Vervorming van tijd in de ruimte
-
Hallo,
Wij zijn op dit moment bezig met ons profielwerkstuk natuurkunde. Wij gaan ons verdiepen in de vervorming van tijd in de ruimte. Bij ons op school is het lastig om metingen uit te voeren, die betrekking hebben op ons onderwerp. Dus we lopen een beetje vast hoe we onderzoek kunnen doen.
Door deze beperkte mogelijkheden komt de volgende vraag op; Is het mogelijk om in contact te komen met iemand die hiermee kan helpen?
Alvast bedankt.
-
Hey @Anna-Rade,
Dit is een bekende vraag voor mensen die een profielwerkstuk doen over relativiteit. Het is voor een scholier inderdaad onmogelijk om zelf metingen te doen naar relativistische tijd effecten, je apparatuur is niet nauwkeurig genoeg en de schaal waar je op kunt meten is altijd veel te klein. Op de TU Delft hebben we wel nauwkeurige apparatuur, maar dat gaat dan vaak om kwantummechanica en niet zozeer om relativiteitstheorie. Nu weet ik niet precies hoeveel ervaring jullie hebben met het verwerken van data, maar ik zou jullie aanraden om op internet te zoeken naar een dataset van metingen die gedaan zijn door een team van wetenschappers. Veel van deze datasets zijn erg groot, maar regelmatig vrij toegankelijk. De wetenschappers zullen dan een paper hebben geschreven waarin ze aangeven welke patronen zij zien in deze data. Als jullie deze analyse kunnen reproduceren en zo een relativistisch effect duidelijk maken, dan is dit een hele mooie invulling van jullie praktisch deel.
Zo kun je bijvoorbeeld op de website van NASA GPS satelliet data vinden, waarin je de effecten van algemene en speciale relativiteitstheorie moet kunnen opmerken: https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/daily_30second_data.html. Dit heeft heel direct te maken met jullie onderwerp, de vervorming van tijd in de ruimte. Of op de website van CERN (https://opendata.cern.ch/) kun je data vinden waaruit je de tijdsdilatatie van kosmische straling kunt achterhalen. Ook kun je uit de CERN data de relativistische relatie tussen impuls, massa en energie herleiden: E = p^2c^2 + m^2c^4. Ten slotte zul je op de website van SDSS een groot aantal spectra kunnen vinden die je vervolgens kunt analyseren op roodverschuivingen: https://www.sdss.org/.
Hopelijk heb ik jullie hiermee op weg kunnen helpen, maar als je verder nog vragen hebt dan hoor ik het graag. Ga vooral op zoek naar een paper dat analyse doet op een van deze openbare datasets en probeer dit te reproduceren, zelf vanaf 0 beginnen wordt wel erg lastig. Ik help jullie graag als jullie ergens op vastlopen, hier op het forum of in een videocall!
Groetjes,
LennardModerator
Masterstudent Applied Physics -
Hey @Anna-Rade,
Ik heb je privé bericht gelezen. Videobellen kan altijd! Zorg wel dat je jezelf van tevoren goed inleest zodat je mij wat concrete vragen kunt stellen, daar heb je het meeste aan. Ik ben iedere maandag, donderdag en vrijdag beschikbaar, laat maar weten welke datum en tijd voor jullie het beste uitkomt!
Groetjes,
Lennard -
@lennardd bedankt voor je antwoord !
Voor ons komt donderdag goed uit, lukt ergens in de ochtend rond 11:00 ?
We zullen wat vragen voorbereiden. -
Hey @Anna-Rade,
Helemaal prima! Als je de vragen vooraf alvast hier stelt, dan kan ik daar alvast voor mezelf doorheen lopen, bijvoorbeeld als het gaat over een specifiek dataset.
Overigens zou een uurtje later mij wel beter uitkomen, dus als dit voor jullie ook mogelijk is, graag.
De Teams link stuur ik jullie via een privé bericht. Tot donderdag!Groetjes,
Lennard -
Super @lennardd,
een uurtje later kan voor ons ook.
We zullen de vragen later vandaag doorsturen.Tot donderdag!
-
Hey @Anna-Rade,
Leuk om jullie vandaag gesproken te hebben! Zoals beloofd heb ik nog even verder gekeken voor jullie, het is inderdaad lastig om het overzicht te houden tussen alle data die er op de NASA website staat. In principe kun je er gemakkelijk bij, een account aanmaken is gratis en geeft toegang tot alle data. Je kunt dit handmatig downloaden, of met een scriptje, voor nu zou ik aanraden om dit handmatig te doen. De data is gezipt in .gz of .Z files en opgeslagen in RINEX formaat, allebei niet erg toegankelijk. Ik zou dus aanraden om op internet op zoek te gaan naar software van andere mensen die RINEX omzet in een mooi formaat zoals csv (voor Excel). Of nog mooier, mensen die zelf met deze data hebben gewerkt en een netjes dataset hebben achtergelaten. Een software tool die ik in ieder geval al heb kunnen vinden is gLAB, dit maakt de data analyse een stuk eenvoudiger: https://gage.upc.edu/en/learning-materials/software-tools/glab-tool-suite. Ik zou dus aanraden om daar eerst mee aan de slag te gaan en wat bestanden van NASA daarin te analyseren.
