dat er mbt antimaterie ander gedrag uit de ART zou volgen vergeleken met Newton.
De massa van anti materie is toch gewoon positief? als het negatief zou zijn dan zou het volgens de newton formule G.M1.M2/r^2 tegengesteld vallen. Maar als het positief is krijgt ook Newton weer gelijk.

[Jan van de Velde]

de opmerking 'Einstein krijgt wéér gelijk' zou het idee kunnen wekken dat er mbt antimaterie ander gedrag uit de ART zou volgen vergeleken met Newton.

welnee. Newton had geen idee van antimaterie , die zat volop in de alchemie. De (A)RT voorspelde best wel veel, wat toen niet eens toetsbaar was. De afgelopen honderd jaar is er nog geen van die voorspellingen experimenteel ontkracht, en dit is de zoveelste die experimenteel bevestigd wordt.

[HansH]

Newton had geen idee van antimaterie , die zat volop in de alchemie. De (A)RT voorspelde best wel veel, wat toen niet eens toetsbaar was. De afgelopen honderd jaar is er nog geen van die voorspellingen experimenteel ontkracht, en dit is de zoveelste die experimenteel bevestigd wordt.

Dat Newton geen idee had van antimaterie doet niet ter zake lijkt mij.
volgens de ART is zwaartekracht het gevolg van kromming van de ruimtetijd door massa. Dus dan is de zwaartekracht dus geen eigenschap van het materiaal wat de zwaartekracht ondergaat zoals materie of antimaterie. Dus op die manier kan ik me voorstellen dat het een bevestiging is van de theorie van Einstein. Mocht er dus een deeltje zijn met negatieve massa dan zou die zelfde kant op moeten vallen als 'normale deeltjes' en bij newton zou die dan de tegenovergestelde kant op moeten vallen. In dat geval zou de ART echt iets toevoegen tov Newton. Maar de formules van Newton voorspellen voor antimaterie hetzelfe gedrag in een zwaartekrachtsveld als voor normale materie. hoewel Newton geen idee had dat er antimaterie bestaat.

[wnvl1]

Matter tells spacetime how to curve. Spacetime tells matter how to move.

Er moet hierbij een onderscheid gemaakt worden tussen de actieve massa die de ruimte kromt (de actieve massa) en de passieve massa die de grootte van de kracht bepaald die een deeltje ondervindt in een gravitatie veld. Beiden zijn gelijk volgens de ART.

Deeltjes met negatieve massa zouden dus wel de andere kant kunnen opvallen volgens de ART in het zwaartekrachtveld van de aarde.

Een negatieve massa impliceert een negatieve kinetische energie. Hierdoor kan zulke materie het vacuüm onstabiel maken. Het vacuüm zou vervallen in deze negatieve materie en dat zou niet leuk zijn voor ons .

[HansH]

Deeltjes met negatieve massa zouden dus wel de andere kant kunnen opvallen volgens de ART in het zwaartekrachtveld van de aarde.

Dat vraag ik me af, immers het vallen van een deeltje is in feite de situatie waarbij het deeltje zonder invloed van krachten is, dus feitelijk vrij zweeft en helemaal niet valt. dus wat gebeurt er met een massa die stil staat zonder zwaartekrachtsveld? die blijft gewoon stilstaan of het nu een positieve of negatieve massa is. (even los van het feit of een negatieve massa uberhaupt wel kan bestaan)

Het is bv in het geval van de aarde dus niet het deeltje wat valt, maar de ruimteijd zelf die daardoor het deeltje mee wil nemen. als je dat dus tegenhoudt omdat het op het aardoppervlak staat moet je het deeltje dus feitelijk versnellen en daar is een kracht voor nodig wat wij voelen als zwaartekracht.

Vrij zweven kan maar op 1 manier volgens mij. Dat is dus ook wat het licht doet in een zwaartekrachtsveld. dat gaat ook gewoon rechtdoor in een ruimtetijd die valt en daardoor valt het licht met de ruimtetijd mee. alleen omdat het licht zo snel gaat heeft het vallen nauwelijks effect op de richting. Maar bij een vallende massa wel.

