Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Als een ster of planeet gravitatie golven 'uitzendt' verliest hij dan massa?

Bij bewegende massa's zoals sterren en planeten worden gravitatie golven uitgezonden. Nu vraag ik me af of de massa van de planeet zelf dan verminderd wordt. De kinetische energie van zijn baan/snelheid zal natuurlijk veranderen, maar dat is niet de vraag; het gaat dus om de massa van het object zelf.

Toegevoegd na 1 minuut:
En mocht hij massa verliezen ten koste van welke deeltjes gaat dat dan? Al vermoed dat deze vraag (nog) niet te beantwoorden valt, maar wie weet is er al wel een richting of idee daarover?

7 jaar geleden
1.4K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (3)

Nee, dan verliest hij geen massa, maar energie.
Gewoon via de wet van behoud van impuls.
Een graviton heeft geen massa, wel impuls.

Bij gravitonen gaat het net hetzelfde als bij fotonen
Misschien heb je wel eens zo'n molentje (in vacuum) gezien, dat draait als er licht (fotonen) op valt. Vier wiekjes, aan de ene kant zwart, aan de andere kant spiegelend.
Behoud van impuls. Fotonen hebben dan wel geen massa, maar wel een impuls.
(Lees meer...)
Reddie
7 jaar geleden
Cryofiel
7 jaar geleden
Twee opmerkingen... Zo'n molentje draait niet door de druk (impuls) van fotonen, maar door de druk van het gas dat wel degelijk aanwezig is. Het molentje draait namelijk niet in vacuüm. De zwarte kant van de wieken zal opwarmen. Daardoor zal het gas aan die kant uitzetten, wat druk geeft op de wiek. Je zult dan ook zien dat het molentje met de zwarte kant van de lichtbron wegdraait; als het zou gaan draaien door de impuls van de fotonen, zou het juist met de spiegelende kant van de lichtbron wegdraaien. Gravitatiegolven hebben niets te maken met fotonen. Dus ook al hebben fotonen impuls, dat is niet relevant. Gravitatiegolven worden overgedragen via gravitonen (die vooralsnog hypothetisch zijn).
erotisi
7 jaar geleden
Misschien is een zonnezeil een beter voorbeeld. https://nl.wikipedia.org/wiki/Zonnezeil
erotisi
7 jaar geleden
Reddie, waar plaats jij dat graviton? Het natuurlijk nog slechts een theoretisch deeltje. Maar een foton bijv. maakt als energie vorm wel deel uit van de oorspronkelijke massa, zie je dat ook zo voor het graviton? En heb je misschien nog een idee hoe dat deeljte kan ontstaan?
Reddie
7 jaar geleden
@Cryofiel, dat molentje van jou is kennelijk een goedkope versie van het origineel.
@erotisi, het foton maakt géén deel uit van welke massa dan ook.
erotisi
7 jaar geleden
Volgens wikipedia wordt dat molentje ook niet door stralingdruk veroorzaakt maar door warmte. https://nl.wikipedia.org/wiki/Radiometer_van_Crookes Het foton zelf niet nee, maar de energie van de foton komt toch wel degelijk van een elektron of andere bindingsenergie ín de atomen van de massa. Maar waar plaats jij het graviton?
Cryofiel
7 jaar geleden
Je kunt het eenvoudig uitrekenen. De stralingsdruk is veel te gering om de wrijving te overwinnen. Zelfs bij nul wrijving zou de stralingsdruk tot een extreem geringe versnelling leiden.
Cryofiel
7 jaar geleden
En, nogmaals: als het molentje door stralingsdruk zou gaan bewegen, zou het precies de andere kant opdraaien.
Bij het uitzenden van gravitatiegolven verliest het object geen massa maar energie. Om precies te zijn: de energie die ligt opgeslagen in de draai-impuls.

In normale taal gezegd: gravitatiegolven worden niet uitgezonden door één object, maar door twee objecten die om elkaar heen draaien. Bijvoorbeeld, bij de nu waargenomen gravitatiegolven, door twee grote zwarte gaten die om elkaar heen draaiden. Doordat er gravitatiegolven worden uitgezonden, verliezen de zwarte gaten hun draaiïngs-energie. Daardoor spiraliseren ze heel langzaam naar elkaar toe.

Uiteindelijk zijn ze zo dicht bij elkaar gekomen dat ze met elkaar zijn versmolten.

Dit is dan ook het signaal dat LIGO heeft gezien: eerst de signatuur van twee massieve zwarte gaten die op korte afstand heel snel om elkaar heen draaien; dan de tekenen van het afnemen van hun onderlinge afstand en het toenemen van hun draaisnelheid; en vervolgens de signatuur van de versmelting.
 
(Lees meer...)
Cryofiel
7 jaar geleden
erotisi
7 jaar geleden
Maar is die draai-impuls niet hetzelfde als de kinetisch energie van hun bewegingen om elkaar. Ik weet niet of het natuurkundig verantwoord is maar ik splits dan even de massa van de planeet van zijn snelheid. Kan ik dan toch zeggen dat de planeet/ster geen massa én geen energie verloren heeft door de gravitatiegolven? PS: in het engels word ze trouwens gravitational waves genoemd, omdat gravity/gravitation waves weer iets ander zouden zijn. Weet je misschien of je in het Nederlands dat verschil ook hebt?
Jazeker! Op 14 september 2015 werd voor het eerst een signaal van zwaartekrachtsgolven gemeten. Men heeft berekend dat dit afkomstig is van twee samensmeltende zwarte gaten van 36 en 29 zonsmassa's. Het resulterende zwarte gat had een massa van 62 zonsmassa's. Er is dus drie zonsmassa's omgezet in zwaartekrachtsstraling.

Toegevoegd na 1 dag:
Video's en powerpointpresentaties van KNAW-symposium op 25 februari 2016 zijn te vinden in de bron. Zie vooral powerpoint van E. Sterl Phinney, pag. 21 en 22.
(Lees meer...)
WimNobel
7 jaar geleden
erotisi
7 jaar geleden
En die drie zonmassa's zijn niet het equivalent van hun aanvankelijke kinetische draai-impuls?
Reddie
7 jaar geleden
@WimNobel, als massa's samensmelten verdwijnt er geen massa aan straling.
In jouw verhaal zou er 3 zonnemassa's op de 65 zonnemassa's verdwijnen. Dis zo'n 5%.
Ik heb nog nooit gehoord dat als je bij de constructie van een torenflat twee ijzeren balken aan elkaar last, dat er dan 5% van het gewicht verdwijnt.
Die massa's van jou zijn een ruwe gok.
erotisi
7 jaar geleden
Toch staat in de bron:
" In twee tiende van een seconde werden drie zonsmassa's omgezet in gravitatiegolven die op 14 september 2015 hier op aarde, 1,3 miljard jaar later, ontvangen werden."
Reddie
7 jaar geleden
Samensmelten zegt niets over de massa.
WimNobel
7 jaar geleden
Ik heb over dit onderwerp op 25 februari een lezing gehoord bij de KNAW en daar werd duidelijk dat wel degelijk drie zonsmassa's die oorspronkelijk tot de sterren behoorden werd omgezet in zwaartekrachtsstraling. Zie de bronnen die ik aan mijn antwoord heb toegevoegd.
erotisi
7 jaar geleden
Te vergelijken dan met een elektron wat botst op een proton dat een waterstof atoom vormt. Door de grote kinetisch energieen van het elektron en proton waarmee ze op elkaar botsen veroorzaakt ook dat een waterstofatoom minder weegt dan de som der delen. Hierbij wordt er dan een foton uitgezonden. Zou een graviton te vergelijken zijn met het foton in die zin dat het uit de massa's zelf komt?? Maar dat foton ontstaat dus op het moment van de botsing zelf niet eerder, dat lijkt me dus net anders als bij de BH's waar alleen een enorme toename is van gravitatiegolven als ze dichter bij elkaar komen. Maar als die gravitatiegolven dus ook al eerder ontstaan voor samensmelting worden die golven dus ook veroorzaakt door de snelheden van die BH itt het waterstofatoom?!
Thecis
7 jaar geleden
@reddie
Je vergelijking met het lassen van 2 balken slaat totaal nergens op. Bij het samensmelten van waterstof atomen tot helium atomen gaat ook massa verloren wat omgezet wordt in energie. De zon is hier het voorbeeld van en dit effect is ruimschoots bewezen!
Wil je nu hetzelfde argument gaan aanvoeren?? Samensmelten zegt niets over de massa beweer je vervolgens. Eerst gaf je nog aan dat het samenvoegen geen massaverlies geeft, dus zegt het volgens jou wel degelijk iets over de massa. De massa's die vrijkomen zijn kennelijk volgens het onderzoek omgezet in zwaartekrachtgolven. Dit is heel goed mogelijk. Uiteindelijk moet gekeken worden naar de totale energie balans van een systeem (massa + impuls) voor en na. Alles wat je niet meer kan "verklaren" moet in de zwaartekrachtgolven moeten komen. De energie die hiervoor dan nodig is, kan je uitrekenen en dit zou overeen moeten komen met de metingen die laatst gedaan zijn. Ik neem aan dat dit overeenkomt voordat men dergelijke uitspraken publiceert!

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding