Astronomer bekræfter: Her trækker roterende stjerner rumtiden rundt

Illustration: Mark Myers/OzGrav

Roterer du hurtigt nok, kan du hurtigt miste orienteringen i de tre dimensioner, du normalt bevæger dig rundt i. Men at også tiden kan påvirkes af rotationer har mest af alt været teoretisk viden – altså indtil i dag, hvor en artikel i Science fremlægger forskeres observationer af en radiopulsar, der er i tæt omløb med en hvid dværg.

Fænomenet – kendt som frame dragging – har været kendt i teoretisk fysik siden 1918, men er nu for første gang påvist i denne type system, skriver Aarhus Universitet i en pressemeddelelse.

»Påvisningen af frame dragging er muligt, fordi de periodiske signaler fra radiopulsarens rotation kan måles med meget stor præcision i dens 5-timers bane omkring den hvide dværg. Så det vi nu kan påvise, er effekten (den såkaldte Lense-Thirring effekt) af rumtiden, der hvirvles med rundt på grund af rotationen af den hvide dværg,« siger Professor Thomas Tauris fra Aarhus Universitet ifølge pressemeddelelsen.

Læs også: Einsteins teori om rumtidens krumning bevist

Han har bidraget til den videnskabelige artikel med teoretiske beregninger af fænomenet. Derudover er det forskere fra Australien og Tyskland, der står bag opdagelsen.

Frame dragging kan kun studeres, hvor objekter med meget høj densitet – som for eksempel pulsarer og hvide dværge – i forvejen skaber krumninger i rumtiden og derudover roterer, selv om det teoretisk set foregår omkring alle objekter i langt mindre grad.

Eksempelvis fremhæver forskerne, at den samme frame dragging-effekt, som opnås ved den hvide dværg J1141-6545 i løbet af dens omløbstid på 100 sekunder, tager 270.000 år at opnå på Jorden. Effekten er med andre ord 100 mio. gange mere kraftig på J1141-6545.

Forskningen skyldes det grundlæggende problem, at Einsteins generelle relativitetsteori er svært forenelig med kvantefysikken. Undersøgelser af tyngdekraften under ekstreme forhold er derfor et af de redskaber, fysikere tager i brug for bedre at kunne beskrive forholdene mellem rumtid og tyngdekraft.

Emner : Stjerner
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg har rigtig svært ved at forstå at en roterende masse kan have indflydelse på rumtiden, som jeg også er usikker på hvad er. Et måske analogt eksempel er en monopolgenerator. En roterende metalskive i et magnetfelt på tværs af skiven vil generere en spænding mellem akslen og periferien. Det noget besynderlige er så, at står skiven stille og du roterer magneten som danner magnetfeltet, sker der absolut ingenting. Jeg har svært ved at se, at en roterende masse kan have en anden tyngdekraft end en ikke roterende masse. Er det muligt at forklare for ikkespecialister.

  • 5
  • 4

Perspektivering af:

Jeg har rigtig svært ved at forstå at en roterende masse kan have indflydelse på rumtiden, som jeg også er usikker på hvad er.

Rumtidens uransagelige genveje?:

Kig også på Alcubierre-drevet.

Defense Intelligence Reference Document. Acquisition Threat Support: 2 April 2010, Warp Drive, Dark Energy, and the Manipulation of Extra Dimensions: Citat: "... In recent years, however physicists have discovered two loopholes to Einstein's ultimate speed limit: the Einstein-Rosen bridge (commonly referred to as "wormhole") and the warp drive. Fundamentally, both ideas involve manipulation of spacetime itself in some exotic way that allows for faster-than-light (FTL) travel ... The warp drive-the main focus this paper-involves local manipulation of the fabric of space in the immediate vicinity of a spacecraft. The basic idea is to create an asymmetric bubble of space that is contracting in front of the spacecraft while expanding behind it ..."

26. sep 2012, ing.dk: Amerikansk forsker skaber håb om warp-drive til rumskibe: Citat: "...foreslået ændringer til Miguel Alcubierres koncept. Han konkluderer, at konceptet måske kunne realiseres med en række modifikationer..."

-

Der er mere mellem himmel og jord - muligvis også ormehuller / rumtidstunneler:

Wikipedia: Ormehul: Citat: "... Et ormehul, rumtidstunnel[1] eller Einstein-Rosen bro er en hypotetisk egenskab af rumtiden. Hermann Weyl opstillede i 1928 en hypotese om et fænomen, som er en slags tunnel, hvor det er muligt at rejse gennem rum og tid.[2][3] ..."

