Waarom moet het heelal krimpen door zwaartekracht?

[virtlink]

Veel mensen gaan er tegenwoordig van uit dat het heelal oneindig groot is. Waarom gaan de natuurkundigen er dan van uit dat het heelal zal krimpen onder de invloed van de zwaartekracht die de massa op elkaar uitoefent? Want in een oneindig heelal is de invloed van de zwaartekracht uit alle richtingen toch (nagenoeg) gelijk? En dus zal het heelal zo blijven als het is.

Een gerelateerde vraag die ik ook heb: we zitten met onze aarde in een melkwegstelsel, in één van de armen. Dat melkwegstelsel draait, en de middelpuntvliedende kracht slingert ons bijvoorbeeld uit het melkwegstelsel (door de grootte ervan, relatief langzaam). Zou de waargenomen roodverschuiving in het licht van de ons omringende sterren kunnen komen doordat de sterren verder van ons vandaan gaan door die middelpuntvliedende kracht?

[Sybke]

Zou de waargenomen roodverschuiving in het licht van de ons omringende sterren kunnen komen doordat de sterren verder van ons vandaan gaan door die middelpuntvliedende kracht?

Hoe verlaar je dan, hoe verder je kijkt hoe meer roodverschuivng?

[Antoon]

Veel mensen gaan er tegenwoordig van uit dat het heelal oneindig groot is. Waarom gaan de natuurkundigen er dan van uit dat het heelal zal krimpen onder de invloed van de zwaartekracht die de massa op elkaar uitoefent? Want in een oneindig heelal is de invloed van de zwaartekracht uit alle richtingen toch (nagenoeg) gelijk? En dus zal het heelal zo blijven als het is.

Een gerelateerde vraag die ik ook heb: we zitten met onze aarde in een melkwegstelsel, in één van de armen. Dat melkwegstelsel draait, en de middelpuntvliedende kracht slingert ons bijvoorbeeld uit het melkwegstelsel (door de grootte ervan, relatief langzaam). Zou de waargenomen roodverschuiving in het licht van de ons omringende sterren kunnen komen doordat de sterren verder van ons vandaan gaan door die middelpuntvliedende kracht?

het is waarschijnlijker dat het helal niet oneindig is. de meest belovende theörie (die het meest word geaccepteerd) is nog steeds die van de Big bang. met een eindig groot helal.

of de zwaartekracht op groteafstand nog steeds een aan trekkende kracht is, is maar de vraag. Einstein bedacht rond 1915 de cosmologische constante, die als gevolg zou hebben dat het heelal steeds groter en groter word, het nauwe weet ik er niet van.

[virtlink]

Hoe verlaar je dan, hoe verder je kijkt hoe meer roodverschuivng?

Dus we kunnen veel verder kijken dan ons eigen melkwegstelsel?

het is waarschijnlijker dat het helal niet oneindig is. de meest belovende theörie (die het meest word geaccepteerd) is nog steeds die van de Big bang. met een eindig groot helal.

of de zwaartekracht op groteafstand nog steeds een aan trekkende kracht is, is maar de vraag. Einstein bedacht rond 1915 de cosmologische constante, die als gevolg zou hebben dat het heelal steeds groter en groter word, het nauwe weet ik er niet van.

Dus ergens is de muur van het heelal? Een wand waar je niet doorheen kan?

[kotje]

Virtlink schreef:

Dus ergens is de muur van het heelal? Een wand waar je niet doorheen kan?

Het heelal moet men opvatten als het oppervlak van een bol begrensd maar zonder einde. Men moet dit laatste natuurlijk uitbreiden naar de ruimtetijd maar we kunnen ons dit niet voorstellen, daarom het oppervlak van een bol.

Het laatste dat men weet is dat het heelal versneld uitdijt. De gemiddelde massadichtheid blijkt niet groot genoeg om de uitdijing door gravitatie te stoppen.

