heeft het heelal een vaste achtergrond?

[ruud_a]

toelichting:

ik heb ooit een artikel gelezen dat de achtergrondstraling gelijkmatig uit alle richtingen op ons afkomt

als extraatje werd daarbij vermeld dat we zelfs een bepaalde snelheid hadden ten opzichte van die straling

als je een snelheid kunt hebben ten opzichte van zo'n universeel verschijnsel, heb je naar mijn mening een sterk punt voor zo'n achtergrond

ik heb me nog afgevraagd of de relativiteit roet in het eten kan gooien, maar als ik die achtergond zie als een bijzonder referentiekader lijkt het me geen problemen te geven

interessant punt wordt dan wel dat tijden en snelheden absoluut worden ten opzichte van het heelal

maar hier weet adavid waarschijnlijk beter antwoord op te geven, hoewel ik niet weet of ik hem zal begrijpen

[Michel Uphoff]

Dit onderwerp werd ook in DEZE en DEZE thread besproken.

Een waarnemer meet alleen zijn relatieve snelheid tov de locale achtergrondstraling; er is niet zoiets als een universele stilstaande grid en dus ook geen absolute snelheid.

[ruud_a]

ik zie dat de poster van het onderwerp in de links niet goed wordt begrepen

mijn vraag komt er in feite op neer of je de achtergrondstraling die bij de oerknal al is ontstaan en zich waarschijnlijk in het hele universum manifesteert als gelijk aan een universele stilstaande grid kunt beschouwen

als je een universum postuleert als ontstaan uit een punt, en niet van een oneindige uitbreidingssnelheid uit gaat en ook al moet je mogelijk,maar niet noodzakelijk een extra dimensie bedenken omdat het heelal geen middelpunt heeft, moet het linksom of rechtsom eindig zijn en een achtergrond hebben

[Michel Uphoff]

Ik vermoed, dat je woord achtergrond wat al te letterlijk neemt; als een achtergrond van een decor of komend van de grens van het heelal. De achtergrondstraling is overal in het heelal aanwezig, we bevinden ons er midden in.

Het is mogelijk de relatieve snelheid van bijv. de Aarde t.o.v. de locale achtergrondstraling middels rood- en blauw verschuivingen van de achtergrondstraling te meten.

Twee waarnemers op afstand van elkaar, die beiden geen rood- of blauwverschuiving t.o.v. de CBR meten zouden beiden onterecht kunnen concluderen dat ze 'stil' staan, en omdat ze dat beiden concluderen zou er dan ook geen snelheidsverschil tussen hun moeten zijn. Natuurlijk is dat fout, ze hebben door de kosmische expansie wel degelijk een snelheid t.o.v. elkaar, het grid zelf expandeert.

[Paul_1968]

Ik denk dat het voor iedereen duidelijker zou worden wanneer onderscheid gemaakt zou worden tussen 2 soorten beweging : beweging van materie door de ruimte(-tijd) enerzijds en beweging veroorzaakt door (aangenomen!) inflatie/expansie van de ruimte(tijd) anderzijds.

Ik denk dat ruud_a het heeft over stilstand t.o.v. de ruimte en dat andere objecten (waarnemers) die zich ook niet t.o.v. de ruimte bewegen, gedefinieerd kunnen worden als in rust, afgezien van de schijnbare beweging door de uitdijing van het heelal.

In de praktijk zou dit tot gevolg hebben dat mensen die op zoek zijn naar een snelheid(t.o.v. de ruimte) de roodverschuiving(door expansie) moeten aftrekken van de waargenomen roodverschuiving en het verschil in verschillende richtingen vergelijken.

Dit lijkt me lastig, omdat je dan de afstanden tot de objecten al moet weten, en die zijn juist bepaald door de waargenomen roodverschuiving....

Klopt dit ?

(Er moeten erg veel aannames gedaan worden bij dit soort metingen en daardoor zijn ze niet erg betrouwbaar)

[Michel Uphoff]

Als je de de expansie van de ruimte een aanname wilt noemen, in plaats van een zeer goed onderzocht en gemeten fenomeen, dan zal je logischerwijs ook de big bang een aanname moeten noemen, en daarmee de kosmische achtergrondstraling.

