Dutch subtitles

← Waarom is het universum nog niet ingestort in een gigantisch zwart gat? - Vraag het de experts #13

Get Embed Code
17 Languages

Showing Revision 2 created 06/07/2014 by gosseminnema.

  1. Hoi, ik ben George Musser.
  2. Ik ben een redacteur van Scientific American magazine
  3. en de schrijver van het boek "The Complete Idiot's Guide to String Theory",
  4. en in deze video beantwoord ik jouw vragen.
  5. Oké. De eerste vraag:
  6. Stel dat ik een buitenaards wezen ben,
  7. op een schip dat 65 miljoen lichtjaar of meer van de aarde verwijderd is.
  8. Met een telescoop kan ik naar de aarde kijken, en het dagelijkse leven van dinosauriërs zien.
  9. Als mijn schip naar de aarde zou beginnen te reizen met bijna de lichtsnelheid,
  10. zou ik de dinosauriërs dan sneller, als het ware doorgespoeld, zien bewegen?
  11. Dat is een geweldige vraag, een subtiele vraag.
  12. Het is iets waar je veel mee te maken krijgt als je je bezighoudt met de relativiteitstheorie,
  13. de theorie van Einstein over relativiteit.
  14. Ik heb het zelfs aan een astrophysicus gevraagd zodat ik deze vraag correct zou kunnen beantwoorden.
  15. Het komt er op neer dat de dinosauriërs een stuk sneller zullen bezegen, vanaf het schip gezien,
  16. en zijn redenering is ongeveer als volgt:
  17. Wanneer je vertrekt, zie je de dinosauriërs 65 miljoen jaar geleden leven.
  18. Als je aankomt, beweeg je met ongeveer de lichtsnelheid,
  19. en zie je ze 65 jaar in de toekomst, dus in totaal zijn er 130 miljoen jaar voorbij gegaan,
  20. tenminste in de tijdsbeleving van de dinosauriërs.
  21. Vanaf je schip ziet het er anders uit: de afstand lijkt wat kleiner geworden,
  22. doordat je reist met bijna de lichtsnelheid.
  23. Wanneer je je met 99% van de lichtsnelheid voortbeweegt, lijkt de afstand maar ongeveer 10 miljoen lichtjaar,
  24. dus je zou 10 miljoen jaar nodig hebben om die afstand te overbruggen.
  25. Oké, 130 miljoen jaar is op aarde voorbij gegaan, en op je schip is er 10 miljoen jaar voorbij gegaan:
  26. dus de dinosauriërs lijken dertien keer sneller te zijn gegaan.
  27. Ze bewegen, ze stampen wat rond en kauwen op prooidieren,
  28. dertien keer sneller vanuit jouw oogpunt, op het schip, dan dat van henzelf.
  29. Oké, vraag twee, een andere geweldige vraag:
  30. Als alle beweging relatief is, hoe kan er dan een snelheidslimiet zijn?
  31. Om snelheid te kunnen meten moet je het ten opzichte van iets anders meten,
  32. maar ten opzichte van wat wordt het snelheidslimiet dan gemeten?
  33. Dit is echt een geweldige vraag, omdat het de kern raakt van Einsteins relativiteitstheorie,
  34. en wat deze theorie betekent en wat voor vreemde voorspellingen hij maakt.
  35. Het komt er op neer dat de lichtsnelheid voor iedereen hetzelfde is, en dat het niet uitmaakt ten opzichte waarvan je het meet.
  36. Je kunt het ten opzichte van een ruimteschip, een trein, een auto of een boot meten,
  37. ten opzichte van op straat lopen, of stilstaand, of wat dan ook,
  38. je zult altijd dezelfde lichtsnelheid voor iedereen zien.
  39. En dat is heel anders dan andere dingen die we in de natuur zien:
  40. als je auto rijdt een een bal uit de auto gooit, moet je de snelheid van de auto optellen of aftrekken van de snelheid van de auto.
  41. Maar bij licht gaat dat niet op. Als ik vanuit de auto met een zaklamp schijn,
  42. zal het licht bewegen met de lichtsnelheid ten opzichte van mij,
  43. en met de lichtsnelheid ten opzichte van iemand die op de stoep loopt,
