Natuurkunde Speciaal
Met dit schrijven wil ik eens dieper ingaan op de natuurkunde, speciaal op het Universum de Ruimte de Tijd de lichtsnelheid en het Bewustzijn in de Kwantummechanica.
Eigenlijk is dit een samenvatting wat ik al geschreven heb in mijn website, met hier en daar wat verduidelijking en uitbreidingen.
Laten we starten met het universum, Einstein heeft eens het idee uitgebracht van het Block Universum.
Wat is een Block Universum? Het is een 4 dimensionele structuur waarin het verleden het heden en de toekomst al volledig aanwezig is, 3 dimensies is de ruimte waar we ons in alle richtingen kunnen bewegen en de 4de dementie is de tijd met een oneindig aantal punten. In het block universum ligt de hele kosmos vast. Er is geen universeel “nu” en er is geen ingebouwde ‘stroming’ van de tijd, waar we gedwongen worden te bewegen Hoewel alle momenten al statisch in het blok aanwezig zijn, kunnen onze hersenen, die zelf fysieke systemen zijn die onderhevig zijn aan thermodynamica, de tijd maar in één richting registreren dat is van lage entropie naar hoge entropie en dat is vooruit in de tijd. Altijd in de richting van de meeste Entropie “Entropie is de natuurkundige maat, voor de meten van wanorde of de willekeurige verdeling van deeltjes en energie in een systeem”
Dus zouden we een punt in ons universum willen aanduiden dan moeten we altijd 4 gegevens mee geven x y z en t.
Dus ieder punt in de structuur van ruimtetijd, het block universum bevat een gebeurtenis, alles het verleden, heden en zelf de toekomst zit al vast ingebed in deze structuur. Van onze geboorte tot onze dood zijn punten in het block universum. En de beslissingen die we nemen bepalen een weg door block universum
Ons Block universum is een vaste structuur dat waarschijnlijk bestaat in een nog grotere structuur, die meerdere universums bevat “Multi universum”, maar dit is maar een gedachten gang en is nog niet bewezen.
Het universum bestaat uit een structuur van ruimte en tijd en deze kunnen niet afzonderlijk bekeken worden, ze horen samen in de structuur van ruimtetijd.
in deze structuur speelt de lichtsnelheid een belangrijke rol, eigenlijk mogen we niet spreken over lichtsnelheid wand licht fotonen en alle deeltjes zonder massa hebben geen snelheid in hun zicht zijn ze overal in het universum op het zelfde moment, de snelheid die wij zien 300000km/sec wordt eigenlijk bepaald door de structuur van ons universum, dus eigenlijk zou het beter zijn om te spreken van een constante die de structuur van ons heelal bepaald, om geen verwarring te stichten blijven we spreken over lichtsnelheid. Door dat de ruimte en tijd samen hoort,
Nog even dit voor de duidelijkheid, staan we stil dan bewegen we ons met 0 snelheid door de ruimte en met 300000km/sec door de tijd, maar beginnen we ons te bewegen dan gaan we die 300000Km/sec verdelen over de ruimte en de tijd de som van beide moet altijd 300000km/sec zijn.
Deze verdeling kan berekend worden door de volgende formule lorentztransformatie, Tijddilatatie, lengtecontractie. Klik op de formule dan krijg je een smallbasic programma voor berekening.
 |  |  |  |
y = lorentztransformatie, v = snelheid, c = Lichtsnelheid (ruimte constante 300000Km/sec of exact 299.792,458km/sec)
t’ = tijd bewegend, t = tijd rust, l = lengte bewegende, lo = lengte rust.
Zoals je kunt zien op de grafiek hier boven loopt deze niet linieer, daarom merken we niets in ons dagelijks leven, pas bij zeer hoge snelheden merken dat de klok trager loopt.
Daar waar de klok heel nauwkeurig moet zijn, voorbeeld het gps systeem daar merken we het wel en moeten corrigeren.
Samengevat wil dit zeggen dat hoe sneller we gaan en hoe dichter bij de lichtsnelheid hoe trager de klok hoe korter de afstand, moesten we zo snel kunnen gaan als de lichtsnelheid dan zou de tijd 0 worden de klok stilstaan, de lente zou ook 0 worden er zijn geen afstanden meer, dan kunnen er meerdere dingen gebeuren
1) Alles het verleden heden en toekomst komt op een punt samen of
2) Het universum verdwijnt of
3) We komen in een ander universum terecht.
Maar volgens Einstein hebben alle deeltjes met massa, oneindig veel energie nodig om tot de lichtsnelheid te versnellen, dus de volledige energie die in het universum steekt.
en dan is er geen universum meer, we hebben alles aan energie op gebruikt.
Voor een beter inzicht zie hier een voorstelling van de Tijd als een loopband
We kunnen onze voortgang door de tijd ook voorstellen als een lange loopband.
Stel dat deze loopband de tijd voorstelt. De band beweegt voortdurend in de richting van de toekomst. Wij moeten proberen in de tegenovergestelde richting te lopen.
Wanneer we stil blijven staan ten opzichte van de loopband, worden we door de band meegenomen. We bewegen dan maximaal door de tijd en onze klok tikt zoals we die normaal ervaren.
Maar stel nu dat we beginnen te lopen tegen de richting van de loopband in. We bewegen dan minder snel naar de toekomst. Hoe sneller we tegen de band in lopen, hoe kleiner onze voortgang door de tijd wordt. Onze klok loopt daardoor steeds langzamer ten opzichte van iemand die niet op dezelfde manier beweegt.
Als we ons in gedachten zouden kunnen voortbewegen met een snelheid die gelijk is aan de lichtsnelheid, zou de voortgang van onze eigen tijd tot stilstand komen. Bij de lichtsnelheid verstrijkt er voor een lichtdeeltje geen eigen tijd.
En als we nóg sneller zouden kunnen gaan dan het licht, zou onze voorstelling ons zelfs naar het verleden laten bewegen.
Maar daar ligt een fundamentele grens: volgens de speciale relativiteit kan een voorwerp met massa de lichtsnelheid niet bereiken of overschrijden.
De loopband is natuurlijk geen echte voorstelling van hoe de tijd letterlijk werkt. Het is een hulpmiddel om ons voor te stellen dat hoe sneller we door de ruimte bewegen, hoe langzamer onze eigen tijd verloopt ten opzichte van een andere waarnemer.
Met deze loopband kunnen we ook uitleggen, waarom blijft de lichtsnelheid altijd hetzelfde?
Laten we onze loopband nog wat verder gebruiken.
Stel dat de loopband de voortgang naar de toekomst voorstelt. Wij kunnen op deze loopband stilstaan of tegen de richting van de band in lopen.
Nu sturen we een lichtflits weg.
Wanneer we stilstaan op de loopband, meten we voor het licht een snelheid van ongeveer 300.000 kilometer per seconde.
Maar nu beginnen we tegen de loopband in te lopen.
Volgens onze dagelijkse ervaring zouden we verwachten dat de lichtsnelheid daardoor verandert. Als we het licht tegemoet lopen, zouden we denken dat de snelheid van het licht groter moet worden. Als we van het licht weg lopen, zou de snelheid kleiner moeten worden.
Maar de natuur doet iets heel bijzonders:
De lichtsnelheid blijft voor iedere waarnemer hetzelfde.
Hoe snel wij ook bewegen, we blijven ongeveer 300.000 km/s meten.
Wat verandert er dan wel?
Niet de lichtsnelheid, maar onze meting van tijd en afstand, snelheid = afstand / tijd.
Hoe sneller wij over de loopband bewegen, hoe langzamer onze klok loopt ten opzichte van iemand die anders beweegt. Tegelijkertijd verandert ook de gemeten afstand in de bewegingsrichting.
Het is juist deze combinatie van veranderende tijd en afstand die ervoor zorgt dat de gemeten snelheid van het licht altijd hetzelfde blijft.
Daarom is de lichtsnelheid geen gewone snelheid zoals die van een auto of een vliegtuig. Je kunt de snelheid van een auto optellen bij je eigen snelheid, maar bij licht werkt dat niet.
De lichtsnelheid vormt in de relativiteit een soort universele grens waaraan ruimte en tijd zich aanpassen.
De loopband is natuurlijk maar een beeldspraak. In werkelijkheid is er geen echte kosmische loopband die de tijd laat draaien. Het beeld helpt ons alleen om ons voor te stellen dat wij niet alleen door de ruimte bewegen, maar ook voortdurend door de tijd.
Nu gaan we verder met het universum
Heel deze structuur past ook in het statisch universum, het universum was er altijd en zal er altijd zijn, in deze vorm.
De snelheden die we zien van andere verre sterrenstelsels komt enkel maar door het uitdijen van het heelal in de tijd en deze dijt uit met de lichtsnelheid (constante) als straal.
Vroeger als we teruggaan in de tijd was het universum idem als nu enkel de eenheden waren kleiner de sec, meter, joule, gram enz. Dus moesten we in een fractie van een seconde 13,8 miljarden lichtjaren kunnen terug gaan zouden we ook nog denken dat de oerknal 13,8 jaar geleden was.
Alle massa in het Universum zonder uitzonderingen bestaat uit de allerkleinste delen protonen neutronen en elektronen wolken, die zich niet houden aan de wetten van de grote delen het universum wetten van Kepler. Maar aan de wetten van Kwantummechanica In plaats van vaste wetten zoals in de normale wereld, werkt deze wereld met kansen en vreemde regels.
Kwantisering: Energie is niet oneindig deelbaar, maar bestaat uit vaste pakketjes die kwanta heten.
Superpositie: Een deeltje kan in meerdere toestanden tegelijk verkeren, totdat je het meet of waarneemt.
Onzekerheidsprincipe van Heisenberg: Je kunt nooit tegelijkertijd de exacte positie en de exacte snelheid van een deeltje weten. Hoe beter je het ene weet, hoe minder precies je het andere weet.
Kwantumverstrengeling: Twee deeltjes kunnen zo sterk met elkaar verbonden zijn dat de status van het ene deeltje direct de status van het andere beïnvloedt, ongeacht de afstand daartussen.
Golffunctie: De toestand van een deeltje wordt beschreven als een golf van waarschijnlijkheid via de wiskundige formule van de Schrödinger-vergelijking.
r = de driedimensionale plaatsvector,
t = de tijd,
h = de constante van Dirac,
i = de imaginaire eenheid.
Trek je van alle formules niet teveel aan, deze heb ik maar ter informatie gegeven.
Wat wel interessant is dat deze deeltjes wanneer ze niet interactieveren met het universum ze een golf zijn van waarschijnlijkheden, dus wanneer we er niet naar kijken zijn het gewoon golven en geen deeltjes dit verklaard het 2 spleten experiment een golf kan door 2 spleten te gelijk gaan.
Dan de Kwantumverstrengeling: verklaart het experiment met 2 verstrengelde deeltjes dat het 1ste deeltje al weet, dat het 2de deeltje gemeten wordt, voor het gemeten wordt, door dat deze twee deeltjes zich bewegen met lichtsnelheid is er geen afstand en geen tijd voor hun.
Het Volgende waar ik wel eens dieper op in wil gaan is het bewustzijn ons bewustzijn!
Ik heb me altijd afgevraagd hoe levenloze materie atomen, door samen voegen levende materie wordt
De meeste cellen bestaan uit: Koolstof (C), Waterstof (H), Zuurstof (O), Stikstof (N), zwavel (S) en fosfor (P)
Je zou kunnen zeggen dat is de natuur, Dat is waar, maar ik zou graag weten hoe werkt de natuur. En wie of wat heeft deze regels vast gelegd? En Waarom?
Neem nu bijvoorbeeld ons bouwplan het DNA. Deze bestaan ook enkel maar uit samen gestelde moleculen die uit atomen bestaan.
En toch bepaald deze samenstelling van levenloze atomen hoe wij functieneren en uitzien.
Wanneer ik hier verder over nadenk, vraag ik mij af zijn wij er toevallig omdat het universum er zo uitziet, of is het universum speciaal zo gemaakt, zo dat wij kunnen bestaan.
Dit geld ook voor onze hersencellen.
Onze hersenen zijn van de zelfde materie gemaakt als de rest van ons lichaam.
De hersenen bestaan uit twee soorten cellen: zenuwcellen of neuronen en gliacellen. Wanneer we een gedachte vormen, kijken, horen, voelen, en rieken dan beginnen er miljoenen ionen in te vuren. Dit is nog te verstaan het lijkt op een computer met verschillende interface zoals camera, micro en zo verder.