Maar dat terzijde: De CBR is een handig en bruikbaar referentieframe, maar meer ook niet. Het is geen absoluut rustframe ten opzichte waarvan je bijvoorbeeld absolute snelheden zou kunnen meten. Het is gewoon een referentieframe, zoals je bijvoorbeeld ook de positie van de Zon of een willekeurige ster als uitgangspunt kunt nemen, en niet meer.

Het zou ook in strijd zijn met ieder relativiteitsprincipe.

[ruud_a]

Ik vermoed, dat je woord achtergrond wat al te letterlijk neemt; als een achtergrond van een decor of komend van de grens van het heelal. De achtergrondstraling is overal in het heelal aanwezig, we bevinden ons er midden in.

Het is mogelijk de relatieve snelheid van bijv. de Aarde t.o.v. de locale achtergrondstraling middels rood- en blauw verschuivingen van de achtergrondstraling te meten.

Twee waarnemers op afstand van elkaar, die beiden geen rood- of blauwverschuiving t.o.v. de CBR meten zouden beiden onterecht kunnen concluderen dat ze 'stil' staan, en omdat ze dat beiden concluderen zou er dan ook geen snelheidsverschil tussen hun moeten zijn. Natuurlijk is dat fout, ze hebben door de kosmische expansie wel degelijk een snelheid t.o.v. elkaar, het grid zelf expandeert.

ik denk dat u hier een denkfout maakt

u plaatst mij namelijk buiten het heelal, terwijl ik een stukje van het heelal ben

dat wil zeggen dat, dat stel dat ik in een ruimteschip zit met een ander ruimteschip 100 meter bij mij vandaan

en ik heb even geduld en het heelal is ondertussen twee maal zo groot geworden, dan neem ik mijn meetlint en dan kom ik tot de conclusie dat het andere ruimteschip nog steeds 100 meter bij mij vandaan is, want in de tijd dat het heelal twee maal zo groot is geworden, is mijn meetlint twee maal zo lang geworden en ben ik ook twee maal zo groot geworden

goed beschouwd merk ik dus helemaal niets van de uitzetting van het heelal

zit ik dus nog wel met de roodverschuiving van de CBR in mijn maag

want die is wel veranderd

het verhaal dat die is uitgerekt door de uitzetting van het heelal wat ik vaak lees, is wel leuk en aardig, maar aangezien ik zelf net zo veel groter ben geworden kan dat de oorzaak niet zijn

bovendien betekent het feit dat de golflengte van het licht langer is geworden, dat het energie is kwijtgeraakt

ik heb vroeger wel gedacht dat het een doppler effect zou moeten zijn, maar ik ben daar toch niet meer van overtuigd

ik ga er nu eigenlijk van uit dat naarmate je meer heelal hebt en de totale hoeveelheid massa in het heelal niet toeneemt, ook al groeit ze dan mee, er de situatie van een zwaartekracht

veld ontstaat, waarbij de tijd sneller begint te verstrijken, naarmate je verder bij de bron van dat zwaartekrachtveld vandaan gaat

dat zou betekenen dat de tijd in het heelal steeds sneller verstrijkt naarmate het heelal verder uitzet

omdat einstein in de grondwet heeft opgenomen dat licht voor iedere waarnemer met de zelfde snelheid reist, zal licht dus zijn energie voor die aanpassing moeten betalen met frequentie

ik blijf maar even het woord zwaartekracht gebruiken, hoewel ik wat twijfels heb over het begrip zwaartekracht

even kort voor het begrip

zwaartekracht is door newton bedacht volgens de folklore, omdat er een appel naast hem op de grond viel

einstein heeft die zwaartekracht vervolgens allerlei enge dingen met tijd en ruimte laten doen

ik zou er zelf de voorkeur aan geven om aan massa de eigenschap traagheid in de tijd toe te voegen

dat wil zeggen dat massa altijd even trager door de tijd gaat dan de lege ruimte

omdat die massa langzamer door de tijd gaat, zal ze dus in het verleden terecht komen ten opzichte van de lege ruimte

dat is mooi, want als ze achterloopt in de tijd, zal ze ook achterlopen in de uitzetting van het heelal en dus wat kleiner zijn ten opzichte van de lege ruimte

als een photon richting lege ruimte vertrekt zal ze zich aan moeten passen aan het referentiekader van die lege ruimte en energie inleveren

dat gedwongen inleveren van energie is dan wat ik zwaartekracht mag noemen

aan het eind van de rit zal het resultaat van alle berekeningen wel gelijk zijn, maar ik vind deze zienswijze net wat eleganter

even gecopieerd om de antwoorden een beetje bij elkaar te houden

Het is mogelijk de relatieve snelheid van bijv. de Aarde t.o.v. de locale achtergrondstraling middels rood- en blauw verschuivingen van de achtergrondstraling te meten.

