De eonentheorie van Jean Charon
Inhoud
1. Jean Charon - Ik leef al 15 miljard jaar
2. De eonen-theorie: hypothese van Charon (boekbespreking door Ruud van Wees)
3. De Zwarte Gaten Encyclopedie: Hebben zwarte gaten het eeuwige leven?
4. Hawkingstraling (Wikipedia)
5. S.W. Hawking, Black hole explosions? Nature 248, 30 - 31 (01 March 1974)
6. First Observation of Hawking Radiation, MIT Technology Review, September 27, 2010
7. D.C. Giancoli - Natuurkunde Deel 2 (4e editie) Hfdst 44 Astrofysica
1. Het boek van Jean Charon is te vinden in het Literatuuroverzicht in het Menu
Daarin schrijft Charon in hoofdstuk 2
"De zwarte gaten hebben dus allereerst aangetoond dat ons heelal niet uitsluitend bestaat uit onze waarneembare ruimte, maar ook nog onzichtbare gebieden bevat die zich voor onze waarneming hebben afgesloten; kleine wereldjes, die als het ware door onze eigen waarneembare ruimte zijn gebaard, maar er toch volkomen los van staan. Zonder opening voor communicatie. [...]
Anders gezegd, de ontdekking en de bestudering van de zwarte gaten hebben aangetoond dat de basisideeën van de 'complexe relativiteitstheorie' [Charons theorie] wel degelijk gefundeerd zijn en dat dit derde debat over het wezen van tijd en ruimte zinvol is. Er is niet alleen een imaginaire tijd die zich afspeelt in een reële waarneembare ruimte, zoals de algemene relativiteitstheorie aanneemt, maar er is ook nog een imaginaire (onzichtbare) ruimte die zich afspeelt in een reële tijd. Er bevindt zich in onze waarneembare ruimte een onzichtbaar 'binnen'. [...]
Ook de zwarte gaten, die kosmische objecten die opnieuw onder de aandacht van de astrofysici zijn gekomen, lijken een pendant te hebben op atomair niveau, namelijk de elektronen van het atoom."
Commentaar op de eonentheorie
a. Het gaat om de zin: "... er is ook nog een imaginaire (onzichtbare) ruimte die zich afspeelt in een reële tijd. Er bevindt zich in onze waarneembare ruimte een onzichtbaar 'binnen'."
Charon benoemt de ruimte achter de waarnemingshorizon die voor de mens geldt, als een 'imaginaire (onzichtbare) ruimte', 'een onzichtbaar 'binnen'' dat zich 'bevindt in onze waarneembare ruimte'.
Dit gaat echter alleen op voor het zichtbare licht. De mens ziet niet de röntgenstraling (Hawkingstraling) die door het zwarte gat wordt uitgezonden en dat met apparaten kan worden opgevangen. Alleen doordat aan het menselijke oog het vermogen ontbreekt röntgenstraling te zien, lijkt het alsof er een 'onzichtbare ruimte' bestaat binnen het voor de mens wel zichtbare heelal. Die ruimte is echter wel degelijk met het heelal verbonden: er gaat massa in, die in röntgenstraling wordt omgezet en weer naar buiten toe wordt uitgestraald.
Als de mens röntgenstraling zou kunnen zien, wordt een weliswaar zwart, rond 'voorwerp' zichtbaar, dat zwak gloeit en daardoor waarneembaar is. Door het ontbreken van dat vermogen lijkt het voor de mens dat er 'een imaginaire (onzichtbare) ruimte' zou zijn, maar in de stoffelijke werkelijkheid is die er niet.
Datgene, wat Charon vervolgens een 'onzichtbaar binnen' gaat noemen, het 'eon', waarin hij later de geest meent te zien, is slechts een artefact, ontstaan door een gebrek in het gewaarwordingsvermogen van het menselijke netvlies. Charon leidt het bestaan van de geest af uit de stof; de geest is volgens hem niet een onafhankelijke zelfstandigheid.
b. Vervolgens gaat Charon ertoe over een overeenkomst aan te nemen tussen het astronomische zwarte gat en een verondersteld zwart gaatje, dat door de massa van het elektron zou worden veroorzaakt, een aanname waarin Charon alleen staat. Behalve bij Charon is er verder nergens iets over te vinden.
