Ontstaan van de Wereld 2 Zwaartekracht

Presentatie over: "Ontstaan van de Wereld 2 Zwaartekracht"— Transcript van de presentatie:

1 Ontstaan van de Wereld 2 Zwaartekracht
Allan R. de Monchy Donderdag 24 november Rond de Waterput

2 Overzicht Donderdag 10 november 2011 Energie en Entropie Inleiding De taal van de natuurkunde Warmteleer Hoofdwetten, Stoom en Warmtepomp Energie huishouding en Fotosynthese Open en Gesloten Systemen Teilhard de Chardin Donderdag 24 november 2011 Zwaartekracht Herhaling Entropische Kracht CERN met Large Hadron Collider Standaardmodel en waarom Massa en Zwaartekracht Osmose en Entropische Kracht De ideeën van Erik Verlinde Uitdijend Heelal en Donkere Energie Eindbeschouwing ontstaan van de wereld

3 Twee Hoofdwetten Eerste Hoofdwet: Energie blijft behouden: Tweede Hoofdwet: Er bestaat geen Perpetuum Mobiele. In een gesloten systeem streeft de Entropie S naar een maximum. Daardoor is tijd onomkeerbaar.

4 Schematische Stoommachine

5 Algemeen principe van een Machine

6 De Warmte Pomp

7 Algemeen principe van een Warmtepomp Alle pijlen zijn omgedraaid!

8 EVOLUTIE en open Systeem
Chemische Energie

9 De machine van de fotosynthese

10 De tragiek van Ludwig Boltzmann
Beroemd is zijn entropievergelijking, waarin hij via de natuurconstante kB = 1,380658(12) × J/K - de constante van Boltzmann - de macroscopische thermodynamische grootheid entropie S kon bepalen en verklaren.

11 10 knikkers in twee dozen

12 Het turven van 10, 100, 1000 en zeer veel gas knikkers

13 ΔS = Q/ΔT : ΔT = Q/ΔS Volumetoename leidt tot temperatuur afname in een gesloten systeem

14 Open en Gesloten Systemen
Een open systeem kenmerkt zich door een warme en een koude kant met daartussen een machine die mechanische, elektrische of chemische energie kan leveren. Een gesloten systeem kenmerkt zich door een ontwikkeling van de entropie naar een maximum waarna verder geen macroscopische verandering meer zal optreden (entropie dood).

15 De Entropische kracht Is zwaartekracht en Entropische kracht ?
Maar Eerst: Bestaat er zoiets als een Entropische kracht ?

16 Osmose: De entropie zorgt er voor dat de concentratie aan weerskanten zo veel mogelijk gelijk wordt
F ΔH = T ΔS

17 Osmose in de cel

18 Waterzuivering door Osmotische kracht
F ΔH = T ΔS We kunnen hieruit concluderen dat er zoiets bestaat als een Entropische kracht met de formule TΔS = pΔV (of FΔx)

19 Waterzuivering door Osmose

20 Terug naar het universum [Keerpunten van Sander Bais]

21 WMAP: De achtergrondstraling in het universum van de Big Bang
Kunnen wij achter de Wmap horizon kijken?

22

23 Deelnemende Landen

24

25

26 De 27 km lange ring van de Large Hadron Collider of LHC

27 Een van de detectoren ATLAS

28 Gerard ‘t Hoofd met Martinus Veltman de Nobelprijs in 1999

29 Wat wil men bereiken met LHC
Wat wil men bereiken met LHC? De grote vraag is: waarom hebben de meeste deeltjes massa. Het z.g. standaard model

30 De atoom kern opgebouwd uit protonen en neutronen die weer bestaan uit up en down Quarks.

31 Massa in gebonden vorm

32 Het Higgs mechanisme. Het idee is dat er nog een groep deeltjes moeten zijn die het universum vullen en tevens zorgen voor de massa van de deeltjes. Er is veel gespeculeerd wat voor deeltje dat zou moeten zijn en LHC is gebouwd om dit deeltje aan te tonen aan de hand van schattingen van de massa dat het Higgs deeltje zou moeten hebben. Dit deeltje wordt ook wel het Higgs boson genoemd. Tot op heden is het deeltje niet gevonden en daarmee hebben wij eigenlijk geen verklaring voor de zwaartekracht.

