References
| ↑1 | Of is ’t nou roze? Help me es. |
|---|

References
| ↑1 | Of is ’t nou roze? Help me es. |
|---|
In 1929 kwam Edwin Hubble met z’n beroemde wet, waarin hij stelde dat sterrenstelsels zich van elkaar verwijderen met een snelheid die evenredig is met hun onderlinge afstand. Hoe verder weg sterrenstelsels staan des te harder bewegen ze zich van ons vandaan. Wie de uitdijing van het heelal in de afbeelding hiernaast bekijkt ziet ogenblikkelijk de consequentie ervan: het lijkt alsof wij, ons Melkwegstelsel, zich in het centrum van het heelal bevindt en alle andere sterrenstelsels zich van ons vandaan bewegen [1]Afgezien van enkele lokale sterrenstelsels zoals het Andromedastelsel, die naderbij komen.. Kan je daaruit de conclusie trekken dat wij écht het centrum van het heelal vormen en dat het zogenaamde Copernicaanse principe – welke stelt dat wij, de mensheid, géén bijzondere positie innemen in het heelal – niet juist is? Nee, die conclusie mag je niet trekken. Aan de orde is namelijk dat van ieder punt van het heelal de expansie van het heelal ervaren wordt alsof dát punt het centrum van die expansie is. Of je nou vanuit de Melkweg kijkt, vanuit het Andromedastelsel of vanuit een quasar tien miljard lichtjaar ver weg, overal wordt de expansie hetzelfde ervaren. Waar het om gaat is namelijk dat Hubble’s beschrijving gaat over de uitdijing van het heelal, niet van de sterrenstelsels in dat heelal. Het is de ruimtetijd van het heelal dat uitdijt en de sterrenstelsels bewegen mee, als de herfstblaadjes drijvend op het oppervlak van een vijver, waar iemand een steen in gooit en er vervolgens uitdijende rimpels ontstaan. In de lezing van Lawrence Krauss over het ontstaan van het heelal kwam ik enkele afbeeldingen tegen die perfect laten zien hoe die expansie de indruk kan doen ontstaan dat wij het centrum van het heelal zijn.
Neem het heelal op twee momenten, t1 en t2. Moment t2 is bijvoorbeeld een miljoen jaar later en in die tijd is het heelal groter geworden, zoals rechts te zien is. Al die kleine cirkels zijn sterrenstelsels.
Stel dat wij het sterrenstelsel op de derde rij zijn, derde van links:
Leg de twee heelalplaatjes van t1 en t2 op elkaar en wat zie je vanuit ‘ons’ sterrenstelsel? Het volgende:
Mmmm, lijkt wij alsof alle sterrenstelsels zich van ons af bewegen en wij het centrum van het heelal zijn. Kennen we dat niet ergens van? 😉 Maar laten we voor de zekerheid eens een ander sterrenstelsel nemen, bijvoorbeeld die op de vierde rij, vierde van links:
Als we dan de twee heelallen van t1 en t2 op elkaar leggen krijgen we het volgende te zien:
Hé, dat lijkt toch verdraaid veel op die andere afbeelding? Ook hier lijkt het gekozen sterrenstelsel het centrum van de expansie en daarmee van het heelal. Kennelijk is er sprake van gezichtsbedrog en lijkt het alsof wij het centrum van de expansie zijn. In sterrenkundeboeken komen we vaak de vergelijking met een krentenbrood tegen dat rijst door de hitte van de oven. De krenten bewegen door dat rijzen uit elkaar, vergelijkbaar met de sterrenstelsels die meedeinen op de uitdijing van het heelal. Vanuit het perspectief van iedere krent zie je de andere krenten van je vandaag bewegen en lijkt ’t alsof ‘jouw’ krent het centrum van het krentenbrood is. Mmmm, van deze vergelijking zal vast wel ergens een YouTube video te zien zijn. Als ik ‘m heb plaats ik die hier.
References
| ↑1 | Afgezien van enkele lokale sterrenstelsels zoals het Andromedastelsel, die naderbij komen. |
|---|
Ik kwam vandaag een lezing tegen van Lawrence Krauss over het ontstaan van het heelal. Ruim een uur duurt de presentatie van de man die een kunst heeft gemaakt om moeilijke dingen makkelijk uit te leggen. Krauss, auteur van vele boeken over natuurkunde en kosmologie – o.a. The Physics of Star Trek -legt met de nodige humor uit hoe een compleet heelal uit NIETS kan ontstaan:
Ik kom er trouwens net achter dat dit de 3000e astroblog is! 😀 Feestje! Bron: Daily Galaxy.
References
| ↑1 | 300.000 km per seconde. |
|---|
“Message in a bottle” zong ooit The Police. Bij de Universiteit van Lancaster denken ze daar iets anders over en zingen ze over een “Universe in a bottle”. Onder leiding van Richard Haley is de zogenaamde Ultra-Low Temperature (ULT) Groep bezig om in een reageerbuis het vroege heelal na te bootsen. Dat doen ze door helium te koelen tot 0,0003 Kelvin boven het absolute nulpunt. In dat vroege heelal, op de kalender zo’n 13,7 miljard jaartjes terug in de tijd, kwamen waterstof en helium als meest voorkomende elementen voor. In het weefsel van de ruimtetijd kwamen kort na de oerknal verstoringen voor die uiteindelijk uitgroeiden tot sterrenstelsels, maar de grote vraag is hoe dat precies in z’n werk is gegaan. Er wordt meestal gezegd dat inflatie alles extreem heeft uitvergroot, door een gigantische kortstondige expansie van het heelal, maar dan blijft de vraag waar die inflatie door is veroorzaakt. En da’s nou net wat de ULT-Groep probeert te achterhalen met hun helium-experiment. Hun idee is dat inflatie weer een gevolg is van de botsing van twee zogenaamde 3-branen [1]De term braan wordt gebruikt om aan te duiden in hoeveel ruimten een object zich uitbreidt. Vijfbranen hebben een ruimtelijke uitbreiding in vijf richtingen. Een vlies is dan een 2-braan, een snaar … Continue reading. Twee vormen van supergekoeld helium in een reageerbuis die door elkaar gemengd worden zouden dezelfde verstoringen in de ruimtetijd kunnen creeëren als die botsende 3-branen lang lang geleden. Ze mogen wel oppassen dat ze daar in Lancaster niet per ongeluk een sterrenstelsel tevoorschijn experimenteren. 🙂 Bron: Environmental Graffiti. Ralf, bedankt voor de tip! 😀
References
| ↑1 | De term braan wordt gebruikt om aan te duiden in hoeveel ruimten een object zich uitbreidt. Vijfbranen hebben een ruimtelijke uitbreiding in vijf richtingen. Een vlies is dan een 2-braan, een snaar is een 1-braan, en 0-branen zijn puntdeeltjes |
|---|
Geïnspireerd door de snaartheorieën wordt al lang gedacht dat ons heelal een driedimensionale ‘braan’ [1]De term braan wordt gebruikt om aan te duiden in hoeveel ruimten een object zich uitbreidt. Vijfbranen hebben een ruimtelijke uitbreiding in vijf richtingen. Een vlies is dan een 2-braan, een snaar … Continue reading is, die ooit na een botsing met andere branen is afgescheiden en vervolgens los van de rest is ontwikkeld. In de toekomst zouden branen weer kunnen botsen en dan is het over en uit met dit heelal. Probleem met die modellen was echter dat de waargenomen temperatuursverschillen in de kosmische microgolf-achtergrondstraling, moeilijk te verenigen zijn met de snaarmodellen. De invoering van meerdere dimensies geeft een oplossing, maar het gevolg is toch weer andere problemen zoals het feit dat naderende branen elkaars hoeveelheid dimensies danig beïnvloeden. De natuurkundigen Paul Steinhardt en Jean-Luc Lehners (Princeton Universiteit) hebben nu een nieuw model uit de hoge hoed getoverd, waarin de dimensieproblemen ook opgelost zijn. In hun zogenaamde Phoenix-heelal [2]In feite werd de term Phoenix-heelal in 1933 gebruikt door de Belgische priester Georges Lemaá®tre, de bedenker van de oerknaltheorie. De term herrijst uit haar as. 😉 speelt donkere energie een belangrijke rol. Berekeningen van het tweetal wijzen uit dat donkere energie, het mysterieuze spulletje dat dankzij z’n afstotende werking ervoor zorgt dat ons heelal versneld uitdijt, de 3D-braan waarop ons heelal zich bevindt stabiel is zolang donkere energie 600 miljard jaar dominant blijft. Eerdere modellen gaven als uitkomst dat donkere energie slechts tien miljard jaar dominant kan zijn, d.w.z. sterker is dan de aantrekking door (donkere) materie. Binnen die 600 miljard jaar komen wel voortdurend botsingen tussen branen voor, zeg parallelle heelallen voor het gemak, maar dankzij de donkere energie kunnen de bewoonbare gebieden (met vier ruimtetijd-dimensies, essentiëel voor leven) de botsingen overleven. De botsingen verkleinen de bewoonbare gebieden behoorlijk aan, maar er blijven ‘zaden’ over, waaruit een nieuwe cyclus van het heelal ontstaat. Telkens weet het heelal te overleven, zoals de Phoenix herrijst uit z’n as. Bron: New Scientists.
References
| ↑1 | De term braan wordt gebruikt om aan te duiden in hoeveel ruimten een object zich uitbreidt. Vijfbranen hebben een ruimtelijke uitbreiding in vijf richtingen. Een vlies is dan een 2-braan, een snaar is een 1-braan, en 0-branen zijn puntdeeltjes. |
|---|---|
| ↑2 | In feite werd de term Phoenix-heelal in 1933 gebruikt door de Belgische priester Georges Lemaá®tre, de bedenker van de oerknaltheorie. De term herrijst uit haar as. 😉 |
References
| ↑1 | Van Cosmic Background Radiation. Toeval wil dat ik vanmorgen eerst in de laatste Zenit iets las over de temperatuursverschillen in de CMB en daarna op internet over de nieuwste ideeën daaromtrent. |
|---|
Een poosje geleden kwamen enkele sterrenkundigen met de stelling dat Nicolaus Copernicus er wellicht naast zat om te denken dat de Aarde geen bevoorrechte plek inneemt in het heelal. Copernicus was de eerste die zei dat de Zon in het centrum van het zonnestelsel staat en dat de Aarde er samen met de andere planeten slechts omheen draait. De waarneming van het bestaan van donkere energie in 1998 aan de hand van waarnemingen aan verwegstaande supernovae deed sommigen twijfelen aan het Copernicaanse Principe. Als de Aarde zich midden in het centrum van een gigantische leegte in het heelal zou bevinden zou donkere energie niet hoeven te bestaan, aldus Robert Caldwell (Dartmouth College) en Albert Stebbins (Fermi National Laboratory, beiden VS). Dergelijke leegtes zijn enkele jaren geleden voor het eerst ontdekt. Een drietal sterrenkundigen van de Universiteit van British Columbia, te weten Jim Zibin, Adam Moss en prof. Douglas Scott, heeft het Copernicaanse Principe echter weer in ere hersteld. Gebruikmakend van de data van de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) satelliet hebben de UBC-sterrenkundigen berekend dat die data niet overeenkomen met een centrale positie van de Aarde in een leegte. En dus kan het idee van Caldwell en Stebbins op de schroothoop. Daarnaast ontdekten Zibin, Moss en Scott ook nog aanwijzingen in de WMAP-data dat het donkere energiemodel klopt. Maar dat verbaast inmiddels niemand meer. 🙂 Nou moet alleen dat bord hierboven nog even worden verwijderd. Bron: Eurekalert.
“Het leven is niet aangepast aan het heelal, maar het heelal is aangepast aan ons.” Aldus een zin uit een zeer interessant artikel over het multiversum dat ik vandaag las op de website van Discover Magazine. Het toeval (of niet?) wil dat ik de afgelopen weken regelmatig gedoken zit in het boek “Cosmic Jackpot” van de natuurkundige en kosmoloog Paul Davies, waar ik eerder ook al over schreef. Artikel en boek gaan beiden over de vraag: waarom lijkt dit heelal zo akelig nauwkeurig geschikt voor leven? Maak de massa van een electron een tikkeltje anders en leven is niet mogelijk. Maak een heelal met twee of vier ruimtedimensies in plaats van drie en de uitkomst is weer een leven-onvriendelijk heelal. De donkere energie in het heelal, 73% van de gehele massa-energie uitmakend, zou in theorie een dichtheid 1093 gram per cm3 moeten hebben. Wat is de werkelijke dichtheid: 10-28 gram per cm3, dus zo’n 10120 keer minder. 😯 Kortom, waar komt deze bizar nauwkeurige fine-tuning vandaan? In 1973 was het Brandon Carter, natuurkundige van Cambridge, die als eerste het antropische principe suggereerde: de aanwezigheid van leven stelt limieten aan de eigenschappen van het heelal. In m’n astroblog over de kosmische jackpot wijd ik verder uit over de varianten van dat principe. Natuurkundigen schijnen vandaag de dag twee mogelijke oplossingen te kunnen bedenken: óf God bestaat óf er is een Multiversum. De eerste is de uitkomst van duizenden jaren van mono- en polytheïsme [1]en die laat ik met jullie welbevinden maar eventjes voor wat het is. 🙂 , de tweede is de uitkomst van de quantum-mechanica (de meerwerelden-interpretatie van Hugh Everett III uit de jaren vijftig) en de snaartheorie. Op basis van die laatste theorie is becijferd dat er niet één heelal is, maar dat er wel zo’n 10500 mogelijke universums zijn! 😯 Ieder heelal heeft z’n eigen set van eigenschappen, natuurwetten en constanten. In de figuur hierboven zie je zo’n multiversum, waarin iedere gekleurde piek een apart heelal is. In het artikel in Discover Magazine wordt de Russische natuurkundige Andrei Linde aangehaald, die in de jaren tachtig een variant van de inflatietheorie bedacht.
Linde denkt dat ons heelal in feite 11 dimensies kent, de vier bekende ruimtetijd-dimensies en zeven verborgen, gecompactificeerde (opgekrulde) dimensies. Zijn onderbouwde stelling luidt: de eigenschappen van dit levensvriendelijke heelal, variant 72.839.275.026.184 van het alomvattende multiversum, worden bepaald door datgene wat ‘eronder’ zit, dat zijn die zeven verborgen dimensies. We zien ze niet, maar volgens Linde hebben ze sterke invloed op ons zichtbare heelal. Een voorbeeld is de zwaartekracht, die in vergelijking met de drie andere natuurkrachten zo zwak is omdat het de enige natuurkracht is die de zeven verborgen dimensies ‘voelt’. Als ik het boek van Davies uit heb kom ik hier vast nog op terug! Huiver, huiver… 😉 Bron: Discover Magazine.References
| ↑1 | en die laat ik met jullie welbevinden maar eventjes voor wat het is. 🙂 |
|---|
References
| ↑1 | Je hebt ook nog andere natuurkrachten (sterke, zwakke en electromagnetische wisselwerking), maar die spelen op kosmische schaal geen rol. |
|---|