Twee waarnemers op afstand van elkaar, die beiden geen rood- of blauwverschuiving t.o.v. de CBR meten zouden beiden onterecht kunnen concluderen dat ze 'stil' staan, en omdat ze dat beiden concluderen zou er dan ook geen snelheidsverschil tussen hun moeten zijn. Natuurlijk is dat fout, ze hebben door de kosmische expansie wel degelijk een snelheid t.o.v. elkaar, het grid zelf expandeert.

ik begrijp even de term locale achtergrondstraling niet

waarom gaat u er van uit dat die achtergrondstraling niet uniform zal zijn in het hele universum?

[ruud_a]

Ik denk dat het voor iedereen duidelijker zou worden wanneer onderscheid gemaakt zou worden tussen 2 soorten beweging : beweging van materie door de ruimte(-tijd) enerzijds en beweging veroorzaakt door (aangenomen!) inflatie/expansie van de ruimte(tijd) anderzijds.

Ik denk dat ruud_a het heeft over stilstand t.o.v. de ruimte en dat andere objecten (waarnemers) die zich ook niet t.o.v. de ruimte bewegen, gedefinieerd kunnen worden als in rust, afgezien van de schijnbare beweging door de uitdijing van het heelal.

In de praktijk zou dit tot gevolg hebben dat mensen die op zoek zijn naar een snelheid(t.o.v. de ruimte) de roodverschuiving(door expansie) moeten aftrekken van de waargenomen roodverschuiving en het verschil in verschillende richtingen vergelijken.

Dit lijkt me lastig, omdat je dan de afstanden tot de objecten al moet weten, en die zijn juist bepaald door de waargenomen roodverschuiving....

Klopt dit ?

(Er moeten erg veel aannames gedaan worden bij dit soort metingen en daardoor zijn ze niet erg betrouwbaar)

ik vind die schijnbare uitdijing wel leuk

ik heb me wel eens afgevraagd, dat als hubble er voor 100 procent van overtuigd zou zijn geweest dat we in een statisch heelal leven en hij de roodverschuiving verklaarde met het vernellen van de tijd in de loop van de tijd, hoe we dan zouden kunnen bewijzen dat hij ongelijk had

ik ben nog steeds benieuwd naar het antwoord

[ruud_a]

Als je de de expansie van de ruimte een aanname wilt noemen, in plaats van een zeer goed onderzocht en gemeten fenomeen, dan zal je logischerwijs ook de big bang een aanname moeten noemen, en daarmee de kosmische achtergrondstraling. Maar dat terzijde: De CBR is een handig en bruikbaar referentieframe, maar meer ook niet. Het is geen absoluut rustframe ten opzichte waarvan je bijvoorbeeld absolute snelheden zou kunnen meten. Het is gewoon een referentieframe, zoals je bijvoorbeeld ook de positie van de Zon of een willekeurige ster als uitgangspunt kunt nemen, en niet meer. Het zou ook in strijd zijn met ieder relativiteitsprincipe.

