Dijt het heelal uit met lichtsnelheid?

Overtuig hier rudeonline: take veel te veel hier maar verder?

Lees eens Stephen Hawkins' boeken.

quote:

Op zondag 20 november 2005 01:16 schreef rudeonline het volgende:
Hoezo, ik stel hier een andere vraag. Als je daar geen zin in hebt, klaar toch.. Ben je het er overigens mee eens dat het heelal zich met 300.000km/sec uitdijdt?

Omdat die vraag ook nogsteeds staat om maar es wat te noemen. En alle dingen in 1 rude topic kunnen.

En overigens ja, het zichtbare heelal dijt uit met de lichtsnelheid.

Zo je vraag is beantwoord en je laatste post gaat over de vraag in het ander topic. Daar verder dus.

quote:

Op zondag 20 november 2005 01:46 schreef rudeonline het volgende:

[..]

Sorry, ik heb daar niets toe te voegen. Je begon al met een stelling die niet waar was. Weinig nut om daar dan verder te gaan.

Hier zou ik het dus willen hebben over de plaats waar de ruimte/tijd dan toeneemt. Wat we immers zien is allemaal al gebeurt dus kijken we altijd richting gebeurtenissen die eerder zijn gebeurt als het tijdstip waarop we het waarnemen. Alles wat je ziet is letterlijk gezien verleden tijd.

Waar is de tijd/ruimte dan waar we ons in de toekomst gaan bevinden. Bestaat de ruimte van morgen eigenlijk al?

Die 'ruimte' bestaat simpelweg niet.
Het heeft geen nut om je af te vragen wat daarvoor was (wat er voor de oerknal was dus)

De vraag naar wat er gebeurde voor de oernknal heeft twee componenten: een mechanistische over het uitdijinde heelal en een andere over de tijd zelf.
Wij weten niet genoeg over de vroegste momenten van de oerknal, mede doordat we niet alle natuurkundige processen kennen (waaronder die met de betrekking tot de tijd) die zich hebben afgespeeld.

Waarom wás er een oerknal?
Volgens een van de hypothesen (de inflatiehypothese) ontwikkelde zich uit het fysische vacuüm van de lege ruimte een zeer sterk afstotende zwaartekracht (heeft te maken met kwantumfluctuaties wat nogal ingewikkeld is).
Deze dreef de energie van het heelal uiteen in een explosie die de oerknal in gang zette. Alles wat nodig was om een enorm, uitdijend heelal te doen ontstaan was een microscopisch stukje aangeslagen vacuüm.
Daarna moest de oerknal plaatsvinden, want dat schrijven de natuurkundige wetten voor.

Veel ideeën over de inflatie zijn inmiddels gemeengoed geworden.
De gedachte van een afstotende vacuümzwaartekracht gaat terug op Einsteins vroege publicaties over de kosmologie; het verband met de kosmische uitdijing werd gelegd in de jaren 30 (niet veel later dan de ontdekking van de uitdijing) door Arthur Eddington, een vroege voorvechter van Einsteins gravitatietheorie.
En het concept van een aangeslagen vacuüm past goed in de moderne deeltjesfysica.
Maar hoewel er veel gedetailleerde theoriën zijn over hoe de inflatie in zijn werk is gegaan, is er geen standaardmodel dat verklaart waar de eerste kwantumfluctuatie vandaan kwam. Dit is niet zo verbazingwekkend en vanuit een natuurkundig oogpunt doet het er niet erg toe want bijna alle informatie uit die tijd is verloren gegaan.
Het was niet meer dan een fluctuatie, van weinig belang behalve dan dat zij het begin was van het universum.

Met andere woorden, het universum schiep zijn eigen informatie, het maakte zichzelf interessant, dus het is onverstandig al te lang te blijven stilstaan bij die aanvankelijke fluctuatie, alsof die de eer zou moeten krijgen voor alles wat erna gebeurd is.
En als die aanvangsfluctuatie min of meer irrelevant is en we er tich niet over te weten kunnen komen, moeten we ons het hoofd er niet over breken en gewoon verdergaan.

Heeft de tijd zelf een begin gehad?
In tegenstelling tot wat onze intuïtie ons influisterd (die waarschijnlijk is gebaseerd op onze ervaring dat het ene tijdsinterval veel op het andere lijkt) is de tijd zoals wij die kennen naar het verleden toe mogelijk niet oneindig.
Net als bij de ruimte hoeft dit niet per se te betekenen dat er een uiterste grens is (een vroegste moment waaraan geen enkel moment voorafging).
Het is zeer goed vol te houden dat de begrippen 'voor' en 'na' niet meer van elkaar te onderscheiden zijn als je maar ver genoeg teruggaat.

Tijd heeft dan niet meer dezelfde betekenis als in de gewone natuurkunde.
We hebben reeds vastgesteld dat het convetionele begrip 'tijd' niet van toepassing is op zeer kleine intervallen, dus als het begin te dicht wordt benaderd, kunnen we dit begrip niet meer gebruiken. 'Tijd' en 'ruimte' zijn concepten die alleen zinvol zijn met betrekking tot bepaalde minimale afmetingen en intervallen.
Er zijn wel ontwerpen voor beschrijvingen van kleinere ruimten en tijdsintervallen (wat dat ook moge betekenen ), maar geen enkel is getoetst aan de werkelijkheid.
Je kunt dit vergelijken met de middeleeuwse speculaties over het einde van de wereld.
Iemand die denkt dat de aarde plat is, verwacht ofwel een oneindige ofwel een begrensde wereld te vinden, maar bij een ronde aarde wordt de vraag naar het einde ervan zinloos.
Zich afvragen wat er was voor de oerknal is misschien hetzelfde als vragen wat er ten noorden van de noordpool ligt (waar het begrip 'ten noorden van' geen betekenis heeft).
Het is aanmatigend om te veronderstellen dat onze ideeën over de tijd, die gebaseerd zijn op de huidige situatie van het heelal, ook zouden moeten gelden voor de uiterste grenzen van de ruimtetijd.

Het is ook mogelijk de de aanvangsfluctuatie deel was van een ander, groter heelal.
In dat geval gaat de tijd misschien eindeloos terug en is hij misschien zelf ingebed in andere universa.
Maar het is niet waarschijnlijk dat we ooit informatie zullen vergaren over wat zich 'hiervoor' afspeelde - dushet getuigt eigenlijk van een middeleeuwse inborst om te blijven stilstaan bij deze mogelijkheid.

Maar deze kwesties doen niet zo ter zake wanneer we het oerknalmodel en de daaruit voortkomende voorspellingen bespreken.
Alle inflatiemodellen gaan ervan uit dat áls er iets geweest is 'voor' de oerknal, het bewijs hiervan lang geleden is vernietigd of vervaagd.
De structuur van het hedendaagse heelal op de grootste schaal weerspiegelt waarschijnlijk de inflatieperiode en gebeurtenissen in het wat oudere heelal; de samenstelling van het heelal weerspiegelt de thermische heksenketel van de oerknal na de inflatie; en de complexiteit van de structuren op grote schalen (van moleculen tot sterrenstelsels) weerspiegelt miljarden jaren kosmische evolutie.
Dat zijn zaken die we, met behulp van waarnemingen en de modellen. kunnen bestuderen.

De structuur van een vierdimensionale ruimtetijd kan gevisualiseerd worden als we bereid zijn enkele dimensies te laten vallen.

In deze visualisatie is het begin weergegeven als een punt, aangezien alles toen zeer dicht opeengepakt zat.
De horizontale doorsneden worden steeds groter en geven de totale ruimte op een bepaald moment weer (in een bepaald model), waarbij twee van de drie ruimtedimensies zijn weggelaten.
De schaal is natuurlijk enorm: de 'doorsnede' heeft momenteel bijvoorbeeld een omtrek van ten minste tientallen miljarden lichtjaren.

In een andere visualisatie is de uitdijing weggelaten en worden de huidige posities getoond van zaken die in het verleden hebben plaatsgevonden en nu worden waargenomen.
Het is een weergave van de 'verleden lichtkegel': de gebeurtenissen die we zien door in de ruimte en terug in de tijd te kijken.
Elke horizontale doorsnede stelt een verzameling gebeurtenissen voor in een wijde cirkel om ons heen.
Dit model laat beter de begrenzing zien van het terugkijken naar het begin van de tijd.
De afstand naar deze kosmische horizon is weer tientallen miljarden lichtjaren.

Hoewel deze slechts modellen zijn van mogelijk ruimtetijden, kunnen we de globale structuur van het huidige heelal in kaart brengen door het licht te observeren dat afkomstig is van ver verwijderde objecten.

quote:

Op zondag 20 november 2005 02:00 schreef Quarks het volgende:

[..]

JIJ hebt minder gedronken dan ik

Alles flex Quarks ?

quote:

Op zondag 20 november 2005 02:01 schreef ChOas het volgende:

[..]

JIJ hebt minder gedronken dan ik

Alles flex Quarks ?

ChOas
Geen druppel alcohol vanavond.

quote:

Op zondag 20 november 2005 02:04 schreef Quarks het volgende:

[..]

