De ontraadseling van het tweede luik dat deel uitmaakt van het vermoeden van Goldbach werd werelkundig gemaakt. De mathematische hypothese kon tot nu toe nog niet gestaafd worden. Het is van groot belang om te onderstrepen dat het hier slechts het tweede onderdeel betreft. Het vermoeden bestaat enerzijds uit de eerste stelling die beweert dat elk even getal groter dan 2 de som is van twee priemgetallen. De andere oppert dat elk oneven getal groter dan 5 overeenkomt met de som van drie priemgetallen. Op die manier staat 8 gelijk aan 5+3 (twee priemgetallen). 12 is gelijk aan 7+5+3 (drie priemgetallen). Het bewijs werd nu geleverd voor het zogenaamde zwakke vermoeden van goldbach, waarbij sprake is van de inwerking van drie priemgetallen.
Oude sterren verscheuren hun planeten als gevolg van extreme gravitatie
Recente onderzoeksresultaten hebben een nieuwe hypothese in het leven geroepen aangaande de verscheuring van planeten door extreme gravitatievelden, uitgeoefend door oude sterren.
Astronomen voerden metingen uit op 142 sterren in ons sterrenstelsel. Terwijl waarnemingen werden verricht naar de zogenaamde 'hot jupiters' (planeten die dichter staan bij hun ster dan Mercurius bij onze zon), merkten ze iets heel eigenaardigs op. De oude sterren (subreuzen) hadden bijna geen enkele zulke planeet in een baan rond zich cirkelen. De verouderde hypothese luidt immers dat de grote massa van de hemellichamen aan de oorzaak zou liggen: deze zou de plaats waar de planeetvorming van de hot jupiters plaatsvindt zodanig manipuleren waardoor dit proces aan banden wordt gelegd.
De sterrenkundigen maakten gebruik van sterrenclusters (een grote verzameling sterrenstelsels) om hun hypothese experimenteel te onderbouwen. In clusters zijn er relatief kleine afstanden tussen jonge sterren, maar oude sterren staan verder van elkaar af. Massieve sterren houden het snel voor bekeken, waaruit volgt dat in die oude clusters de hemellichamen heel dicht op elkaar zitten. Vervolgens diende zich een nieuw probleem aan: er waren onderling grote afstanden tussen de subreuzen met planeten, iets dat duidt op het feit dat deze veel ouder waren dan voorheen werd aangenomen. De conclusie verstrekte nieuwe informatie: de sterren moeten een grotere massa hebben omdat ze anders reeds lange tijd een supernova zouden teweeggebracht hebben.
De opstelling van hun hypothese rees uit de waarheid dat jonge sterren (naar astronomische normen) hot jupiters hebben die een baan rond hen vervolledigen, maar subreuzen niet. Hun bewering oppert dat de kwestie zich voordeed toen de ster nog begon aan te dikken tot subreus. Dan traden extreme gravitaire schommelingen in werking, waardoor de plaats van de vorming van de hot jupiters een zodanige invloed onderging en de planeten verhakkelt werden in ontelbare stukken.
Over 6 miljard jaar zal dit scenario op onze aarde van toepassing zijn.
Een verzameling van internationale astronomen heeft observaties verricht in verband met de hoeveelheden lithium in oude sterren. Deze kwanta zouden namelijk dezelfde waarden hebben als die, beschreven door de oerknaltheorie. Minder recente waarnemingen stelden dat de hoeveelheden in een bepaalde tijdspanne kort na de oerknal aanzienlijk hoger moesten zijn.
De theorie van de oerknal duidt op het gegeven dat kort na de oerknal de materie voor 99,99 percent uit waterstof en helium was opgebouwd. Tevens vonden de elementen lithium en beryllium hun oorsprong. De oudere waarnemingen namen aan dat lithium-6 een aandeel had in de opbouw van de 'oude' sterren, het was zo'n 200 keer groter is dan het oerknalmodel oppert. Ook werd de aanwezigheid van lithium-7 3 tot 5 maal onderschat ten opzichte van de bepalingen van de eerdere observaties.
De sterrenkundigen konden accurate informatie vergaren over de oorzaak van de incorrecte bevindingen. De fouten deden zich voor na een slordige combinatie van onnauwkeurige meetgegevens en afrondingen in de verworven data. Het nauwgezet bestuderen van de kwanta lithium in oude sterren vergt heel veel moeite, lithium-6 spant hierbij de kroon van het element. Laatstgenoemde laat zwakke sporen na in het spectrum van de sterren. Door de gemoderniseerde apparatuur kwam de waarheid over de kwestie aan het licht.