Maar wat doen we met gevoelens, Zoals Bewust dat we leven, Geluk, droefheid, Pijn, Liefde hoe worden deze gevormd. Nog geen enkel wetenschapper heeft dit in de hersenen gevonden.
En eerlijk gezegd zie ik ook niet zitten dat dit wel kan. Een computer kunt je ook geen gevoelens geven, hoe groot het programma en of geheugen ook is, zelfs niet AI.
Ik denk eerder dat wij, mogelijk onze hersenen, ook een ontvanger heeft dat golven van het universum kan ontvangen en kan inwerken op kwantum nouveau van onze cellen.
Een bepaald experiment toont aan, dat wanneer we het gevoel hebben een bepaalde beslissing zelfstandig genomen te hebben, onze hersenen deze seconden er voor al genomen hadden.
Dit zou kunnen beteken dat we vanaf buiten gestuurd worden, idem een Tv met een afstand bediening bestuurd wordt.
Wanneer we even nadenken, we weten dat ieder persoon door zijn hersenen zijn realiteit construeert. Waarom zien we dan de zelfde wereld de zelfde rode roos het zelfde gezicht bij Donald Trump, kan het niet zijn dat er nog een gezamenlijke verbinding is met iets hogers, het brein van het universum?
Als laatste even een discussie met AI-Module, over de zoveel gesproken kwantumverstrengelingstheorie van Google.
Lees de Pdf file En hier komt op laatste van de discussie, een raar theorie uit, zeker lezen!
Na de discussie met AI-Module van google, kon ik het toch niet laten om meer te weten te komen van Richard Feynman en zijn promotor John Archibald Wheeler. Wheeler theorie was! dat alle elektronen in het heelal eigenlijk maar een elektron is, ze noemden het “Eén elektron universum hypothese”.
Hoe kwamen ze er bij? Als ze alle elektronen gaan vergelijken met elkaar komen ze tot een conclusie dat deze exacte de zelfde eigenschappen hebben. En daar niets in de natuur het zelfde is zelfs geen copy van iets, besloten ze dan moet het wel altijd over het zelfde elektron gaan. En dit zou voor alle massa lozen deeltjes gelden.
Wanneer ik dit zou moeten voorstellen, zou ik zeggen dat het elektron of foton een golf is door het universum “voor het elektron is het universum een punt” zodra we het nodig hebben, gaan interactieveren (meten kijken) met deze golf krijgen we een massa deeltje, maar de oorspronkelijke golf is niet weg allen zijn we deze kwijt in onze tijd.
Als we de gedachte van Feynman en Wheeler figuurlijk willen voorstellen, kunnen we het vergelijken met een computerprogramma.
Stel dat de golf het programma is. Wanneer we het programma activeren, verschijnt er een 1 in het geheugen. Die 1 stelt dan het elektron voor en het geheugen stelt het universum voor.
Hebben we ergens anders opnieuw een elektron nodig? Dan activeren we hetzelfde programma opnieuw en verschijnt er opnieuw een 1, op een andere plaats in het geheugen.
We kunnen dit blijven herhalen: één programma kan steeds opnieuw worden uitgevoerd en zo kunnen er, figuurlijk voorgesteld, zoveel elektronen verschijnen als het universum nodig heeft.
Op die manier kun je de gedachte achter het één-elektronuniversum eenvoudig voorstellen: misschien zijn de vele elektronen die wij waarnemen niet werkelijk vele verschillende deeltjes, maar verschillende verschijningsvormen van één en hetzelfde elektron.
Een interessante uitbreiding zou kunnen zijn: We zou de tijd kunnen voorstellen als de volgorde waarin het programma wordt uitgevoerd. Dan krijg je een heel mooi beeld van golf → gebeurtenis → elektron → plaats → tijd
Iedere uitvoering van het programma schrijft als het ware een nieuwe gebeurtenis in het geheugen:
Let wel: dit is een beeldspraak om het idee begrijpelijk te maken. Het betekent niet dat elektronen letterlijk door een computerprogramma worden aangemaakt. Al Hoe Wel! Het volgende zou kunnen zijn “Leven wij in een simulatie” Zou passen in Wheeler theorie! dat alle elektronen in het heelal eigenlijk maar een elektron is?