Het uitdijende heelal

[joren]

hallo,

Ik ben vandaag begonnen met lezen in "Het uitdijende heelal" van Alan Guth (is dit trouwens een goed boek?).

Hierin staat op dat in een artikel van Georges Lemaître dat voornoemde handelt over een model voor een gesloten heelal en in de noten staat dat dat zijn model nauw samenhangt met het statische model van Einstein met dat kleinde zetje naar buiten(als gevolg van eventuele fluctuaties). Maar het statische model van Einstein met een klein zetje naar buiten gaat toch onbeperkt uitdijen en is dus geen gesloten heelal meer. Trek ik een foute conlusie of is er toch geen nauwe samenhang tussen beide modellen.

Dan heb ik nog 1 vraag, Wat is de oorzaak van de uitdijïng van het heelal? Als het een gesloten heelal zou zijn zou ik nog kunnen aannemen dat de oerknal de oorzaak is en dat de zwaartekracht de uitdijïng afremt om het heelal uiteindelijk terug te laten instorten. Maar in het geval van een open heelal (steeds versnellend uitdijïng) heb ik geen idee wat heirvan de oorzaak zou kunnen zijn.

Bij voorbaat bedankt.

[Hallo1979]

het uitdijen wordt veroorzaakt door de cosmologische constante. en zo vaag als dat klinkt, zo ver is het onderzoek hiernaar gevorderd. Het blijkt namelijk, dat om het huidige heelal te verklaren je in bepaalde vergelijkingen van de relativiteitstheorie een cosmologische constante nodig hebt.

Volgens die theorie bestaat het heelal uit de volgende dingen:

straling: 0.004 %belangrijk in het hele vroege heelal

materie: 30 % waarvan 23% donker dit werd later belangrijk

kromming van de ruimte: blijkt afwezig te zijn

en cosmologische constante: 70% dit is nu de dominerende factor. en deze constante zorgt voor versnelde uitdijing. Men weet niet waar de energie vandaan komt voor de uitdijing, vandaar dat het donkere energie wordt genoemd. Gedacht wordt aan de vacuumenergie, die gelijk blijft hoe je de ruimte ook uitrekt.

ook wordt gedacht aan hele speciale velden die door het hele heelal lopen, al zou zo'n veld variatie over grote afstand moeten vertonen en dat is nog niet waargenomen.

waar komt het op neer: we weten dat we slechts 6% van alle energie kunnen verklaren. van 23% weten we dat het materie is maar wat voor... en van 70% weten we niet eens wat het is, alleen dat het er is.

[kotje]

Hallo1979 schreef:

en cosmologische constante: 70% dit is nu de dominerende factor. en deze constante zorgt voor versnelde uitdijing. Men weet niet waar de energie vandaan komt voor de uitdijing, vandaar dat het donkere energie wordt genoemd. Gedacht wordt aan de vacuumenergie, die gelijk blijft hoe je de ruimte ook uitrekt.

Ik meen dat de donkere energie toeneemt met de grote van het heelal. Als trouwens het heelal uitdijt wordt het vacuum groter en daar donkere energie vacuumenergie is moet dus ook de donkere energie toenemen. Hoe dit mogelijk is weet ik ook niet. Daar de donkere energie de zwaartekracht tegenwerkt krijgen we dus een versnelde uitdijing.

[eendavid]

Kotje, zullen we proberen onze posten wetenschappelijk te onderbouwen, eerder dan 'ik meen'? Alleszins heeft de versnelling niets te maken met een veranderende donkere energie (kijk de wiskunde van elke stanaardbehandeling van kosmologie er maar op na). Ik denk dat de berekening van de vacuümenergie voorlopig niet al te serieus moet worden genomen (ze leidt ook tot een energie die vele orden te groot is): het is nogal evident dat hiervoor met kwantumgravitatie gewerkt moet worden. Ik weet niet vanuit welke context Hallo1979 de uitspraak van uitrekkingsonafhankelijkheid gedaan heeft, en zou het interessant vinden dit nader uitgelegd te zien.

[kotje]

eendavid schreef:

Alleszins heeft de versnelling niets te maken met een veranderende donkere energie

Kijk hier

Ik heb alleen het woordje veranderende toegevoegd, omdat blijkt dat de versnelling toeneemt. Misschien een wetenschappelijk foutje van mij.

[eendavid]

omdat blijkt dat de versnelling toeneemt.

bron? Ik ben enkel op de hoogte van een toenemende expansiesnelheid ('een versnelling' dus).

[kotje]

eendavid schreef:

bron? Ik ben enkel op de hoogte van een toenemende expansiesnelheid ('een versnelling' dus).

Ik heb ergens gelezen dat men experimenteel vastgesteld heeft dat de expansieversnelling toeneemt. Het was een ernstige bron. Spijtig genoeg kan ik mij die bron niet meer herinneren. Maar dit komt misschien nog.

[kotje]

Mijn bron komt niet van internet.

Ik heb even gegoogled.

Kijk hier. In het begin staat: Zou de komende miljarden jaren steeds sneller kunnen gaan...

Ik interpreteer hier ,volgens de uitleg dat men geeft, dat de versnelling versnelt?

[eendavid]

Wat ik vermoedde dus: 'de uitdijiing zou steeds en steeds sneller kunnen gaan'. Een versnelling dus, geen toenemende versnelling, geen versnellende versnelling...

[Phys]

Kotje, jij als natuurkundige haalt uit "steeds sneller" toch "versnelling" (verandering/toeneming van snelheid)?

[kotje]

Phys schreef:

Kotje, jij als natuurkundige haalt uit "steeds sneller" toch "versnelling" (verandering/toeneming van snelheid)?

Ik bedoel werkelijk dat de versnelling niet constant is maar toeneemt met de tijd. Spijtig dat ik de bron niet terugvind, ik ben zeker dat daarin staat dat men daar experimenteel (sterke vermoedens) voor gevonden heeft. Dat zou goed overeenkomen met uitdijing heelal. Groter vacuum grotere donkere energie grotere versnelde uitdijing. De donkere energie moet daarom ook niet overeenkomen met nulpuntsenergie vacuum, die bij berekening veel te groot zou uitvallen, maar een nog onbekende vorm van energie.

[Hallo1979]

Kotje, zullen we proberen onze posten wetenschappelijk te onderbouwen, eerder dan 'ik meen'? Alleszins heeft de versnelling niets te maken met een veranderende donkere energie (kijk de wiskunde van elke stanaardbehandeling van kosmologie er maar op na). Ik denk dat de berekening van de vacuümenergie voorlopig niet al te serieus moet worden genomen (ze leidt ook tot een energie die vele orden te groot is): het is nogal evident dat hiervoor met kwantumgravitatie gewerkt moet worden. Ik weet niet vanuit welke context Hallo1979 de uitspraak van uitrekkingsonafhankelijkheid gedaan heeft, en zou het interessant vinden dit nader uitgelegd te zien.

tja dat kan niet verder onderbouwen dan alleen te zeggen, dat uitgerekte ruimte niet 'ijler' is dan niet uitgerekte ruimte. Ik bedoel als je de ruimte van 1 m3 zeg maar oprekt tot 2m3 dan heeft volgens mij die 2m3 nog steeds dezelfde vacuumsenergie per m3 het is niet zo dat het 1/2 keer die energie wordt per m3. dat is een probleem, want dan zou er energie worden gecreerd... tja ik begeef me op de grenzen van mijn kennis, maar dit is machtig interessante materie. zal er eens op nalezen en een wat preciezere verhandeling van geven. (als ik tijd heb ergens)

feit is dat de cosmologische constante niet verandert met de uitdijing, vandaar ook constante, en er is waarschijnlijk niets om het te stoppen. datt is dan ook het rare van dit alles. Juist omdat het een constante is is het nu zo machtig, maar hoe kan een constante uitdijing aandrijven? kost oprekken van ruimte energie? volgens mij niet.

[eendavid]

Zolang je werkt in minkowski kwantumvelden, begrijp ik niet hoe je dat ijler wil zien. : je hebt gewoon een zeker volume, en in een vast volume wordt de nulpuntsenergie gedicteerd door wetten, die voor 1 volume 1 getal voorspellen. Dit betekent dat bij expansie de nulpuntsenergie binnen de waarnemingshorizon alleen maar kan toenemen. Maar nogmaals, voor mij is het beantwoorden van deze vraag met minkowski kwatumvelden een beetje zoals met speciale relativiteit de baan van een deeltje in de buurt van een zwart gat beschrijven. Indien je met andere theorieën redeneert kunnen deze best expliciet aangeduid worden.

Om op je laatste vraag te antwoorden: je kan geen energie toekennen aan gravitatievelden. Dus je kan je vraag vanuit relativistisch oogpunt gewoon niet stellen.