Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van...

24
Gravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Transcript of Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van...

Page 1: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Gravitatie

Teyler Museum, Haarlem24 april 2012

J.W. van Holten

Thursday, April 19, 2012

Page 2: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Equivalentie van zware en trage massa

Laet nemen (soo den hoochgheleerden! H.! I!A!N ! C!O!R!N!E!T!S ! D!E ! G!R!O!O!T! vlietichste ondersoucker der Naturens verborghentheden, ende ick ghedaen hebben) twee loyen clooten d'een thienmael grooter en swaerder als d'ander, die laet t'samen vallen van 30 voeten hooch, op een bart oft yet daer sy merckelick gheluyt tegen gheuen, ende sal blijcken, dat de lichste gheen thienmael langher op wech en blijft dan de swaerste, maer datse t'samen so ghelijck opt bart vallen, dat haer beyde gheluyden een selue clop schijnt te wesen. S'ghelijcx beuint hem daetlick oock also, met twee euegroote lichamen in thienvoudighe reden der swaerheyt, daerom Aristoteles voornomde eueredenheyt is onrecht.

Galileo (Discorsi, 1638)Stevin (Weeghconst, 1586)

Wednesday, September 21, 2011

Laet nemen (soo den hoochgheleerden! H.! I!A!N ! C!O!R!N!E!T!S ! D!E ! G!R!O!O!T! vlietichste ondersoucker der Naturens verborghentheden, ende ick ghedaen hebben) twee loyen clooten d'een thienmael grooter en swaerder als d'ander, die laet t'samen vallen van 30 voeten hooch, op een bart oft yet daer sy merckelick gheluyt tegen gheuen, ende sal blijcken, dat de lichste gheen thienmael langher op wech en blijft dan de swaerste, maer datse t'samen so ghelijck opt bart vallen, dat haer beyde gheluyden een selue clop schijnt te wesen. S'ghelijcx beuint hem daetlick oock also, met twee euegroote lichamen in thienvoudighe reden der swaerheyt, daerom Aristoteles voornomde eueredenheyt is onrecht.

Galileo (Discorsi, 1638)Stevin (Weeghconst, 1586)

Wednesday, September 21, 2011

Laet nemen (soo den hoochgheleerden! H.! I!A!N ! C!O!R!N!E!T!S ! D!E ! G!R!O!O!T! vlietichste ondersoucker der Naturens verborghentheden, ende ick ghedaen hebben) twee loyen clooten d'een thienmael grooter en swaerder als d'ander, die laet t'samen vallen van 30 voeten hooch, op een bart oft yet daer sy merckelick gheluyt tegen gheuen, ende sal blijcken, dat de lichste gheen thienmael langher op wech en blijft dan de swaerste, maer datse t'samen so ghelijck opt bart vallen, dat haer beyde gheluyden een selue clop schijnt te wesen. S'ghelijcx beuint hem daetlick oock also, met twee euegroote lichamen in thienvoudighe reden der swaerheyt, daerom Aristoteles voornomde eueredenheyt is onrecht.

Galileo (Discorsi, 1638)Stevin (Weeghconst, 1586)

Wednesday, September 21, 2011

Stevin (Weeghconst, 1586) Galilei (Discorsi, 1638)

Thursday, April 19, 2012

Page 3: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Newton:universele aantrekking

GMmr2F =

= ma

Thursday, April 19, 2012

Page 4: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Johannes Kepler

Planetenbanen

Thursday, April 19, 2012

Page 5: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

A. Einstein

Gravitatie als meetkundevan ruimte en tijd

Δ

N

θV V’

V’’ V’’’

ΔV

A

Massa kromming

kromming a#uiging

Thursday, April 19, 2012

Page 6: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Gravitatielenzen

Thursday, April 19, 2012

Page 7: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Galactische rotatie

NGC 3198

Kepler

Donkere materie

Thursday, April 19, 2012

Page 8: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Frequentieveranderingo.i.v. zwaartekracht

Experiment van Pound en Rebka (1960)

rood

vers

chui

ving

blauwverschuiving

GPS

Tijddilatatie:

klokken vertragen in een zwaartekrachtveld

Thursday, April 19, 2012

Page 9: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Hubble expansie

E. Hubble

Type Ia supernovae

toename expansiesnelheid:

H0 = 72 km/s/Mpc

(1 pc = 3.08 ljr)

Thursday, April 19, 2012

Page 10: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Het uitdijend heelal

T = 3000 K T = 3 K

Expa

nsie

snel

heid

Thursday, April 19, 2012

Page 11: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

WMAP

t = 350 000 jaar

kosmische achtergrondstraling

Thursday, April 19, 2012

Page 12: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Versnelde expansie

Type Ia supernovae

A.RiessS.Perlmutter

B.Schmidt

Negatieve druk:donkere energie

Thursday, April 19, 2012

Page 13: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Galactisch centrum

Mcentrum = 4 x 106 Mzon

Thursday, April 19, 2012

Page 14: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Zwarte gaten

Jet M87

Thursday, April 19, 2012

Page 15: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Zwarte gaten

Horizon:

GMmRS

= m c 2

RS = 2 GM

2c

12_

Thursday, April 19, 2012

Page 16: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Rzon = 2,95 x 10 m Raarde = 8,87 x 10 mRelektron = 1,35 x 10 m

3

_ 3

_ 57

λzon = 1,11 x 10 m λaarde = 0,37 x 10 mλelektron = 0,39 x 10 m

_72

_66

_13

Gravitatie Quantumtheorie

SchwarzschildstraalRS = 2GM/c2

Comptongolflengte λC = h/Mc

MPlanck = 5,5 x 10 kg = 3 x 10 GeV/c2 _8

Planck massa: RS = λC

RPlanck = 4 x 10 m _35

19

Thursday, April 19, 2012

Page 17: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Gravitatiegolven

- rimpels in de ruimte-tijd- voortplanting met de lichtsnelheid- 2 polarisaties- quadrupoolnatuur

Thursday, April 19, 2012

Page 18: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Intensiteit van gravitatiegolven:

amplitude en flux

als functie van frequentie

VIRGO

Thursday, April 19, 2012

Page 19: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Binary stars

Thursday, April 19, 2012

Page 20: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

PSR 1913+16

Dubbel-pulsar(Hulse-Taylor, 1975)

J.Taylor

Thursday, April 19, 2012

Page 21: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Detectie I

Joe Weber(1960)

Minigrail(2012)

Thursday, April 19, 2012

Page 22: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Detectie II

Interferometer Virgo (Italië)

Thursday, April 19, 2012

Page 23: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

LIGO-VIRGOgevoeligheid

Thursday, April 19, 2012

Page 24: Gravitatie - Nikheft32/hovo_teyler2.pdfGravitatie Teyler Museum, Haarlem 24 april 2012 J.W. van Holten Thursday, April 19, 2012

Thursday, April 19, 2012