  44. met de lichtsnelheid ten opzichte van iemand in de ruimte die neerkijkt, een buitenaards wezen op een verre planeet.
  45. Iedereen zal dezelfde lichtsnelheid zien van de lichtstraal die ik uit de auto laat schijnen.
  46. En dat is een raar feit, dat de lichtsnelheid voor iedereen hetzelfde is,
  47. maar het ligt ten grondslag aan alles in Einsteins theorie waar je ooit van hebt gehoord.
  48. Het ligt ten grondslag aan het feit dat tijd anders verloopt voor verschillende waarnemers,
  49. en dat lengtes er voor verschillende waarnemers anders uitzien.
  50. Ruimte en tijd worden gecombineerd in iets dat "ruimte-tijd" wordt genoemd.
  51. Je kunt ruimte en tijd niet onafhankelijk van elkaar behandelen, ze zijn verenigd in deze "ruimte-tijd".
  52. En dat is allemaal een consequentie van dit feit, dat is ontstaan doordat de lichtsnelheid voor iedereen hetzelfde is.
  53. De derde vraag gaat een beetje een andere kant op, maar ik vind hem ook echt erg leuk.
  54. Als de waarnemingshorizon van een zwart gat groter wordt, wordt zijn dichtheid elke keer groter,
  55. in andere woorden, zuigt hij massa op,
  56. Waarom is het hele universum dan nog niet ingestort in een gigantisch zwart gat?
  57. Zou dit soort uitdijende zwarte gaten dan niet exponentieel groter moeten worden?
  58. En zal dit het einde van ons heelal, en misschien het ontstaan van een nieuw heelal, betekenen;
  59. of misschien een oerknal, waarmee ons heelal begon?
  60. Dat is een heel scherpzinnige vraag, want hij klopt.
  61. Zwarte gaten worden groter wanneer ze materiaal opnemen,
  62. dus je zou denken dat ze exponentieel groeien,
  63. dat ze groter worden doordat ze meer dingen opnemen, en dan ook een groter doel worden,
  64. ze zuigen meer dingen op, ze worden groter, groter op een exponentiële manier.
  65. En het klopt dat zwarte gaten exponentieel groeien,
  66. áls je ze dingen blijft voeren, als er materiaal is dat ze op kunnen eten.
  67. In feite bestaat er in de astrofysica iets dat "Salpetertijd" genoemd wordt,
  68. ongeveer een paar tientallen miljoenen jaren,
  69. dat laat zien hoe snel zwarte gaten qua afmetingen zullen verdubbelen.
  70. En dus blijven ze verdubbelen en verdubbelen, om de paar tientallen miljoenen jaren,
  71. als ze worden gevoerd met materiaal.
  72. Deze "als" is een grote "als".
  73. Hoewel zwarte gaten monsters zijn, en stofzuigers die alles opzuigen,
  74. zijn ze op een galactische schaal nogal klein, dus ze zijn niet zo'n groot doel.
  75. In dit geval bevinden ze zich meestal in het midden van een sterrenstelsel,
  76. en het is moeilijk voor ze om genoeg materiaal te verkrijgen om op te eten,
  77. dus in feite verstikken ze vaak hun eigen groei;
  78. niet alleen maar omdat het moeilijk is om ze met materiaal te voeden,
  79. maar, omdat zwarte gaten hun omgeving actief veranderen,
  80. verspreiden ze materiaal over de ruimte en duwen zelfs dingen weer naar buiten,
  81. ze verwarmen dingen zodat die niet erin vallen, zodat ze hun eigen groei reguleren.
  82. Daardoor is het erg moeilijk voor ze om te groeien, om op een exponentiële manier te blijven groeien.
  83. In het begin doen ze dat wel, maar daarna worden ze stabiel,
  84. en ze bereiken ongeveer een paar procentpunten van de totalen massa van hun sterrenstelsel.
  85. Ze hebben een soort zelfregulerend mechanisme.
  86. Dank voor de geweldige vragen,
  87. en als je nog vragen hebt voor de volgende expert, laat die dan achter als reactie hieronder.
  88. En daag die volgende expert uit,
  89. stel ze, net als jullie bij mij deden, moeilijke vragen.
  90. ♪ (muziek) ♪