Stephen Hawking

[NeKa]

Hey, we hebben een 'toffe' opdracht gekregen om Stephen Hawking te bespreken. Aangezien wij maar beperkte documentatie vinden, verzoeken wij jullie ons te helpen met informatie over zwarte gaten en een duidelijke definitie. Al bedankt!

[Oen]

Interrrnet,
En hij speelde in een aflevering van The Simpsons,
Verder lijkt het me vreemd dat je er niks over kan vinden.

[wyner]

Kijk in z'n boeken, zou ik zeggen.

[NeKa]

We hebben al in redelijk wat boeken gekeken, maar een korte, duidelijke samenvatting is moeilijk te vinden! Het is de bedoeling dat we alles heel duidelijk en niet te langdradig uitleggen.

[Oen]

NeKa schreef:
Hey, we hebben een 'toffe' opdracht gekregen om Stephen Hawking te bespreken. Aangezien wij maar beperkte documentatie vinden, verzoeken wij jullie ons te helpen met informatie over zwarte gaten en een duidelijke definitie. Al bedankt!

Welk vak, welk jaar, hoeveelheid interesse etc.

[Oen]

NeKa schreef:
Hey, we hebben een 'toffe' opdracht gekregen om Stephen Hawking te bespreken. Aangezien wij maar beperkte documentatie vinden, verzoeken wij jullie ons te helpen met informatie over zwarte gaten en een duidelijke definitie. Al bedankt!

zwart gat, een object in het heelal waarvan de gravitatie (zwaartekracht) zó groot is, dat niets van dit object kan ontsnappen, dus ook geen licht. Het verraadt zijn aanwezigheid uitsluitend door zijn gravitatieveld.
De eersten die wezen op de mogelijkheid van het bestaan van ‘donkere sterren’ met zo’n sterk gravitatieveld dat daaruit zelfs geen licht kan ontsnappen, waren John Michell en Pierre Simon de Laplace. Ook de relativiteitstheorie van Albert Einstein voorspelt het bestaan van zwarte gaten.
Men neemt aan dat zich in het centrum van vrijwel elk extragalactisch stelsel (elk sterrenstelsel dat buiten ons Melkwegstelsel ligt) een zwart gat bevindt. Het zwarte gat in ons Melkwegstelsel staat op 30 000 lichtjaar afstand van de aarde. Het heeft een enorme massa, ca. 2,6 miljoen maal zo zwaar als de zon.

1. KENMERKEN

Een zwart gat bevindt zich niet in een evenwichtstoestand, maar in een voortdurende gravitatiecollaps (zwaartekrachtsineenstorting), waarbij de dichtheid van de materie steeds sterker toeneemt. De dichtheid neemt toe tot er een singulariteit (oneindig grote dichtheid) ontstaat, waar de huidige wetten van de natuurkunde niet meer gelden. In een zwart gat wordt door het langs elkaar schuiven van materie een enorm sterk magnetisch veld opgewekt (ca. 100 miljoen gauss; het magnetisch veld van de zon heeft een sterkte van ca. 500 gauss).

2. WAARNEMING

Eeneen zwart gat ligt buiten het bereik van de waarnemingen, omdat licht en andere straling door de sterke zwaartekracht niet kunnen ontsnappen. Het gebied van het zwarte gat in ons Melkwegstelsel is alleen met een infraroodtelescoop waar te nemen. Bij het kijken met zichtbaar licht wordt het verduisterd door een enorme concentratie van zware sterren. Deze staan dicht bij elkaar, soms op afstanden van minder dan een lichtjaar. Het bestaan van dit en andere zwarte gaten kan alleen aangetoond worden via effecten die plaatsvinden buiten een bepaalde straal (de waarnemingshorizon). Zwarte gaten (maar ook neutronensterren) kunnen namelijk waarneembaar zijn als röntgenster, wanneer zij een deel vormen van een dubbelsysteem. In dit geval kan materie (gas) van een gewone ster onder invloed van het sterke gravitatieveld naar deze objecten toevallen en daarbij zo sterk worden verhit dat het röntgenstraling gaat uitzenden.

Vorming van een zwart gat Terwijl interstellaire gassen en stofdeeltjes van een nevelvlek zich samentrekken (1), vormt zich een protoster die stralen materie laat ontsnappen. Deze condenseert door de zwaartekracht, terwijl hij steeds warmer wordt. Terwijl de temperatuur in het midden van de protoster 10 miljoen graden wordt, ontstaan er kernreacties (2): er wordt een ster geboren. Vervolgens zet de omhulling van de ster uit en raakt verhit (3), wat leidt tot de vorming van een rode reus, met een diameter van 10 tot 100 maal die van de zon. De ontwikkeling van de rode reus hangt van zijn massa af. Als deze minder is dan 1,4 maal die van die van de zon, wordt de ster onstabiel : hij stoot zijn buitenste lagen in de ruimte af (5), waardoor een planetaire nevel wordt gevormd. Vervolgens krimpt de ster weer (6): er vormt zich een witte dwerg, een ster van het formaat van de aarde. Daar een rode reus met een massa veel groter dan de zon een massieve ster is, maakt zij zware elementen aan zoals ijzer; zij wordt groter (4) en wordt een superreus. Vervolgens explodeert zij en wordt haar materie de ruimte ingeslingerd. Explodeert de complete ster (8), dan ontwikkelt zij tot een supernova; is slechts het buitenste gedeelte erbij betrokken (7) dan wordt er een nova gevormd. Al naargelang haar massa ontstaat uit de supernova een neutronenster (9) of een zwart gat (10), terwijl het hart van de ster dat geëxplodeerd is een voldoende hoge massa heeft.
Encarta Encyclopedie Winkler Prins© Microsoft Corporation. Alle rechten voorbehouden.
Microsoft® Encarta® Encyclopedie 2002 Winkler Prins. © 1993-2001 Microsoft Corporation. Alle rechten voorbehouden.

