Hoe kan men stellen dat het heelal uitdijt terwijl men niet weet hoe groot het is ?

Question

Als iets uitdijt dan moet er ergens ruimte zijn om in uit te dijen terwijl men stel dat het universum oneindig groot is. Dan moet er dus eerst ergens een einde zijn.

 · Accepted Answer

Waarschijnlijk speelt onze intuitie een hindernis. Want het uitdijen gebeurt niet in iets, wat weer een einde zou hebben. De huidige natuurkunde ziet dat als volgt:

Als er geen heelal is, is er ook geen ruimte en geen tijd!

Hoe kennen we ruimte en tijd?  In het heelal, waarin wij geboren zijn.  Het heelal is 'alles wat er is', het gaat zover als de ruimte gaat.  Spontaan denk je dan dat het almaar doorgaat, dat het heelal dus oneindig groot is.  Dat was ook hetgeen de natuurkundigen, sinds Newton zeg maar, dachten.

Dan is die merkwaardige ontdekking gekomen dat het heelal almaar groter wordt.  De sterrenstelsels verwijderen zich van elkaar.  Het is niet zo dat er ergens een middelpunt is vanwaar ze weglopen, neen, iedereen loopt van iedereen weg.  De interpretatie is dat we eigenlijk allemaal ongeveer stilstaan in de ruimte, maar dat die ruimte groter wordt.  En die interpretatie klopt goed met de wetten van de natuurkunde die het heelal beschrijven.

Sinds die ontdekking zijn ruimte en tijd geen onveranderlijk gegeven meer.  En daar heeft onze intuitie het moeilijk mee.  Als zo een heelal uitdijt, waarin doet het dat?  Maar dan moet je bedenken dat 'waarin' eigenlijk een ruimtelijk begrip is.  Wij kennen de ruimte van in het heelal, 'waar' er iets is, is er ruimte, en dus ook heelal.  Het heelal is 'alles wat er is', waar we dus niet buiten kunnen, fysisch, maar ook in ons denken.  Want dat denken is ook in dat heelal geboren.

Als de ruimte groter wordt, dan was ze vroeger dus kleiner.  Vermits de andere sterrenstelsels zich van het onze verwijderen met een bepaalde snelheid, en vermits die andere sterrenstelsels niet oneindig ver staan, moeten ze ooit samen gezeten hebben.  Het blijkt dan dat alles samen zat op een tijdstip 13,7 miljard jaar geleden, dan zijn onze tijd en onze ruimte geboren.  En dat evenement noemen we de oerknal.

'Buiten het heelal' is te vergelijken met 'voor de oerknal', en ook daar leven spontaan vragen over.  Als ik je zou vragen "is het koud of warm ten noorden van de noordpool?", dan zou je misschien intuitief antwoorden "Zeer koud"!  Maar als je wat nadenkt, dan bedenk je dat noordelijker dan de noordpool niet kan.  Zo is het ook met 'voor de oerknal' en 'buiten het heelal'.

 · Answer

Men weet wel ongeveer hoe groot het heelal is ongeveer 3x 10^100 m3. Het heelal is namelijk alle energie en materie binnen het gehele ruimtetijdcontinuüm waarin wij bestaan.

Kortom het heelal heeft een einde, echter de ruimte waar het heelal zich in bevind, hebben we geen idee van hoe groot het is en of het uberhaubt wel een einde heeft.

Toegevoegd na 3 minuten:
3x 10^100 m3 
is dus een 3 met 100 nullen en zoveel vierkante meter is het helal dus.

 · Answer

Heel simpel. Stel je hebt een elastiek vast waarvan het uiteinde ergens om een hoek zit waar iemand anders het ook vast heeft (die je niet kunt zien). Op dat elastiek staat om de meter een streep, maar je hebt geen idee hoe lang het is. Nu loopt die ander van je vandaan. Je ziet dat de afstanden tussen de strepen oprekken en groter worden dan een meter. Je kunt dan concluderen dat het elastiek langer wordt, maar je weet nog steeds niet hoe lang het is. Met ruimte of heelal gaat het ook zo. Sterrenstelsels verwijderen zich van elkaar (dat kunnen ze op een slimme manier meten) , conclusie de ruimte dijt uit.

ronaldP · Answer

Je hoeft niet per-se het hele plaatje te zien om dat te bepalen. Wanneer alle ‘onderdelen’ van het heelal in je directe (en wat verder gelegen)  omgeving ten opzicht van elkaar verwijderen, kan je conculderen dat het heelal ‘vergroot’. Het is zo dat me er van overtuigd is dat het heelal groter is dan de afstand die het licht er over zou kunnen doen vanuit het middelpunt van het heelal naar de uiterste grenzen daarvan in het tijdsbestek dat het heelal bestaat. Daaruit concludeert men dus dat het heelal eigelijk uitrekt met een snelheid groter dan het licht, iets wat we nog steeds niet helemaal begrijpen. Wanneer we enig begrip kunnen vormen van het zgn.  ‘donkere materie’ en en energie, zullen we waarschijnlijk duidelijkheid kunnen krijgen over het hoe en waarom.

 · Answer

De algemene relativiteitstheorie van Einstein VEREIST een uitdijend of inkrimpend heelal. In die tijd had men echter het idee dat het heelal, zowel het volume als de vorm, stabiel was.

Tot de roodverschuiving werd ontdekt door Slipher.
Dat is een effect wanneer een lichtbron zich van je verwijdert, zal het licht roder lijken.

Dat fenomeen doet zich ook voor bij geluid. Als een auto naar je toe komt rijden, klinkt het geluid hoger: de golven worden namelijk samengedrukt. Wanneer de auto wegrijdt, klinkt het geluid lager, want de golven worden uitgerekt. Daarom dat een kind die het geluid van een auto maakt ongeveer dit geluid maakt "wiiiee-joeww"

Bij licht werkt dit hetzelfde. Wanneer de lichtbron zich van je verwijdert, worden de golven uitgerekt, wat zorgt voor een roodverschuiving (de kleur is roder), wanneer een lichtbron op je afkomt, worden de golven samengedrukt en lijkt het licht blauwer.

Slipher ontdekte dat alle ver van de aarde verwijderde lichtbronnen een roodverschuiving hadden, dus zich van de Aarde verwijderden.

Hubble ontdekte daarna dat, hoe verder een lichaam zich van de Aarde bevindt, hoe sneller het lichaam zich van de Aarde verwijdert. Stel, je zet drie stippen op een ballon. Stip A, één centimeter verder stip B, drie centimeter verder van stip A zet je stip C.
Als je de ballon opblaast zul je zien dat stip C drie keer zo snel van stip A weggaat als stip B.

Bijgevolg kunnen we hieruit besluiten dat het heelal uitdijt, ook al weten we niet hoe groot ze is of welke vorm ze heeft.

De uitdijing van het heelal vindt niet plaats "in" een ruimte, het heelal juist zorgt ervoor dat er ruimte is. Daarnaast is er niets. Denken wat er buiten de ruimte is, is even absurd als denken wat er voor de oerknal was. Net zoals er voor de oerknal geen tijd was, is er buiten het heelal geen ruimte.

Hoe kan men stellen dat het heelal uitdijt terwijl men niet weet hoe groot het is ?

Het beste antwoord

Andere antwoorden (4)

Weet jij het beter..?