  • 0
  • 3

Det fremgår implicit, at "roterende masse" skal forstås som masser der roterer om hinanden - altså ikke "egen rotation". Vi ved, at Solen roterer, men det vil ikke skabe de beskrevne fænomen. Men Jupiters rotation om Solen (e.g. det fælles tyngdepunkt) skaber fænomenet (bortset fra disse masser er relativt små, og omløbstiden er relativt stor).

  • 1
  • 1

Hej Jan Heisterberg

Det fremgår implicit, at "roterende masse" skal forstås som masser der roterer om hinanden - altså ikke "egen rotation".

Det er faktisk den hvide dværgs rotation der trækker rumtiden. Man bruger "uret" i quasaren til at måle ændring i rumtiden.

Klippet fra artiklen

Eksempelvis fremhæver forskerne, at den samme frame dragging-effekt, som opnås ved den hvide dværg J1141-6545 i løbet af dens omløbstid på 100 sekunder, tager 270.000 år at opnå på Jorden. Effekten er med andre ord 100 mio. gange mere kraftig på J1141-6545.

  • 0
  • 0

Hej Hans Henrik Hansen og Svend Ferdinandsen

Jeg har svært ved at se, at en roterende masse kan have en anden tyngdekraft end en ikke roterende masse. Er det muligt at forklare for ikkespecialister.

Kort (pædagogisk)' indføring' efterlyses...jeg har i tidernes morgen prøvet at få stavet mig igennem denne: https://www.saxo.com/dk/the-elegant-univer...

Jeg tror man bare må erkende at det er skide svært. Det er der heller ikke noget galt i, jeg har det OK med, at jeg ikke kan spille bold som Messi, og ifb relativitestteori er vi oppe mod Ph.D'er som er nøje udvalgt blandt mange andre dygtige uge mennesker og ikke har lavet andet hele livet. Min anbefaling er at få styr på grundlæggende matematik og fysik, og så bruge lidt tid på det. Det med på en ferietur til Alanya at læse en "populær" bog som lige kan forklare relativitet-, kvante- eller stringteorien er måske lidt naivt.

  • 5
  • 0

Du har måske ret, men så er der forvirring i teksten. Øverst i teksten: "rumtiden 'trækkes med rundt', når de to kompakte objekter roterer om hinanden" Nede i teksten; "rumtiden, der hvirvles med rundt på grund af rotationen af den hvide dværg"

Det er svært nok i forvejen, men sådanne to forskellige meldinger gør det ikke lettere.

  • 4
  • 0

Hej Svend Ferdinandsen

Du har måske ret, men så er der forvirring i teksten. Øverst i teksten: "rumtiden 'trækkes med rundt', når de to kompakte objekter roterer om hinanden" Nede i teksten; "rumtiden, der hvirvles med rundt på grund af rotationen af den hvide dværg"

Det er svært nok i forvejen, men sådanne to forskellige meldinger gør det ikke lettere.

Helt enig. Jeg kan kun gentage mig selv, hvis du synes det er et interessant emne bør du bruge noget tid på at fordybe dig. Der findes ikke den der "relativitetsteori for dummies". Jo måske hvis du vil "name droppe" nogen formler og begreber, men sand viden kræver et stykke arbejde.

  • 2
  • 0

Jer erkender, ikke at have læst andre kilder før min oprindelige kommentar, som var baseret på artiklens formuleringer OG min øjensynligt uunderbyggede opfattelse.

Jeg har nu, for eksempel, læst Wikipedia (let og sædvanligvis korrekt, mener de fleste vel). Her fremgår, klart, at egenrotationen frembringer den omtalte fænomen i rumtiden. Det har jeg så lært udenad, uden at forstå det - og dermed er jeg på Svends banehalvdel. Intuitivt var det lettere at forstå som et to-legeme fænomen.

  • 2
  • 0

Vi er en del der ikke fatter fænomenet, så en form for forklaring ville være værdsat.

Det er måske ikke helt ude i hampen, når diverse tidsmaskiner på film altid involverer svinghjul og rotation :-).

  • 0
  • 0

Svend, måske er der fænomener, som kan beskrives matematisk, men som ikke kan få simple, intuitive forklaringer eller analogier. Blandt disse er flere af Einsteins resultater, og hvad vi se er flere og flere observationer, som bekræfter matematikken (e.g. gravitationslinser og lignende). Jeg opfatter hver bekræftelse som "positiv", idet andre anvendelser af denne matematik så i højere og højere grad må anses for at kunne give retvisende resultater - selvom der kan gå årtier før bekræftelser kan findes i observationer.

