W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
Is de oerknal in conflict met de locatie v/h centrum van het universum
Als de oerknal echt is gebeurd en uit een singulariteit kwam, had het een beginpunt. Maar wetenschappers zeggen, nee, het universum heeft geen centrum. Waarom niet? Zelfs als de Big Bang geen typische explosie van de ruimte was, maar een snelle uitbreiding van de ruimte, dan nog breidt het uit. Het Universum zelf breidt uit, dus het was vroeger kleiner en als je blijft teruggaan in de tijd komt alles op één punt. Het centrum, de oer singulariteit. Dus waar is nu dit centrum? Wetenschappers en de meeste mensen zeggen dat er geen centrum is. Maar zou deze waarneming niet de hele Big Bang-theorie ondermijnen?
Logisch redeneren en we zeggen nu: "Het heelal wordt groter". Oke, maar dan zeg ik "Iets dat groter wordt, was vroeger dus kleiner". Klinkt logisch. Als iets verschillende afmetingen heeft en is voortgekomen uit 1 punt, dan moet het dus ook een centrum hebben. En toch roepen de meeste wetenschappers dat er geen centrum van het heelal bestaat. Zijn we daar eigenlijk wel helemaal zeker van?
Logisch redeneren en we zeggen nu: "Het heelal wordt groter". Oke, maar dan zeg ik "Iets dat groter wordt, was vroeger dus kleiner". Klinkt logisch. Als iets verschillende afmetingen heeft en is voortgekomen uit 1 punt, dan moet het dus ook een centrum hebben. En toch roepen de meeste wetenschappers dat er geen centrum van het heelal bestaat. Zijn we daar eigenlijk wel helemaal zeker van?
Er is een centrum van het heelal. Dat zit namelijk overal. Omdat het uit één punt komt, is dat het oorspronkelijke centrum, maar dat is mee gegroeid naar overal.
Jij bent letterlijk het centrum van het universum.
Maar ik ook.
Jij bent letterlijk het centrum van het universum.
Maar ik ook.
Wel eens een ballon opgeblazen?
There are no things, but as a consequence there are as many things as we like
Het universum is niet "voortgekomen" uit 1 punt, het was 1 punt.quote:Op woensdag 28 november 2018 03:28 schreef TechnoCat het volgende:
Als iets verschillende afmetingen heeft en is voortgekomen uit 1 punt...
Dat wil zeggen, als je de huidige kosmologie extrapoleert naar zo'n 14 miljard jaar terug. We weten dat zo'n extrapolatie op een gegeven moment onbetrouwbaar wordt, maar die argwaan ontstaat pas wanneer het heelal veel kleiner was dan een atoom. Die "singulariteit" is dus volgens veel fysici niet een fysisch iets, maar geeft aan dat de onderliggende theorie niet meer opgaat. Voordat je omvang nul raakt, moeten we dus met een meer volledige theorie op de proppen komen. Enter "kwantumzwaartekracht", de heilige onbegrepen graal voor veel theoretische natuurkundigen.
-
Voor een beeld: neem eens een cirkel waarvan de straal R(t) van de tijd afhangt. Op t=0 geldt R(0)=0, daarna groeit de straal geleidelijk en krijg je een cirkel. Het "middelpunt" of "centrum van uitdijing" bevindt zich niet op de 1-dimensionale cirkel, maar in het 2-dimensionale vlak waarin de cirkel is ingebed. Maar om de uitdijing op die 1-dimensionale cirkel te beschrijven heb je die embedding helemaal niet nodig.
Op een soortgelijke manier wordt de uitdijing van de ruimte beschreven in de kosmologie: zonder embedding. Want we weten helemaal niet of er meer dimensies zijn. En net zo valt er geen "centrum van uitdijing" aan te wijzen in ons universum.
Op een soortgelijke manier wordt de uitdijing van de ruimte beschreven in de kosmologie: zonder embedding. Want we weten helemaal niet of er meer dimensies zijn. En net zo valt er geen "centrum van uitdijing" aan te wijzen in ons universum.
-
Bedoel je hiermee te zeggen dat het heelal een 'donut'-vorm heeft en daarmee het "centrum" of "ontstaanslocatie" zich bevind in het gat?quote:
Voor een beeld: neem eens een cirkel waarvan de straal R(t) van de tijd afhangt. Op t=0 geldt R(0)=0, daarna groeit de straal geleidelijk en krijg je een cirkel. Het "middelpunt" of "centrum van uitdijing" bevindt zich niet op de 1-dimensionale cirkel, maar in het 2-dimensionale vlak waarin de cirkel is ingebed. Maar om de uitdijing op die 1-dimensionale cirkel te beschrijven heb je die embedding helemaal niet nodig.
Op een soortgelijke manier wordt de uitdijing van de ruimte beschreven in de kosmologie: zonder embedding. Want we weten helemaal niet of er meer dimensies zijn. En net zo valt er geen "centrum van uitdijing" aan te wijzen in ons universum.
Het is een lager-dimensionale analogie, die bedoeld is om te illustreren dat iets dat geen centrum en geen grens heeft niet per se oneindig is.quote:
[..]
Bedoel je hiermee te zeggen dat het heelal een 'donut'-vorm heeft en daarmee het "centrum" of "ontstaanslocatie" zich bevind in het gat?
Niet meer aanwezig in dit forum.
Ja, dat is bekend, het rondje rondom de kerk. Je kunt inderdaad eeuwig rondjes blijven lopen rondom de aarde omdat er geen centrum op het oppervlakte is. Maar dat neemt niet weg dat er buiten de Aarde ook nog ruimte is, en binnen in de Aarde een hoop materie. De analogie met de ballon heb ik allang verworpen. We leven niet op een 2D vel dat uitzet.quote:
[..]
Het is een lager-dimensionale analogie, die bedoeld is om te illustreren dat iets dat geen centrum en geen grens heeft niet per se oneindig is.
Nee, het is een 3D vel. Dat is het punt.quote:
We leven niet op een 2D vel dat uitzet.
Niet meer aanwezig in dit forum.
Wat Molurus zegt. Maar het heelal hoeft geen donut-vorm te hebben. Metingen suggereren dat de kromming van de ruimte nagenoeg nul is. Dat zou een torus kunnen impliceren (een torus is intrinsiek vlak), maar dat zou dan wel een enorme torus moeten zijn aangezien we dan ook sterrenstelsels dubbel zouden moeten gaan zien.quote:
[..]
Bedoel je hiermee te zeggen dat het heelal een 'donut'-vorm heeft en daarmee het "centrum" of "ontstaanslocatie" zich bevind in het gat?
Een tweedimensionaal boloppervlak kun je op verschillende manieren beschrijven; 1 manier is om de bol te embedden in een driedimensionale vlakke ruimte met Cartesische coordinaten X,Y,Z. Het boloppervlak wordt dan beschreven met
waarbij R de straal is van de bol (de mate van kromming van het oppervlak). Je ziet hiermee dat het boloppervlak tweedimensionaal is, want je hebt 3 variabelen X,Y en Z, en 1 relatie tussen die variabelen (bovenstaande formule), zodat je 3-1=2 onafhankelijke variabelen overhoudt. Het "centrum" van de bol zou in de driedimensionale ruimte in het punt X=Y=Z=0 liggen, maar dat punt ligt niet op het boloppervlak zoals je zelf kunt nagaan (tenzij R=0, oftewel als je geen bol hebt).
-
Het grote probleem hier is dat mensen eigenlijk alleen 3D werelden goed kunnen visualiseren. Zelfs als we over een 2D wereld nadenken dan zien we dat als een vel papier (of een ballon) die bestaat in een 3D wereld, en waar we dan van bovenaf naar kijken.
We kunnen ons geen 2D wereld voorstellen die *niet* ingebed is in een 3D wereld.
We kunnen ons geen 2D wereld voorstellen die *niet* ingebed is in een 3D wereld.
Niet meer aanwezig in dit forum.
Inderdaad. Onze intuïtieve opvatting over kromming is dan ook extrensiek (dus met een embedding), terwijl in de algemene relativiteitstheorie (en dus in de kosmologie) intrinsieke (dus zonder embedding) kromming wordt gebruikt. Zie daar allerlei misvattingen en vragen als "waarin dijt het heelal uit", "waar ligt het centrum van het heelal", etc. etc.quote:
Het grote probleem hier is dat mensen eigenlijk alleen 3D werelden goed kunnen visualiseren. Zelfs als we over een 2D wereld nadenken dan zien we dat als een vel papier (of een ballon) die bestaat in een 3D wereld, en waar we dan van bovenaf naar kijken.
We kunnen ons geen 2D wereld voorstellen die *niet* ingebed is in een 3D wereld.
-
Ja, en het vreemde hierbij is dat hoe verder de ballon opgeblazen wordt hoe lager de druk in de ballon is. Omgekeerd is het ook zo dat als we de ballon laten leeglopen de druk toeneemt.quote:
Heeft dit ook een kosmologisch equivalent?
Dit vreemde gedrag van het drukverloop komt door de spanning in het rubber van de ballon.
De trekspanning in het rubber neemt bij het leeglopen weliswaar af maar het oppervlak van het rubber neemt in sterkere mate af waardoor de druk (trekspanning gedeeld door oppervlak) kan toenemen.
De trekspanning verloopt lineair, het oppervlak verloopt kwadratisch.
De trekspanning in het rubber neemt bij het leeglopen weliswaar af maar het oppervlak van het rubber neemt in sterkere mate af waardoor de druk (trekspanning gedeeld door oppervlak) kan toenemen.
De trekspanning verloopt lineair, het oppervlak verloopt kwadratisch.
Nu heeft het heelal misschien geen beginpunt maar heeft het dan wel een uiterste grens?
Mij lijkt van niet, hoe verder we kijken, hoe meer we van de beginsituatie te zien krijgen, de kosmische achtergrond straling, dus waar zouden we de buitengrens moeten zoeken?
Mij lijkt van niet, hoe verder we kijken, hoe meer we van de beginsituatie te zien krijgen, de kosmische achtergrond straling, dus waar zouden we de buitengrens moeten zoeken?
Ja. De kosmologische constante wordt vaak opgevat als een energiedichtheid van het vacuüm. Bij deze energiedichtheid hoort (via de zgn. "equation of state") een druk. Zie b.v.quote:
[..]
Ja, en het vreemde hierbij is dat hoe verder de ballon opgeblazen wordt hoe lager de druk in de ballon is. Omgekeerd is het ook zo dat als we de ballon laten leeglopen de druk toeneemt.
Heeft dit ook een kosmologisch equivalent?
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_constant
Het gekke hieraan is, dat deze energiedichtheid constant is. Omdat het volume van het universum toeneemt, lijkt het er dus op dat de totale energiehoeveelheid van het vacuüm ook toeneemt. Dat lijkt energiebehoud te schenden, maar dat hangt af van je interpretatie. Zie b.v.
http://www.preposterousun(...)gy-is-not-conserved/
De clou is, dat we energiebehoud definiëren voor dingen in de ruimtetijd, maar dat het hier om een "energiedichtheid" van de ruimtetijd gaat. Sowieso is het niet helder of deze interpretatie van de kosmologische constant als energiedichtheid hout snijdt (ik denk zelf van niet). Deze ambiguïteit wordt veroorzaak door de Einsteinvergelijkingen, die zeggen dat
ruimtetijdkromming + kosm.const. = energie-impuls verdeling
Nu kun je dit triviaal herschrijven als
ruimtetijdkromming = energie-impuls verdeling - kosm.const.
en vervolgens die kosm.const. scharen onder een nieuw-gedefiniëerde "energie-impuls verdeling". Dan vat je de term dus op als een energiedichtheid met bijbehorende druk etc., alleen wel met een gekkigheid: de kosm.const. als een positieve energiedichtheid correspondeert met een negatieve druk en vice versa.
Zelf denk ik dat deze gekkigheid komt omdat we eigenschappen van velden en materie in de ruimtetijd niet zomaar klakkeloos mogen overhevelen naar eigenschappen van de ruimtetijd. Een hint hiervoor is dat elke fysische afschatting van de kosm.const. als energiedichtheid hopeloos faalt.
-
Ruimte tussen de sterren groeit, het is geen granaat die ontploft is. Kortom het is een ander soort uitdijing. Ik ben wel benieuwd wat er op de plek van oorsprong van de knal nu is. Wellicht is tijd en ruimte daar lekker gehutseklutst.quote:
Als de oerknal echt is gebeurd en uit een singulariteit kwam, had het een beginpunt. Maar wetenschappers zeggen, nee, het universum heeft geen centrum. Waarom niet? Zelfs als de Big Bang geen typische explosie van de ruimte was, maar een snelle uitbreiding van de ruimte, dan nog breidt het uit. Het Universum zelf breidt uit, dus het was vroeger kleiner en als je blijft teruggaan in de tijd komt alles op één punt. Het centrum, de oer singulariteit. Dus waar is nu dit centrum? Wetenschappers en de meeste mensen zeggen dat er geen centrum is. Maar zou deze waarneming niet de hele Big Bang-theorie ondermijnen?