Astronomen hebben belangrijke nieuwe inzichten verworven inzake de vorming van sterrenstelsels. Verscheidene computersimulaties werden benut om tot een accuraat beeld te komen, dat aanwijst dat het vormingsproces voortkwam uit koude gassen die zich in zogenaamde filamenten (een spiraalvormige structuur) voortbewegen naar het centrum van het stelsel. Vervolgens beginnen de gaswolken nieuwe sterren te produceren.
Voorheen luidde de gangbare gedachte dat reusachtige verzamelingen van sterren zichzelf vervolledigden door een toevoer van gassen met een hoge temperatuur. Laatstgenoemden verplaatsten zich ook naar de centra van de stelsels. Botsingen traden in werking, met schokgolven en verhitting tot gevolg. Tenslotte koelden ze af en 'zonken' ze naar het centrum. Het proces strekte zich uit over een periode van 8 miljard jaar.
Sterrenkundigen ondersteunen nu andere bevindingen omdat de oude immers irrelevant zijn voor sterrenstelsels met een relatief kleine omvang. Ze riepen daarom een nieuwe hypothese in het leven die hierop toepasbaar is. Koud gas zou hierbij zich voortbewegen door middel van filamenten naar de kern van het object.
Er worden nu 4 supercomputers benut voor berekeningen te verrichten opdat nieuwe oorzaken van de vorming van melkwegen zich zouden aandienen.
Het onderzoek werd hiermee reeds getoetst en de bevestiging werd geleverd dat het gas doorstroomt via filamenten. Ook kon er nog worden opgemaakt dat het tijdens de aantocht zich met een hogere snelheid wendt rond de filamenten dan voorheen werd aanvaard.
Het gas zou bovendien sneller arriveren dan het geval is met de hete gassen, meer bepaald na een tijdspanne van 1 miljard jaar.
Ontdekking exoplaneet, steunende op de algemene relativiteitstheorie
Astronomen hebben een exoplaneet voor het eerst waargenomen met behulp van technieken die onderbouwd zijn door de algemene relativiteitstheorie. De planeet luistert naar de naam Kepler-76b en bestaat vrijwel integraal uit gassen. Hij voltooit zijn omloopbaan rond zijn ster in een hele korte periode.
Het overgrote deel van de planeten buiten ons zonnestelsel wordt gesignaleerd doordat die hemellichamen hun moederster aanzetten tot minimale vibraties. Een andere techniek betreft het waarnemen van blokkades van sterlicht, veroorzaakt door de passerende planeet.
De nieuwste methode komt voort uit zeer kleine veranderingen die zich voordoen van het licht die de ster vrijgeeft. Volgende onderbouwingen bieden hiervoor een verklaring:
De eerste reden heeft betrekking tot de algemene relativiteitstheorie. Aangezien een gravitaire interactie in werking treedt, varieert de afstand tot ons met heel kleine bedragen. Het wordt achterhaald door heldere en zwakkere waarnemingen van dezelfde ster.
Vervolgens bestaan er nog twee redenen die inhouden dat getijdenkrachten verantwoordelijk zijn voor de wijzigingen in de omvang van de planeet. Met als gevolg dat het hemellichaam sterrenlicht reflecteert.
Toch slagen de sterrenkundigen er niet in om constante meetresultaten van de helderheid af te leveren doordat ze het zonnestelsel niet vanuit eenzelfde hoek kunnen benaderen tijdens de omloop van de planeet.
Kepler-76b beslaat voor 25 procent een groter volume dan Jupiter en is circa 2 maal zo zwaar als de gasreus uit ons zonnestelsel. Bovendien blijkt uit metingen dat er hevige stormen woeden en onrustigheden zijn in de atmosfeer van Kepler-76b.
Onderzoek naar de invloed van gravitatie op antimaterie
Experimentele fysici van het CERN hebben voor de eerste maal proeven uitgevoerd met betrekking tot de invloed van de zwaartekracht op antimaterie.
Indien antimaterie in aanraking komt met zichtbare materie volgt een proces, genaamd 'annihilatie'. Meer bepaald worden het deeltje en zijn antideeltje omgezet in energie. Enkel deeltjesversnellers slagen erin om dit te omzeilen. Het project kwam tot stand met behulp van de onderzoeksgroep 'Alpha experiment', die deel uitmaakt van CERN, in samenwerking met natuurkundigen van de Universiteit in Berkeley.
Antiwaterstof werd in vrije val gebracht, een toestand waarin het object in kwestie gewichtloos is. De stof is opgebouwd uit een anti-proton met negatieve lading en een positief positron, de tegenhanger van het elektron.
