Mørk energi, mørk materie og svarte hull. Hva er det egentlig? Diskusjonstråd for oss intresserte.

[morgan_kane]

For deg som ikke vet hva det er så kommer det en kort forklaring her.

 

Universett består ikke bare av kjente stoffer som hydrogen. De stoffene vi kjenner til står bare for 4% universet.

 

Mørk energi.

Vi vet ikke hva det er men det har egenskaper som ligner på energi. står for mesteparten av universet. 74%. Mørk energi er beskrevet som frastøtende tyngdekrefter. universet utvider seg fortere og fortere pga disse frastøtende tyngdekreftene.

 

Mørk materie.

Et stoff vi ikke vet hva er. Grunnen til at vi vet om det er at forskere har hatt mistanker til at galakser og galaksehopene inneholder mer stoff en vi kan se. Studier av stjernenes bevegelser osv viser at det må finnes mer stoff en det vi kan se. står for 22% av universet.

 

Svarte hull.

 

Kommer av at gigant stjerner ender sitt liv i en supernova. dvs at den eksploderer og at det kan bli igjen en kompakt rest. Denne resten kaller vi et Svart hull. Tyngdekreftene i dette svarte hullet er så store at ikke engang lys slipper unna. Det går spiraler inn mot midten. og spiralene har en fart som er nesten lysets hastighet. Det fins teorier om at man kan reise i tid i disse spiralene.

 

Hva trur dere befinner seg i disse mysteriene?

 

Gjerne rett meg på fakta som er feil. skal se om jeg senere kan skrive mer beskrivende tekst om dette. har bare skrevet i farta fra det jeg husker i læreboka min.

 

Kan et svart hull være grunnlaget for et nytt univers? med tanke på at så mye kan samle seg opp i disse hullene og kanskje lage en eksplosjon vi ikke kan oppfatte?

Endret 1. mai 2009 av morgan_kane

[megadott]

"spiralene har en fart med over lysets hastighet"

Jasså? kunne du forklart deg litt bedre.

 

Et sort hull tror jeg bare er en kjempemassiv stjerne som har kollapset under sin egen tyngekraft, og vi ser det ikke fordi alt lys den sender ut, blir trukket tilbake. Altså den har en escape velocity på over lysets hastighet.

Endret 1. mai 2009 av megadott

[Khaffner]

Og hva menes med å kunne reise i tid mellom spiralene rundt et svart hull? At tiden står stille, at tiden går raskere, tregere eller hva?

[morgan_kane]

"spiralene har en fart med over lysets hastighet"

Jasså? kunne du forklart deg litt bedre.

 

Et sort hull tror jeg bare er en kjempemassiv stjerne som har kollapset under sin egen tyngekraft, og vi ser det ikke fordi alt lys den sender ut, blir trukket tilbake. Altså den har en escape velocity på over lysets hastighet.

 

Spiralbevegelsene ligner på vann som renner i en sluk. Tyngdekraften er så stor at ingenting slipper unna. alt som kommer i nærheten vil forvinne i hullet. grunnen til den store tyngdekraften er at ingen kjente krefter klarer å balanserere tyngdekreftene og sammentrekningen bare vil fortsette til all masse er samlet i et punkt. det er omådetet utenfor dette punktet som er st svart hull for det er der gravitasjonen er.

 

Og hva menes med å kunne reise i tid mellom spiralene rundt et svart hull? At tiden står stille, at tiden går raskere, tregere eller hva?

 

Dette er vell en av Steven Hawkings teorier tror jeg. husker ikke eksakt hvordan det var. men tror det er en video på youtube om dette. legger til senere.

Endret 1. mai 2009 av morgan_kane

[megadott]

Men hvis ikke du har gjort en enorm oppdaglese i dag, så beveger ikke spiralene seg i over lysets hastighet.

[morgan_kane]

nei, du har rett. men nesten ihvertfall. bare jeg som husket feil.

 

Endret 1. mai 2009 av morgan_kane

[KeYhOle]

Vunnslipp=Kvaderatroten av 2GM/r

 

Hvor G er gravitasjonskonstanten, M er massen og r er radiusen. Som vi ser fra formelen blir unnslipsninshastigheten høyere om massen er stor i forhold til radiusen (stor massetetthet).

 

Et sort hull har mye masse med ekstremt høy tetthet (ikke lang ifra tettheten til atom kjerner). Dermed er radius veldig liten i forhold til massen. Unnslipningshastighet større enn lysfart, c. Når unnslipsningshastighet er større enn lysfart ser det ut som den er sort pga ingen lys slipper ut.

 

 

Vet ikke om dette var kjent viten, eller om det hjalp noen der ute:)

[Error]

Hei folkens.

 

Kan noen være så snille og forklare hva dette betyr?

 

 

By measuring the orbital speeds of stars within Triangulum and using the formula

 

physicists have calculated that the mass of this galaxy within a radius of r = 4.0 × 1020 m is equivalent to 46 billion Suns.

 

* However, by measuring the brightness of Triangulum, they have also calculated that its mass within a radius of r = 4.0 × 1020 m is equivalent to 7 billion Suns.

 

* The discrepancy between these two results implies that there is 39 billion Suns' of unseen mass within Triangulum.

[Bruktbilen]

Kan noen være så snille og forklare hva dette betyr?

De har regnet ut at massen av den galaksen tilsvarer 46 milliarder soler, men galaksen sin lysintensitet tilsvarer en masse på bare 7 milliarder soler, altså det er en masse på 39 milliarder soler som man ikke kan se.

[Error]

Tusen takk for kjapt svar. Begynte å bli litt nervøs siden ingen jeg kjente hadde den fjerneste anelse

[introspector]

Mørk energi og mørk materie er vel strengt tatt ikke annet enn konsepter man bruker for å få observasjoner vi har gjort til å passe med de lovene vi antar at universet følger. Det er ikke utenkelig at konseptene revideres eller fjernes etterhvert som vi lærer mer om hvordan vårt univers fungerer.

 

Når det gjelder tid og svarte hull.. Det er nok lite trolig at man kan reise bakover i tid, ihvertfall når det gjelder svarte hull. Derimot er det mulig at tid passerer i ulik hastighet på ulike steder i universet, spesielt i områder påvirket av høy gravitasjon. Dermed vil man kunne tilsynelatende reise "forover" i tid, ved at man tilbringer tid i et område hvor tiden passerer saktere enn ellers.

[Crowly]

Illustrert Vitenskap nr 9/2009 har en artikel som forteller litt om de forskjellig svakhetene/hullene vi har med vår forståelse av gravitasjon. Hvor de bl.a skriver dette om mørkt stoff

Men det mørke stoffet har bare rollen som forklarende element for å få stjerners atferd til å stemme overens med gravitasjonsloven. Hypotesen om det mørke stoffet, eller materien, har representert en utilfredsstillende vitenskaplig løsning fordi stoffet mangler konkrete fysiske egenskaper. Derfor har stoffets eksistens verken latt seg bekrefte eller avkrefte.

Det blir også nevnt at i 1983 kom det ett alternativ til mørkt stoff, Modified Newtonian dynamics (MOND) og senere i 2004 ble denne vidreutviklet til Tensor-vector-scalar gravity (TeVeS).

Skulle TeVeS vise seg å være korrekt (eller en vidreutviklet fremtidig varriant(?)), så er det ikke behov for mørkt stoff.

[SeaLion]

Men ble ikke eksistensen av mørkt stoff faktisk underbygd av en observasjon i fjor da?

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap080917.html

[dredg]

Kan ikke noen forklare meg hva tid i fysikken er. For meg og sikkert for de aller fleste andre er tid klokken og hvordan vi eldes. Men om man hadde fått til en slik tidsreise som man spekulerer om i fysikken vill jo fortsatt svingningene i quartskrystallene bli målt likt og oksidering av cellene hadde fortsatt i samme hastighet. Hvilken tid er det man kan stoppe eller dra tilbake i?

