Verloopt de uitdijing van de ruimte met een snelheid groter dan deze van het licht?

Niels, 23 jaar
7 mei 2008

Ik heb een tijdje geleden een artikel gelezen in de Scientific American over het einde van de kosmologie (nr.3-2008). Hier stond in vermeld dat door de uitdijning van de ruimte uiteindelijk (na verloop van miljarden jaren) alle sterrenstelsels achter onze waarnemingshorizon zullen verdwijnen. Maar dit zou toch betekenen dat de uitdijning van de ruimte sneller verloopt dan de snelheid van het licht? En dit is een fundamentele natuurkundige wet die niet kan verbroken worden, toch?

Want stel nu dat we een ster beschouwen die zich net voor deze waarnemingshorizon bevind en enkele seconden later verdwenen zou zijn omdat het licht van deze ster ons niet meer kan bereiken. Dit impliceerd toch dat de ster zich met een welbepaalde snelheid groter dan het licht van ons verwijderd?

Antwoord

 
Dat is een vraag waar velen mee worstelen!
 
Inderdaad, sinds Einstein weten we dat bewegen met een snelheid groter dan die van het licht in vacuüm (c) niet kan.  Onze massa neemt toe met onze snelheid, en als we c bereikt hebben dat zijn we oneindig zwaar en kunnen we niet meer versneld worden.
 
De wet van Hubble over de expansie van het heelal, stelt dat de sterrenstelsels zich verwijderen met een snelheid die groter wordt naarmate ze verder staan. Dat zien we aan de roodverschuiving van het licht van die stelsels. Het is zoals het doppler-effect, waar we aan de toon van een sirene horen of ze afkomt of zich verwijdert, en hoe snel. Strikt genomen is de wet van Hubble echter geen dopplereffect: het is niet de ambulance die zich van ons verwijdert, het is de straat die langer wordt! Eigenlijk bewegen die sterrenstelsels niet (tenzij een beetje door lokale effecten), ze staan allemaal stil in een ruimte die uitdijt.
 
Met die uitdijing van de ruimte is dus geen kinetische energie van de sterrenstelsels verbonden. En het kan inderdaad dat twee punten zich sneller van elkaar verwijderen dan het licht, of beter dat de
afstand tussen twee punten sneller toeneemt dan met de lichtsnelheid.
 
Hoe zien we sterrenstelsels die zich sneller dan het licht van ons verwijderen? Niet! Het verste dat we (bijna) kunnen zien, is de big bang zelf, en die heeft expansiesnelheid c. Nu is dat (met wat correcties) 14 miljard lichtjaar ver; binnen 2 miljard jaar dus 16, en dan zien 'wij' waar we nu de oerknal zien, sterrenstelsels van 2 miljaard jaar oud. Waar we dan de oerknal zien, zien we nu nog niets, het loopt weg met een snelheid groter dan het licht.
 
Er wordt vrij algemeen gedacht dat het heelal gedurende de eerste fractie van een seconde een periode gekend heeft met sterk versnelde expansie. Gebieden die elkaar eerst konden zien werden van elkaar verwijderd met snelheden veel groter dan c en verloren contact. Een contact dat veel later kan opgenomen worden, als de expansie zo snel niet meer is. Op die manier is het 'zichtbare' heelal maar een kleine fractie van het totale heelal.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen