Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Moderators: jkien, Michel Uphoff

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Gebruikersavatar
Berichten: 9.959

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Dat staat prima uitgelegd in die link. Aanklikken en lezen dus. En niet meer naar de bekende weg vragen.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Berichten: 9

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

moet ik engels kennen om aan dit debat mee te doen?

ik bevindt me toch op een nederlandstalig forum?

Gebruikersavatar
Berichten: 9.959

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Je mag ook een Nederlandstalig boekje zoeken waarin het staat uitgelegd.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Berichten: 9

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Marko schreef:
wo 01 aug 2012, 19:43

Je mag ook een Nederlandstalig boekje zoeken waarin het staat uitgelegd.


wat zeg je nu? dat ik hier moet wegblijven als ik geen engels ken? en boeken lezen?

ik probeer de link te lezen , maar kun je me uitleggen wat BEGUILINGLY en BEFUDDLEMENT betekenen

Gebruikersavatar
Berichten: 9.959

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Als je inderdaad te beroerd bent om eerst zelf dingen op te zoeken (zoals de vertaling van Engelse woorden) en je te verdiepen in hetgeen waarover je wenst te discussiëren, dan is dit inderdaad niet de geschikte plaats. Lees anders de regels eens door.

Opmerking moderator

nu weer on-topic graag
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.608

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?


dus de verste objecten verwijderen zich sneller dan het licht?

hoe kunnen we ze dan waarnemen?
In deze thread is het al diverse keren uitgelegd. Maar het is echt niet eenvoudig te begrijpen. Ik waag er ook één uitgebreide poging aan, in de hoop dat ik de juiste woorden kies, en het dan overkomt. Jij moet van jouw kant heel nauwkeurig lezen. Ik neem het elastiek van een paar berichten maar als voorbeeld, als analogie (en zoals we weten gaan analogieën meestal ergens mank):

Neem een plat elastiek en knip het door. Zet er om de centimeter streepjes op en zet er twee mieren op.

Nu eerst wat afspraken: Dat elastiek stelt de ruimte van het heelal voor, buiten dat elastiek is er dus helemaal niets. Die mieren lopen maximaal 1 centimeter per seconde, en harder kunnen ze niet lopen, nooit. Het is de lichtsnelheid.

Terwijl de mieren over het elastiek lopen rekken we het elastiek uit (de uitdijing van het heelal).

Het lopen van de mieren over het elastiek noemen we de eigenbeweging, en de verplaatsing van de mieren t.o.v. elkaar door het oprekken van het elastiek noemen we de expansie van het heelal.

De mieren kunnen nimmer harder dan 1 centimeter per seconde t.o.v. het elastiek, want dat verbiedt de relativiteitstheorie. Maar ik kan het elastiek wél heel eenvoudig zó snel oprekken dat de mieren met bijvoorbeeld 10 centimeter per seconde uit elkaar gedreven worden. Wordt nu de relativiteitstheorie geweld aan gedaan? Nee, want de mieren gaan tov het elastiek (hun huidige plek in het heelal) nog steeds niet harder dan maximaal 1cm/s. Hun eigenbeweging blijft netjes binnen de grenzen van de lichtsnelheid.

Kan een mier die met 1cm/s naar de andere mier 10 centimeter verderop aan de andere kant van het elastiek loopt terwijl de ruimte tussen de twee mieren met 10 cm/s uitzet de andere mier bereiken? M.a.w de expansie van het heelal tussen de mieren is maar liefst 10 maal de lichtsnelheid, terwijl de eigenbeweging van de mieren nooit meer is dan de lichtsnelheid? Ja dat kan. Het zal lang, misschien heel lang duren, maar het lukt.

Dat lijkt op het eerste gezicht onmogelijk want na 10 seconden heeft die mier slechts 10 cm gelopen, terwijl de ruimte tussen de mieren met bijna 200 centimeter alleen maar groter geworden. Maar ook het elastiek achter de mier rekt op, en daar zit hem de crux. Naarmate de mier verder loopt, is er een steeds groter deel van het elastiek achter hem dat meedoet aan de expansie!

Een overzichtje:

Na 1 seconde heeft de mier 1 cm gelopen, maar door de rek is de ruimte achter hem niet slechts 1 cm (zijn eigenbeweging), maar ongeveer 1,43 cm (eigenbeweging + expansie).

Na 100 seconden heeft de mier 100 cm gelopen en is het elastiek al 10,1 meter lang. Maar door de voortdurende rek ook achter de mier is dat stuk elastiek inmiddels ongeveer 5,25 meter en de tweede mier is dus op 4,85 meter afstand, nog steeds meer dan in het begin.

Na 4500 seconden heeft de mier 45 meter gelopen en is het elastiek 450,1 meter lang. Maar door de voortdurende rek ook achter de mier is dat stuk elastiek inmiddels ongeveer 405 m en de tweede mier is op 45 meter afstand, nog steeds meer dan in het begin.

