Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

[666]

Quasars bevinden zich op zo'n 8 a 18 milliard lichtjaren van ons af. Men denkt dat hun kern bestaat uit een zwart gat

met een massa van zo'n 100 miljoen zonmassa's. Dit is nog niet het einde van ons heelal. Wie is er zo zeker van, dat er maar één big-bang mogelijk is. Is het heelal rondom ons niet ontstaan uit één van die superzware monsters. De kans dat we ooit een antwoord vinden in verband met de omvang van het heelal is bijzonder klein. Als het heelal eindig is, waar bevinden wij ons dan, in het midden of ergens tegenaan de rand ?

[Michel Uphoff]

Als het heelal eindig is, waar bevinden wij ons dan, in het midden of ergens tegenaan de rand ?

Volgens de huidige kennis is het heelal eindig én onbegrensd. Er is geen rand en geen midden.

Zie het heelal als het oppervlak (en alleen het oppervlak) van een bol. Een boloppervlak heeft midden noch grens, maar is wel eindig groot.

De verst gelegen zichtbare sterrenstelsels zonden hun licht ongeveer 13,2 miljard jaar geleden naar ons toe, verder kunnen wij nauwelijks kijken gezien de leeftijd van het heelal. Deze sterrenstelsels liggen (als ze nog bestaan) door de expansie van de ruimte inmiddels ruwweg 47 miljard lichtjaar van ons af. Hoe groot het heelal in werkelijkheid is, weet niemand. Waarschijnlijk heel veel groter dan die 2x 47 miljard lichtjaar.

Wie is er zo zeker van, dat er maar één big-bang mogelijk is.

Niemand, in een aantal alternatieve hypotheses is er ook sprake van meerdere big bangs. En er zijn inderdaad ook hypotheses dat het heelal voort zou kunnen komen uit een hypermassief black hole.

een zwart gat met een massa van zo'n 100 miljoen zonmassa's

Dat is dan nog een middenmoter, de zwaarste black holes worden geschat op 10 miljard zonmassa's, en kortgeleden is er een gevonden met een mogelijke massa van misschien wel 20 miljard zonnen.

[eendavid]

Volgens de huidige kennis is het heelal eindig én onbegrensd.

Je bedoelt dat het heelal geen rand heeft, maar eindig is (onbegrend betekent iets anders; in feite betekent onbegrensd hetzelfde als eindig). Dit is niet correct, voor zover we weten kan het heelal prima oneindig zijn. Zie bijvoorbeeld dit PRL artikel, waarin onder meer te lezen valt dat

Has this search ruled out the possibility that we live in a finite universe? No, it has only ruled out a broad class of finite universe models smaller than a characteristic size.

Ik vind het echt opmerkelijk dat dit misverstand blijft terugkeren. Het oneindig grote universum leunt qua eigenschappen veel dichter aan bij het vertrouwde Newtoniaanse beeld. Dit misverstand duikt op dit forum om de zoveel maanden op, vermoedelijk dankzij deze minicursus, die weinig van doen heeft met kosmologie als wetenschap.

[Michel Uphoff]

Dit is niet correct, voor zover we weten kan het heelal prima oneindig zijn.

Enig hard bewijs voor de eindigheid van het heelal is er natuurlijk niet, maar het is wel de communis opinio bij mijn weten.

Hoe verhoudt een oneindig heelal zich volgens jou met de inflatie en haar niet oneindige leeftijd, en heeft een oneindig heelal volgens jou dan ook een oneindige massa?

[eendavid]

is wel de communis opinio bij mijn weten.

Als deze al zou bestaan, dan zou ze niets anders meten dan de bevooroordeeldheid waarmee de common opinionist wetenschap benadert.

Als er een zinnig argument te vertellen is, dan is het dat de (uitgemiddelde) kromming (de dimensievolle

\(k\)

uit de Robertson-Walker metriek) die we meten in zeer goede benadering nul is. Het is principieel onmogelijk om met absolute zekerheid aan te tonen dat ons heelal k=0 heeft, omwille van de gekende waarnemingshorizon (en het feit dat alles wat daarbuiten valt ons niet kan beïnvloeden). Maar we hebben wel vastgesteld dat binnen het theoretisch onvermijdbare betrouwbaarheidsinterval, k=0 is. Dat correspondeert met een vlak (en dus oneindig groot) universum.

Hoe verhoudt een oneindig heelal zich volgens jou met de inflatie en haar niet oneindige leeftijd

Beide staan volledig los van elkaar. Dat is geen mening, maar gewoon een wiskundig/fysisch gegeven. Ik weet niet exact waar je vraag vandaan komt, maar voor alle zekerheid: dit oneindig groot heelal was reeds oneindig groot op het tijdstip

\(0^+\)

, dat is het tijdstip "onmiddellijk na de big bang".

heeft een oneindig heelal volgens jou dan ook een oneindige massa?

Het begrip massa in algemene relativiteit is moeilijk te definiëren. Dus is het moeilijk om die vraag te beantwoorden. In elk geval: een oneindig heelal, zelfs een oneindig heelal consistent met de waarnemingen binnen onze waarnemingshorizon kan zowel een eindige als een oneindige massa hebben, afhankelijk van hoe de materie in dat heelal verdeeld is. Zoals het oppervlak onder een curve die zich van

\(-\infty\)

tot

\(\infty\)

boven de x-as bevindt zowel eindig als oneindig kan zijn.

[the4dimensions]

De rand van het heelal...

Een veelgestelde vraag, maar misschien overbodig:

Het heelal is alles, toch?

[SergeFinder]

Ik probeer dit verschijnsel wel eens een beetje te begrijpen door me inderdaad eerst te verplaatsen in een tweedimensionale situatie en dan weer terug in een drie/vierdimensionale zoals wij die waarnemen.

Stel je een bewoner van tweedimensionaal 'platland' voor, die meemaakt hoe een driedimensionaal voorwerp, bijvoorbeeld een bal, zijn 'heelal' passeert.

Hij kent geen derde dimensie, dus kijkt om zich heen in een plat vlak, en kan daarbuiten (boven of onder) niets zien. Nu passeert de bal het vlak, ze nadert van boven en beweegt zich naar onder. Wat ziet onze platlander: eerst ziet hij, als hij het had kunnen meten, voor een oneindig klein moment een stip, die voor ons van bovenaf gezien snel expandeert als een cirkel op het vlak. Echter, de platlander ziet alleen maar hoe de stip zich vanuit het midden verlengt tot een lijn, langer en langer wordt, vervolgens halverwege (de bal is nu vanuit ons gezien midden in het vlak beland), weer kleiner wordt en ten slotte op onverklaarbare wijze weer verdwijnt (teken dit anders maar eens op een vel papier, een poppetje en een cirkel, en stel je voor als je horizontaal tegen het vel papier aan kijkt).

En nu wij: een meerdimensionele bal passeert ons universum... eerst zien we voor een oneindig kort moment een punt... die vanuit het meerdimensionele gezichtpunt van wie dan ook al snel uitdijdt tot een bal... maar voor ons alleen oogt als een patroon dat zich steeds verder van ons af beweegt, naar alle kanten... totdat het misschien ons weer nadert en voor onze ogen op onverklaarbare wijze in het niets verdwijnt...

Sommige wetenschappers stellen voor dat ons heelal een supervlak is dat af en toe wordt geraakt door de supervlakken van andere dimensies, omdat die 'rimpelen'. Zo komen we dan aan onze energie, die vervolgens is samengeklonterd als de materie die we kennen.

Nu lijkt dit gelukkig slechts eenmaal spontaan gebeurd met een sloot energie vanuit een onhoudbaar vacuum... en leven we niet in een meerdimensionale ballenbak van waaruit we voortdurend worden bekogeld met onverklaarbare verschijningen . Maar mocht het heelal ooit weer verdwijnen, en daardoor een supervlak aantrekken die ons nieuwe energie leent, dan kunnen we tevreden vaststellen dat de geschiedenis zich eindeloos herhaalt...

[De leek]

De rand van het heelal...

Een veelgestelde vraag, maar misschien overbodig:

Het heelal is alles, toch?

Opzich geen slechte vraag, er wordt soms gesproken over een zogenaamd multiversum of dergelijke structuren, maar als je het universum definieert als alles wat er is dan zou zo'n multiversum gewoon het universum zijn en hetgeen wij nu als universum zien eigenlijk een deelverzameling van iets groters.

[havid]

ik ben het eens met thionyl,ik kan simpelweg niet uitgaan van 13,7miljard lichtjaar .het ook bv 32,5miljard jaar zijn .er zijn geen feiten die dit kunnen weerleggen,

[dirk visser]

Het verhaal van de mier gaat over een lineair in de tijd toenemende Hubble afstand.
Bij een constante Hubble afstand kan licht, uitgezonden op die afstand ons nooit bereiken. De nadering van die lichtstraal wordt voortdurend tenietgedaan door de uitdijing.

[OOOVincentOOO]

Hallo,

Waarom hoor ik niemand praten over het waarneembaar universum? Of ik heb het gemist in de teksten. Alles daarbuiten is niet waarneembaar door de snelle uitdijing van het heelal.

Niet waarneembaar of bereikbaar indien je niet sneller kunt gaan dan de lichtsnelheid.

Groeten,

Vince