[SeaLion]

Kan ikke noen forklare meg hva tid i fysikken er. For meg og sikkert for de aller fleste andre er tid klokken og hvordan vi eldes. Men om man hadde fått til en slik tidsreise som man spekulerer om i fysikken vill jo fortsatt svingningene i quartskrystallene bli målt likt og oksidering av cellene hadde fortsatt i samme hastighet. Hvilken tid er det man kan stoppe eller dra tilbake i?

Når tiden går saktere i et område, så går alt langsommere, også kvartsuret (kvartskrystallen svinger saktere), de kjemiske prosessene (inkludert kroppens aldring) går langsommere. Men de som bor et sånt sted merker det ikke, for de opplever denne langsommere tiden som helt normal.

 

Faktisk er det sånn at tiden går saktere på Jorda enn på månen, og saktere på månen enn i verdensrommet (det er ingen stor forskjell, men den er faktisk målbar). På Jupiter går tiden enda langsommere enn på Jorda. Hvorfor? Fordi det er forskjellig styrke på tyngdekraftfeltene, dess sterkere tyngdekraft dess saktere går tiden. Inne i sorte hull er tyngdekraften antagelig så sterk at tiden i praksis stopper helt opp.

 

Den personen som har vært lengst i en romstasjon, en russer som fikk en ufrivillig forlengelse på oppholdet da Sovjetunionen gikk i oppløsning, han ble omtrent 1 sekund eldre i løpet av oppholdet enn om han hadde vært på bakken. Det er altså lite å tjene/tape på effekten i vårt nabolag av universet. Det betyr stort sett ingenting for vanlig romfart heller, selv på Apollo-ferdene (som sendte romfarere 360.000 km ut i verdensrommet, helt til månen) brydde de seg ikke om effekten i det hele tatt. De behøvde det ikke, forskjellene var for små.

 

Men det er ett felt der effekten kan ha avgjørende effekt, og det er i bruk av GPS-systemet. GPS-satelittene ferdes nemlig rundt 20 km over hodene våre, og der går tiden litt raskere enn her nede på bakken. Ikke mye, det bare snakk om noen få mikrosekunder per døgn. Men hvis vi ikke hadde kompensert for dette så hadde GPS-systemet vært ubrukelig, for i løpet av disse mikrosekundene rekker satelittene å bevege seg ganske langt. Feilvisningen ville faktisk blitt omtrent 12 km per døgn.

Endret 6. juni 2009 av SeaLion

[Crowly]

Men ble ikke eksistensen av mørkt stoff faktisk underbygd av en observasjon i fjor da?

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap080917.html

Leste igjennom den delen som omhandlet mørkt materie, og ingenting der tyder på at det jeg siterte blir tatt ut av sammenheng. Men jeg kan ikke utelukke at de har oversett noe, jeg kan alt for lite om emnet. Leste også igjennom en del av http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter og lite der tyder på at mørkt materie er helt og holdent bevist. F. eks (mine uthevninger)

In astronomy and cosmology, dark matter is hypothetical matter that is undetectable by its emitted radiation, but whose presence can be inferred from gravitational effects on visible matter.[1] Dark matter is postulated to explain the flat rotation curves of spiral galaxies and other evidence of "missing mass" in the universe.

<snip>

Although dark matter was detected by its gravitational lensing in August 2006,[15][16][17] many aspects of dark matter remain speculative.

<snip>

Historically, three categories of nonbaryonic dark matter have been postulated[18]:

<snip>

These cosmological models predict that if WIMPs are what make up dark matter, trillions must pass through the Earth each second. Despite a number of attempts to find these WIMPs, none have yet been found.

så det tyder på at det er fortsatt mye usikkerhet rundt mørk materie.

 

Under punktet Alternative explanations så tror jeg det bildet du refererer til berørt i samsvar med bl.a MOND og TeVeS

Modifications of gravity

 

A proposed alternative to physical dark matter particles has been to suppose that the observed inconsistencies are due to an incomplete understanding of gravitation. To explain the observations, the gravitational force has to become stronger than the Newtonian approximation at great distances or in weak fields. One of the proposed models is Modified Newtonian Dynamics (MOND), which adjusts Newton's laws at small acceleration. However, constructing a relativistic MOND theory has been troublesome, and it is not clear how the theory can be reconciled with gravitational lensing measurements of the deflection of light around galaxies. The leading relativistic MOND theory, proposed by Jacob Bekenstein in 2004 is called TeVeS for Tensor-Vector-Scalar and solves many of the problems of earlier attempts. However, a study in August 2006 reported an observation of a pair of colliding galaxy clusters whose behavior, it was claimed, was not compatible with any current modified gravity theories.[27]

 

In 2007, John W. Moffatt proposed a theory of modified gravity (MOG) based on the Nonsymmetric Gravitational Theory (NGT) that claims to account for the behavior of colliding galaxies.[28]

Kanskje de skulle ha tatt med MOG i tillegg, og henvist til MOND og TeVeS som "steg på veien" i en alternativ rettning.

 

Skal bli spennende å se hva man kommer frem til, hvis jeg lever lenge nok (fortsatt en god stund igjen, forhåpentligvis) Det eneste som er sikkert er vel at vi ikke kan nok om hvordan tyngdekraften fungerer "over alt".

[LarsOl]

Veldig fascinerende dette her. Spesielt fordi det er en så stor del av fysisk eksistens, og fordi det representerer et enormt potensiale for nye oppdagelser.

 

Har noen spørsmål, muligens naivt formulert siden min kunnskap ikke er enorm på området. Si at et svart hull er en rest av kjernen til en eksplodert kjerne. Denne har en ufattelig høy massetetthet og trekker til seg stort sett alt i en omkrets. Hvordan kan vi definere denne omkretsen og "dabber" tiltrekningskraften av jevnt jo lenger vekk vi går slik at ting som er svært langt unna blir saakte trukket mot dette hullet, eller finnes det en grense der det sier "svupp" og man forsvinner inn i hullet? Og hva med massetettheten i hullet etter som fysisk masse blir trukket inn? Får hullet en sterkere tiltrekningskraft etter som det "bygger seg opp" mer masse? Kan dette forklare bevegelser i universet på et høyere plan? Kan vår oppfatning om at universet ekspanderer med akselerende hastighet skyldes svarte hull lenger ute. Det klabbet på med litt spørsmål underveis her, men håper noen kan forklare litt.

[araziel]

Har noen spørsmål, muligens naivt formulert siden min kunnskap ikke er enorm på området. Si at et svart hull er en rest av kjernen til en eksplodert kjerne. Denne har en ufattelig høy massetetthet og trekker til seg stort sett alt i en omkrets. Hvordan kan vi definere denne omkretsen og "dabber" tiltrekningskraften av jevnt jo lenger vekk vi går slik at ting som er svært langt unna blir saakte trukket mot dette hullet, eller finnes det en grense der det sier "svupp" og man forsvinner inn i hullet?

Vi definerer flere forskjellige horisonter opp mot et svart hull og punktet der noe innenfor horisonten ikke kan påvirke utsiden eller unnslippe kalles event horizon. Du vil lenge før dette være fanget av det svarte hullets gravitasjon dog, som sådan fungerer det som alle andre store objekter, du kan i teorien fint gå i bane rundt et svart hull. Dette har vi e.g observert blant stjerner i melkeveiens sentrum. Og ja, tiltrekkningskraften dabber av akkurat som alle andre objekters gravitasjonsfelt gjør.

 

Og hva med massetettheten i hullet etter som fysisk masse blir trukket inn? Får hullet en sterkere tiltrekningskraft etter som det "bygger seg opp" mer masse?

