The Quantum Universe

Natuurkunde voor iedereen

Zoek
  • Home
  • Heelal
  • Materie
  • Deeltjes
  • Series
Zoeken
Serie

Zwarte gaten

17 artikelen
blackhole3.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Dossier: zwarte gaten

DoorMarcel Vonk
Deel 1
4 min

Van april tot juli 2015 verscheen op The Quantum Universe wekelijks op dinsdag een artikel in het dossier “zwarte gaten”.

blackhole2.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (1): Inleiding

DoorMarcel Vonk
Deel 2
14 min

In de afgelopen maanden zijn op deze website dossiers over relativiteitstheorie en quantumfysica verschenen. Deze fundamentele theorieën spelen beide een belangrijke rol in een van de interessantste en meest mysterieuze verschijnselen in het heelal: zwarte gaten. Daarom verschijnen vanaf vandaag wekelijks artikelen in een nieuw dossier over dat onderwerp op Quantum Universe. In dit eerste artikel beschrijven we kort wat zwarte gaten zijn, en wat de lezer in de rest van dit dossier kan verwachten.

horizon.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (2): De horizon

DoorMarcel Vonk
Deel 3
8 min

In het eerste artikel in deze serie over zwarte gaten kwamen we al het begrip ontsnappingssnelheid tegen. Vandaag zien we hoe dit begrip ervoor zorgt dat elk zwart gat een horizon heeft: een denkbeeldig “point of no return” waarvandaan het onmogelijk lijkt om nog aan het zwarte gat te ontsnappen.

bhthroat.png
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (3): Een relativistische beschrijving

DoorMarcel Vonk
Deel 4
12 min

Zoals we in het vorige artikel hebben gezien, hebben zwarte gaten een horizon waar de ontsnappingssnelheid groter is dan de snelheid van het licht. In dit artikel zien we wat dit betekent als we ook rekening houden met de relativiteitstheorie. Zwarte gaten zijn een soort “kosmische gevangenissen” waaraan helemaal niets lijkt te kunnen ontsnappen!

vacuumpomp.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (4): Hawkingstraling

DoorMarcel Vonk
Deel 5
12 min

Zoals we in het vorige artikel in deze serie al zagen, is een van de interessantste aspecten van zwarte gaten dat we zowel de relativiteitstheorie als de quantummechanica nodig hebben om ze echt goed te begrijpen. Vandaag bespreken we een verrassend gevolg van deze combinatie van theorieën: zwarte gaten zijn uiteindelijk toch niet helemaal zwart!

informationparadox.png
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (5): De informatieparadox

DoorMarcel Vonk
Deel 6
16 min

In het vorige artikel in dit dossier zagen we dat zwarte gaten niet helemaal zwart zijn: ze stralen langzaam Hawkingstraling uit. Vandaag ontdekken we dat dit verschijnsel tot een onverwacht theoretisch raadsel leidt: de informatieparadox.

blackhole4.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (6): Een verloren weddenschap

DoorMarcel Vonk
Deel 7
16 min

Zoals we in het vorige artikel zagen, sloten drie natuurkundigen – Stephen Hawking, Kip Thorne en John Preskill – in 1997 een weddenschap af over zwarte gaten. Hawking en Thorne waren van mening dat in zwarte gaten informatie verloren gaat; Preskill dacht dat dat niet zo was. Vandaag ontdekken we wie de weddenschap won en waarom.

blackhole5.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (7): De informatieparadox (II)

DoorMarcel Vonk
Deel 8
14 min

In dit artikel kijken we nog iets beter naar de informatieparadox en leggen we de basis voor een klassieke oplossing voor de paradox: het idee van complementariteit. In het volgende artikel zal dit idee dan in detail uitgelegd worden.

rabbit-duck-sq.png
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (8): Complementariteit

DoorMarcel Vonk
Deel 9
16 min

In het vorige artikel beschreven we een gedachte-experiment waarin de informatieparadox voor zwarte gaten duidelijk naar voren komt. In het experiment wordt een elektron-positronpaar gemaakt dat voor 50% in de toestand ‘elektron met spin up, positron met spin down’ is, en voor 50% in de omgekeerde toestand. We laten vervolgens één helft van het paar, bijvoorbeeld het positron, in een zwart gat verdwijnen. We zagen dat de informatieparadox in deze situatie alleen vermeden kan worden als we de informatie over de toestand van het positron weer aan het zwarte gat kunnen ontfutselen.

firewall.png
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (9): De firewall-paradox

DoorJoris Kattemölle
Deel 10
22 min

Vandaag in ons dossier over zwarte gaten: een gastbijdrage van Joris Kattemölle over de firewall-paradox.

bhentropy.png
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (10): Zwarte gaten en entropie

