Terug in de tijd kijken.

[sluys]

@sluys; je geeft aan dat de roodverschuiving optreed door het uitdijen van de ruimte. Klinkt logisch. Als licht deze invloed ondergaat, hoe zit dat dan met vaste stoffen? Of is het zo dat de uitdijing alleen grip heeft op de golfstructuur van het licht?

Het geldt niet zozeer speciaal voor een lichtgolf, maar voor de ruimte waarin de lichtgolf zich bevindt. Aangezien er geen enkele kracht binnen zo'n lichtgolf is die probeert de zaak bij elkaar te houden, dijt de lichtgolf 'gewoon' mee met de ruimte. Als het heelal tweemaal zo groot is geworden gedurende de tijd dat het licht onderweg was, is de golf mee uitgerekt en zal de golflengte bij aankomst dus een factor 2 groter zijn dan bij vertrek.

Hetzelfde geldt niet voor vaste stoffen, en zelfs niet voor 'losse' structuren zoals sterrenstelsels. In die gevallen is de molecuulbinding, respectievelijk de zwaartekracht sterk genoeg om het effect van de uitdijing tegen te gaan. Materiele objecten dijen dus (over het algemeen) niet mee uit met het heelal. Dit is bijvoorbeeld ook de reden waarom de Andromedanevel en ons Melkwegstelsel naar elkaar toe bewegen: ze trekken elkaar voldoende aan om niet uit elkaar te bewegen door de uitdijing, maar naar elkaar toe door de zwaartekracht.

Het dopplereffect, het algemene geval van die roodverschuiving, is iets wat optreedt als een golf vertrekt vanuit een bewegende bron. Het heeft niets te maken met de stof die de golf uitzendt.

Dat is zeker waar, maar in dit geval is de oorzaak van de roodverschuiving principieel anders: het heelal wordt groter, daardoor rekken de lichtgolven uit en hierdoor zien we ze roodverschoven. Het licht van een zich verwijderende bron is ook roodverschoven, op exact dezelfde manier, maar om een andere reden: de bron is ook werkelijk in beweging. Hier lijkt de bron in beweging door de roodverschuiving, maar dat is dus niet het geval. Zo'n sterrenstelsel zit op een vaste plaats in het heelal en dijt met de ruimte mee uit, zonder (al te veel) door de ruimte te bewegen.

[Veertje]

De uitdij-snelheid van het heelal is niet begrensd door de lichtsnelheid. Niets kan sneller dan het licht, dat is waar, maar uitdijing is niet 'iets'. Het zijn niet de sterren die van elkaar vandaan bewegen, het is de ruimte zelf die groter wordt.

Mag je dan eigenlijk wel spreken van een uitdij-snelheid? Immers, om van snelheid te mogen spreken moet er toch iets bewegen, of denk ik nu te simpel?

[G]

@sluys;Dank voor de uitleg.

Toch nog een vraagje:

Je geeft aan dat de golflengte van het licht mee uitdijt. Hoe moet ik dat zien? Heeft de ruimte "grip" op het licht. Zo ja... is het dan ook zo dat ruimte een structuur heeft.

Er is op het forum al meerdere malen verteld over de balon analogie. Vanuit dat beeld is het eenvoudig je het bovenstaande voor te stellen. Echter, als ruimte "slechts" ruimte is en alleen facilitieerd, hoe kan het dan fisiek invloed hebben op de golflengte van het licht?

De frequentie van een geluidsgolf in een uitvloeiend medium zal hetzelde effect ondergaan als wat jij beschreef. Dit omdat de golf effectief met het medium meebeweegt. Een geluidsgolf in een continue langer worden zwembad (waar water bijgevoegd wordt) zal dit effect niet ondergaan.

Wat ik hier duidelijk probeer te maken is, dat ruimte volgens jouw uitleg dus opgerekt wordt, er komt geen ruimte bij... klopt dat?

[Rov]

Ik heb de hele discussie niet meegevolgd, maar ik wil wel een antwoord proberen te geven als het mag.

Mag je dan eigenlijk wel spreken van een uitdij-snelheid? Immers, om van snelheid te mogen spreken moet er toch iets bewegen, of denk ik nu te simpel?

Je hebt twee objecten (sterrenstelsel, sterren, whatever) en de "ruimte" ertussen wordt groter/dijt uit. Dus de afstand is afhankelijk van de tijd. Er is dus een snelhied die een maat is voor het uitdijen.

Toch nog een vraagje:

Het begrip ruimte staat bij mij los van het dopplereffect. De ruimte dijt uit en het licht dat vertrekt vanuit een ster zal ons doen denken dat die ster van ons af beweegt omdat we weten uit wat voor materiaal/elementen die ster bestaat en omdat we de frequenties kennen van de straling van elk element. Als nu blijkt dat de golflengte van de straling (die in verband staat met de frequentie,

\( \lambda = \frac{v}{f}\)

) groter of kleiner is dan de golflengten die we zouden moeten waarnemen, dan kunnen we daar uit besluiten dat die ster zich van ons afbeweegt/naar ons toe beweegt afhankelijk van de waargenomen frequentie.

[G]

Dat begrijp ik, echter is dit geen antwoord op mijn vraag.

Al zie je het dopplereffect los van het begrip ruimte. Het is in mijn optiek onvoldoende om te zeggen de ruimte dijt uit en dus vergroot de golflengte zich.

Constateren is één... maar hoe verklaar je dit?