33 Nobelprijs dit jaar (2011) voor het (versneld) uitdijend heelal.

34 De Andromedanevel op 2,5 miljoen lichtjaren afstand komt langzaam onze kant op.

35 Supernova als referentie kaars

36 Het raadsel van donkere energie en donkere materie in het universum
Het raadsel van donkere energie en donkere materie in het universum. Slechts een fractie van de materie is zichtbare materie in de vorm van sterren. Een deel is onzichtbaar omdat het gaswolken zijn maar het grootste deel is gewoon een raadsel.

37 Zwaartekracht als Entropische Kracht
Erik Verlinde kan daarmee de Wetten van Newton afleiden (en ook Einsteins Gravitatie wetten)

38 Sir Isaac Newton

39 De theorie van Erik Verlinde

40 Erik Verlinde heeft de NWO Spinosa premie ontvangen om al deze raadsels verder uit te zoeken. Het Higgs mechanisme gaat misschien overboord daar hij een totaal ander beeld heeft van de zwaartekracht. Is de LHC voor niets gebouwd? Nee want de donkere materie is er nog om te verklaren.

41 Een Holografische wand die fungeert als een semipermeabele wand in de ruimte
F = m a

42 Wetten van Newton F = m a F = G Mm/ R²

43 Het maken van een hologram
Kijk naar een bankbiljet.

44 Als zwaartekracht een entropische kracht is het concept van donkere energie niet meer nodig. Immers als de entropie dichtheid tussen de sterrennevels homogeen is, is er ook geen entropie gradiënt (verandering) in dat deel van de ruimte. De zwaartekracht is daar dan ook afwezig. De zwaartekracht wet van Newton is dus daar niet meer van toepassing.

45 Snelheidsverdeling rotatie Andromeda nevel Door Dopplereffect metingen van radiogolven (Vera Robin). Uit deze verdeling kan de hoeveelheid donkere materie worden geschat.

46

47 Conclusie Volgens Erik Verlinde is zwaartekracht en entropische kracht . De entropie heeft een dichtheidsverdeling (gradiënt) om een massa die voor ons zonnestelsel sferisch van vorm is daarom de wetten van Newton volgt. Het uitdijend universum zorgt voor afkoeling tot het microgolfgebied waar Wmap wordt gevonden als horizon van ons universum. Het universum is een gesloten systeem dat door uitdijing afkoelt. Binnen een sterrennevel zijn er wel entropiegradiënten, in de laatste instantie veroorzaakt door een centraal zwart gat van vele miljoenen zonne-massas.

48 Computersimulatie van een zwart gat met als achtergrond de melkweg.

49 Simulatie van een zwart gat zoals in het centrum van ons melkwegstelsel. Entropiedichtheid is hier maximaal.

50 Dit centrale zwarte gat leidt tot spiraliserende sterrennevels met daarin entropische- dan wel zwaarte-krachten die weer zorgen voor hotspots zoals sterren. Daardoor ontstaan er koude en warme gebieden dus open systemen die weer voor evolutie kunnen zorgen op een enkel unieke planeet zoals onze aarde. Het universum is dus een ragfijn stelsel van open en gesloten systemen ten gevolge van de eerste en tweede hoofdwet zoals eerst geformuleerd door de klassieke warmteleer.

51 Wij mogen concluderen dat deze twee hoofdwetten hebben de wereld zoals wij die nu kennen als mede het universum doen ontstaan. Eerste Hoofdwet: Energie blijft behouden: Tweede Hoofdwet: Er bestaat geen Perpetuum Mobiele. In een gesloten systeem streeft de Entropie S naar een maximum. Daardoor is tijd onomkeerbaar.

52 Ω? Ω?

53 EINDE