sciencetalk

Bladerunner schreef: ↑di 24 mei 2022, 04:54
Ook zou het betekenen dat als de tijd een fractie na de big bang daadwerkelijk trager ging alle elementaire deeltjes andere eigenschappen hadden want als 3 quarks plus het gluon dichtbij elkaar komen vormen ze een proton of neutron en waarom zou de 'koppeling' van die quark deeltjes daar langer over doen? Het zou betekenen dat alle processen van creatie en vernietiging extreem traag verliepen terwijl een elektron en positron direct verdwijnen bij contact.

Dit alles gebeurt dus niet want alleen een externe waarnemer ervaart die Gravitationele tijd dilatatie

De aanname is dat het heelal homogeen was, dus ookal was er een andere tijdsverloop dan nog was dat voor alle waarnemers gelijk, dus kun je het nooit detecteren.

Bladerunner schreef: ↑di 24 mei 2022, 04:54

Ruud1234 schreef: ↑ma 23 mei 2022, 22:17 Die massadichtheid direct na de oerknal gaat waarschijnlijk richting oneindig.
Dan stelt die factor 1.000 niet veel voor.

Direct na de oerknal zou de tijd nauwelijks verstrijken.(niet erg duidelijk uitgedrukt lijkt me, maar ik kan het niet even beter bedenken)

Als we vanaf een bepaalde afstand naar een persoon kijken die in een zwart gat valt lijkt het voor een externe waarnemer alsof die persoon nooit de gebeurtenis horizon passeert. Maar dat geldt niet voor de persoon zelf. Beschouwen we de singulariteit waaruit het heelal zou zijn ontstaan als een zwart gat waar dus de tijd eigenlijk niet verstrijkt gezien de oneindige dichtheid dan zou een externe waarnemer nooit het heelal zien ontstaan.

Maar de chaotische 'soep' van elementaire deeltjes die extreem kort na het begin al ontstonden ondervinden gewone tijd net als het horloge van de persoon die in het zwarte gat viel. Gravitationele tijd dilatatie is dus niet iets dat door het gehele heelal een absoluut gegeven is alsof het een Higgs veld betrof.

Zou de tijd wél feitelijk zo goed als stil staan bij de plancktijd van 5,39 x 10^-44 sec dan zou dit tevens betekenen dat de oerknal niet alleen extreem traag op gang kwam in vergelijking met de huidige 'snelheid' van onze tijd maar zou dit ook betekenen dat de inflatie periode eigenlijk veel langer duurde dan we nu berekend hebben volgens het 'huidige tijdsverloop'. De inflatie periode duurt volgens de laatste schattingen van 10^-36 tot 10^-32 sec na de oerknal. Het lijkt mij dat als die periode dus extreem veel langer duurde deze inflatie periode niet meer past in het idee dat hier een homogeen heelal uit ontstond.

Ook zou het betekenen dat als de tijd een fractie na de big bang daadwerkelijk trager ging alle elementaire deeltjes andere eigenschappen hadden want als 3 quarks plus het gluon dichtbij elkaar komen vormen ze een proton of neutron en waarom zou de 'koppeling' van die quark deeltjes daar langer over doen? Het zou betekenen dat alle processen van creatie en vernietiging extreem traag verliepen terwijl een elektron en positron direct verdwijnen bij contact.

Dit alles gebeurt dus niet want alleen een externe waarnemer ervaart die Gravitationele tijd dilatatie en net als dat de persoon die in het zwarte gat valt niks bijzonders merkt aan zijn horloge zo 'merkt' het quark deelje niet dat zijn 'neef' eindeloos traag op hem afkomt.

Ik hoop dat ik uw redenering goed begrijp, maar volgens mij maakt u een denkfout.
U kijkt niet vanaf de buitenkant naar het heelal, zoals bij het zwarte gat, maar u zit er zelf in.
Als u bij de oerknal aanwezig was geweest, binnen wat wij nu ons heelal noemen, was u zelf ook onderhevig geweest aan die tragere tijdstroom.
U had dus waarschijnlijk niets ongewoons gemerkt aan het verloop van de gebeurtenissen en de tijd.
Die redenering gaat ook voor het heden op.
De oerknal is nog steeds bezig.

Het punt is dat het 'trager' verlopen van de tijd puur relatief is en geen absoluut gegeven. Je kunt ter plekke niet meten dat de tijd trager verloopt. Net zo min als dat een reiziger die met een relativistische snelheid beweegt ziet dat zijn meetlat korter is geworden of dat zijn massa toenam. Als je een klok voorbij zag komen met een relativistische snelheid dan stond de secondewijzer haast stil maar zit je op die klok en dus maak je er deel van uit dan lopen de seconden normaal. Dus is die vertraging ineens weg. Jou stelling dat de tijd ter plekke tijdens het begin van de big bang dus aanzienlijk trager verliep is niet te meten en dus van geen betekenis.

Omgekeerd is het ook niet zo dat de tijd sneller zou gaan door het uitdijen. Want als iets daardoor 2 maal verder weg komt te staan zou licht er ook 2 maal langer over moeten doen. Maar zou ook de tijd dan b.v. 2 maal sneller gaan dan staat op basis daarvan alles weer net zo ver en dat kan niet kloppen natuurlijk tenzij ook licht dan 2 maal sneller ging.

Ruud1234 schreef: ↑ma 23 mei 2022, 20:21 Mogelijk is het onderzocht en afgekeurd.
Tijddillatatie in de buurt van een zwart gat lijkt me overigens niet vergelijkbaar met wat er bij de oerknal is gebeurd.
Bij de oerknal betrof de gebeurtenis het hele heelal, een zwart gat is een lokaal verschijnsel binnen het heelal.
Maar ik stel ook maar een vraag.

Je hebt gelijk dat tijddilatatie rond een zwart gat heel wat anders zou zijn dan een eventuele tijddilatatie in het prille heelal, dat zou niet te vergelijken zijn. (Er is wel een hypothese dat het waarneembare heelal een zwart gat is, dus dat we in een zwart gat leven. Maar dat heeft niet veel aanhang.)

En het is niet echt onderzocht en afgekeurd, maar er wordt rekening mee gehouden.

Maar ten tijde van "de oerknal" (whatever that is eigenlijk); de begintoestand van het heelal (vanaf t=10^-45 volgens het lambda-CDM model, waarbij het ook nog maar de vraag is dit daarwerkelijk zo was. Er zijn natuurlijk verschillende kandidaten voor de geboorte van ons heelal. Een initiële oerknal singulariteit is er maar een van, waar bijvoorbeeld Erik Verlinde helemaal niets van gelooft. Maar goed.), .. toen was de ruimtetijd ook compact. Dus opnieuw totaal niet te vergelijken met een ruimtetijd rond een zwart gat. (Tijddilatatie bij realistische zwarte gaten (roterende Kerr zwarte gaten) is ook heel anders dan met Schwarzschild coördinaten. Namelijk:

\(1−(dτ/dt)^2=2GMr/c^2ρ^2\)

Waar \(ρ^2=r^2+(J/Mc)^2cos^2θ\) voor een zwart gat met massa M, hoekimpuls J, en een waarnemer op een afstand r en hoek coordinaat θ.)

Waar jij je verder mee bezig houdt/wat je je afvraagt (het mogelijk sneller gaan verlopen van tijd), daar wordt dus rekening mee gehouden. En bestaat niet, althans niet in de zin van "hoe hoger de dichtheid hoe meer tijd dilatatie".

De simpelste manier om dit te beschrijven met enkel woorden is dat de uitdijing wordt beschreven met een ruimtetijd, een metriek: de FLRW metriek. Meestal gaat het bij een metriek in de algemene relativiteitstheorie om een gekromde ruimtetijd, maar bij deze metriek en dus bij de uitdijing van het heelal, is er geen enkele kromming in tijd (in zoverre je mag spreken van ruimte en tijd afzonderlijk in de algemene relativiteitstheorie). Alleen de ruimtelijke coördinaten doen er toe. En in 'simpel speak' is het gekromde tijd gedeelte van een gekromde ruimtetijd, niets anders dan gravitationele tijd dilatatie.

(Waar alle beweging in het Newtonse limiet (=zwakke velden en lage snelheden) toegedicht aan zwaartekracht door veroorzaakt wordt, door gravitationele tijd dilatatie, hoe gek dat ook klinkt. Zijn wel leuke YouTube filmpjes van.)

Of misschien is het als volgt makkelijker te begrijpen:

De leeftijd van het heelal wordt bepaald door elke tijddilatatie "weg te nemen". Alsof het werd gemeten door een klok zonder eigenbeweging met betrekking tot de Hubble flow. Oftewel "comoving time" (wat de verstreken tijd sinds de oerknal volgens een klok van een bewegende waarnemer en is een maat voor de kosmische tijd is) en geen "conformal time" (wat fysisch gezien geen betekenisvolle tijd is (zoveel tijd is eigenlijk nog niet verstreken): maar de "particle horizon" waarmee het is geassocieerd, een conceptueel betekenisvolle afstand is). Dus dit houdt *rekening* met bijdragen als gevolg van "recessiesnelheid", "gravitionele tijd dilatatie" en zelfs de "Lorentz-factor".

Het is een beetje moeilijk om goed en volledig uit te leggen zonder enkele wiskunde, maar uiteindelijk is het antwoord:

De tijd was niet gedilateerd (nul gravitationele tijd dilatatie tov nu) in de buurt van de oerknal toen de dichtheid hoger was, omdat eigentijd per definitie is wat wordt weergegeven op de klok van een met de uitdijing meebewegende waarnemer. Elke meebewegende waarnemer overal zou dus 13,8 miljard jaar sinds de oerknal hebben geregistreerd.

Dus \(dt = d\tau\) omdat \(\quad d\vec{x}=0\) voor de waarnemer.

En dus kan dit niets te maken hebben met kosmologische roodverschuiving.

Wat alleen bestaat sinds de 'surface of last scattering' (de bekende plaatjes van het CMB).

Ook wel eens de kosmische fotosfeer genoemd, naar analogie met het schijnbare 'oppervlak' van de zon waar straling die wordt geproduceerd door kernreacties het laatst wordt verstrooid door het zonnemateriaal. De energiebron voor de fotonen van de zon bevindt zich niet in de fotosfeer: deze komt van kernfusie in het centrum van de zon. Evenzo werden de CMB-fotonen niet gecreëerd aan het 'surface of last scattering': ze werden geproduceerd in een veel vroeger tijdperk in de evolutie van het heelal. Maar ik dwaal wat af.)

PS.

Volgens de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-metriek, die dus wordt gebruikt om het uitdijende heelal te modelleren, geldt dat als we op dit moment licht ontvangen van een ver object met een roodverschuiving van z, dan is de schaalfactor op het moment dat het object dat licht oorspronkelijk uitstraalde \({\displaystyle a(t)={\frac {1}{1+z}}}\) is. De maximale roodverschuiving is dus ongeveer z=1089.

Zie verder ook de antwoorden van Mordred hier bijvoorbeeld en eventueel:

https://www.physicsforums.com/threads/w ... se.688708/

Excuses als ik er een aantal dingen bij haal die niet echt nodig zijn. Ik probeer slechts te helpen door zo volledig mogelijk te zijn.

@wnvl1

Gravitationele potentiële energie bestaat eigenlijk niet echt in de ART. Het is alleen nuttig voor zover het verband houdt met een bewegingsconstante van een object die een geodeet volgt, in het geval van een zwaartekrachtpotentiaal, dat deel uitmaakt van de geconserveerde mechanische energie, kinetisch + potentieel.

Zo is er bijvoorbeeld bij een elliptische omloopbaan van een hemellichaam geen uitwisseling meer tussen kinetische- en gravitationele potentiële energie: er is alleen nog de totale mechanische energie (of specifieke orbitale energie).

Gravitatie-energie kan niet expliciet worden opgenomen in de Einstein-veldvergelijkingen vanwege het equivalentieprincipe: er is altijd een lokaal inertiaalstelsel (de vrij vallende) waarin ruimtetijd eruitziet als de gewone, vlakke, ruimtetijd uit de SRT.

Wel zijn de Einstein veldvergelijkingen niet-lineair; zwaartekracht zorgt zelf ook weer voor zwaartekracht (gekromde ruimtetijd), dus in die zin wordt gravitatie-energie wel impliciet inbegrepen.

Maar in de algemene relativiteitstheorie is gravitatie-energie buitengewoon complex, en er is geen eenduidige definitie van het concept.