DoorMarcel Vonk
Deel 11
14 min

Hoe kunnen we het aantal mogelijke toestanden van een zwart gat tellen? Om te begrijpen wat deze vraag precies inhoudt en waarom die zo van belang is voor theoretisch fysici, werpen we vandaag een eerste blik op de verrassende thermodynamische eigenschappen van zwarte gaten.

black_hole_merger.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (11): Zwarte gaten en thermodynamica

DoorMarcel Vonk
Deel 12
16 min

In het vorige artikel kwamen we een belangrijke vraag over zwarte gaten tegen: hebben zwarte gaten een entropie? Entropie is zoiets als ‘hoeveelheid beschikbare energie per graad temperatuurverschil’ (zie het vorige artikel voor een uitgebreidere beschrijving), en dus vertelt het antwoord op deze vraag ons veel over de thermodynamische eigenschappen van een zwart gat. Die thermodynamica blijkt vervolgens een sleutel te zijn om de mysterieuze microscopische eigenschappen van zwarte gaten beter te begrijpen. Vandaag gaan we daarom nog wat dieper in op de thermodynamica van zwarte gaten.

compactificatie.png
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (12): Toestanden tellen

DoorMarcel Vonk
Deel 13
14 min

In het vorige artikel en het artikel daarvoor hebben we gezien dat zwarte gaten thermodynamische systemen zijn, met eigenschappen als een temperatuur en – heel belangrijk – een entropie. Op macroscopische schaal is de entropie een grootheid die bepaalt hoeveel arbeid een zwart gat bij een bepaalde temperatuur kan verrichten. Ludwig Boltzmann liet echter zien dat de entropie zich op microscopische schaal zou moeten vertalen in het aantal mogelijke toestanden waarin een zwart gat zich kan bevinden. De vraag is dus: kunnen we ‘inzoomen op het zwarte gat’ en die toestanden tellen?

fuzzball.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (13): Fuzzballs

DoorMarcel Vonk
Deel 14
16 min

In de afgelopen artikelen hebben we ons beziggehouden met een belangrijke vraag over zwarte gaten: hoe zien die er op microscopische (of beter: quantummechanische) schaal uit? Op grote schaal lijken alle zwarte gaten op elkaar. Ze hebben een massa en soms een elektrische lading of een draaisnelheid, maar verder lijkt alle gedetailleerde informatie zich achter de horizon te verstoppen. Tegelijkertijd is het, om de thermodynamica van zwarte gaten te begrijpen, belangrijk om te weten op hoeveel microscopische manieren zo’n macroscopisch zwart gat kan worden opgebouwd. Het probleem daarbij is dat we geen idee hebben van wat er zich achter de horizon van een zwart gat bevindt. Sterker nog: we beschikken zelfs niet over een definitieve theorie van de quantumzwaartekracht die het binnenste van een zwart gat zou kunnen beschrijven!

blackhole3.jpg
Serie: Zwarte gaten
Geen categorie

Zwarte gaten (14): Overzicht

DoorMarcel Vonk
Deel 15
24 min

In de afgelopen dertien weken hebben we in dit dossier allerlei aspecten van zwarte gaten de revue zien passeren. Daarbij kwamen de nodige nieuwe en soms verwarrende begrippen aan bod. Voor wie door de bomen het bos niet meer ziet, vatten we in dit artikel nog eens kort samen wat de belangrijkste vragen over zwarte gaten zijn, en geven we een overzicht van de huidige ideeën over de antwoorden op die vragen.

zwart gat
Serie: Zwarte gaten
Heelal

Extreme zwarte gaten

DoorJildou Hollander
Deel 16
12 min

Extreme zwarte gaten zijn heel bijzondere zwarte gaten. Lang werd geloofd dat ze niet echt konden bestaan, maar recentelijk is reden ontstaan om daaraan te twijfelen.

singulariteit
Serie: Zwarte gaten
Heelal

Bijna-extreme zwarte gaten

DoorJildou Hollander
Deel 17
8 min

In februari schreef Jildou Hollander op onze website een artikel over extreme zwarte gaten. Deze extreem geladen of roterende objecten komen in het heelal waarschijnlijk niet voor, maar bíjna-extreme zwarten gaten komen dat wel, en zoals Jildou in dit vervolg uitlegt zijn ook die heel interessant!

The Quantum Universe is een populairwetenschappelijke website over natuurkunde.

De website is een initiatief van het Delta Institute for Theoretical Physics, het overkoepelende instituut voor theoretische natuurkunde van de universiteiten van Amsterdam, Leiden en Utrecht.

Artikelen op deze website zijn ingedeeld in de categorieën Heelal, Materie en Deeltjes. Elke dinsdag en vrijdag verschijnt er een nieuw artikel.

portret Marcel Vonk

Marcel Vonk

Theoretisch Natuurkundige

Hoofdredacteur Quantum Universe

logo the Quantum Universe
logo Delta Institute for Theoretical Physics
  • Contact
  • Redactie
  • Copyright
  • Privacy en cookiebeleid
Copyright 2012-2025 © Quantum Universe