Het astronomische zwarte gat heeft echter een temperatuur die bij een zware massa net iets boven het absolute nulpunt is, terwijl die temperatuur met afnemende massa toeneemt. Bij een bepaalde massa wordt de temperatuur zo hoog, dat het zwarte gat merkbaar verdampt door de toegenomen Hawkingstraling. Het zwarte gaatje van een elektron zou in een tel verdampen. Van een overeenkomst is dan geen sprake meer.
de s-, p- en d-orbitalen
eerder 'elektronenschillen' genoemd
d. Bovendien neemt Charon aan dat er zich 'binnen' het elektron fotonen zouden bevinden en ook een neutrino. Fotonen behoren tot de bosonen (krachtdeeltjes) en neutrono's tot de fermionen (wat elementaire deeltjes zijn), dus als dat het geval zou zijn, dan is een elektron een samengesteld deeltje; daardoor is het zelf geen elementair deeltje meer, wat ingaaat tegen het Standaardmodel van de deeltjesfysica.
terug naar de Inhoud
2. De eonen-theorie: hypothese van Charon (boekbespreking door Ruud van Wees)
Over de oerknal zijn veel ideeën, die vaak speculatief zijn. Is de eonen-theorie ook een speculatieve theorie? De eonen-theorie van Charon, Complex Relativity Theory (1977), kan verschijnselen verklaren, die andere theorieën niet verklaren of anders verklaren. Deze theorie wordt als volgt samengevat door Ruud van Wees, in Civis Mundi nr. 24 Geest en ziel als de binnenzijde van materie en lichaam, boekbespreking van: Gerrit Teule 'Hebben we een ziel? Zo ja, waar dan?'
"Het elektron is volgens deze theorie het fysisch waarneembare punt (de buitenkant) waarachter een kleine tijdruimte (de binnenkant, vergelijkbaar met een miniem zwart gat) schuilgaat. Charon noemde deze kleine tijdruimte een 'eon.' Daarbinnen vinden geestelijke processen plaats in een plasma van virtuele fotonen, ergo: licht. Het voor ons waarneembare elektron vormt zo de toegang tot een geestelijke of imaginaire tijdruimte buiten de voor ons toegankelijke tijd en ruimte, dus non-lokaal. Daar huist volgens de eonen-hypothese de zetel van informatie, ervaring, bewustzijn, geheugen, liefde, communicatie, wil en daadkracht, waarop de evolutie vanaf het begin is gebaseerd.
Materie is dus in wezen bezielde materie ofwel: psychomaterie, een term van Charon en Teule... die inhoudt dat we pas een compleet plaatje van de werkelijkheid kunnen krijgen als we die benaderen vanuit zowel de natuurkundige als vanuit een psychologische invalshoek... het bewustzijn in brede zin. Waarbij het non-lokale karakter van bewustzijn ook kan leiden tot waarnemingen die niet aan de eigen fysieke zintuigen zijn gebonden en als zodanig buitenzintuiglijk zijn... Dit maakt begrijpelijk dat Teule het citaat van de bekende psychiater en dieptepsycholoog Carl Jung aanvoert: 'Vroeg of laat zullen de kernfysica en de psychologie van het onbewuste elkaar naderen als ze allebei, onafhankelijk van elkaar en vanuit tegenovergestelde richtingen, vooruitstoten naar het gebied van het buitenzintuiglijke. Carl Jung, Aion,'" aldus Ruud van Wees in zijn samenvatting van de eonen-theorie.
terug naar de Inhoud
3. De Zwarte Gaten Encyclopedie: Hebben zwarte gaten het eeuwige leven?
Lang werd gedacht dat het onmogelijk is zwarte gaten te vernietigen omdat niets kan ontsnappen aan de zwaartekracht van het gat. Tegenwoordig weten we echter dat zwarte gaten langzaam verdampen waarbij ze hun energie teruggeven aan het heelal. De bekende natuurkundige Stephen Hawking bewees dit in 1974 in zijn onderzoek aan waarnemingshorizonnen van een zwart gat. Daarbij maakte hij gebruik van de wetten van de quantum mechanica.