Ook zul je moeten uitzoeken welke bestanden je precies nodig hebt. Hiervoor raad ik aan om de pagina's onder https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/GNSS_data_and_product_archive.html goed te bestuderen. Hier wordt wat meer verteld over de inhoud van de verschillende bestanden en de structuur van de datamappen, dat is wel handig. Ook op internet is er veel geschreven over deze database, er wordt immers door veel mensen mee gewerkt. Voor nu is het voor jullie dus veel lezen, veel inlezen, veel Googlen (in het Engels) en zo proberen meer te weten te komen over de data en over de stappen die je het beste kunt nemen. Zodra je weet naar welke bestanden je op zoek bent, wordt het een stuk gemakkelijker. Ook hiervoor is gLAB een goed startpunt, kijk bijvoorbeeld eens naar de tutorials: https://gage.upc.edu/en/learning-materials/software-tools/glab-tool-suite-links/glab-tutorials/gnss-tutorials
Ga er vooral mee aan de slag, kijk hoe ver je komt en laat het vooral weten als je ergens tegenaan loopt. Ten slotte stel ik voor om over twee/drie weken (7 of 14 november) nog eens te bellen in de ochtend. Als het goed is zijn jullie dan wel een eindje met gLAB, dan kan ik nog eens met jullie meedenken.
Groetjes,
Lennard -
Hoi hoi @lennardd,
heel erg bedankt voor het uitzoeken en meedenken,
we gaan ermee aan de slag!
14 november komt voor ons iets handiger uit om te bellen, aangezien we de 7e nog in een toetsweek zitten.Groetjes
-
Goeieavond @lennardd,
Er is iets tussen gekomen morgen, dus videobellen gaat morgen niet lukken,
is het mogelijk dat we de afspraak doorschuiven naar volgende week?Groetjes.
-
Hey @Anna-Rade,
Ja hoor, geen probleem. Ik ben volgende week donderdag beschikbaar tot 11.30, laat maar weten welke tijd voor jullie het beste uitkomt; dan stuur ik jullie een Teams link!
Groetjes,
Lennard -
-
Hoi hoi @lennardd,
We zullen het voortaan iets eerder laten weten, we waren vorige keer een beetje laat...
Maar zullen we komende donderdag, dezelfde tijd, dus 8:50 weer videobellen.
We hadden ook nog wat vragen die we ook wel via het forum kunnen stellen, dus die volgen nog.Groetjes
-
Hey @Anna-Rade,
Donderdag 8.50 is prima! Ik heb jullie een Teams link gestuurd, tot dan!
Groetjes,
Lennard -
Beste @lennardd,
Als wij de data proberen te openen krijgen wij echt een beetje een 'abracadabra' bestandje, dat niet af te lezen is.
Is het toevallig mogelijk dat jij bestanden (.crx/ .rnx/ .gz/ .Z) kan omzetten naar een Excel-bestand, zodat wij in ieder geval kunnen beginnen met wat berekeningen doen en gegevens beoordelen? Want we lopen nu een beetje vast met het openen en ordenen van die bestanden. De bestanden kunnen hier niet geüpload worden, maar die kunnen we ook nog via de mail sturen.
Is het voor ons onderzoek qua tijd dan het beste om met .crx, .rnx of een .Z bestand te werken?heel veel vragen :) bedankt alvast.
-
Hey @Anna-Rade,
Snap ik helemaal! Als je een .Z of .gz bestand hebt, dan ziet dit er zeker abracadabra uit. Als je het uitpakt met een programma als 7zip, zul je echter weer normale getallen krijgen. Ook dan is het nog een beetje puzzelen wat de verschillende bestanden betekenen. Uiteindelijk heb je een bestand nodig met de klok correctie, dit kan .rnx of .cnx zijn, maar ook .rnx.Z die je dus eerst moet uitpakken. Hou er rekening mee dat je ook informatie nodig hebt over de snelheid en hoogte van de satteliet en dat je hier dus waarschijnlijk een tweede bestand voor nodig hebt. Ik zou aanraden om veel gebruik te maken van ChatGPT en goed de website door te lezen, je gaat dan wat beter de structuur van de mappen en de inhoud van de bestanden begrijpen. Probeer jezelf hier echt even in te verdiepen, zodat ik donderdag concreet met jullie mee kan denken en kan helpen met zaken waar jullie dan nog tegenaan lopen.
Groetjes,
Lennard -
Hoi @lennardd,
wij bedenken ons net dat morgenochtend helemaal niet lukt om te bellen, sorry voor het laat laten weten, wanneer zou jij weer voor het eerst kunnen bellen?Groetjes
-
Hey @Anna-Rade,
Geen probleem. Kan morgenochtend, anders volgende week maandag, donderdag of vrijdag. Laat maar weten wat voor jullie handig is. Misschien dat ik op een andere dag ook ergens een gaatje heb.
Groetjes,
Lennard