[Oen]

Hawking, Stephen William (Oxford 8 jan. 1942), Brits astrofysicus, hoogleraar toegepaste wiskunde en theoretische fysica aan de universiteit van Cambridge.Hawking is vooral bekend door zijn onderzoek op het gebied van de supersterke gravitatievelden en de zwarte gaten.

In het begin van de jaren zeventig begon hij de quantummechanica op de theorie van de zwarte gaten toe te passen en ontdekte hij dat deze laatste niet volkomen ‘zwart’ behoeven te zijn. Zij kunnen een heel klein beetje straling uitzenden en verdwijnen dan uiteindelijk explosief. In 1978 ontving Hawking voor zijn werk de Albert Einstein Award, door sommigen wel vergeleken met de Nobelprijs voor natuurkunde. Hawking lijdt aan een ongeneeslijke zenuwziekte, die hem het bewegen en spreken vrijwel onmogelijk heeft gemaakt.

Microsoft® Encarta® Encyclopedie 2002 Winkler Prins. © 1993-2001 Microsoft Corporation. Alle rechten voorbehouden.

[Oen]

Kijk voor de plaatjes en de engelse text op
www.encarta.com

[mathfreak]

Ik heb hier nog wat aanvullende informatie over Stephen Hawking voor jullie. In augustus 1985 werd Hawking tijdens een verblijf in Genève met spoed in een ziekenhuis opgenomen omdat hij ademhalingsproblemen had. Door een snede in zijn luchtpijp te maken konden de artsen hem helpen, wat hem echter het verlies van zijn spraak opleverde. Na zijn terugkeer in Engeland kreeg hij de beschikking over een spraaksynthesizer waarmee hij sindsdien communiceert. Met behulp daarvan schrijft hij zijn eigen teksten en houdt hij diverse verhandelingen.
In 1974 ontdekte Hawking dat zwarte gaten kunnen verdampen. Hij kon dat aantonen met behulp van het feit dat zich in een vacuum altijd virtuele deeltjes en antideeltjes bevinden die zich met elkaar kunnen verenigen en daardoor een bepaalde hoeveelheid energie leveren. Indien het virtuele deeltje in het zwarte gat zou vallen zou het antideeltje geen partner meer hebben om mee te reageren, maar het kan wel de extra energie benutten die door het virtuele deeltje aan het zwarte gat werd toegevoegd, en dat gebeurt ook. Het virtuele antideeltje wordt door de benutte energie in een reëel antideeltje omgezet en kan zo aan het zwarte gat ontsnappen, wat door een waarnemer als het uitzenden van straling (de zogenaamde Hawkingstraling) wordt geïnterpreteerd.

[Oen]

Hij kon dat aantonen met behulp van het feit dat zich in een vacuum altijd virtuele deeltjes en antideeltjes bevinden die zich met elkaar kunnen verenigen en daardoor een bepaalde hoeveelheid energie leveren.

Is dit energie deeltje misschien een foton??

[mathfreak]

Oen schreef:
Is dit energie deeltje misschien een foton??

Dat wordt verder niet vermeld, maar als het een foton zou zijn zou het niet van zijn antideeltje te onderscheiden zijn omdat de lading van een foton en zijn antideeltje allebei nul zijn. Mogelijk gaat het toch om een deeltje dat kan worden onderscheiden van zijn antideeltje omdat het een bepaalde massa en lading bezit en zijn ontstaan dankt aan de in het vacuum beschikbare energie.

[heumen]

Het gaat hier zeker niet om een foton aangezien er voor zover ik weet geen antifoton bestaat. Het gaat hierbij (denk ik)voornamelijk om elektron/positron paren.
Mochten het andersoortige deeltjes zijn dan in ieder geval geen krachtvoerende deeltjes zoals het foton, vectorboson etc.

[Isa]

Oen schreef:
In een zwart gat wordt door het langs elkaar schuiven van materie een enorm sterk magnetisch veld opgewekt (ca. 100 miljoen gauss; het magnetisch veld van de zon heeft een sterkte van ca. 500 gauss).

eh, bestaat dat veld uit dezelfde 'stof' waar licht van gemaakt is?

[mathfreak]

Oen schreef:
In een zwart gat wordt door het langs elkaar schuiven van materie een enorm sterk magnetisch veld opgewekt (ca. 100 miljoen gauss

De eenheid gauss, genoemd naar de Duitse wiskundige Carl Friedrich Gauss, mag officieel niet meer als eenheid worden gebruikt. Men gebruikt in plaats daarvan de eenheid Tesla (T), genoemd naar Nikola Tesla. Er geldt: 1 gauss=0,1 mT.

[hendrikafox]

NeKa schreef:
Hey, we hebben een 'toffe' opdracht gekregen om Stephen Hawking te bespreken. Aangezien wij maar beperkte documentatie vinden, verzoeken wij jullie ons te helpen met informatie over zwarte gaten en een duidelijke definitie. Al bedankt!

Quote: "Every child askes questions: I'm just still a child." Dat zegt hoj vaak.


INKIE

[@pie]

Oen schreef:
Is dit energie deeltje misschien een foton??

vaker star trek kijken

het gaat hier om materie/anti-materie. in theorie is er evenveel materie als anti-materie in ons universum, en als je deze splitst krijg je een enorme energie (omdat er dan een overschot en een tekort aan beide ontstaat die elkaar willen compenseren). in star trek wordt dit gebruikt om sneller dan het licht mee te 'warpen', maar in werkelijkheid is het onbeheersbaar.

[Dit bericht is aangepast door @pie (18-03-2002).]

Zoek in de bieb naar "Het Heelal". Daar staan zijn theorieen in begrijpelijke taal uitgelegd (door hemzelf).
(ISBN 9035117832)

[Demon of Fire]

@pie schreef:
maar in werkelijkheid is het NOG onbeheersbaar.

[Dit bericht is aangepast door @pie (18-03-2002).]

We kunnen al wel heeeeele kleine hoeveelheden anti-matiere maken.
En ik wil en zal zeker niks uitsluiten voorde toekomst.

Groetjes
Ben(die het niet onmogelijk acht om ooit grote hoeveelheden anti-materie op te slaan

[@pie]

Demon of Fire schreef:
We kunnen al wel heeeeele kleine hoeveelheden anti-matiere maken.
En ik wil en zal zeker niks uitsluiten voorde toekomst.

Groetjes
Ben(die het niet onmogelijk acht om ooit grote hoeveelheden anti-materie op te slaan

mja ok.. ik denk dat je voor het beheersen van materie/anti-materie toch wel een kernfusiereactor nodighebt, dus zullen we daar eerst over gaan denken?

@pie schreef:
mja ok.. ik denk dat je voor het beheersen van materie/anti-materie toch wel een kernfusiereactor nodighebt, dus zullen we daar eerst over gaan denken?

Kernfusiereactoren "hebben" ze al. Ik weet niet zeker of ze al een werkende echt in elkaar hebben zitten, maar het is technisch geen probleem. Het is alleen niet zo voordelig. Het kost op dit moment meer energie dan het oplevert.

En het beheersen van anti-materie zou met magnetische velden moeten gebeuren, omdat het dus met alle materie "reageert".

[GinnyPig]

Een kernfusiereactor bestaat nog niet hoor... Wel zijn er experimenten gaande.

Het gaat er dus om, om de gehele kernfusiereactie te kunnen controleren/sturen. Door de aard van fusie, is dat alleen nog niet mogelijk (fuseren gaat alleen bij extreem hoge temperaturen).

De reactie zelf is niet het probleem... Het is het 'in toom houden' ervan, wat de nodige problemen levert...

[Rimmer_Dall]

@pie schreef:
vaker star trek kijken

het gaat hier om materie/anti-materie. in theorie is er evenveel materie als anti-materie in ons universum, en als je deze splitst krijg je een enorme energie (omdat er dan een overschot en een tekort aan beide ontstaat die elkaar willen compenseren). in star trek wordt dit gebruikt om sneller dan het licht mee te 'warpen', maar in werkelijkheid is het onbeheersbaar.

Nog waarschijnlijker is het dat er helemaal geen anti-materie meer in het heelal is (behalve dan de deeltjes die een miljardste van een seconde bestaan). Alle anti-materie is namelijk vlak na de oerknal al met materie geannihileerd en wat er uiteindelijk overbleef bleek 'gewone' materie te zijn. En om die enorme energie te krijgen moet je de dingen niet 'splitsen' maar juist met een enorme snelheid tegen elkaar op laten knallen.

[simple creed]

een vriend van mij heeft er een hele biografie over geschreven... had een 8

[NeKa]

hey Simple Creed,
zou die vriend van jou dat soms eens kunnen doorsturen op mijn emailadres? misschien staan er nog zaken in die wij nog niet hebben!
thanks!

Misschien kun je nog aan een Neue Revue komen? Ik heb nu de leesmap, met een artikel over hem erin (wel in het Duits). Als je geinteresseerd bent, dan kan ik je het weeknummer ff geven.

[NeKa]

DutchECK,
als ge zo vriendelijk zou willen zijn om da artikel eens door te sturen. Ge zou ons der veel plezier me doen!
xxx-jes