ChOas
Geen druppel alcohol vanavond.

Hier ook niet, was de bob . Maar rude, het andere topic is niet gebasseerd op een stelling die niet klopte, je hebt het echt gezegd hoor.

quote:

Op zondag 20 november 2005 01:35 schreef rudeonline het volgende:
Sneller kan overigens niet, iets zou de lichtsnelheid dan moeten overschreiden, en dat "kon" niet.

Sneller kan prima Het heelal kan zich wel met een miljard of een quantiljoen maal de lichtsnelheid uitbreiden. Vraag meneer Guth maar

quote:

Op zondag 20 november 2005 02:00 schreef Quarks het volgende:

[..]

Waarom wás er een oerknal?
Volgens een van de hypothesen (de inflatiehypothese) ontwikkelde zich uit het fysische vacuüm van de lege ruimte een zeer sterk afstotende zwaartekracht (heeft te maken met kwantumfluctuaties wat nogal ingewikkeld is).
Deze dreef de energie van het heelal uiteen in een explosie die de oerknal in gang zette. Alles wat nodig was om een enorm, uitdijend heelal te doen ontstaan was een microscopisch stukje aangeslagen vacuüm.
Daarna moest de oerknal plaatsvinden, want dat schrijven de natuurkundige wetten voor.

Inflatie is nog niet echt opgenomen in het standaard kosmologisch model, zover ik weet; het wordt meer gezien als mogelijke uitbreiding. Misschien aardig om een linkje te geven naar een topic wat ik heb geopend nav een stage die ik gedaan heb hierover: klikje

De oerknaltheorie komt rechtstreeks uit de observatie dat het heelal uitdijt ( Hubble, 1928 ofzo ) en uit de veldvergelijkingen van de algemene rel.theorie: een statisch universum kan alleen bestaan als je kunstmatig termen gaat toestoppen, en dan nog heb je geen stabiel evenwicht. Niet aannemelijk dus. Inflatie is echter een oplossing voor 2 grote problemen in dit model: het zogenaamde vlakheidsprobleem, wat stelt dat een parameter van het kosmologisch model bij aanvang erg gelijk aan 1 moest zijn ( op 70 decimalen ofzo ) en het probleem dat beide uiteinden van het universum in thermisch equilibrium schijnen te zijn ( gemeten via de achtergrondstraling ) terwijl fotonen niet de kans hebben gehad om van het ene naar het andere uiteinde te reizen; ze zijn pas een tijd na de oerknal "ontkoppelt". Inflatie " lost deze problemen op" , in de zin van dat er een mechanisme wordt geintroduceert wat de ruimte-tijd kort na de oerknal exponentieel heeft laten uitbreiden. De één vind dit een nogal kunstmatige ingreep, de ander vind het een aardige oplossing. Feit is, dat het scalaire veld wat deze inflatie teweegbracht, niet goed begrepen wordt; de potentialen kunnen bijzonder veel vormen aannemen.

Het idee dat het heelal uit een "quantumfluctuatie" komt is nogal speculatief; je komt het iig niet tegen in de standaardteksten over kosmologie.

edit: hier ff een post uit dat andere topic, wat misschien wel wat toelicht:

quote:

Om het ff inhoudelijk te houden: 1 van de grote problemen die het oerknalmodel heeft, is het volgende:
Net na de oerknal was het heelal nog een soort plasma; het had een behoorlijke dichtheid, en fotonen konden maar met de grootste moeite door dat heelal heen banjeren ( net als bij de zon; een foton doet er duizenden jaren over om van de kern naar het oppervlak te komen ! ) Ondertussen zette het heelal wel uit. Nu heeft men de achtergrondstraling gemeten, en deze blijkt tot een orde van 1 op de honderdduizend, homogeen en isotroop te zijn ( dus gelijk in alle richtingen ) Dus kennelijk heeft het ene waarneembare uiteinde van het universum in contact gestaan met het andere, om zo tot een thermisch evenwicht te komen. Alleen, die fotonen hebben, zolang het universum bestaat, nooit de tijd gehad om van die ene naar de andere plek te reizen; er is immers een tijd geweest dat ze nog niet vrij konden bewegen, en het duurde wel even voordat deze fotonen werden "ontkoppeld" ( decoupling, in het engels ).

