Verwarring rond de Big Bang

[Professor Puntje]

In dit topic wil ik een aantal vragen rond de Big Bang stellen die na het lezen van diverse topics bij mij opkomen. Om te beginnen:
 
1. Beschrijft de ART ook hoe het buiten ons waarneembare heelal met de ruimte en tijd gesteld is?

[Michel Uphoff]

Alles dat buiten de event horizon ligt kan en zal volgens de huidige stand van de wetenschap ons per definitie nimmer bereiken of beïnvloeden. Wat kosmologen betreft ligt alles dat enige fysische betekenis voor ons kan hebben nu binnen die event horizon. Ook de Art kan dus niets beschrijven dat achter die onbereikbaarheid ligt, of dat de daar geldende natuurwetten, materie, ruimte of tijd betreft maakt niet uit.
 
We kunnen wel speculeren. Als we er van uitgaan van het kosmologisch principe (isotropie, homogeniteit) zich ook achter de event horizon voortzet, dan kunnen we het waarschijnlijk vinden dat er achter die grens een heelal dat dan veel moet lijken op het onze zou kunnen zijn.
Maar - even speculatief - we kunnen ons ook voorstellen dat die isotropie en homogeniteit een lokaal verschijnsel is in een verder oneindig groot heelal met allerhande verschillen per locatie. Zo zouden er dan gebieden kunnen zijn met een veel grotere dichtheid dan hier; op zich complete fysisch betekenisvolle universums met hun eigen event horizon die aan het instorten zijn tot een singulariteit en waar lokaal ruimte en tijd op zullen houden te bestaan.
Het is ook voorstelbaar, dat (hoewel de huidige metingen er niet op wijzen) 'het' heelal niet veel groter is dan de 93 miljard lichtjaar die we nu op grond van de particle horizon hebben gemeten; een soort black hole van onvoorstelbaar grote afmetingen waarbinnen wij leven, waarin ruimte en tijd anders zijn ingericht dan de eventuele 'nietsheid daarbuiten'.
 
Er is zelfs niets in te brengen tegen een zelfstandig universum als deel van 'het' universum waarin andere natuurconstanten of -wetten gelden, net zo zeer dat er niets is dat daar op wijst.
 
Er werkelijk iets met zekerheid over weten, meten, vaststellen zal volgens de huidige kennis nimmer lukken. En daarom beperkt de wetenschap zich tot het waarneembare heelal.

[Professor Puntje]

2. Kunnen er ook waarnemers zijn die deels ons waarneembare heelal waarnemen en deels het voor ons niet waarneembare heelal?

[Michel Uphoff]

Als jij op een planeet in de Andromedanevel woont en ik hier, dan  ligt jouw event horizon iets anders en je zou in theorie iets kunnen waarnemen aan de rand van jouw universum dat ik niet kan waarnemen, terwijl jouw en mijn heelal voor het overgrote deel overlappen. Andersom geldt dat mijn event horizon ook 2,5 miljoen lichtjaar verschoven is, en ik aan de rand dingen kan waarnemen die jij nimmer zal zien.

[Professor Puntje]

Stel nu eens dat de natuurwetten buiten onze waarnemingshorizon anders zijn dan erbinnen, dan zou de waarnemer in de Andromedanevel mogelijk een "breuklijn" binnen het voor hem waarneembare heelal aantreffen waarlangs de natuurwetten veranderen. Er is - voor zover ik weet - niets dat op het bestaan van dergelijke breuklijnen wijst. Zij vormen bovendien een nodeloze complicatie. De meest logische positie is daarom om voorlopig aan te nemen dat die breuklijnen niet bestaan. Langs die lijn voort redenerend kun je een lappendeken of keten vormen van gedeeltelijk overlappende "waarneembare heelalen" waarbij de opeenvolgende denkbare waarnemers steeds in elkaars waarneembare heelal wonen.

3. Is er een grens aan dat deel van het universum waarvan het (op basis van bovenstaande redenering) aannemelijk is dat er dezelfde natuurwetten gelden als in ons waarneembare heelal?

[Michel Uphoff]

waarbij de opeenvolgende denkbare waarnemers steeds in elkaars waarneembare heelal wonen.

 
Ik vermoed dat je hiermee denkt de kosmologische horizonnen te kunnen slechten? A geeft info aan B, en die aan C. C ontvangt dan informatie van A, terwijl A zich buiten zijn horizon bevindt. Zo redenerend slechten we elke horizon door een hele keten op deze manier op te zetten. Als dat jouw bedoeling is moet ik je teleurstellen, want dat gaat niet lukken.

[Professor Puntje]

Mijn redenering vereist niet dat er informatie wordt doorgegeven, enkel dat geen van de waarnemers binnen zijn waarneembare heelal een breuklijn aantreft waar de natuurwetten veranderen.

[Michel Uphoff]

Ik zie nog niet welke kant je met jouw redenering op wilt.
 