of zo'n vast frame in strijd is met het relativiteitsprincipe vraag ik mij sterk af

het relativiteitsprincipe houdt zich uitsluitend met relatieve referentiekaders bezig (ik beweeg me ten opzichte van jou) en bemoeit zich niet met het absolute tot je iets als absoluut uitroept

ik heb geprobeerd een berekening te maken door een vast frame als waarnemer in het universum te plaatsen, en twee ruimteschepen te nemen die samen door de ruimte vliegen en waarvan er 1 vertrekt en later weer terugkomt

ik moet echter concluderen dat dit soort berekeningen mij niet goed meer lukt

wat ik waarschijnlijk fout doe, is dat ik wel een tragere tijd voor de waarnemer heb genomen ten opzichte van de achtergrond, maar dat had als resultaat dat het vertrekkende ruimteschip sneller vloog dan volgens de waarneming door de achtergrond waarnemer

waarschijnlijk moet ik de tijdsvertraging van het vertrekkende ruimteschip ook op de snelheid van het vertrekkende ruimteschip loslaten en wat voor snelheid ik het vertrekkende ruimteschip moet geven gezien vanuit het achterblijvende ruimteschip is me ook nog niet geheel duidelijk

maar even zonder formules

stel dat 2 ruimteschepen beiden met 1/2 C door de ruimte vliegen ten opzichte van de achtergrond

dan hebben beiden een bepaalde tijdsvertraging(maar als ze op hun klokken kijken lopen die gelijk)

vertrekt er nu een ruimteschip met 1/4 C (volgens de achtergrondwaarnemer V= 3/4 C) bij het andere ruimteschip vandaan, dan zal zijn tijd een stuk trager verlopen dan die van het achterblijvende ruimteschip

vliegt het vertrekkende ruimteschip vervolgens weer terug naar het eerste ruimteschip met v=1/4C (volgens de achtergrondwaarnemer v=1/4C)

voor een achtergrondwaarnemer zou het in vertrekkende ruimteschip minder tijd zijn verstreken

dit verhaal geldt ook voor gezien vanuit het achterblijvende ruimteschip

ik kom alleen niet uit de rekening, maar als iemand zich geroepen voelt......hallo is daar iemand?

[Michel Uphoff]

want in de tijd dat het heelal twee maal zo groot is geworden, is mijn meetlint twee maal zo lang geworden en ben ik ook twee maal zo groot geworden, goed beschouwd merk ik dus helemaal niets van de uitzetting van het heelal

Dat is niet correct. Alle (intermoleculair of door zwaartekracht) gebonden materie (meetlatten, zonnestelsel, melkweg, clusters van melkwegen) wordt niet groter door de expansie. Alleen tussen de grootste structuren in het heelal is de onderlinge binding door zwaartekracht zo gering dat deze met de uitdijing meedoen. Als wat jij schrijft correct zou zijn, zouden we geen roodverschuiving kunnen meten, want onze standaard meter zou ook langer geworden zijn.

En op grond van deze misvatting trek je vervolgens een hele reeks conclusies, die dan ook onjuist zijn.

ik begrijp even de term locale achtergrondstraling niet waarom gaat u er van uit dat die achtergrondstraling niet uniform zal zijn in het hele universum?

De achtergrondstraling is overal aanwezig, maar vertoont door de expansie van het heelal op grotere afstand een andere rood/blauwverschuiving dan locaal.

Kijk naar de veel gegeven analogie dat het heelal het oppervlak (en niets meer dan dat) is van een ballon die opgeblazen wordt. Stel je de achtergrondstraling voor als overal op het oppervlak gelijkmatig van kleur aanwezig. Nu zetten we twee stipjes op de ballon, een flink stuk uit elkaar. Vanaf het eerste stipje laten we een mier over die ballon naar het tweede stipje lopen. De mier heeft dus een eigenbeweging t.o.v. het locale heelal (het eerste stipje), die hij zou kunnen meten door naar de locale 'kleur' van de achtergrondstraling te kijken en hij loopt de richting van het tweede stipje op waardoor de locale achtergrondstraling in die richting 'blauwer' wordt. Maar het tweede stipje een eind verder op die uitdijende ballon beweegt door de expansie van de ruimte van de mier af en wordt dus 'roder', samen met de achtergrondstraling daar.

Ik heb een artikel aan dit bericht gehangen. Het is een bekend en in mijn ogen helder stuk van Lineweaver en Davis over de misvattingen die bij velen, (ook astronomen en vaklui) bestaan rond de big bang en de expansie van het heelal, de snelheid van het licht en sterrenstelsels, eigenbeweging en expansie et cetera. Aanbevolen!

[317070]

dat wil zeggen dat, dat stel dat ik in een ruimteschip zit met een ander ruimteschip 100 meter bij mij vandaan en ik heb even geduld en het heelal is ondertussen twee maal zo groot geworden, dan neem ik mijn meetlint en dan kom ik tot de conclusie dat het andere ruimteschip nog steeds 100 meter bij mij vandaan is, want in de tijd dat het heelal twee maal zo groot is geworden, is mijn meetlint twee maal zo lang geworden en ben ik ook twee maal zo groot geworden

Dit verhaal klopt gewoon niet. Aangezien er geen kracht is die de ruimteschepen op hun plaats houdt, wordt die afstand dubbel zo groot. Bij je meetlint zijn die intermoleculaire krachten er echter wel. Je meetlint wordt dus helemaal niet dubbel zo lang en jij bent ook niet dubbel zo groot.

[eendavid]

Niet helemaal inhakend op de discussie, maar wel op de oorspronkelijke vraag van het topic.

Er zijn 2 mogelijke invullingen van een 'achtergrond' ten opzichte waarvan we zouden bewegen.

1. Het relativiteitsprincipe zegt dat er geen absolute beweging of zelfs versnelling is. Dit betekent dat, wanneer er geen (achtergrond-)materie is, dat je nooit kan vaststellen wie beweegt en wie stilstaat. Je kan enkel zeggen "ik beweeg t.o.v. materie X", niet "ik beweeg t.o.v. het heelal/de ruimte/de ruimtetijd/...".

2. In vrij goede benadering (op zeer grote schaal) is materie in ons heelal homogeen en isotroop verdeeld. Dus je kan een benadering van ons heelal opstellen waarbij materie exact homogeen en isotroop verdeeld is. Deze materie expandeert dan, maar op een zeer reguliere manier (overal en in elke richting even snel). Een waarnemer kan dan een bepaalde snelheid hebben t.o.v. deze (hypothetische) materie, en dit is in essentie waarnaar verwezen wordt wanneer men spreekt over 'snelheid t.o.v. de achtergrondstraling'. In plaats van een uniforme achtergrondstraling heeft het spectrum hierdoor een dipoolmoment (straling komend van de richting naarwaar de waarnemer berekent is warmer, owv het Dopler moment).

Dus dat zijn 2 correcte visies, en de ene sluit de andere niet uit.

[Michel Uphoff]

Je kan enkel zeggen "ik beweeg t.o.v. materie X", niet "ik beweeg t.o.v. het heelal/de ruimte/de ruimtetijd"

...

Dus dat zijn 2 correcte visies, en de ene sluit de andere niet uit.

En uit de ogenschijnlijke vanzelfsprekendheid dat het totaal van die homogene expanderende materie het complete heelal is komt dan de misvatting voort dat de snelheid tov van de achtergrondstraling hetzelfde zou zijn als de snelheid tov het heelal, en daarmee onterecht als een absolute snelheid gezien wordt?

Hoe zie jij dat?

[ruud_a]

Dat is niet correct. Alle (intermoleculair of door zwaartekracht) gebonden materie (meetlatten, zonnestelsel, melkweg, clusters van melkwegen) wordt niet groter door de expansie. Alleen tussen de grootste structuren in het heelal is de onderlinge binding door zwaartekracht zo gering dat deze met de uitdijing meedoen. Als wat jij schrijft correct zou zijn, zouden we geen roodverschuiving kunnen meten, want onze standaard meter zou ook langer geworden zijn.

En op grond van deze misvatting trek je vervolgens een hele reeks conclusies, die dan ook onjuist zijn.

dat is dan een behoorlijke misvatting van mij in de artikelen die ik ooit heb gelezen is dit punt nooit genoemd

maar goed, dat waren dan ook geen studieboeken

lk zal moeten kijken in hoeverre dit mijn heelal door de war gooit

het is niet helemaal onverwacht, aangezien ik al aannam dat de uitdijling van materie achterbleef bij die van het heelal

ik ben er toen echter wel van uit gegaan dat het verschil in uitdijing ten opzichte van het heelal minimaal was

ik ben er overigens ook altijd van uit gegaan dat die ook in de atoomkernen zou plaatsvinden

ik had dus ook al een vraag op de plank liggen waarom die dan ondertussen niet uit elkaar zijn gevallen

die vraag kan ik dus schrappen

De achtergrondstraling is overal aanwezig, maar vertoont door de expansie van het heelal op grotere afstand een andere rood/blauwverschuiving dan locaal.

de achtergrondstraling is toch op bij de oerknal ontstaan in het hele toenmalige heelal en alleen maar in 1 bepaalde frequentie voorhanden?

zowel hier als in de rest van het heelal

iets van 2,7 kelvin?