Så, selvom jeg måske ikke selv kan regne på fænomenerne, så kan jeg godt acceptere dem som dogmer. Samme gælder en række kvantemekaniske fænomener og andre dele af partikel-fysikken. Så jeg har også lært udenad, at der er 6 forskellige kvarker. Men jeg voksede op med 3 elementarpartikler og Bohr's atommodel, og nu er der så kvarker. Er de mon de mindste "partikler" - og hvad er egentlig en partikel ? Det er godt at undre sig.

  • 3
  • 0

Jeg forestiller mig at deres baner ikke er hvor man forventer det, med mindre man regner en forskellig tid ind i beregningerne?

  • 0
  • 0

Jeg tror man bare må erkende at det er skide svært. Det er der heller ikke noget galt i, jeg har det OK med, at jeg ikke kan spille bold som Messi, og ifb relativitestteori er vi oppe mod Ph.D'er som er nøje udvalgt blandt mange andre dygtige uge mennesker og ikke har lavet andet hele livet.

Det er jeg helt enig i. Både at det er svært, og at mange andre er langt dygtigere til emnet end jeg (og nok de fleste andre her på siden) er.

Et forvirrende element er benævnelsen rumtid, som måske får nogle til at tænke, at det er en form for tid. Men det er en navn for en mindst firedimensionel model af rummet - altså en samlet beskrivelse af rum og tid, hvor der ikke findes tredimensionelle "steder" men firedimensionelle hændelser eller objekter.

(At strengteoretikerne så mener, der er 11 dimensioner, gør det ikke ligefrem nemmere. Men interessant at fundere over.)

Holger Bech Nielsen mener faktisk (tror jeg nok, det er også ret langhåret), at vi kan se "fremtiden", hvis vi leder efter punkter i rummet, der i modsætning til himmellegemer er meget, meget sorte og kolde, fordi de først vil modtage de fotoner, vi udsender nu, om en milliard år...

  • 0
  • 1

Jan:

Så, selvom jeg måske ikke selv kan regne på fænomenerne, så kan jeg godt acceptere dem som dogmer.

Ja, mange fænomener kan ikke forklares/forstås som sådan, men man vænner sig til det og da det giver mening accepteres det. For eksempel at højde fra jordens overflade kan måles absolut med et atomur. Det er vist nok tyngdepotentialet der ændrer på klokken, men det er også et godt mål for højden. Men den roterende masse kræver godt nok noget mere tilvænning, da det ikke er noget vi oplever bare en gang imellem.

P.S. Jeg forstår ikke dette udsagn: "Forskningen skyldes det grundlæggende problem, at Einsteins generelle relativitetsteori er svært forenelig med kvantefysikken." Disse partikelfolk skal ikke komme for godt i gang, det snævrer udsynet ind når alt skal forklares med partikler af mere og mere eksotisk art.

  • 0
  • 1

Hvor er det fint, når nogen forstandige folk herinde spørger om hjælp til at forstå et eller andet i stedet for at lade som om, man bare har styr på det hele. Måske er der ting, der slet ikke lader sig forstå til bunds. Hvad angår gravitation (krumning af rumtiden) ville jeg også tro, det kunne være hip som hap, om en regelmæssig kugle roterede om sig selv eller ej, men måske er det sådan, at hver eneste eneste partikel i kuglen trækker i rumtiden, så alle disse partikler ikke ophæver hinanden, men allesammen er med til at trække rumtiden rundt, når den roterer (uden at kuglen ændrer vægt).????????????. I øvrigt tror jeg ikke altid, at det, at man kan udregne ligningerne omkring et fænomen, betyder, at man også har forstået, hvad det er, der foregår, og også omvendt. Jeg kan for eksempel ikke regne ret meget ud matematisk, men synes sagtens, jeg kan forstå, hvordan gravitationslinser virker - bare ud fra gammeldags tyngdekraft. men jeg har sikkert ikke forstået det helt tilbunds, for jeg forstår nemlig heller ikke helt rumtiden og glemmer tit, at det ikke kun er rummet, der krummer, men at tiden er vævet ind i det på en eller anden måde?. Eksemplet med den roterende metalskive og magneten, der ikke synes, det er ligemeget, hvilken del, det er, der bevæger sig, synes jeg er spændende. Steen

  • 1
  • 0

I øvrigt tror jeg ikke altid, at det, at man kan udregne ligningerne omkring et fænomen, betyder, at man også har forstået, hvad det er, der foregår, og også omvendt.

Prøv at definere hvad du mener med forstå?

Hvis du dermed mener intuitiv forståelse er det dybt problematisk. 6.000.000.000 mennesker vil have sådan ca. 6.000.000.000 forskellige intuitive forståelser. Og en stor andel af dem vil finde det indlysende at lige netop deres intuition er den allermest korrekte. Det kan de så skændes med ligesinde om, uden at der nogen sinde vil komme noget brugbart ud af det.

Kun en teori med tilhørende matematik kan bibringe en fælles forståelse. Jeg mener derfor at en ikke-falcificerbar teori er den højeste erkendelse vi på nogen måde kan komme frem til.

  • 1
  • 1

@ Peter Larsen. Jeg tror, det er helt rigtigt, hvad du skriver, og har lige givet dig en glad tommel, (også fordi, jeg tror, den nedadvendte, som jeg ikke kender til, var lidt forkert). Når jeg skriver "forstå", er det på helt enkelt niveau (det der sikkert med rette kan kaldes intuitivt). Jeg synes f.eks. kausalitet er nemmere at forstå end end ren statistik og sandsynlighed. Hvis jeg skubber til den første dominobrik, synes jeg sagtens, jeg kan forstå, at alle de andre brikker nødvendigvis må vælte uden at kende matematikken bag, men hvis den første brik pludselig vælter helt af sig selv, hvilket skulle være en statisisk mulighed - selvom den er meget mindre end mikroskobisk lille - ,så kan jeg ikke forstå det, men skal acceptere, at sådan er det - (måske - for jeg tror ikke, det kan testes imprisk, eller ved observation). Det siges, at videnskabelige teorier skal være falsificerbare (efterprøvelige), så jeg opfatter bare det sidste du skriver sådan, at hvis en teori rent faktisk udtrykker sandheden, vil det ikke kunne lade sig gøre at falsificere den, og i den forstand er den selvfølgelig ufalsificerbar. Ja, det er sikkert rigtigt at skelne mellem intuitiv forståelse og videnskabelig forståelse. Steen

  • 2
  • 0

Hej Steen

Det siges, at videnskabelige teorier skal være falsificerbare (efterprøvelige), så jeg opfatter bare det sidste du skriver sådan, at hvis en teori rent faktisk udtrykker sandheden, vil det ikke kunne lade sig gøre at falsificere den, og i den forstand er den selvfølgelig ufalsificerbar.

Vi skal nok regne med at alle teorier på et tidspunkt vil blive falcificeret. Men status er at de to store, relativiteten og kvantemekanikken stadig står. Men mindst en af dem vil nok blive falcificeret, de er nemlig i konflikt med hinanden hvad angår sorte huller. Ifølge relativitetsteorien vil stof som indgår i et sort hul miste al information om sin tidligere tilstand. Men det tillader kvantemekanikken ikke. Det er desværre ikke så ligetil at afprøve.

Jeg synes f.eks. kausalitet er nemmere at forstå end end ren statistik og sandsynlighed.

Sådan har vi det nok alle sammen. Og sådan fungerer relativitetsteorien. Men ikke kvantemekanikken! Tænk på henfald af radioaktive atomer. Vi kan beregne sandsynligheden for at et enkelt atom henfalder f.eks. inden den den næste time, men vi kan ikke vide om det faktisk sker. Partikler kan beskrives ved deres bølgefunktion og Heisenbergs usikkerhedsrelation. Det tillader os at bestemme sandsynligheder for dens position og hastighed, men begge dele kan ikke bestemms nøjagtigt på samme tid.

(I parentes bemærket: det kan eksperimentelt eftervises at f.eks. en elektron heller ikke selv kender sin nøjagtige position).

  • 0
  • 0

Hej Peter Larsen og steen ørsted

Jeg synes det er interessant at skelne mellem at forstå noget matematisk og forstå det intuitivt. Et eksempel er diskussionen om sønnen født en tirsdag. https://ing.dk/artikel/ingenioraret-der-gi...

Jeg tror det er væsentligt at erkende ens manglende evne til intuitivt at forstå ting. Den menneskelige hjerne er trods alt bygget til at slå en gnaver i hovedet med en kæp.

Men status er at de to store, relativiteten og kvantemekanikken stadig står. Men mindst en af dem vil nok blive falcificeret, de er nemlig i konflikt med hinanden hvad angår sorte huller

Det er umiddelbart ikke noget i vejen for at store teorier lever ved siden af hinanden, Newton fungerer fint til stort alt hvad vi foretager os her i verden. Et andet problem som jeg kan forudse naturvidenskaben vil møde er noget så simpelt som penge og politik. Penge fordi fysikforsøg bliver dyrere og dyrere, f.eks har Higgs partiklen kostet kassen, så hvad kommer påvisningen af Higgs' byggesten ikke til at koste? Politik, her er klima og miljø klassiske eksempler, hvor videnskab bliver korrumperet af politiske interesser.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten