Back to frontpage
Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Met hoeveel km/u dijt ons heelal hedentendage uit?

De uitdijing van het heelal wordt bepaald door de Hubbleconstante en de Cosmologische constante. De Hubbleconstante veroorzaakt door de oerknal gaat iets van 70 kilometer per seconde per megaparsec bedraagt. De cosmologische constante is iets van 10−52 m−2.
Maar hoeveel km/u dijt hij op dit moment uit?

In een reeds eerder gegeven antwoord wordt alleen de Hubbleconstante in acht genomen voor de berekening waarbij men ongeveer op de lichtsnelheid uitkomt. Maar is voor de berekening de Cosmologische constante dan niet van belang en volstaat de Hubbleconstante? http://www.goeievraag.nl/wetenschap/ruimtevaart-sterrenkunde/vraag/113176/dijt-heelal-zoja-kilometer-uur

erotisi
9 jaar geleden
2K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Toen de relativiteitstheorie eenmaal was geformuleerd, probeerden Einstein en De Sitter deze toe te passen op het heelal. Einstein was tot het inzicht gekomen dat de door hemzelf geïntroduceerde kosmologische constante niet nodig was. Eerder had hij verondersteld dat het heelal statisch moest zijn, maar nu gingen zij werken aan een model dat uitdijt. De gemiddelde dichtheid bepaalt in zo'n Einstein-de Sitterheelal of het open of gesloten is. De kosmologische constante wordt 0 verondersteld. Er is dan altijd sprake van een vertraging van de uitdijing. De vraag is dan of de dichtheid groot genoeg is om de uitdijing geheel te stoppen.
Het wordt ingewikkelder als je ook een kosmologische constante in je model gaat stoppen. Je hebt dan dus geen Einstein-de Sittermodel meer en is er ook een versnelling van de uitdijing mogelijk. Omdat zo'n versnelling sinds 1998 wordt waargenomen worden dergelijke modellen tegenwoordig weer bestudeerd. Maar voor de bepaling van de Hubbleconstante H0 (dus de verhouding tussen afstanden en snelheden in onze tijd in onze lokale omgeving) maakt dat niet uit. Die is bepaald op 71 km/s/Mpc (met de nodige foutenmarge, want afstandsbepaling in het heelal blijft lastig). De toevoeging "in onze tijd" is nodig omdat de hubbleconstante, ook in het EdS-model, niet constant in de tijd is. De toevoeging "in onze lokale omgeving" is nodig omdat, in tegenstelling tot bij het EdS-model, in modellen met een kosmologische constante de verhouding tussen afstanden en snelheden op zeer grote afstand verandert. Dat is ook precies de manier waarop de versnelling is geconstateerd!
Dit alles leidt tot de conclusie dat we over de snelheid van uitdijing kunnen zeggen dat deze op afstanden van enkele honderden tot duizenden Mpc gelijk is aan 71 km/s/Mpc. Voor kleinere afstanden kun je die formule niet gebruiken omdat lokale ("peculiaire") snelheden dan verhoudingsgewijs een te grote rol spelen. En voor grotere afstanden kunnen we de formule ook niet gebruiken omdat dan het effect van de kosmologische constante niet meer te verwaarlozen is. We kunnen daarover echter geen nauwkeurige uitspraak doen omdat de waarde van de kosmologische constante nog niet voldoende bekend is. Het op wiki gerefereerde artikel van Carmeli en Kuzmenko, waaruit de waarde 10^-52/m² afkomstig is, is zeker niet het definitieve antwoord.
(Lees meer...)
Bronnen:
WimNobel
9 jaar geleden
erotisi
9 jaar geleden
Ik begrijp die 10^-52/m² niet zo goed. Hoe drukt zich dat uit in km per uur? Dus stel ik neem even aan dat het universum 60 miljard lichtjaar is groot is. Kun je dan een berekening maken met welke snelheid de sterren op die afstand zich van ons verwijderen. En moet ik die kosmologische constante net zo zien als de relativiteitstheorie die voor normale snelheden niet zo van belang is maar voor hele grote (
WimNobel
9 jaar geleden
De formule voor de kc, zoals gebruikt in de veldvergelijking voor de zwaartekracht, is: Λ = 8π (G/c²)ρvac (zie engelse wiki). Met G de gravitatieconstante, c de lichtsnelheid en ρvac de druk van het vacuüm. Als je de dimensies uitrekent kom je inderdaad uit op m^-2. Maar wat ik me daarbij moet voorstellen zou ik ook niet weten.
Omdat de vacuümdruk uniform verdeeld is zal die inderdaad ook op kleinere schaal aanwezig zijn maar onmeetbaar klein. Voor de beweging van sterren in ons sterrenstelsel kunnen we dus rustig de zwaartekrachtswet zonder kc gebruiken.
Maar hoe je nu met een bepaalde veronderstelde waarde van de kc snelheden aan de rand van het heelal kunt uitrekenen, daarover tast ik ook nog in het duister.
erotisi
9 jaar geleden
Ik heb er nog eens over nagedacht, maar toch begrijp ik die kc nog niet zo goed. Waarom is de kosmologische constante kc nodig? De uitdijing van het heelal gebeurde igv de Hubbleconstante door de oerknal. En als de materie 'verdund' wordt zal die oerkracht 'gewonnen' hebben over de zwaartekracht van de materie. Maar waarom is er dan toch nóg een kracht van de kc nodig (vacuumenergie/virtuele deeltjes?) om die extra boost voor versnelling te geven, ipv dat de oerkracht volstaat? Immers de zwaartekracht neemt af met het kwadraat van de afstand en als die oerkracht nu als zover verwijderd is zal deze de zwaartekracht van de steeds verder weg liggende materie minder voelen. Steeds minder en minder tot hij zijn eigen weg kan gaan. En was de Sitter al niet tot de conclusie gekomen dat er een versnelde uitdijing kon plaatvinden zonder dat hij hiervoor een kc of andere kracht aan toevoegde. Wat is er inmiddels ontdekt dat er wel voor noopte om de kc kracht in te voeren?

Andere antwoorden (1)

De kosmologische constante is niet van belang voor de snelheid van de uitdijing van het heelal. Deze bepaalt of het heelal open, vlak of gesloten is. Ofwel dat het voor altijd blijft uitdijen, of dat het uitdijen ooit bijna stopt maar nooit helemaal, of dat het weer ineenstort.

Met welke snelheid het uitdijt is niet eenduidig te beantwoorden omdat dat van de afstand tussen de punten waar je wilt meten afhangt. Hoe verder twee punten uit elkaar liggen hoe sneller ze zich van elkaar verwijderen. Vandaar dat er gesproken wordt over kilometer per seconde per megaparsec. Je moet het aantal megaparsecs tussen 2 punten weten om te weten hoeveel kilometer het per seconde is.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
erotisi
9 jaar geleden
Je zegt dat de kosmologische constante niet van belang is voor de snelheid van de uitdijing.
Maar ik lees het volgende op Wikipedia:"Dit veranderde echter toen men in 1998 ontdekte dat de uitdijing van het heelal niet vertraagde maar versnelde. Een dergelijk gedrag kan eigenlijk alleen door een kosmologische constante verklaard worden". Hoe moet ik die aanhaling dan begrijpen in het licht van jouw antwoord?
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Omdat de kosmologsiche constante dan een waarde heeft die een open (dus uitdijend) heelal aangeeft. Je haalt twee dingen door elkaar. De eigenschap of het heelal open, vlak of gesloten is. Dit wordt bepaald door de kosmologische constante. En de snelheid van de uitdijing die wordt bepaald door de Hubbleconstante.
WimNobel
9 jaar geleden
Nee dat klopt niet hoor. De gemiddelde dichtheid bepaalt in een Einstein-de Sitterheelal of het open of gesloten is. In zo'n heelal wordt de kosmologische constante 0 verondersteld. Er is dan altijd sprake van een vertraging van de uitdijing. De vraag is dan of de dichtheid groot genoeg is om de uitdijing geheel te stoppen.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding
+