Kijk naar de veel gegeven analogie dat het heelal het oppervlak (en niets meer dan dat) is van een ballon die opgeblazen wordt. Stel je de achtergrondstraling voor als overal op het oppervlak gelijkmatig van kleur aanwezig. Nu zetten we twee stipjes op de ballon, een flink stuk uit elkaar. Vanaf het eerste stipje laten we een mier over die ballon naar het tweede stipje lopen. De mier heeft dus een eigenbeweging t.o.v. het locale heelal (het eerste stipje), die hij zou kunnen meten door naar de locale 'kleur' van de achtergrondstraling te kijken en hij loopt de richting van het tweede stipje op waardoor de locale achtergrondstraling in die richting 'blauwer' wordt. Maar het tweede stipje een eind verder op die uitdijende ballon beweegt door de expansie van de ruimte van de mier af en wordt dus 'roder', samen met de achtergrondstraling daar.

Ik heb een artikel aan dit bericht gehangen. Het is een bekend en in mijn ogen helder stuk van Lineweaver en Davis over de misvattingen die bij velen, (ook astronomen en vaklui) bestaan rond de big bang en de expansie van het heelal, de snelheid van het licht en sterrenstelsels, eigenbeweging en expansie et cetera. Aanbevolen!

ik zal het artikel later printen en lezen

ik ben op vacantie en lees het nieuws en mijn mail op dit moment in een donker internetcafe zonder printer

alleen maar kinderen die spelletjes op de computer doen en faceboek kijken

als het andere internetcafe weer open is, dat is gesloten wegens een overlijden zal ik het printen en lezen

ik lees niet makkelijk van een beeldscherm

in ieder geval vast bedankt

[eendavid]

En uit de ogenschijnlijke vanzelfsprekendheid dat het totaal van die homogene expanderende materie het complete heelal is komt dan de misvatting voort dat de snelheid tov van de achtergrondstraling hetzelfde zou zijn als de snelheid tov het heelal, en daarmee onterecht als een absolute snelheid gezien wordt?

Dat is vooral een kwestie van het gebruik van de juiste woorden.

Met 'het heelal' verwijst men in principe naar 'alle ruimte' of 'de ruimtetijd' (welke van de twee is duidelijk uit de context). Met die betekenis is het correct te zeggen dat die homogene expanderende materie het complete heelal vult (i.p.v. is).

Er is geen snelheid (of versnelling) ten opzichte van deze ruimte(tijd), wel t.o.v. deze materie. Maar ook daarmee moet je opletten: deze snelheid geldt enkel lokaal. Dus wanneer we zeggen dat de melkweg met 627 km/s beweegt t.o.v. deze materie is dit dus t.o.v. de (theoretische, uitgemiddelde) lokale materie. Tov de (theoretische, uitgemiddelde) materie die 1 Mpc van ons verwijderd is, bewegen we met

\(627\pm72\)

km/s.

Samenvattend moet je het als volgt zien. Er bestaat geen 'absolute' tijd, 'absolute' snelheid, 'absolute' afstand, ... Maar onze ruimte is gevuld met materie, en op grote schaal kan je deze materie zien als één groot (homogeen en isotroop) fluïdum. Sterrenstelsels/clusters volgen deze uitgemiddelde fluïdumbeweging natuurlijk niet exact, net zoals watermoleculen in stilstaand water niet stilstaan. Dit creëert een abstract referentieframe ten opzichte waarvan we vanalles kunnen meten: hoe lang is de Big Bang geleden, welke snelheid heeft de aarde, ... Daar is niets 'absoluuts' aan, maar het zijn meetbare, al bij al theoretische, grootheden. Bemerk het verschil tussen een referentieframe gecreëerd door achtergrondmaterie, en een ether. Zie ook Mach's principe, waarin dit onderscheid wordt toegepast voor versnelling i.p.v. de hier besproken snelheid.