Ontstaan zwaartekrachtgolven
Myrthe Kamphuis stelde deze vraag op 26 oktober 2025 om 18:39.Mijn profielwerkstuk gaat over zwaartekrachtgolven en ik kan geen duidelijk antwoord vinden op mijn vraag via Google Scholar oid, dus ik vraag het hier.
Waardoor gaat de ruimtetijd trillen bij twee versnellende massa's? Waarom worden trillingen veroorzaakt?
Ik begrijp dat dit is hoe zwaartekrachtgolven werken, maar ik begrijp niet waarom de ruimtetijd per se gaat trillen.
Reacties
Dag Myrthe,
Niet te moeilijk over denken.
Een trilling is een regelmatig herhalende verstoring van een evenwichtssituatie.
Draai een magneet in het rond en je ziet een patroon van wisselende veldlijnen ontstaan
https://phet.colorado.edu/sims/html/generator/latest/generator_all.html
Zet de kraan maar open en let op de kompasjes
De massa's hoeven ook niet te versnellen, het systeem van de maan die met vrij constante snelheid rond de aarde draait veroorzaakt ook zwaartekrachtgolven in het heelal. Al maakt de snelle wisseling van het zwaartekrachtveld ter plaatse van twee rond elkaar dansende zwarte gaten die golven wel meetbaar op grote afstand, en stellen die golfjes veroorzaakt door het maan aarde systeem maar een nauwelijks onderscheidbaar rimpelingetje.
Al contact gezocht met ETEC trouwens?
Groet, Jan
Dag Myrthe,
Volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie vervormt de aanwezigheid van een massa de ruimte ter plaatse. Hoe dichter je bij de massa bent, hoe sterker de vervorming. Als de massa en jij in rust zijn ten opzichte van elkaar, is er geen sprake van een trilling of golf.
Stel nu dat twee compacte massa's, bij voorbeeld neutronensterren of zwarte gaten, om elkaar heen draaien, op een veilige afstand vanaf jou. De snelheid van elke massa ten opzichte van jou verandert voortdurend van grootte en richting. Elke massa voert dus een versnelde beweging uit. De vervorming van de ruimte die zo'n massa veroorzaakt, bevindt zich op een afstand vanaf jou die periodiek verandert. Dus verandert periodiek ook de mate waarin de ruimte bij jou vervormd is. Dit kun je opvatten als een trilling van de ruimte die zich voortplant naar jou: een zwaartekrachtsgolf. Het periodieke karakter vloeit voort uit de beweging van de twee massa's om elkaar.
Zoals je zegt, ontstaan de trilling van de ruimte en de zwaartekrachtsgolf door de versnelling van de beide massa's. Ook de maan die bij benadering met steeds evenveel km/s langs een cirkelvormige baan om de aarde draait, voert een versnelde beweging uit.
Als je je afvraagt waardoor de aanwezigheid van een massa de ruimte ter plaatse vervormt, moet ik het antwoord schuldig blijven. Misschien komen we niet verder dan 'zo zit de natuur kennelijk in elkaar'.
Groet, Jaap
Ik weet weinig over algemene relativiteitstheorie, maar ik stel me dit voor op ongeveer dezelfde manier als waarop elektromagnetische golven ontstaan: wanneer twee ladingen om elkaar heen draaien verandert dat de velden in de nabijheid. En daarna breiden die verstoringen zich uit als ringen op het water.
De details zijn bekend, want men kan kwantitatief precies uitrekenen hoe snel het systeem daarmee energie verliest. Daarvoor is er een Nobelprijs toegekend aan Hulse en Taylor die konden zien hoe snel dat ging bij binaire pulsars.