De vraag is dus wat een negatieve massa zou doen als je die gaat versnellen. Volgens F=m.a oefent de massa dan een kracht uit tegengesteld aan de richting van de versnelling. Dus als M negatief zou zijn dan zou de kracht vanwege een minteken in de massa de andere kant op zijn. Dat zou dus betekenen dat een voorwerp wat op het aardoppervlak zou staan met een negatieve massa dan een kracht ondervind van het aaroppervlak af dus omhoog zou vallen. maar in vrije val is er geen kracht op een voorwerp dus als ik een negatieve massa in vrije val uit een vliegtuig zou gooien dan valt die massa wel naar de aarde. Dat zou dus een instabiel systeem zijn en daarom lijkt het mij onmogelijk dat er een negatieve massa kan bestaan.

[wnvl1]

De Einsteinveldvergelijking is

$$R_{\mu \nu} - {1 \over 2}R \, g_{\mu \nu} + \Lambda g_{\mu \nu}= {8 \pi G \over c^4} T_{\mu \nu}$$

Wat er in het linkerlid staat is een maat voor de kromming. Die \(T_{\mu \nu}\) rechts is de stress energie tensor. Je kan die stress energie tensor beschouwen als een soort 4x4 matrix met speciale transformatie-eigenschappen bij een coördinatentransformatie. De component \(T_{00}\) van die tensor is de massadichtheid \(\rho\). Deze massa dichtheid gaat van teken veranderen als er 'negatieve massa' is. Het gevolg daarvan lijkt mij dat de geodeten van twee massa's uit elkaar kunnen gaan bewegen. Beide massa's zijn in vrije val en bewegen op hun eigen geodeet rechtdoor door het universum, maar de afstand neemt toe.

Als er nog andere krachten aanwezig zijn, bvb een electromagnetische kracht, dan zullen die gekoppeld zijn aan de 'inertiële massa'. Ik vermoed dat je dat moet bekijken vanuit het oogpunt van een quantum veldtheorie? Daarom 'inertiële massa' tussen aanhalingstekens. Het is natuurlijk allemaal hypothetisch, maar ik vermoed dat die massa waarmee die andere kracht gekoppeld is een ander teken kan hebben dan de \(T_{00}\) uit de stress-energie tensor??? Beide massa's hoeven niet gelijk te zijn???

Nog een bemerking is dat F=ma niet zomaar toepasbaar is relativiteit. Kracht is niet invariant. In SRT leer je al dat kracht een onderdeel is van een viervector is.

Tot daar een paar bedenkingen voor wat ze waard zijn, daarom de ???

[HansH]

De Einsteinveldvergelijking is

$$R_{\mu \nu} - {1 \over 2}R \, g_{\mu \nu} + \Lambda g_{\mu \nu}= {8 \pi G \over c^4} T_{\mu \nu}$$

De component \(T_{00}\) van die tensor is de massadichtheid \(\rho\). Deze massa dichtheid gaat van teken veranderen als er 'negatieve massa' is. Het gevolg daarvan lijkt mij dat de geodeten van twee massa's uit elkaar kunnen gaan bewegen. Beide massa's zijn in vrije val en bewegen op hun eigen geodeet rechtdoor door het universum, maar de afstand neemt toe.

Dat lijkt me dan toch gek. stel dat de kromming 0 is (geem grote massa in de buurt) dan blijft een normale positieve massa gewoon in zijn baan rechtdoor vliegen bv samen met het ruimteschip waar een positieve en negatieve massa inzit. Dus waarom zou een negatieve massa dan ineens zich van de positieve massa gaan verwijderen? zodra het geheel dan in de buurt komt van een ster dan zouden beide massa's zich van elkaar beginnen te verwijderen binnen het ruimteschip?

Dat ljkt mij tegenstrijdig met de grondbeginselen van de relativiteit, nl het equivalentieprincipe.

[wnvl1]

De Ricci tensor \(R_{\mu\nu}\) en de scalaire kromming \(R\) hangen af van de metriek \(g_{\mu\nu}\). De metriek is de oplossing van de Einstein veldvergelijking, i.e. een stelstel van 10 gekoppelde partiële differentiaalvergelijkingen. Op basis van de metriek kan je dan de geodeten berekenen.

Bij 2 positieve massa's lopen de geodeten naar mekaar toe, bij 2 negatieve massa's van mekaar weg en bij een positieve en een negatieve gaat het er van afhangen wie het sterkst is, denk ik.

Zie ook de wiki pagina.
https://en.wikipedia.org/wiki/Negative_mass

negmass.png (27.32 KiB) 48946 keer bekeken

[HansH]

Bij 2 positieve massa's lopen de geodeten naar mekaar toe, bij 2 negatieve massa's van mekaar weg en bij een positieve en een negatieve gaat het er van afhangen wie het sterkst is, denk ik.

Zie ook de wiki pagina.
https://en.wikipedia.org/wiki/Negative_mass

negmass.png

Ik had altijd begrepen dat volgens Einstein je volgens het equivalentieprincipe op geen enkele manier onderscheid kunt maken tussen een vrij zwevend voorwerp in een versnellende raket met versnelling g of een vrij zwevend voorwep op het aardoppervlak. als positieve en negatieve massa dan tegenovergesteld versnellen in een zwaartekrachtsveld dan zou dan ook moeten gebeuren in een versnellende raket. Maar een positieve en negatieve massa zijn op geen enkele manier gekoppeld met een verenellende raket dus waarom zou een nagatieve massa dan de andere kant op gaan versnellen?

in de link staat ook: Hence Bondi pointed out that two objects of equal and opposite mass would produce a constant acceleration of the system towards the positive-mass object,[7]
Daaruit maak ik dan weer op dat zowel een positieve als negatieve massa in de buurt van de aarde beide naar de aarde toevallen. dus dan klopt het weer. met de versnellende raket.

[wnvl1]

in de link staat ook: Hence Bondi pointed out that two objects of equal and opposite mass would produce a constant acceleration of the system towards the positive-mass object,[7]
Daaruit maak ik dan weer op dat zowel een positieve als negatieve massa in de buurt van de aarde beide naar de aarde toevallen. dus dan klopt het weer. met de versnellende raket.

Nee dat is niet wat Bondi bedoelt. Hij verwijst naar de gele kader in de figuur in mijn laatste post. Beide massa's versnellen naar links. dus het systeem als geheel versnelt naar links, i.e. in de richting van de positieve massa.

http://ayuba.fr/pdf/bondi1957.pdf

[wnvl1]

Ik had altijd begrepen dat volgens Einstein je volgens het equivalentieprincipe op geen enkele manier onderscheid kunt maken tussen een vrij zwevend voorwerp in een versnellende raket met versnelling g of een vrij zwevend voorwep op het aardoppervlak.

In zijn inleiding schrijft Bondi: '... but gravitational behavior involving masses of this type and of type (i) would be governed by a negative Coulomb law'.

Ik denk dat je dan het equivalentieprincipe moet herbekijken. Gaat er wat vanaf hangen welk van de 4 cases van Bondi (zie inleiding paper) je wil uitwerken.

[HansH]

In zijn inleiding schrijft Bondi: '... but gravitational behavior involving masses of this type and of type (i) would be governed by a negative Coulomb law'.

nog even hoe ik het interpreteer, zie bold:

Positive mass attracts both other positive masses and negative masses.
Negative mass repels both other negative masses and positive masses.
For two positive masses, nothing changes and there is a gravitational pull on each other causing an attraction. Two negative masses would repel because of their negative inertial masses. For different signs however, there is a push that repels the positive mass from the negative mass, and a pull that attracts the negative mass towards the positive one at the same time. Dus de negatieve massa wordt aangetrokken door de positive massa, en als de positieve massa veel groter is zoals bv een planeet of ster dan wordt de negative massa gwoon aangetrokken net zoals een positieve massa dus beide massa's gaan dan niet van alkaar af versnellen tgv de grote massa: planeet, ster

Hence Bondi pointed out that two objects of equal and opposite mass would produce a constant acceleration of the system towards the positive-mass object,[7] an effect called "runaway motion" beide massa's versnellen dus in dezelfde richting tgv elkaars massa en vallen samen dan ook nog een keer naar de zware planeet of ster toe

dan blijft het equivalentieprincipe netjes gelden volgens mij want je ziet dan nog steeds geen verschil tussen die 2 massa's binnen een versnel;lende raket of die 2 massa's in een zwaartekrachtsveld. De volgen beide dezelfde geodeet mbt de grote massa in de buurt maar versnellen samen ook nog eens tgv alkaar.