[Sybke]

Dus we kunnen veel verder kijken dan ons eigen melkwegstelsel?

Natuurlijk, en niet zo'n beetje verder ook. Hoe kunnen we anders andere sterrenstelsels zien zoals ons eigen melkwegstelsel, zoals het andromedastelsel?

Dus ergens is de muur van het heelal? Een wand waar je niet doorheen kan?

Hoe het heelal begrensd is of juist niet weet nog niemand, dus hier zul je het antwoord niet vinden.

[virtlink]

Het heelal moet men opvatten als het oppervlak van een bol begrensd maar zonder einde. Men moet dit laatste natuurlijk uitbreiden naar de ruimtetijd maar we kunnen ons dit niet voorstellen, daarom het oppervlak van een bol.

Het laatste dat men weet is dat het heelal versneld uitdijt. De gemiddelde massadichtheid blijkt niet groot genoeg om de uitdijing door gravitatie te stoppen.

Ja maar dat is nou precies mijn punt. Om het even met wat minder dimensies beter te kunnen voorstellen: stel je hebt een bol met 'sterren' erop geplakt. Die hebben allemaal een beetje zwaartekracht waarmee ze aan elkaar trekken. Kies je nu een willekeurige ster uit, dan zie je dat er van alle kanten aan wordt getrokken (want aan alle kanten vind je sterren) en dat komt omdat het oppervlak van de bol onbegrensd is. Hoe kan dan ooit de gravitatie groot genoeg zijn om het heelal te verkleinen? Of anders gezegd, hoe kunnen de 'sterren' op het oppervlak van een bol door aan elkaar te trekken de bol kleiner maken? Ze houden elkaar in evenwicht, lijkt me.

[Sybke]

Stel dat de oppervlaktespanning van een ballon de zwaartekracht voorstelt, dan kan die zeker de ballon kleiner maken. Waarom loopt een ballon anders leeg en wordt hij kleiner als hij lek is?

Maar de vergelijking van het universum met een opgeblazen ballon is niet veelzeggend zolang er geen duidelijkheid is over de vorm van het heelal.

[virtlink]

Stel dat de oppervlaktespanning van een ballon de zwaartekracht voorstelt, dan kan die zeker de ballon kleiner maken. Waarom loopt een ballon anders leeg en wordt hij kleiner als hij lek is?

Als de ballon lek is, wordt het volume van de ballon kleiner en dus het oppervlak en dus de onderlinge afstand van de 'sterren'. Maar ik snap je punt, met dat als er maar genoeg onderlinge kracht is tussen de 'sterren' ze zo de ballon kleiner kunnen forceren. Er moet dan meer kracht zijn tussen de 'sterren' dan kracht om de ballon zijn volume te laten behouden.

Maar als de zwaartekracht het heelal dus blijkbaar niet kleiner forceert, en het heelal dijt uit, betekend dat dan dat er een dimensie verder (voor een 2d oppervlak met sterren op een ballon is dat de derde dimensie, en voor de 3d ruimte de vierde dimensie, dus de dimensie van tijd) er blijkbaar zoveel kracht wordt uitgeoefend dat het volume van de ballon groter wordt?

Maar de vergelijking van het universum met een opgeblazen ballon is niet veelzeggend zolang er geen duidelijkheid is over de vorm van het heelal.

Er hoeft geen duidelijkheid te zijn over de vorm van het heelal als je een theorie kan vinden die past bij de huidige waarnemingen, want dan beschrijft die theorie automatisch de vorm van het heelal.

[Rogier]

Dus ergens is de muur van het heelal? Een wand waar je niet doorheen kan?

Nee, eindigheid (qua grootte of inhoud) en begrensdheid zijn niet hetzelfde.

[virtlink]

Nee, eindigheid (qua grootte of inhoud) en begrensdheid zijn niet hetzelfde.

Klopt dat ben ik met je eens. Maar een onbegrensd (mogelijk eindig) heelal houdt toch zichzelf in stand?

