Van Newton tot Einstein

TERUGnewton_einstein.html
Van Newton tot Einstein

Van Newton tot Einstein

De Algemene Relativiteitstheorie


Voorspellingen

De Algemene Relativiteitstheorie



Voorspellingen

Verder zijn er uit de Algemene Relativiteitstheorie veel zaken voorspelt, die later bewezen en/of gevonden zijn. Hier volgen er een paar!

Perihelium-precessie : De kracht tussen twee massa´s, zoals tussen de aarde en de maan, wijkt af van de gravitatiewet van Newton. Deze kracht zorgt ervoor dat de lange as van de elipsbaan van de planeet of maan niet stilligt in de ruimte, maar zelf héél langzaam om de zon draait. Voor Mercurius, de dichtst bij de zon staande planeet, is deze precessie zo´n 43 boogseconden per eeuw, een afwijking die precies overeenkomst met de waarnemingen.

Deze afbeelding moet ik nog tekenen

Afbuiging van licht : De baan van een lichtstraal wordt beïnvloed door de kromming van ruimte-tijd (dus door de zwaartekracht) en daarom afgebogen wanneer het een massief object passeert; dat was bij Newton niet zo. Deze voorspelling kon bevestigd worden tijdens de zonsverduistering van 1919. Het licht van nabije sterren dat vlak langs de zon scheerde, werd afgebogen. Daardoor leken die sterren verschoven te zijn ten opzichte van de rest van de sterrenhemel. Een spectaculair voorbeeld van dit gravitationele lenseffect treedt op wanneer we door de kromming van een zeer zwaar object hetzelfde verafgelegen sterrenstelsel diverse malen aan de hemel zien!

Roodverschuiving door de zwaartekracht : Licht kan energie krijgen of verliezen in een zwaartekrachtveld. Het licht gaat dan niet sneller of langzamer, maar de frequentie ervan neemt toe (blauwverschuiving) of af (roodverschuiving). Dit effect heeft een belangrijke rol gespeeld bij de ontdekking van de uitdijing van het heelal.

Zwaartekrachtstraling : De theorie voorspelt het bestaan van zwaartekrachtgolven die worden veroorzaakt door sterke versnellingen van zware massa´s, analoog aan de elektromagnetische golven uit de theorie van Maxwell. Deze voorspelling is niet rechtstreeks experimenteel bevestigd; wel is er overtuigend indirect bewijsmateriaal, namelijk het energieverlies in een binaire pulsar als gevolg van zwaartekrachtstraling. De metingen die inmiddels al meer dan 25 jaar worden verricht, en waarvoor Joseph Taylor en Russell Hulse in 1993 de Nobelprijs voor de natuurkunde ontvingen, komen precies overeen met de berekeningen op basis van de Einstein-vergelijkingen.

Zwarte gaten : Deze theorie leverde nóg een grote verrassing op. Er waren eigenaardige oplossingen die ´zwarte gaten´ genoemd werden - een problematische voorspelling waarin alle wetten van de fysica tegen de grenzen van hun geldigheid leken aan te lopen. Een zwart gat ontstaat wanneer een zware ster, waar alle nucleaire brandstof van verbruikt is, ineenstort door zijn eigen zwaarte en een ´supernova´ vormt. Er zijn inmiddels veel supernova´s waargenomen waarbij het centrale object zoveel massa heeft dat de gebeurtenis alleen begrepen kan worden als de geboorte van een zwart gat. Ook bestaat het sterke vermoeden dat zich in het midden van melkwegstelsels enorme zwarte gaten bevinden die gigantische hoeveelheden sterren verzwelgen.

De kosmologische constante : Ten slotte is er de term met de zogenaamde kosmologische constante A. Tegenwoordig wordt deze uitgelegd als de energie van het vacuüm, die vreemd genoeg een gravitationele afstoting veroorzaakt. Uit verschillende waarnemingen is komen vast te staan dat, geheel tegen de verwachting in, deze energiesoort dominant is in het heelal, waardoor het heelal versneld uitdijt. Dit onderstreept de theoretische stelregel dat aspecten die niet worden uigesloten door de principes van de theorie, uiteindelijk onontkoombaar blijken te zijn, en zich dus gewoon voordoen.