Browse Tag: Algemene relativiteitstheorie

Een planeet in een universum in een zwart gat in een universum

Kan ons heelal zich in het inwendige van een wormgat dat zelf deel uitmaakt van een zwart gat dat binnen een veel groter universum ligt bevinden? Een dergelijk scenario waarin het universum binnen in een wormgat, dat ook wel een ‘Einstein-Rosen brug’ wordt genoemd is geboren, kan volgens fysicus Nikodem Poplawski van de Universiteit van Indiana wel eens de realiteit vormen. Dat is de conclusie van een studie waarbij hij gebruik maakte van een op de axomia’s van Euclidus gebaseerd coördinatiesysteem om het zwaartekrachtsveld van een zwart gat en de radiale geodetische beweging van een massief deeltje dat in een zwart gat verdwijnt te beschrijven.

Poplawski geeft toe dat tijdens het onderzoeken van de radiale beweging door de zogeheten waarnemingshorizon (de rand van een zwart gat) van twee verschillende soorten zwarte gaten – te weten Schwarzschild en Einstein-Rosen, beide wiskundig gezien aanvaardbare oplossingen voor de algemene relativiteitstheorie – alleen experimenten of observaties de beweging van een deeltje dat in een zwart gat valt in kaart kunnen brengen. Maar hij geeft ook aan dat vanwege het feit dat een waarnemer alleen de buitenkant van het zwarte gat kunnen zien, diens inwendige alleen zichtbaar is wanneer de waarnemer deze betreedt.

”Dit zou kloppen wanneer ons universum het inwendige van een zwart gat dat zich in een groter heelal bevindt zou zijn,” zegt hij. “Omdat Einsteins algemene relativiteitstheorie geen tijdsoriëntatie kiest, is het omgekeerde proces ook mogelijk als een zwart gevormd kan worden door de gravitationele ineenstorting van materie door een waarnemingshorizon in de toekomst. Een dergelijke proces zou een beschrijving geven van een exploderend wit gat: materie dat afkomstig is van een waarnemingshorizon uit het verleden, net zoals het uitdijende heelal.”

Een wit gat is verbonden met een zwart gat door middel van een Einstein-Rosen brug, oftewel een wormgat en is hypothetisch gezien het tegenovergestelde van een zwart gat. Poplawski’s werk suggereert dat alle astrofysische zwarte gaten, niet alleen die van het type Schwarzschild en Einstein-Rosen dergelijke bruggen hebben, elk met een nieuw universum binnenin dat tegelijkertijd met het zwart gat ontstond. “Dat suggereert dat ons dat ons universum gevormd kan zijn in een zwart gat dat zich in een ander universum bevindt.”

Door de gravitationele ineenstorting van een bol stof in isotropische coördinaten te blijven onderzoeken en de huidige onderzoeksmethode op andere soorten zwarte gaten toe te passen, kan de suggestie dat het universum geboren is in een zwart gat van het type Einstein-Rosen problemen mijden die ontstaan zijn door de oerknaltheorie en het idee dat een zwart gat informatie kan verliezen wanneer materie verloren gaat als het de waarnemingshorizon passeert. Die theorie is in strijd met de wetten van kwantumfysica.

Radiogolven pulsar reizen ‘sneller dan het licht’

Dankzij experimenten in laboratoria hebben onderzoekers in de afgelopen decennia aan kunnen tonen dat bepaalde dingen sneller dan het licht kunnen lijken te bewegen, zonder dat dit in strijd is met de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Een team van astrofysici heeft nu voor het eerst echte voorbeelden gezien van dergelijke snelheden in de vorm van radiogolven die afkomstig zijn van een pulsar. Uit radiowaarnemingen aan de pulsar PSR B1937+21, welke circa tienduizend lichtjaar van ons verwijderd is, blijkt namelijk dat de golven die het uitzendt eerder arriveerden naarmate deze zich dichter bij het centrum van het object bevinden, hetgeen suggereert dat de pulsen een hogere snelheid dan die van het licht kunnen bereiken.

Nauwkeurige radiowaarnemingen laten zien dat Einstein gelijk had

Wetenschappers hebben met behulp van radiotelescopen op verschillende continenten een extreem nauwkeurige meting gedaan aan de kromming van de ruimte door de zwaartekracht van de zon. Hun techniek blijkt een grote bijdrage te kunnen leveren aan het grensgebied van de basisfysica. Het is één van de beste manieren om erachter te komen wat het verband is tussen de bekende algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein en de kwantumfysica. Volgens de onderzoekers hebben zij met de observaties een grote stap voorwaarts weten te zetten in deze zoektocht.