Neem bijvoorbeeld een doosje met planeetjes erin. Die planeten trekken elkaar aan, en na verloop van tijd zal er een klont planeetjes overblijven in het midden van mijn doosje. Maar als de linkerkant met de rechterkant van het doosje is verbonden, de boven met de onderkant en de voor met de achterkant, dan is er geen enkel planeetje die maar vanuit één richting trekkende krachten krijgt: alle planeetjes krijgen dan trekkende krachten vanuit alle richtingen. Dan beweegt er toch heel weinig in mijn doosje? Laat staan dat ze allemaal op één punt gaan samenklonteren, dat kan dan niet. Toch?

[kotje]

Indien men een voorstelling maakt van zaken die onze voorstelling te boven gaan dan moet men soms dingen weglaten die van belang zijn.

Dat is het voordeel van de wiskunde daar werkt men b.v. met een vier-dimensionale, vijf-dimensionale,... bol alsof het koekebrood is. Maar probeer je dit maar voor te stellen.

[gemertp]

Ik las laatst een heel mooi voorbeeld van hoe je een eindig heelal kan voorstellen, terwijl er niet ineens een grote muur aan het "eind van het heelal" is.

De vraag is simpel, wat ligt er noordelijker dan de noordpool? Dat is eenzelfde vraag van wat bestaat er buiten het heelal. En ook bij de noordpool vind je niet ineens een grote wand als je nog iets noordelijkers probeert te vinden.

[virtlink]

Mij gaat het niet meer om wat er buiten het heelal is, (dat heb ik voor mezelf al bedacht, zie Theorieforum), maar ik wil graag antwoord op de vraag of een grenzeloos heelal zichzelf niet in stand houd zoals ik hierboven heb proberen te omschrijven met dat doosje planeten.

Neem bijvoorbeeld een doosje met planeetjes erin. Die planeten trekken elkaar aan, en na verloop van tijd zal er een klont planeetjes overblijven in het midden van mijn doosje. Maar als de linkerkant met de rechterkant van het doosje is verbonden, de boven met de onderkant en de voor met de achterkant, dan is er geen enkel planeetje die maar vanuit één richting trekkende krachten krijgt: alle planeetjes krijgen dan trekkende krachten vanuit alle richtingen. Dan beweegt er toch heel weinig in mijn doosje? Laat staan dat ze allemaal op één punt gaan samenklonteren, dat kan dan niet. Toch?

Als het antwoord Ja is, waarom hoor ik de wetenschappers dan toch altijd over de zwaartekracht als factor die de grootte van het heelal bepaalt?

[wannes]

Mij gaat het niet meer om wat er buiten het heelal is, (dat heb ik voor mezelf al bedacht, zie Theorieforum), maar ik wil graag antwoord op de vraag of een grenzeloos heelal zichzelf niet in stand houd zoals ik hierboven heb proberen te omschrijven met dat doosje planeten.

Neem bijvoorbeeld een doosje met planeetjes erin. Die planeten trekken elkaar aan, en na verloop van tijd zal er een klont planeetjes overblijven in het midden van mijn doosje. Maar als de linkerkant met de rechterkant van het doosje is verbonden, de boven met de onderkant en de voor met de achterkant, dan is er geen enkel planeetje die maar vanuit één richting trekkende krachten krijgt: alle planeetjes krijgen dan trekkende krachten vanuit alle richtingen. Dan beweegt er toch heel weinig in mijn doosje? Laat staan dat ze allemaal op één punt gaan samenklonteren, dat kan dan niet. Toch?

Als het antwoord Ja is, waarom hoor ik de wetenschappers dan toch altijd over de zwaartekracht als factor die de grootte van het heelal bepaalt?

de cosmologische constante is door einstein ingevoerd omdat zelfs een oneindig heelal niet statisch kan blijven onder invloed van de zwaartekracht, dus wat je suggereert klopt niet