De zwaartekrachtspotentiaal wordt iig vervangen door de metrische tensor. (Misschien beter voor in een ander topic (?) .. dacht ik.)

@HansH

De Hubble parameter neemt af. De Hubble parameter wordt gedefinieerd als de veranderingssnelheid van de afstand tussen twee punten in het heelal, gedeeld door de afstand tussen die twee punten. De Hubble parameter wordt kleiner omdat de noemer sneller groter wordt dan de teller.

Maar dit wordt zo wel heel lang.

Over waarom en hoe het heelal uitdijt, in zoverre we dat weten, wordt zelfs mij (die vaak wat moeite heeft met kort en krachtig) een beetje teveel. En is misschien ook beter voor in een ander topic (?).

Maar je kunt hier het e.e.a. lezen:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Expansi ... e_universe

Onder "Topology of expanding space" in dat hoofdstuk.

Maar bijvoorbeeld waarom er waarschijnlijk inflatie was en waarom het nu versnelt uitdijt is niet bekend, voor zover ik weet iig. Donkere energie. Maar ja, wat is dat? Misschien vacuüm energie, de kosmologische constante of misschien hetzelfde mechanisme als bij kosmische inflatie.

En ik dacht: "Laat ik eens een simpele ja/ nee vraag stellen."

Tja, als iemand op jou vraag gelijk 'nee' had geantwoord en verder niks, had je dan niet willen weten waarom?

Het is nog erger, iedereen roept nee.
Toch begrijp ik het niet.
Iedereen lijkt zich krampachtig vast te houden aan wat men heeft geleerd.
Als Einstein dat ook had gedaan, bestond er geen relatieviteitstheorie.

Ik hoef geen gelijk te hebben, maar neem mijn argumenten serieus en weerleg ze.
Als ik op Aarde ben loopt mijn klok met een bepaalde snelheid.
Voorbij de baan van Pluto loopt die sneller.
Als er een ander hemellichaam dicht bij de Aarde komt zal - door het gezamelijke zwaartekrachtveld - die klok bij mij op Aarde trager lopen dan zonder die planeet.

Trek dat door naar naar het verleden, waar de massa's (sterren bijvoorbeeld) veel dichter bij elkaar zaten, en - onder voorbehoud van mogelijke andere veranderingen van het heelal - zou je moeten concluderen dat de tijd in het verleden dus trager verstreek dan nu.
Of dat een grote, of kleine verandering is, is niet van belang.
Het gaat puur om het principe.

Ruud1234 schreef: ↑di 24 mei 2022, 15:22
Als ik op Aarde ben loopt mijn klok met een bepaalde snelheid.
Voorbij de baan van Pluto loopt die sneller.

Hoe meet je die snelheid waarmee je klok loopt?
maw wat is de definitie van de seconde? Je zou kunnen zeggen dat 1 seconde overeen komt met de tijd die het duurt voor het licht om 3 x 10^8 meter af te leggen. ,maar dat betekent dus ook dat je een aanname doet voor wat een meter is en een aanname voor wat de lichtsnelheid is. Dus wat verandert er dan? de meter, de lichtsnelheid?

HansH schreef: ↑di 24 mei 2022, 20:41 Dus wat verandert er dan? de meter, de lichtsnelheid?

In dàt geval de lichtsnelheid, zoals gezien door een waarnemer op afstand.

Xilvo schreef: ↑di 24 mei 2022, 21:34

HansH schreef: ↑di 24 mei 2022, 20:41 Dus wat verandert er dan? de meter, de lichtsnelheid?

In dàt geval de lichtsnelheid, zoals gezien door een waarnemer op afstand.

precies, dus mbt de opmerking 'Als ik op Aarde ben loopt mijn klok met een bepaalde snelheid.
Voorbij de baan van Pluto loopt die sneller.'
dan kijk je dus als waarnemer vanaf aarde naar pluto. als je op pluto zelf staat lijkt er dus weer niets verandert.
maar de oorspronkelijke vraag ging over De ruimte is in zijn totaliteit , dus als je dan aanneemt dat de ruimte homogeen is qua massa verdeling dan moet de tijd overal hetzelfde verlopen. (even afgezien van locale massaconcentraties zoals sterren en zwarte gaten)

HansH schreef: ↑di 24 mei 2022, 21:37
dan kijk je dus als waarnemer vanaf aarde naar pluto. als je op pluto zelf staat lijkt er dus weer niets verandert

Lokaal zie je de lichtsnelheid altijd c zijn en merk je niets vreemds aan je klok.

Ruud1234 schreef: ↑di 24 mei 2022, 15:22
Als ik op Aarde ben loopt mijn klok met een bepaalde snelheid.
Voorbij de baan van Pluto loopt die sneller.
Als er een ander hemellichaam dicht bij de Aarde komt zal - door het gezamelijke zwaartekrachtveld - die klok bij mij op Aarde trager lopen dan zonder die planeet.

Het waarnemen van tijd dilatatie gebeurt alleen gezien vanuit een positie buiten het referentiekader van die dilatatie. Voor een waarnemer vanaf een bepaalde afstand lijkt het alsof de tijd op de gebeurtenishorizon van een zwart gat stilstaat. Niet op het zwarte gat zelf, daar verloopt de tijd 'normaal'. Dat is het probleem met jou stelling. Het bekende Hafele-Keating experiment uit 1971 toonde aan dat tijd dilatatie echt bestaat. Laat daar geen twijfel over bestaan. Men plaatste elk 2 atoomklokken in 2 lijnvliegtuigen die vervolgens oost en westwaarts 2 maal de wereld rondvlogen. Men vergeleek ze met klokken die op Aarde achterbleven en constateerde dus een zeer klein verschil zowel positief (westwaarts) als negatief. Geheel volgens de voorspelling van de relativiteitstheorie.

Zouden we dit kunnen doen met Pluto t.o.v. de Aarde dan zal dit ook een verschil laten zien na één omwenteling van één van beiden. Maar dat is een verschil, het zegt niets over de 'snelheid' van de tijd als geheel want waarmee moet je dat dan vergelijken? Zowel op Pluto als op de Aarde loopt de tijd ter plekke normaal dus zou je je vroeg in de oerknal bevinden rond de tijd dat de eerste concentraties van materie ontstonden dan zul je ongetwijfeld gravitationele tijd dilatatie hebben maar jou horloge zie je gewoon 'normaal' de seconden wegtikken. Dus meet je ter plekke die dilatatie niet net als de persoon die zich op de gebeurtenishorizon van een zwart gat bevind. Dus hoe weet je dan dat de tijd toen trager verliep en zo ja, ten opzichte van wat dan?

Ruud1234 schreef: ↑di 24 mei 2022, 15:22 Het is nog erger, iedereen roept nee.
Toch begrijp ik het niet.
Iedereen lijkt zich krampachtig vast te houden aan wat men heeft geleerd.
Als Einstein dat ook had gedaan, bestond er geen relatieviteitstheorie.

Ik hoef geen gelijk te hebben, maar neem mijn argumenten serieus en weerleg ze.

Als ik op Aarde ben loopt mijn klok met een bepaalde snelheid.

Ok. Op de laatste zin hebben anderen ook al antwoord gegeven, maar je 'moet' het onderscheid kennen tussen eigenwaarden en coördinerenwaarden. Eigenwaarden zijn de waarden die lokaal in een inertiaalstelsel door een waarnemer in dat stelsel gemeten worden, zoals eigentijd (wristwatch time) of eigenlengte (de maximale lengte van een object) tov een gemeten lengte op afstand in een ander stelsel, zoals bij lengtecontractie of tijd dilatatie (=het langzamer zien tikken van een klok op afstand dus en zodoende een kleiner gemeten tijdsinterval. Maar dat is dus coördinaten tijd.)

Verder om je "argumenten"? nee, gedachte dat tijd sneller gaat hoe ouder het universum wordt te weerleggen .. hopelijk en in zoverre dat nig niet gedaan is:

Er zijn allerlei concepten en definities (vooral filosofisch en psychologisch) van tijd.
Maar er is maar één fysische tijd, en dat is eigentijd:

Sinds 1967 is de seconde gedefinieerd als exact aan de hand van het ceasium atoom en im precies te zijn sinds 2019:

"De seconde, symbool s, is de SI tijdseenheid. Het wordt bepaald door het nemen van de vastgestelde numerieke waarde van de cesium frequentie, \({\displaystyle \Delta v_{Cs}}\), de onverstoorde grondtoestand hyperfijn transitiefrequentie van een geïsoleerd cesium 133 atoom is 9.192.631.770 wanneer uitgedrukt in de eenheid Hz. De seconde, zo gedefinieerd, is de eenheid van eigintijd in de zin van de algemene relativiteitstheorie.
Om een ​​coördinaten tijdschaal mogelijk te maken, worden de signalen van verschillende primaire klokken op verschillende locaties gecombineerd, die gecorrigeerd moeten worden voor relativistische cesium frequentieverschuivingen."

(Bij een temperatuur van 0 K en op zeeniveau (de gemiddelde hoogte van de zeespiegel)).

Waarmee in elk referentiekader, meebewegend met de Hubble flow (de uitdijing van het heelal) de "comoving time" geldt en daarmee een leeftijd van ons universum van 13,8 miljard jaar gemeten wordt.
Maar daar gaat het eigenlijk niet over.

Uhm. Ik kan me er wel iets bij voorstellen om te denken dat als eigentijd steeds sneller verloopt, dat dit tot gevolg zou hebben dat het heelal versneld uitdijt, wat het ook doet, en daarmee meer of een snellere verandering in kosmologische roodverschuiving gedetecteerd wordt. Dat zou het concept van donkere materie volledig overbodig maken.

Tenminste, ik hoop dat ik je goed begrijp en dat je daarop doelt.

Maar vooral het laatste van de definitie hierboven is hierbij van belang.

Denk ik. Want op die schaal worden afstanden nul procent groter vanwege de uitdijing van het heelal. En dus zijn de waarde van hyperfijne energieniveaus altijd gelijk geweest en daarmee de seconde. (Niet helemaal zeker of dit juist is moet ik eerlijk zeggen, misschien dat iemand dat kan beamen of juist kan tegespreken?)

Op de kleinste schaal van alles domineert de sterke kernkracht, op iers grotere schaal, een mens bijvoorbeeld, domineert elektromagnetisme, op nog grotere schaal, planeten tot sterrenstelsels domineert zwaartekracht en pas op de allergrootste schaal van allemaal tussen clusters van sterrenstelsels met een minimaal gemeten onderlinge afstand van 78 miljoen lichtjaar (zover ik weet). Maar pas daar "wint" de uitdijing boven de nog nihil aanwezige zwaartekracht.

En anders moet je misschien zoeken op "radiation dominated era, matter dominated era en dark energy dominated era". Daar zal je toch zeker wel dingen tegenkomen die het ook tegenspreken.

Quote: Waarmee in elk referentiekader, meebewegend met de Hubble flow (de uitdijing van het heelal) de "comoving time" geldt en daarmee een leeftijd van ons universum van 13,8 miljard jaar gemeten wordt.
Maar daar gaat het eigenlijk niet over.

Ik begin het gevoel te krijgen dat we over verschillende definities van tijd spreken.
U lijkt speciale voorwaarden te stellen aan het meten van de tijd.
Dan zou het kunnen dat je ook speciale resultaten krijgt.
Zoiets als stellen dat ijs altijd nul graden is, maar je mag de temperatuur alleen meten tijdens het smelten.

Mijn voorbeeld is is een klok op Aarde en een klok erboven.
Die klok op Aarde tikt trager, dan die erboven.
Na 13,8 miljard jaar wijst die klok boven de Aarde 13,8 miljard jaar aan.
Maar de klok op Aarde staat dan (bijvoorbeeld) pas op 13,7 miljard jaar.
Die man die voor die klok op Aarde heeft gezeten heeft daar toch echt maar 13,7 miljard jaar gezeten vindt hij.
Dat is wat ik met verschil in snelheid van verstrijken van de tijd bedoel.
En dat is wat iemand ervaart.
En daar heeft de hoeveelheid massa in je omgeving wel invloed op.



Even wat anders over het heelal dat een zwart gat zou zijn:
Daar heb ik goed nieuws over... en slecht. Het heelal is geen zwart gat, maar een virtueel deeltje.
Dat verklaart gelijk waarom er geen antimaterie is, want dat zit in dat andere virtuele deeltje.
Het slechte nieuws is dat we morgen weer in het niets verdwijnen.