Site pictogram Astroblogs

Waarin dijt het heelal uit?

Credit: Rhys Taylor, Cardiff University

We weten allemaal dat het heelal uitdijt. Maar waarin dijt het eigenlijk uit? Deze vraag zullen de meeste bezoekers van AstroBlogs zich wel eens gesteld hebben. Als je het vraagt aan een sterrenkundige, dan zal je altijd een onbevredigend antwoord krijgen. AstroBlogs zal je hetzelfde onbevredigende antwoord geven, maar dan wel met uitleg!

Het korte antwoord luidt: het is een onzinnige vraag. Het universum dijt nergens in uit, het dijt gewoon uit! De definitie van universum luidt dat het alles bevat. Als iets buiten het universum bestaat, dan is het dus onderdeel van het universum. Buiten dat alles? Ook universum. Ik weet zeker dat je dit een stom antwoord zal vinden, daarom zal ik het uitleggen. Waarschuwing: je brein zou het kunnen begeven!

Het universum zou oneindig kunnen zijn, oftewel eeuwig kunnen doorgaan. Het zou ook eindig kunnen zijn, oftewel een gelimiteerd volume kunnen bevatten. In beide gevallen heeft het universum geen grens of rand. Als we ons voorstellen dat het heelal sinds de oerknal is gaan uitdijen, dan denken we meestal aan een soort explosie, waarbij materie vanuit een enkel punt alle kanten is opgevlogen. Die analogie klopt echter niet.

Een betere analogie is het oppervlak van een opgeblazen ballon. Niet de driedimensionale ballon, maar gewoon z’n tweedimensionale oppervlak. Stel je voor dat je een mier zou zijn, die loopt op het oppervlak van een enorme ballon. Als deze ballon je gehele universum zou zijn, dan zou de ballon in principe plat lijken.

Okee, stel je voor dat de ballon wordt opgeblazen. In welke richting je ook kijkt, de andere mieren zullen van je vandaan bewegen. Hoe groter de afstand, hoe sneller ze lijken te bewegen. Hoewel het voelt als een plat oppervlak, zal er iets merkwaardigs gebeuren als je maar lang genoeg in een bepaalde richting zal lopen: je zal weer terugkeren bij je startpunt!

Je zou je een groeiende cirkel kunnen voorstellen en je afvragen waarin het uitdijt. Maar dat is een onzinnige vraag. Je kunt in geen enkele richting lopen die je buiten het oppervlak zal brengen. Je tweedimensionale brein kan zich simpelweg geen groeiend driedimensionaal object voorstellen. De ballon zou een centrum kunnen hebben, maar het oppervlak heeft dat niet. Gewoon een vorm die in alle richtingen groter wordt en die in zichzelf gewikkeld is. Toch zal een rondje rond de hele ballon steeds langer gaan duren naarmate de ballon groter wordt.

universe balloon analogy

Credit: Futurism.

Allemaal leuk en aardig, maar wat heeft dit met ons heelal te maken? Wel, laten we ons gedachtenexperiment eens opschalen met een extra dimensie. De ballon verandert van een 2D-oppervlak ingebed in een 3D-wereld naar een 3D-volume dat is ingebed in een 4D-universum. Astronomen denken dat als je snel genoeg in een rechte lijn zou kunnen vliegen, dat je dan weer zal terugkeren bij je startpunt. Als je ver genoeg zou kunnen turen, zou je de achterkant van je eigen hoofd kunnen zien!

Naarmate het heelal blijft uitdijen zal het steeds langer duren voordat je bij je startpunt bent gearriveerd. Het is echter onmogelijk om “buiten” het universum te komen, los van het “oppervlak”. Zelfs als je sneller dan het licht zal bewegen, zal je simpelweg eerder bij je startpunt arriveren. We zien andere sterrenstelsels in alle richtingen van ons vandaan bewegen, op dezelfde manier dat de mier de andere mieren van hem vandaan ziet bewegen.

Bedenkt goed dat ons gehele denkpatroon gebaseerd is op drie dimensies. Als we vierdimensionale wezens zouden zijn, zou dit verhaal veel logischer klinken. Voor een veel diepere uitleg verwijs ik graag naar Zogg the Alien, die uitlegt waarom het heelal geen rand heeft. Als je al z’n video’s hebt bekeken, ben je een expert op het gebied van de topologie van het universum!

Hopelijk is dit een enigszins bevredigend antwoord op de vraag “waarin dijt het heelal uit” Zonder rand, is er niets om in uit te dijen, het dijt gewoon uit.

Bron: Universe Today.

FacebookTwitterMastodonTumblrShare
Mobiele versie afsluiten