De quantumtheorie beschrijft het gedrag van materie op de kleinste afstandschalen. De theorie voorspelt dat op subatomaire schaal elementaire deeltjes en licht voortdurend gemaakt en vernietigd worden. Er is een kleine kans dat een deel van het licht dat op deze wijze wordt gecreëerd, ontsnapt voordat het vernietigd wordt. Voor een buitenstaander lijkt het alsof de waarnemingshorizon gloeit. Het energieverlies als gevolg van het gloeien vermindert de massa van het zwarte gat, totdat deze geheel verdwenen is.
Dit verrassende resultaat toont aan dat nog veel valt te leren over zwarte gaten. De 'Hawking straling' is wel volkomen irrelevant voor de ons bekende zwarte gaten in het heelal. De gloeitemperatuur voor deze gaten is bijna nul en het energieverlies verwaarloosbaar. Daardoor duurt het onvoorstelbaar lang voordat deze gaten verdampen.
Hawkings ontdekking zou echter catastrofaal zijn voor veel kleinere zwarte gaten in het heelal, mochten deze bestaan. Een zwart gat met de massa van een cruiseschip zou binnen een seconde verdwijnen in een heldere flits.
Bron: Zwarte Gaten Encyclopedie van de Rijksuniversiteit Groningen
https://www.rug.nl/sciencelinx/blackholegame/home.html
terug naar de Inhoud
4. Hawkingstraling (Wikipedia)
Hawkingstraling of Bekenstein-Hawkingstraling is straling die een zwart gat ten gevolge van kwantumeffecten uitzendt. Deze straling is genoemd naar Stephen Hawking die de theoretische onderbouwing leverde. Jacob Bekenstein is de natuurkundige die voorspelde dat zwarte gaten een temperatuur hebben die boven het absolute nulpunt ligt en dat ze entropie hebben.
In 1975 publiceerde de Britse fysicus Stephen Hawking berekeningen waaruit dit bleek.[1] Tot dan toe dacht men dat de enorme zwaartekracht van een zwart gat dit onmogelijk maakt. Een zwart gat bleek niet helemaal zwart. De straling, genoemd naar de ontdekker, vormt de eerste ontdekking op het gebied van de kwantumzwaartekracht. Wel blijven er theoretische problemen aan kleven.
Temperatuur en zwarte straling
Hawking toonde aan dat zwarte gaten door kwantumeffecten zwarte straling kunnen uitzenden. Zwarte straling is de karakteristieke warmtestraling die een ideaal voorwerp, een zogenaamd zwart lichaam, uitzendt bij een bepaalde temperatuur. Volgens Hawkings berekening stemt de straling uit een zwart gat overeen met die van een gewone zwarte straler.
Als de massa van een zwart gat bekend is, volgt de bijbehorende karakteristieke temperatuur meteen: deze is omgekeerd evenredig met de massa. Ook de uitgezonden energie volgt deze evenredigheid.
Doordat energieverlies gelijkstaat aan massaverlies volgens de formule van Einstein E = mc² wordt het gat lichter. Daardoor loopt de temperatuur op en verdampt het zwarte gat steeds sneller. Toch is de hawkingstraling uit een zwart gat van ster- of sterrenstelselgrootte verwaarloosbaar klein. Zelfs gedurende de gehele leeftijd van het heelal kan slechts een zeer kleine hoeveelheid energie op deze manier uit zo'n gat weglekken. Anderzijds zou een klein zwart gat theoretisch als energiebron kunnen dienen.
Voorbeelden
Een zwart gat van een zonsmassa (dus met massa 2,0 x 1030 kg en straal 3,0 kilometer) heeft een zeer lage bijbehorende temperatuur van 60 nanokelvin (60 nK). Daardoor zou het alleen al aan kosmische achtergrondstraling van 2,7 K veel meer energie absorberen dan het uitzendt. Afgezien van deze absorptie zou het 2 × 1076 jaar duren tot volledige verdamping. Maar een zwart gat met een massa van 4,5 × 1022 kg (60% van de massa van de maan, en met straal 0,07 mm) straalt als een zwart lichaam met een temperatuur van 2,7 K. Zo wordt net evenveel energie geabsorbeerd als uitgezonden. Nog kleinere, dus lichtere zwarte gaten zenden meer straling uit dan ze ontvangen en verdampen daardoor meer en meer. Bijvoorbeeld een zwart gat van 1011 kg met bijbehorende temperatuur van 1,2 x 1012 K dat bij de oerknal is ontstaan, is al lang verdampt: al na 2,7 x 109 jaar.
Verklaring
Hawkingstraling wordt in het algemeen verklaard met virtuele deeltjes. Door kwantumvacuümfluctuaties ontstaan paren van virtuele deeltjes (deeltjes met hun antideeltjes) nabij de waarnemingshorizon van het zwarte gat. Het kan zijn dat een van beide deeltjes in het gat valt, en daarbij voldoende energie opdoet om het paar reëel (niet-virtueel) te maken. Als dan het andere deeltje aan de zwaartekracht van het zwarte gat weet te ontsnappen, lijkt het van buiten af gezien, alsof het deeltje door het zwarte gat is uitgezonden. Dat deeltje neemt dan een deel van de energie van het deeltjespaar met zich mee.
Experimentele waarneming
Om dit effect waar te nemen is in het algemeen de zwaartekracht te klein. Maar onlangs beweerden onderzoekers dat ze in hun laboratorium een 'white hole event horizon' gerealiseerd hebben die deze straling uitzond.[2] Sommige onderzoekers voorspellen dat hawkingstraling waargenomen kan worden bij sonische zwarte gaten, waarin de fononen een soortgelijk gedragen als fotonen bij een zwart gat zouden vertonen.[3]
Bronnen, noten en/of referenties
1. Hawking, S. W., Black hole explosions?, Nature, vol 248, 5443, 30, 1974 (Hawkings eerste artikel)
2. "First Observation of Hawking Radiation" uit Technology Review
3. C. Barceló, S. Liberati en M. Visser, "Towards the observation of Hawking radiation in Bose–Einstein condensates
terug naar de Inhoud
5. Nature 248, 30 - 31 (01 March 1974); doi:10.1038/248030a0
Black hole explosions?
S. W. HAWKING
Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics and Institute of Astronomy University of Cambridge
Quantum gravitational effects are usually ignored in calculations of the formation and evolution of black holes. The justification for this is that the radius of curvature of spacetime outside the event horizon is very large compared to the Planck length (Gh/c 3)1/2 ≈ 10-33 cm, the length scale on which quantum fluctuations of the metric are expected to be of order unity. This means that the energy density of particles created by the gravitational field is small compared to the spacetime curvature. Even though quantum effects may be small locally, they may still, however, add up to produce a significant effect over the lifetime of the Universe ≈ 1017 s which is very long compared to the Planck time ≈ 10-43 s. The purpose of this letter is to show that this indeed may be the case: it seems that any black hole will create and emit particles such as neutrinos or photons at just the rate that one would expect if the black hole was a body with a temperature of (K/2π) (h/2k) ≈ 10-6 (M/M)K where κ is the surface gravity of the black hole1. As a black hole emits this thermal radiation one would expect it to lose mass. This in turn would increase the surface gravity and so increase the rate of emission. The black hole would therefore have a finite life of the order of 1071 (M/M) -3 s. For a black hole of solar mass this is much longer than the age of the Universe. There might, however, be much smaller black holes which were formed by fluctuations in the early Universe2. Any such black hole of mass less than 1015 g would have evaporated by now. Near the end of its life the rate of emission would be very high and about 1030 erg would be released in the last 0.1 s. This is a fairly small explosion by astronomical standards but it is equivalent to about 1 million 1 Mton hydrogen bombs.
terug naar de Inhoud
6. MIT Technology Review
September 27, 2010
First Observation of Hawking Radiation
Hawking predicted it in 1974. Now physicists say they've seen it for the first time
For some time now, astronomers have been scanning the heavens looking for signs of Hawking radiation. So far, they've come up with zilch.
Today, it looks as if they've been beaten to the punch by a group of physicists who say they've created Hawking radiation in their lab. These guys reckon they can produce Hawking radiation in a repeatable unambiguous way, finally confirming Hawking's prediction. Here's how they did it.
Physicists have long realised that on the smallest scale, space is filled with a bubbling melee of particles leaping in and out of existence. These particles form as particle-antiparticle pairs and rapidly annihilate, returning their energy to the vacuum.
Hawking's prediction came from thinking about what might happen to particle pairs that form at the edge of a black hole. He realised that if one of the pair were to cross the event horizon, it could never return. But its partner on the other side would be free to go.
To an observer it would look as if the black hole were producing a constant stream of quantum particles, which became known as Hawking radiation.
Since then, other physicists have pointed out that black holes aren't the only place where event horizons can form. Any medium in which waves travel can support an event horizon and in theory, it should be possible to see Hawking radiation in these media too.
Today, Franco Belgiorno at the University of Milan and a few buddies say they've produced Hawking radiation by firing an intense laser pulse through a socalled nonlinear material, that is one in which the light itself changes the refractive index of the medium.
As the pulse moves through the material, so too does the change in refractive index, creating a kind of bow wave in which the refractive index is much higher than the surrounding material.
This increase in refractive index causes any light heading into it to slow down. "By choosing appropriate conditions, it is possible to bring the light waves to a standstill," say Belgiono and co. This creates a horizon beyond which light cannot penetrate, what physicists call a white hole event horizon, the inverse of a black hole.
White holes aren't so different to black holes (in fact Hawking argues that they are formally equivalent). And it's not hard to imagine what happens to particle pairs that form at this type of horizon. If one of the pair crosses the horizon, it can make no headway and so becomes trapped. The other is free to go. So the horizon ought to look as if it is generating quantum particles.
It is this radiation that Belgiorno and co say they've seen by watching from the side as a high power infrared laser pulse ploughs through a lump of fused silica. Their pulse has frequency of 1055 nm but the light they see emitted at right angles has a wavelength of around 850nm.
Of course, the big question is whether the emitted light is generated by some other mechanism such Cerenkov radiation, scattering or, in particular, fluorescence which is the hardest to rule out.
However, Belgiorno and pals say they can rule out all these sources of light for the radiation they see. In particular, they that the fluorescent light is well characterised and that it differs in various significant ways from the emissions they see. Therefore, they must be seeing Hawking radiation, they conclude.
That's an astounding claim and one that many physicists will want to pour over before popping any champagne corks.
Why is it important? One reason is that Hawking radiation is the only known a way in which black holes can evaporate and so a proof of its existence will have profound effects for cosmology and the way the universe will end.
And now that it's been observed once, expect a rash of other announcemetns as researchers race to repeat the result.
Ref: arxiv.org/abs/1009.4634: Hawking Radiation From Ultrashort Laser Pulse Filaments
terug naar de Inhoud
7. Dit schrijft D.C. Giancoli over het vóórkomen van zwarte gaten. Zijn boek is toonaangevend bij het natuurkunde-onderwijs wereldwijd.
D.C. Giancoli - Natuurkunde Deel 2 (4e editie) Hfdst 44 Astrofysica, blz. 1379
§ 44.2 Stellaire evolutie: nucleosynthese en de geboorte en dood van sterren
[...]
De contractie van de kern van een zware ster zou een grote vermindering van de gravitationele potentiële energie tot gevolg hebben. Deze energie zou op de een of andere manier moeten vrijkomen. In de jaren dertig werd dan ook geopperd dat de uiteindelijke instorting tot een neutronenster vergezeld kan gaan van een catastrofale explosie (een supernova, zie hiervoor), waarvan de geweldige hoeveelheid energie vrijwel alle elementen uit het periodiek systeem zou kunnen vormen en het gehele buitenste omhulsel van de ster zou kunnen wegblazen (fig. 44.9), en zijn inhoud verspreiden in de interstellaire mimte. De aanwezigheid van zware elementen op aarde en in ons zonnestelsel is een aanwijzing, dat ons zonnestelsel is gevormd uit de brokstukken van een dergelijke supernova-explosie.
Als de eindmassa van een neutronenster minder is dan twee of drie zonnemassa's, wordt aangenomen dat de daaropvolgende evolutie lijkt op die van een witte dwerg. Als de massa groter is, stort de ster in onder de invloed van de zwaartekracht, waardoor zelfs het uitsluitingsbeginsel voor neutronen bij wijze van spreken wordt overwonnen. De zwaartekracht is dan zo sterk, dat zelfs licht dat door de ster wordt uitge zonden niet kan ontsnappen; het licht wordt terug naar binnen getrokken door de zwaartekracht.
Doordat er vanuit een dergelijke ster geen straling kan ontsnappen, kunnen we die niet zien: hij is zwart. Een lichaam kan de ster passeren en erdoor worden afgebogen, maar als het te dichtbij komt kan het worden opgeslokt en nooit meer ontsnappen. Dit is een zwart gat. [...]
§44.4 Algemene relativiteitstheorie: zwaartekracht en de kromming van de ruimte
[...]
Zwarte gaten
Volgens de theorie van Einstein is de ruimtetijd in de buurt van zware voorwerpen gekromd. We zouden de ruimte kunnen beschouwen als een dun rubber blad: als er een zwaar gewicht aan wordt gehangen, kromt het zich zoals in fig. 44.19. Het gewicht correspondeert met een enorme massa die de ruimte (inderdaad de ruimte!) doet krommen. Dus spreken we in de theorie van Einstein niet van de 'kracht' van de zwaartekracht die op voorwerpen werkt. In plaats daarvan zeggen we dat voorwerpen en lichtstralen bewegen conform de kromming van de ruimtetijd. Een voorwerp dat in rust begint of langzaam naar de grote massa van fig. 44.19 toe beweegt, zou een geodeet naar die grote massa vormen (het equivalent van een rechte lijn in de vlakke meetkunde).
De extreme kromming van ruimtetijd weergegeven in fig. 44.19 wordt geproduceerd door een zwart gat. Zoals we in paragraaf 44.2 al vermeldden, is een zwart gat zo dicht, dat zelfs licht er niet uit kan ontsnappen. Om een zwart gat te worden, moet een voorwerp met massa M een gravitationele instorting ondergaan, waardoor het zich door zelfaantrekking contraheert binnen een gebied met een straal die de Schwarzschildstraal wordt genoemd: R= 2GM/c²
waarin G de gravitatieconstante is en c de lichtsnelheid. Als een voorwerp binnen deze straal instort, zal het op grond van de algemene relativiteitstheorie instorten tot een punt bij r = 0, en zo een oneindig dichte singulariteit vormen. Deze voorspelling is echter onzeker, omdat we in dit gebied de kwantummechanica moeten combineren met de zwaartekracht, een unificatie van theorieën die nog niet verwezenlijkt is (paragraaf 43.12).
De Schwarzschildstraal voorspelt ook de waarnemingshorizon van een zwart gat. Met de waarnemingshorizon bedoelen we het oppervlak waarachter geen enkel uitgezonden signaal ons ooit kan bereiken, en ons aldus kan informeren over gebeurtenissen die achter dat oppervlak plaatsvinden. Omdat een ster instort tot een zwart gat, wordt het licht dat deze uitzendt door de zwaartekracht steeds sterker aangetrokken, maar we kunnen het nog steeds zien.
Als de materie eenmaal binnen de waarnemingshorizon is gekomen, kan het uitgezonden licht niet ontsnappen, maar wordt het teruggetrokken door de zwaartekracht. Alles wat we kunnen weten over een zwart gat is de massa, het impulsmoment (er zouden roterende zwarte gaten kunnen zijn), en de elektrische lading. Geen andere informatie, geen details van de structuur of het soort materie waaruit het was gevormd, kan bekend zijn, doordat er geen informatie kan ontsnappen.
terug naar Ik leef 15 miljard jaar
^