Een ander probleem is dit:

Je kunt bekijken, wat de kritische dichtheid is van het universum. Dit is de dichtheid,waarbij k=0. Die k is een krommingsterm, en dit houdt in dat het universum vlak is; het dijt niet uit, en het stort niet in. Nou blijkt de verhouding tussen de huidige dichtheid, en die kritische dichtheid, bijna 1 te zijn. Het heelal is dus bijna vlak. Maar uit je berekeningen volgt dat die verhouding naar 1 toe wordt gedreven gedurende de uitdijing van het heelal. Als je terug gaat rekenen wat die verhouding was bij het begin van het universum, dan kom je op een factor 1,00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 uit. Met andere woorden: die factor moet belachelijk precies aan 1 zijn geweest. En dat is niet echt aannemelijk; een erg, erg kleine fluctuatie in dit getal zou dan een compleet ander universum hebben opgeleverd. ( Misschien heeft God dit getal wel zo exact geinitialiseerd, laat het maar niet horen aan de relifundi's

Inflatie lost deze problemen allemaal op. En inflatie is ook een model, wat al door de Sitter in 1917 (!!!) werd voorgesteld ( inflatie is niks meer dan exponentiele uitdijing ). Het is namelijk een simpele oplossing van je Friedmannvergelijkingen, waarbij de massa 0 is. Niet echt aannemelijk natuurlijk, maar het was wel het eerste model wat uitging van een uitdijend heelal. Daarom is het historisch gezien best wel belangrijk.

[ Bericht 18% gewijzigd door Haushofer op 20-11-2005 12:49:45 ]

quote:

Op zondag 20 november 2005 12:40 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Inflatie is nog niet echt opgenomen in het standaard kosmologisch model, zover ik weet; het wordt meer gezien als mogelijke uitbreiding. Misschien aardig om een linkje te geven naar een topic wat ik heb geopend nav een stage die ik gedaan heb hierover: klikje

De oerknaltheorie komt rechtstreeks uit de observatie dat het heelal uitdijt ( Hubble, 1928 ofzo ) en uit de veldvergelijkingen van de algemene rel.theorie: een statisch universum kan alleen bestaan als je kunstmatig termen gaat toestoppen, en dan nog heb je geen stabiel evenwicht. Niet aannemelijk dus. Inflatie is echter een oplossing voor 2 grote problemen in dit model: het zogenaamde vlakheidsprobleem, wat stelt dat een parameter van het kosmologisch model bij aanvang erg gelijk aan 1 moest zijn ( op 70 decimalen ofzo ) en het probleem dat beide uiteinden van het universum in thermisch equilibrium schijnen te zijn ( gemeten via de achtergrondstraling ) terwijl fotonen niet de kans hebben gehad om van het ene naar het andere uiteinde te reizen; ze zijn pas een tijd na de oerknal "ontkoppelt". Inflatie " lost deze problemen op" , in de zin van dat er een mechanisme wordt geintroduceert wat de ruimte-tijd kort na de oerknal exponentieel heeft laten uitbreiden. De één vind dit een nogal kunstmatige ingreep, de ander vind het een aardige oplossing. Feit is, dat het scalaire veld wat deze inflatie teweegbracht, niet goed begrepen wordt; de potentialen kunnen bijzonder veel vormen aannemen.

Het idee dat het heelal uit een "quantumfluctuatie" komt is nogal speculatief; je komt het iig niet tegen in de standaardteksten over kosmologie.

Ok, duidelijk
Ik schreef ook alleen maar op wat ik zelf heb gelezen (het meeste komt uit: "Het kleine boekje van de oerknal").

quote:

Op zondag 20 november 2005 12:51 schreef Quarks het volgende:

[..]

Ok, duidelijk
Ik schreef ook alleen maar op wat ik zelf heb gelezen (het meeste komt uit: "Het kleine boekje van de oerknal").

Die is erg leuk idd, je hebt ook nog zoiets als " de oerknal in een notendop" geloof ik. En die kosten niet eens 10 euro. Wat me opvalt bij populaire literatuur, en ook in populairwetenschappelijke programma's, is dat ze zaken als quantumfluctuaties er nogal bijtrekken, en da's aan de andere kant wel weer logisch: het maakt de boel erg spectaculair. Op mij komen zulke modellen nogal gekunsteld over; ik heb zelf wel es een model gezien waarbij het universum een magnetische monopool bleek te zijn Ze zitten niet erg robuust in elkaar. Misschien dat met de snaartheorie dergelijke vraagstukken wel kunnen worden opgelost; je hebt het immers over zeer hoge energieen.

quote:

Op zondag 20 november 2005 12:55 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Die is erg leuk idd, je hebt ook nog zoiets als " de oerknal in een notendop" geloof ik. En die kosten niet eens 10 euro. Wat me opvalt bij populaire literatuur, en ook in populairwetenschappelijke programma's, is dat ze zaken als quantumfluctuaties er nogal bijtrekken, en da's aan de andere kant wel weer logisch: het maakt de boel erg spectaculair. Op mij komen zulke modellen nogal gekunsteld over; ik heb zelf wel es een model gezien waarbij het universum een magnetische monopool bleek te zijn Ze zitten niet erg robuust in elkaar. Misschien dat met de snaartheorie dergelijke vraagstukken wel kunnen worden opgelost; je hebt het immers over zeer hoge energieen.

Tja, ze betrekken quantumfluctuaties erbij, maar gaan er niet echt op in.

quote:

(heeft te maken met kwantumfluctuaties wat nogal ingewikkeld is).

Dat boekje is ook maar een samenvatting van andere literatuur:
"The expanding universe", "Cosmology", "The first three minutes", "The early universe" enz.

Zo'n boeken zijn gewoon leuke korte opfrissers.

quote:

Op maandag 21 november 2005 14:26 schreef rudeonline het volgende:

[..]

Dat zou best kunnen kloppen, ik denk zelf dat de 3 dimensionale ruimte om jou heen deels een illusie is. Dat is natuurlijk iets wat moelijk te testen is, maar stel je eens voor dat je 360 graden om je heen kon kijken vanuit 1 punt, zou alles zich dan t.o.v jezelf niet voor jou bevinden?
Ik heb daarom ook gevraagd of het mogenlijk zou zijn om d.m.v een lens jou gehele omgeving op een punt te kunnen projecteren. Misschien krijg je zo een idee van de werkelijke vorm van het heelal en vervormt dat beeld door onze snelheid.

Maar ja, het belangrijkste in deze discussie is of dat het heela inderdaad met c uitduijdt, zou het sneller zijn, dan kun je dat niet meten. Ik denk zelf dat als wij er nou eens vanuit zouden gaan dat dat wel zo zou zijn er een hoop dingen meer dan lochish zouden kunnen worden.
Ik denk namelijk dat de snelheid waarmee dit gebeurt gewoon 300.000km/sec is. Elke seconde neemt het heela met 300.000km toe, en dit doet het in alle richtingen tegelijk. En mocht het heelal vlak zijn, dan blijft er maar 1 richting over.

Als wij 360 graden om eens heen konden kijken, dan waren onze hersenen zodanig er op ingericht dat het voor ons duidelijk is wat links, rechts, voor en achter is.

Ik raad je aan om Flatland te lezen; erg interessant

quote:

Op maandag 21 november 2005 15:37 schreef rudeonline het volgende:
De discussie gaat niet over flatland, tenzij wij zelf in flatland zouden leven. "heelal is dus bijna vlak"
Ik ben meer geintereseerd in de mensen die zich er een voorstelling van kunnen maken dat het heelal uitdijdt met 300.000km/sec. En in hoeveel richtingen dat dan zou zijn als het heelal bijna vlak is.

Flatland is een erg goed boek over voorstellingen maken in meerdere dimensies.
Een mens kan een extra ruimte-dimensie simpelweg niet voorstellen, dit gaat tegen al je voorstellingsvermogen in.

Als je je een voorstelling wilt maken van iets met zoveel dimensies, moet je bereid zijn een dimensie te laten vervallen.

Neem nou Flatland: bewoners in een 2-dimensionale wereld worden bezocht door een 3-dimensionaal wezen (een bol), die bol kijkt dus van bovenaf "neer" op het flatland wereldje.
Hij kan dus zomaar dingen uit een kluis halen zonder de kluis aan te raken; hij kan zelfs de ingewanden van 2-dimensional wezentjes aanraken.

Hoeveel dimensies kent het Rude-model van het heelal?
3 ruimte dimensies waarvan 1 een illusie is (dus 2) en 1 tijd dimensie?

quote:

Op maandag 21 november 2005 16:17 schreef rudeonline het volgende:

[..]

Oneindig veel tijdsdimensies. Ruimte dimensies zijn ook tijdsdimensies.

Er bestaat echter maar 1 richting. Maar dat snap je niet.

Ik snap wat je bedoelt: je praat over een hoger dimensionaal oppervlak dat word geprojecteerd op een lager dimensionaal oppervlak (holografie dus).
Doel je daarmee nou op het holografische principe, de theorie van 't Hooft.?
Dit principe stelt dat een ruimte geheel kan worden beschreven door de theorieën op de randen, en dat er in zo'n randtheorie hoogstens een vrijheidsgraad heeft per Planck ruimte.

Helaas gaat dat mijn verstand te boven.

Maar de lichtsnelheid is toch gelijk aan 0? Dat zou betekenen dat het heelal stilstaat!