En hierna gebeurt het, er is inmiddels door de mier zoveel elastiek afgelopen, dat de rek achter hem zijn schijnbare snelheid tov van zijn beginpunt erg groot maakt, en van nu af aan zal de afstand tot de tweede mier verminderen:

Na 10.000 seconden heeft de mier 100 meter gelopen en is het elastiek 1 km lang. Maar door de voortdurende rek ook achter de mier is dat stuk elastiek inmiddels ongeveer 978 meter en de tweede mier is op 22 meter afstand, nog steeds meer dan in het begin maar veel dichterbij dan de 45 meter van de vorige stap.

Na ongeveer 12.400 seconden bereik de mier de andere mier en is het elastiek ongeveer 1240 meter lang.

Je zou als je het wilt dit zelf kunnen simuleren met bijvoorbeeld Excel, maak stapjes van 1cm en 1 seconde en schrijf in de kolommen de lengte van het elastiek, het percentage rek, en de ruimte achter en voor de mier op. Met wat simpel rekenwerk kan je er een tabel van maken, en daarvan een grafiekje zoals deze:
MierEnElastiek.jpg
MierEnElastiek.jpg (46.04 KiB) 486 keer bekeken
De mier heeft dus de andere mier bereikt over een elastiek dat veel sneller oprekte dan hij kon bijbenen, terwijl hij nimmer een eigenbeweging had groter 1cm/s, en dus is hij in deze analogie nooit in conflict geweest met de relativiteitstheorie.

Analoog aan dit voorbeeld werkt het ook met het licht ook in het heelal. De ruimte tussen de melkweg die het licht uitzond en het voortrazende licht en ruimte tussen het licht en de ontvanger van het licht neemt door de expansie almaar toe, mogelijk verwijderen de waarnemer en het sterrenstelsel zich met een grotere snelheid dan het licht van elkaar, maar dat belet het licht niet om met 300.000 km/s toch aan te komen zonder dat Einstein geweld aan wordt gedaan.

Wel zal door de uitdijing van de ruimte de afstand tussen de golftoppen van het licht vanzelf steeds groter moeten worden, en het licht daardoor lager van frequentie worden en dus roder en roder. Daardoor ontstaat de roodverschuiving, en niet van de eigenbeweging van een zeer ver sterrenstelsel tov van een waarnemer, die doet er op erg grote afstanden nauwelijks toe. Denk maar even terug aan de mier: Hij staat een tijdje stil terwijl het elastiek rekt en rekt, langzaamaan zullen zijn pootjes steeds meer uit elkaar gaan staan.

Onthoud: Het elastiek is het heelal, het heeft dus geen enkele zin te gaan bedenken dat de mieren tov van de muren in de kamer wel degelijk een grotere snelheid dan 1 cm/s hebben, er is geen kamer.
 
NB: In feite is het sedert de ontdekking dat het heelal versneld expandeert wat ingewikkelder geworden, want daardoor is het wél mogelijk dat de mier nimmer de oversteek naar de andere kant van het elastiek kan maken, maar dit terzijde.

Berichten: 9

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

bedankt voor de uitgebreide reactie,

het gaat in tegen de intuitie , maar door te visualizeren is het beter te begrijpen.

maar ik heb nog een vraag,

wordt de lichtgolf door de redshift , op een bepaald moment niet zodanig afgevlakt, dat het buiten het zichtbare spectrum valt? of zelfs met geen enkel instrument nog waar te nemen is?

Opmerking moderator

aub de quote-regels respecteren: Quoten van een bericht dat er direct voor is geplaatst is onnodig, en wanneer je berichten quote, gebruik dan alleen dat deel van de tekst waar je daadwerkelijk op reageert, en knip de rest weg

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.608

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

wordt de lichtgolf door de redshift , op een bepaald moment niet zodanig afgevlakt, dat het buiten het zichtbare spectrum valt? of zelfs met geen enkel instrument nog waar te nemen is?
Buiten het zichtbare spectrum; zeker.

De kosmologische roodverschuiving (waaraan astronomen de letter Z toekennen) kan licht eenvoudig zó veel oprekken dat het met onze ogen niet meer waarneembaar is, maar bijvoorbeeld wel in golven met een paar milimeter lengte. De achtergrondstraling van de oerknal is bijvoorbeeld zoveel 'redshifted' dat het oorspronkelijke licht is opgerekt tot milimetergolven, de befaamde 1,9 mm 1,6 gHz 2,7 kelvin achtergrondstraling. KLIK

Dat oorspronkelijke licht kan met het verstrijken van miljarden jaren door de kosmologische roodverschuiving een steeds laagfrequenter (langere golven) en kouder/zwakker signaal worden tot aan radiogolven van honderden meters toe. Theoretisch zal het m.i. nooit nul worden, maar mogelijk zakt het op een bepaald moment weg in de signaalruis.


