Transcript Ontstaan van de Wereld deel 2

Ontstaan van de Wereld 2
Zwaartekracht
Allan R. de Monchy
Donderdag 24 november
Rond de Waterput
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
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.
Schematische Stoommachine
Algemeen principe van een Machine
De Warmte Pomp
Algemeen principe van een Warmtepomp
Alle pijlen zijn omgedraaid!
EVOLUTIE
en open Systeem
Chemische Energie
De machine van de fotosynthese
De tragiek van Ludwig Boltzmann
Beroemd is zijn
entropievergelijking,
waarin hij via de
natuurconstante kB =
1,380658(12) × 10-23 J/K de constante van
Boltzmann - de
macroscopische
thermodynamische
grootheid entropie S kon
bepalen en verklaren.
10 knikkers in twee dozen
Het turven van 10, 100, 1000 en zeer veel gas knikkers
ΔS = Q/ΔT : ΔT = Q/ΔS
Volumetoename leidt tot temperatuur afname in een gesloten systeem
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).
De Entropische kracht
Is zwaartekracht en Entropische
kracht ?
Maar Eerst: Bestaat er zoiets als een
Entropische kracht ?
Osmose: De entropie zorgt er voor dat de concentratie
aan weerskanten zo veel mogelijk gelijk wordt
F ΔH = T ΔS
Osmose in de cel
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)
Waterzuivering door Osmose
Terug naar het universum
[Keerpunten van Sander Bais]
WMAP: De achtergrondstraling in het universum
van de Big Bang
Kunnen wij achter de Wmap horizon kijken?
Deelnemende Landen
De 27 km lange ring van de Large
Hadron Collider of LHC
Een van de detectoren ATLAS
Gerard ‘t Hoofd
met Martinus Veltman de Nobelprijs in 1999
Wat wil men bereiken met LHC?
De grote vraag is: waarom hebben de meeste deeltjes massa.
Het z.g. standaard model
De atoom kern opgebouwd uit protonen en neutronen
die weer bestaan uit up en down Quarks.
Massa in gebonden vorm
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.
Nobelprijs dit jaar (2011) voor het
(versneld) uitdijend heelal.
De Andromedanevel op 2,5 miljoen lichtjaren
afstand komt langzaam onze kant op.
Supernova als referentie kaars
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.
Zwaartekracht als Entropische
Kracht
Erik Verlinde kan daarmee de Wetten
van Newton afleiden (en ook
Einsteins Gravitatie wetten)
Sir Isaac Newton 1643 - 1727
De theorie van Erik Verlinde
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.
Een Holografische wand die fungeert als een
semipermeabele wand in de ruimte
F = ma
Wetten van Newton
F = ma
F = G Mm/ R²
Het maken van een hologram
Kijk naar een bankbiljet.
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.
Snelheidsverdeling rotatie Andromeda nevel Door
Dopplereffect metingen van radiogolven (Vera Robin).
Uit deze verdeling kan de hoeveelheid donkere materie
worden geschat.
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.
Computersimulatie van een zwart gat met als
achtergrond de melkweg.
Simulatie van een zwart gat zoals in het centrum van ons
melkwegstelsel. Entropiedichtheid is hier maximaal.
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.
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.
Ω?Ω?
EINDE