Deze test is op poten gezet omdat wordt aangenomen dat materie en antimaterie een gelijke massa hebben, maar hiervoor ontbreekt nog het vereiste bewijsmateriaal. Aangezien de grootheid geldt als een belangrijke factor in mathematische onderbouwingen van gravitatie, wordt het gedrag van de deeltjes onder invloed van zwaartekracht ook nauwgezet bestudeerd. Het experiment heeft nog een relatief grote foutmarge en wordt de komende jaren nog meer aangescherpt om nauwkeurige resultaten af te leveren. Er is wel reeds vrijgegeven dat antiwaterstof circa 110 keer zwaarder is dan 'gewone' waterstof. Ook is de hypothese dat antideeltjes een massa met negatieve waarden zouden hebben nog niet ontkracht. Indien die deeltjes inderdaad bijzondere eigenschappen bezitten om in de richting te vallen die tegengesteld is aan de aardse gravitatievector ( dus omhoog vallen), dan doen ze dat onder alle omstandigheden met een snelheid die een waarde heeft van minder dan 65 maal de valversnelling.
Algemene relativiteitstheorie opnieuw aan proeven onderworpen
De algemene relativiteitstheorie van Einstein is nogmaals aan proeven onderworpen waarvan de uitslag al dan niet de correctheid van de theorie zal bevestigen. De experimenten zijn wel van nooit geziene geaardheid. Zo zouden ze namelijk de reikwijdte testen van de theorie in heel extreme omstandigheden (gravitatievelden met enorme waarden).
De astronomen troffen een dubbelster aan, bestaande uit een buiten proportie zware neutronenster (een ster aan het einde van zijn leven) en een witte dwerg (ook een ster die dreigt op te houden met bestaan). De neutronenster draait zo'n 25 keer rond zijn as in 1 seconde. Er worden radiogolven vrijgegeven, die eenmaal ze de aarde bereikt hebben, waargenomen worden door middel van radiotelescopen. Optische telescopen werden benut om straling, afkomstig van de witte dwerg, vast te stellen. Die witte dwerg vervolledigt zijn baan om de pulsar in 2,5 uur. Laatstgenoemde wordt beschouwd als de restanten van een supernova. Een witte dwerg is dan weer een verschrompelde ster die ook als gevolg van een supernova aan zijn einde is gekomen.
De uitbreiding van de speciale relativiteitstheorie met betrekking tot gravitatie, de algemene relativiteitstheorie, schijnt irrelevant indien extreme omstandigheden in werking treden. Een goed voorbeeld daarvan zijn de eigenschappen van zwarte gaten en de situaties die daaruit volgen. Er werden reeds verscheidene wiskundig onderbouwde modellen opgezet met als doel de mathematische illustratie van hun toestanden te bieden. Deze theorieën worden nu nagetrokken met de proef.
Dubbelsterren geven grote kwanta elektromagnetische straling af, met als gevolg dat hun energetische waarde keldert. Hierdoor vermindert de afstand tussen de twee objecten. Volgens de tweede wet van Kepler cirkelen ze dan sneller rond elkaar. Deze opvatting wordt trouwens ondersteund door de algemene relativiteitstheorie en de dergelijke hypotheses.
De sterrenkundigen hebben tezelfdertijd beelden verkregen van de witte dwerg en de elektromagnetische straling ( die in pulsen wordt uitgezonden) opgetekend. De bevindingen zijn zo accuraat dat een minieme wijziging in de omlooptijd van een 8 miljoenste van een seconde per jaar kan gemeten kan worden. Dit komt overeen met de voorspelling die Einstein met zijn algemene relativiteitstheorie deed.
De TU Delft is een stadium dichter bij de ontwikkeling van kwantumcomputers. Ze brachten een kwantumverstrengeling tot stand van twee elektronen. De subatomaire deeltjes werden onderschept in een diamant waardoor ze zich in zo'n toestand bevonden. Hiermee is dan ook de bevestiging geleverd dat diamant een uitstekende stof is voor zo'n experimenten tot een goed einde te brengen.
De afstand tussen de twee elektronen bedroeg 3 meter. Volgens de beschrijving van de kwanumfysica hadden ze elk een tegengestelde spin (draairichting). Het kan gezien worden als een signaal dat een geslaagde kwantumverstrengeling aangeeft.
De experimentele fysici van de TU Delft vermeldden nog dat een volgend stadium kwantumteleportatie zal inhouden. De techniek van de kwantumverstrengeling schept de mogelijkheid om de toestand van een deeltje over te brengen naar een ander deeltje, ook als er een zeer grote afstand te overbruggen valt. Het is immers niet de materie zelf die verplaatst wordt.
