Wat is een comoving frame in gewoon Nederlands uitgelegd?

[MartinusVB]

Ik zei ooit op een Engelstalig forum dat omdat tijd relatief is, we eigenlijk geen uitspraken kunnen doen over een vaste leeftijd van het heelal.
Men zei mij dat men daar in de kosmologie 'comoving coördinates' voor gebruikt.
 
Ik begreep uit de Engelstalige uitleg dat dit een referentiekader is waarin 'objecten meebewegen met de Hubble flow'.
 
Tot nogtoe begrijp ik nog altijd niet goed hoe men aan een vastgestelde leeftijd van het heelal komt, een leeftijd die niet relatief is, door gebruik te maken van deze voor mij moeilijk te begrijpen comoving coördinates.
Kan iemand mij dit in niet-wiskundige taal duidelijk maken wat het precies is, en hoe men aan een vaste leeftijd van het heelal kan komen in een wereld waarin tijd eigenlijk relatief is?
Probeer dat a.u.b. in lekentaal uit te leggen, daar ik niet beschik over de nodige wiskundige basis om in die termen een uitleg te begrijpen.

[Michel Uphoff]

Kan iemand mij dit in niet-wiskundige taal duidelijk maken wat het precies is

 

Hoe bepalen we wat "absolute" beweging is, alles krioelt in het heelal door elkaar, en wordt daarnaast ook nog eens uit elkaar gedreven door de expansie, er lijkt geen beginnen aan die twee bewegingen (de eigenbeweging door de ruimte en de beweging door de expansie van de ruimte) van elkaar te onderscheiden. We zoeken een rustpunt in een soort van "vast" frame en het comoving frame kan daar prima voor dienen. It goes with the (Hubble) flow. Het comoving frame is een coördinatenstelsel dat met de expansie van de ruimte meereist. Alles dat geen eigenbeweging heeft staat stil in dat frame, en iedere eigenbeweging is een verplaatsing in dat frame.
 
Let er op dat ik absolute tussen aanhalingstekens heb gezet, dat is om aan te geven dat een echt absoluut frame niet mogelijk is. Ook dit frame is in feite net zo relatief als alle andere denkbare frames, maar omdat het comoving is, biedt het ons een vorm van kosmisch houvast, waarbij de expansie van het universum is uitgeschakeld.

 

Voor een uitgebreider uitleg over het comoving frame kan je DIT bericht eens nalezen.

 

en hoe men aan een vaste leeftijd van het heelal kan komen in een wereld waarin tijd eigenlijk relatief is?

 

Inderdaad, tijd is relatief en blijft relatief en er is dus geen vaste leeftijd van het heelal.

 

'De' leeftijd van het heelal van 13,7 miljard jaar geldt voor een waarnemer die in een isotroop en homogeen heelal meereist met de 'Hubbleflow', het comoving frame dat meegaat met de expansie van de ruimtetijd. Dat comoving frame is een willekeurig maar handig frame, omdat je er de expansie van het heelal op het punt waar je je bevindt in de ruimtetijd (en alleen daar) mee uitschakelt. En je kan op soortgelijke wijze ook de comoving tijd definiëren; de leeftijd van het heelal wordt op 13,7 miljard jaar gemeten uitgaande van het comoving frame.

 

Maar dat is dus een, weliswaar handig gekozen, willekeurig frame. Iedereen die niet netjes meereist met de Hubbleflow, of onder invloed van een gravitatieveld of versnelling is, meet een andere leeftijd voor het heelal. In feite zal er niets en niemand zijn die perfect onder dezelfde gravitatiecondities precies met het comoving frame mee-expandeert, en als je zeer nauwkeurig zou kunnen meten is de leeftijd van het heelal dan ook overal verschillend. Iemand die op Jupiter zou staan (als dat al kon) zou een jonger heelal meten, en dicht bij de event horizon van een black hole zal het heelal zeer jong blijken.

 

Zie ook DIT bericht.

 

Als je meer uitleg nodig hebt, of vragen overhoudt laat het dan maar weten.

[MartinusVB]

Dank u voor het verhelderende antwoord.