Stel dat een van de waarnemers een dergelijke anisotropie waarneemt, hoe zou een andere waarnemer die zich buiten de waarnemingshorizon van de eerste bevindt daar dan ooit iets van kunnen merken/weten?

[Professor Puntje]

Kort gezegd komt het hier op neer:
 
- Er is geen reden om aan te nemen dat er ergens in het universum een denkbare waarnemer een breuklijn zal aantreffen waar de natuurwetten veranderen.
 
- Als iedere plaats in het universum via een lappendeken of keten van deels overlappende waarneembare heelallen uitgaande van ons waarneembare heelal te bereiken is moeten overal in het universum de zelfde natuurwetten gelden als bij ons tenzij er in minstens één waarneembaar heelal een breuklijn loopt waar de natuurwetten veranderen.
 
- Dus is er geen reden om aan te nemen dat ergens in het universum andere natuurwetten gelden dan in ons waarneembare heelal.

[shimmy]

Er is ook geeen rede om aan te nemen dat die breuklijn er niet is.

Als jij in een bootje dobbert en tot aan de horizon alleen water ziet weet je niks over het bestaan van land. Als je heel in de verte een ander in een bootje ziet kan je niet weten of hij ook alleen water ziet of vlak naast een eiland ligt.

[Professor Puntje]

Er is ook geeen rede om aan te nemen dat die breuklijn er niet is.

Als jij in een bootje dobbert en tot aan de horizon alleen water ziet weet je niks over het bestaan van land. Als je heel in de verte een ander in een bootje ziet kan je niet weten of hij ook alleen water ziet of vlak naast een eiland ligt.

 
Door het aannemen van dingen waar niets op wijst open je de Doos van Pandora. Dat is dan geen wetenschap meer, maar op zijn best speculatieve filosofie. Er is geen garantie dat we het juist hebben wanneer we aannemen dat zaken in het universum elders de zelfde wetmatigheden volgen als in ons waarneembare heelal, maar het is wel de best mogelijke gok. In feite is heel de wetenschap erop gebaseerd dat de minuscule fractie van de wereld die wij waarnemen kenmerkend is voor wat wij door welke oorzaak dan ook niet waarnemen. Je kunt dat dwaas noemen, maar een betere optie is er niet. Ik zie niet hoe je aan willekeur kunt ontkomen wanneer je bij het invullen van zaken die je niet waarneemt aan je fantasie de vrije loop laat....

[shimmy]

Een aaname doen over iets waar je geen enkele informatie over kunt beschikken is ook geen wetenschap en is eveneens niets meer dan speculatie. Het lijkt me dat het voorlopig een betere optie is om te onderkennen dat je niks kunt zeggen over de wereld achter de horizon.

[Michel Uphoff]

Als iedere plaats in het universum via een lappendeken of keten van deels overlappende waarneembare heelallen uitgaande van ons waarneembare heelal te bereiken is

 

Wat niet het geval is. Daarop doelde ik dan ook met mijn ABC redenering:

 

Image1 827 keer bekeken

 

Laten we in een sterk vereenvoudigd statisch model veronderstellen dat het heelal 14 miljard jaar oud is. Licht kan in die tijd dus 14 miljard lichtjaar afleggen, en dat vormt de horizon voor zowel A (rode cirkel) als B (blauwe cirkel). Ze nemen alles in het gele gebied gemeenschappelijk waar. Laten we de afstand A-B op 12 miljard lichtjaar zetten. Alle informatie van B naar A doet er dan 12 miljard jaar over, dus ontvangt A van B informatie van 12 miljard jaar geleden, en toen was het heelal slechts 2 miljard jaar oud. Op dat moment in het verleden was de horizon slechts 2 miljard lichtjaar van B verwijderd en kon B alleen informatie vergaren die maximaal 2 miljard lichtjaar van hem verwijderd was (kleine grijze cirkel), waardoor er nimmer informatie bij gezeten kan hebben die van buiten de horizon van A vandaan kwam.

 

In een versneld expanderend heelal gelden soortgelijke maar wat complexer regels.

[Professor Puntje]

Communicatie tussen de waarnemers is niet nodig. Mijn redenering is even goed (of slecht) wanneer de waarnemers niet eens van elkaars bestaan zouden weten.

[Michel Uphoff]

Het gaat niet om communicatie, maar om fysische betekenis. Aangezien niets sneller kan dan licht waarvoor die horizon geldt, is dat dus ook het geval voor iedere denkbaar event achter die horizon. Al blaast het heelal zich daar op in een ongekend inferno of verdwijnt het in een giga black hole of lopen daar in de oneindigheid duplicaten van ons rond of staan de natuurwetten daar op hun kop; het doet er allemaal niet toe want het is nimmer waarneembaar en wij zijn daar nimmer door te beïnvloeden.

Over de event horizon heen proberen te redeneren is best leuk, maar in de aard van de zaak wetenschappelijk zinloos.