Logisch redeneren en we zeggen nu: "Het heelal wordt groter". Oke, maar dan zeg ik "Iets dat groter wordt, was vroeger dus kleiner". Klinkt logisch. Als iets verschillende afmetingen heeft en is voortgekomen uit 1 punt, dan moet het dus ook een centrum hebben. En toch roepen de meeste wetenschappers dat er geen centrum van het heelal bestaat. Zijn we daar eigenlijk wel helemaal zeker van?
[ Bericht 5% gewijzigd door #ANONIEM op 02-12-2018 14:27:07 ]
Er is geen "oorsprong" van de knal. De vergelijking met een ontploffende granaat loopt daar al volledig stuk.quote:
[..]
Ruimte tussen de sterren groeit, het is geen granaat die ontploft is. Kortom het is een ander soort uitdijing. Ik ben wel benieuwd wat er op de plek van oorsprong van de knal nu is. Wellicht is tijd en ruimte daar lekker gehutseklutst.
Of die oorsprong is overal of die is nergens. Het is niet 1 specifieke plek ofzo.
Niet meer aanwezig in dit forum.
Daar hebben we de roman "Platland" (of Flatland) voorquote:
Het grote probleem hier is dat mensen eigenlijk alleen 3D werelden goed kunnen visualiseren. Zelfs als we over een 2D wereld nadenken dan zien we dat als een vel papier (of een ballon) die bestaat in een 3D wereld, en waar we dan van bovenaf naar kijken.
We kunnen ons geen 2D wereld voorstellen die *niet* ingebed is in een 3D wereld.
Nouja, om dat probleem duidelijk te maken.
Enigszins amateuristisch verfilmd:
quote:
[..]
Daar hebben we de roman "Platland" (of Flatland) voor
Nouja, om dat probleem duidelijk te maken.
Enigszins amateuristisch verfilmd:
Deze heb ik volgens mij nog niet gezien, straks eens even kijken. The Orville had wel soortgelijke scenes in 1 aflevering.
Beide hebben echter 1 opvallend ding gemeen: beide kijken naar de 2D wereld van buitenaf, niet vanuit de 2D wereld zelf. Anders gezegd: een echte flatlander zou zijn eigen wereld nooit zo kunnen zien als hij wordt afgebeeld in deze film.
Niet meer aanwezig in dit forum.
Nee, alle energie en materie zat in een bal ter grote van een sinaasappel. Laatst nog gezien tijdens een lezing. Ik bedoel dus de plek waar die "sinaasappel" was dus.quote:
[..]
Er is geen "oorsprong" van de knal. De vergelijking met een ontploffende granaat loopt daar al volledig stuk.
Of die oorsprong is overal of die is nergens. Het is niet 1 specifieke plek ofzo.
Bron:
[ Bericht 26% gewijzigd door #ANONIEM op 02-12-2018 16:50:50 ]
Klopt; dat is ook het punt van het boek (en de film). Een bol haalt een vierkant uit zijn platte wereld en legt hem uit hoe 3D werkt.quote:
[..]
Deze heb ik volgens mij nog niet gezien, straks eens even kijken. The Orville had wel soortgelijke scenes in 1 aflevering.
Beide hebben echter 1 opvallend ding gemeen: beide kijken naar de 2D wereld van buitenaf, niet vanuit de 2D wereld zelf. Anders gezegd: een echte flatlander zou zijn eigen wereld nooit zo kunnen zien als hij wordt afgebeeld in deze film.
Helaas hebben wij nog geen hypercube langsgehad.
Je zult toch het idee van een bolvormige explosie in een lege euclidische ruimte moeten loslaten.quote:
[..]
Nee, alle energie en materie zat in een bal ter grote van een sinaasappel. Laatst nog gezien tijdens een lezing. Ik bedoel dus de plek waar die "sinaasappel" was dus.
Bron:
Die "sinaasappel" had geen plek, en iedereen die beweert dat er een specifieke plek was (waarin? in een grotere ruimte die er niet was?) heeft eenvoudig geen idee waar ie het over heeft. We kunnen zelfs niet zeggen dat die sinaasappel bolvormig was.
Dit zijn op z'n best analogieen voor iets dat mensen niet intuitief kunnen visualiseren.
[ Bericht 1% gewijzigd door Molurus op 02-12-2018 21:28:50 ]
Niet meer aanwezig in dit forum.
|
|
Is de oerknal in conflict met de locatie v/h centrum van het universum