Ja. Jo mer masse hullet spiser, jo mer massivt blir det. Er det svarte hullet i et område med flere stjerner vil det etterhvert konsumere disse og da også få sterkere tiltrekkningskraft etc.

 

Kan dette forklare bevegelser i universet på et høyere plan? Kan vår oppfatning om at universet ekspanderer med akselerende hastighet skyldes svarte hull lenger ute.

Det stiller jeg meg sterkt tvilende til da all tiltrekkning som sådan har en begrensning i rekkevidde. I tillegg er det mange som mener at dannelse av store svarte hull vil være umulig i universets tidlige fase da det krever opphopning av masse på et lite område. I starten var masse såvidt vi vet fordelt jevnt før gravitasjonen begynte å klumpe ting sammen sakte men sikkert.

 

Men jeg har egentlig ikke peiling

[StormEagle]

Vunnslipp=Kvaderatroten av 2GM/r

 

Hvor G er gravitasjonskonstanten, M er massen og r er radiusen. Som vi ser fra formelen blir unnslipsninshastigheten høyere om massen er stor i forhold til radiusen (stor massetetthet).

 

Et sort hull har mye masse med ekstremt høy tetthet (ikke lang ifra tettheten til atom kjerner). Dermed er radius veldig liten i forhold til massen. Unnslipningshastighet større enn lysfart, c. Når unnslipsningshastighet er større enn lysfart ser det ut som den er sort pga ingen lys slipper ut.

 

 

Vet ikke om dette var kjent viten, eller om det hjalp noen der ute:)

 

Jeg syns dette er litt merkelig, i og med at einstein vel sa at lyshastigheten er lik selv hvor den observeres fra (altså at den er relativ til observereren uavhengig av hvilken hastighet denne observereren beveger seg i forrhold til lyskilden eller i forrhold til andre observatører eller objekter).

Hvordan kan da lyset stoppe pga for stor unslippelseshastighet? vil ikke lyshastigheten også da være relativ til "tyngdekrafthastigheten/aksellerasjonen" og dermed vil lyset aldri stoppe opp?

Og dessuten så er vel fotonene til lys masseløst, og dermed skulle det vel egenklig ikke påvirkes av tyngdekrefter/aksellerasjonskrefter?

 

Merk at dette er spørsmål jeg stiller fordi jeg ikke vet hvordan det fungerer og er nysjerrrig og ikke en påstand om at det ikke er slik det fungerer.

Endret 11. juni 2009 av flesvik

[araziel]

Jeg syns dette er litt merkelig, i og med at einstein vel sa at lyshastigheten er lik selv hvor den observeres fra (altså at den er relativ til observereren uavhengig av hvilken hastighet denne observereren beveger seg i forrhold til lyskilden eller i forrhold til andre observatører eller objekter).

Men husk da også at romtiden er knyttet sammen, tid vil oppleves forskjellig for en observatør som beveger seg med 90% av lyshastigheten, og vil gjøre at lys som e.g skinnes forover beveger seg med lysets hastighet selv da.

 

Hvordan kan da lyset stoppe pga for stor unslippelseshastighet? vil ikke lyshastigheten også da være relativ til "tyngdekrafthastigheten/aksellerasjonen" og dermed vil lyset aldri stoppe opp?

Og dessuten så er vel fotonene til lys masseløst, og dermed skulle det vel egenklig ikke påvirkes av tyngdekrefter/aksellerasjonskrefter?[/size]

Lyset vil aldri "stoppe opp", men for observatører på utsiden kan det virke sånn.

Alt lys blir påvirket av gravitasjon, t.o.m av solen og galakser (gravitational lensing), man kan se dette på flere bilder der galaksehoper/store stjerner nært oss bøyer av lyset av ting i bakgrunnen. Dette er pga bøyen på romtiden som masse skaper. Lyset følger da egentlig fortsatt en rett vei, men selve rommet lyset beveger seg i blir bøyd, når det kommer til svarte hull er bøyen så kraftig at lyset blir fanget.