Back to frontpage
Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoe verhoudt zich de isotropie met de versnellende uitdijng van het heelal?

Bij het kosmologisch principe wordt gesteld dat het heelal isotroop is. Isotroop betekent dat het heelal er voor een waarnemer in elke richting hetzelfde uitziet. Dat blijkt dan voornamelijk uit de kosmische achtergrondstraling.

Maar de uitdijing van het heelal blijkt ten eerste veel sneller te gaan. Is dat dan juist niet een teken van anisotropie? Immers de sterrenstelsel liggen dan toch steeds verder uit elkaar. Bovendien is het toch vreemd dat de achtergrondstraling isotroop is maar de sterrenstelsels door de snellere uitdijing dan niet, hoe kan dat?

Bovendien, geldt de isotropie alleen voor het waarneembare heelal of wordt veronderstelt dat het gehele heelal isotroop is?

erotisi
9 jaar geleden
1.5K

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

Het beste antwoord

De uitdijing van het heelal is niet in tegenspraak met het beginsel van de isotropie of met het kosmologisch principe. Maar wel met het versterkt kosmologisch principe. Of het heelal daarbij versneld of vertraagd uitdijt maakt geen verschil.
In een (al dan niet versneld) uitdijend heelal kan het heelal er nog steeds voor één bepaalde waarnemer op één bepaald moment in alle richtingen hetzelfde uitzien. Dat is de betekenis van isotropie. Daarnaast is volgens het kosmologisch principe het heelal homogeen. Dat wil zeggen dat een andere waarnemer op een andere plaats, maar wel op dezelfde kosmologische leeftijd, globaal dezelfde eigenschappen van het heelal waarneemt.
Er zijn sterke aanwijzingen dat het zichtbare heelal homogeen is. Maar dat zou kunnen komen door de inflatie vlak na de oerknal, waardoor gebieden met andere globale eigenschappen ver buiten onze waarnemingshorizon zijn komen te liggen. Het gehele heelal hoeft daarom niet homogeen te zijn maar waarschijnlijk wel nog steeds isotroop.
Niet alleen de kosmische achtergrondstraling, maar ook de verdeling van sterrenstelsels is in een (al of niet versneld) uitdijend heelal isotroop. Immers, op enig moment is de tussenruimte tussen stelsels in één richting gezien gelijk aan de tussenruimte tussen stelsels in een andere richting gezien.
Als je naast homogeniteit en isotropie eist dat het heelal er ook op alle tijdstippen hetzelfde uitziet, dan heb je te maken met het versterkt kosmologisch principe. Aan deze voorwaarde voldoet het Steady State model van Fred Hoyle, in de vorige eeuw de grote tegenhanger van de Big Bang theorie. Dit model wordt tegenwoordig niet meer serieus aangehangen omdat het de kosmische achtergrondstraling en de verhouding tussen waterstof en helium niet kan verklaren.
Het momenteel populaire model met versnelde uitdijing door donkere energie, maar ook de Einstein-de Sittermodellen, die uitgaan van een aantrekkende zwaartekracht zonder kosmologische constante en dus zonder versnelde uitdijing, voldoen niet aan het versterkt kosmologisch principe.
(Lees meer...)
WimNobel
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Hoi Wim, Mijn intuitie zegt dat, als de wet van behoud van materie/energie geldt,
de uitzettingssnelheid van het heelal zou moeten afnemen, als we uitgaan van de big bang: er is immers uit energie massa ontstaan en die veroorzaakt zwaartekracht. Te simpel geredeneerd? En als je uitgaat van de Big Bang, houdt dat dan ook in dat het heelal niet oneindig groot kan zijn (als het uitzet, moeten de afmetingen toenemen en zo' n uitspraak is bij een oneindige grootte zinloos). Graag reactie!
WimNobel
9 jaar geleden
Uitgaande van de Big Bang, die het heelal een initiële uitdijingssnelheid geeft, en de zwaartekracht, die alleen aantrekkend werkt, moet je tot de conclusie komen dat de uitdijingssnelheid afneemt. Met de wet van behoud van materie/energie kunnen we vervolgens concluderen dat de dichtheid in het heelal afneemt. Dat is bijvoorbeeld niet het geval in het Steady State model, waarbij er geen Big Bang geweest is en de verdunning van de materie door de uitdijing wordt gecompenseerd door de vorming van nieuwe materie/energie uit het niets. Immers, met alleen verdunning zou het "versterkt kosmologisch principe" worden aangetast.
De Big Bang theorie houdt overigens niet in dat het heelal eindig is. Het is wiskundig voorstelbaar dat de schaalgrootte op iedere plaats en op ieder moment toeneemt, terwijl het heelal toch oneindig groot is en altijd geweest is. Ik hoor en lees vaak dat het heelal zeer veel groter is dan het zichtbare heelal maar toch wel eindig. M.i. is die laatste toevoeging niet te onderbouwen. Bij mijn weten is er geen manier om vast te stellen of het heelal eindig of oneindig is en moeten we beide mogelijkheden openhouden.

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
+