Gebruikersavatar
Berichten: 42

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Bekijk het eens als volgt:

het laatste lichtdeeltje dat wij waarnemen, gelijk in welke richting, kan maximum 13,7 miljard jaar onderweg zijn geweest naar ons. Het kan dus maximum 13,7 miljard lichtjaar afgelegd hebben, om het even in welke richting je kijkt.

Ik denk er zo over, maar het kan misschien ook een foute denkwijze zijn.

Hierbij stel ik mezelf de volgende vraag:

als alles uit 1 punt komt (oerknal), en alles uit elkaar beweegt, maar niet met de lichtsnelheid (kan niet met massa), hoe kan een ander sterrenstelsel dan verder dan 13,7 miljard lichtjaar van ons liggen?

Wat is de invloed van de uitdijing bij dit alles?

Ik hoop dat iemand deze vragen wat kan ophelderen, alvast bedankt!

Mijn excuses, ik ben nieuw op dit forum, ik ben blijkbaar niet naar de volgende pagina gegaan. Het was een reactie op de vorige pagina.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.608

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

DeltaX schreef:
do 02 aug 2012, 13:49

Ik denk er zo over, maar het kan misschien ook een foute denkwijze zijn.


Ja, dat is het.


DeltaX schreef:
do 02 aug 2012, 13:49

Ik hoop dat iemand deze vragen wat kan ophelderen, alvast bedankt!


Lees eerst alle voorgaande berichten eens grondig door, want dat heb je kennelijk niet gedaan, en kom terug met wat je dan nog niet begrijpt.

Gebruikersavatar
Berichten: 42

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Ik ga zeker alles eens grondig doorlezen!

Nogmaals mijn excuses! Ik heb helemaal geen forum-ervaring en ik had niet gezien dat er nog pagina's volgden :(

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.608

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Ok, leesplezier!

Berichten: 116

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

317070 schreef:
wo 21 dec 2011, 15:45

Toch wel, dat kan welzeker.

Stel dat het heelal 1m groot is op tijdstip 0, en de natuurwet toevallig zo is dat het heelal iedere stap 1m groter wordt, in de helft van de tijd van de vorige stap.

Dan is hij op tijdstip 0 precies 1m groot

Dan is hij op tijdstip 0.5 precies 2m groot

Dan is hij op tijdstip 0.75 precies 3m groot

Dan is hij op tijdstip 0.875 precies 4m groot

...

enzovoort.

Hoe groot is het heelal nu na tijdstip 1: oneindig groot.

Hiermee wil ik niet zeggen dat het heelal ook zo werkt, ik wil maar zeggen dat wat je daar formuleert "een groeiende maar beperkte lengte kan nl nooit oneindigheid bereiken" niet klopt. Een groeiende beperkte lengte kan wel degelijk de oneindigheid bereiken, als ze maar snel genoeg groeit.
dit lijkt me een flauwe berekening

in feite stelt u dat de snelheid van uitbreiden oneindig groot wordt

zo krijg ik de oneindig heid ook wel voor elkaar

Gebruikersavatar
Berichten: 3

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Hoe groot het heelal is is dus onduidelijk. Wel is de temperatuur van de achtergrondstraling bekend, namelijk 2,725 kelvin met een golflengte van 1,873 mm.

Op het moment dat het heelal half zo groot was als nu moet de achtergrondstraling dus een temperatuur hebben gehad van 5,45 kelvin met een golflengte van 0,9365 mm?

Wetende dat het heelal 300.000 jaar na de oerknal een temperatuur had van 3000 kelvin was de omvang dus ongeveer 1 duizendste van de huidige omvang, waarbij de golflengte van de achtergrondstraling ook ongeveer 1 duizendste was van nu (1873 nm)?

Volgens de oerknal theorie had de achtergrondstraling 10-43seconden na de oerknal een temperatuur van 1032 kelvin. Kan met deze gegevens worden achterhaald hoe groot het heelal ongeveer zal zijn als de oerknal vanaf tijd=0 met snelheid C is begonnen met uitdijen?

Het waarom ik op uitdijen met lichtsnelheid kom: op het moment van de oerknal was er nog geen materie, dus ook geen gravitatiekracht welke het uitdijen kon afremmen. Klopt deze stelling ook?

Kan de hoeveelheid energie (warmte) in combinatie met de golflengte ook bepalend zijn voor de maximale omvang van het heelal, of staat dit daar volledig los van?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.608

Re: Hoe ver weg is de rand van ons heelal?

Kan met deze gegevens worden achterhaald hoe groot het heelal ongeveer zal zijn als de oerknal vanaf tijd=0 met snelheid C is begonnen met uitdijen?
Nee, want je vergeet de kosmische inflatie rond 10-32 seconde na het begin, dus 'ruim' na die 10-43 seconden (klik).

Hierdoor expandeerde het heelal in een oogwenk met mogelijk met een factor 1030 tot wel 10100. Er zit dus een enorm verschil in de minimale en maximale geschatte factor, maar al bij 1036 is de geschatte omvang van het heelal een miljoen keer groter dan het waarneembare heelal.

Reageer