Het is ingewikkelder

[Peter van Velzen]

Ingewikkeld

Ik zat(lag) zoals wel vaker weer eens na te denken over astronomie..
Ik besef dat ik met populair-wetenschappelijkje artikelen eigenlijk geen snars wijzer wordt.
Als ik het verhaal over de oerknal doorturf is er van alles en nog wat overgeslagen.

Het begint met variabele Cepheiden.
Dat is een type variabele ster waar de lichtsterkte een simpel verband heeft met de lengte van de periode waarover ze veranderd. Dwz: als de periode twee keer zo lang is, dan is ze twee keer zo helder.

Als je dus de periode kent, weet je de helderheid. Aan de hand van de schjinbare helderheid kun je dan de afstand uitrekenen. (=vierkantswortel uit helderheid / schijnbare helderheid)
Tot zover simpel.
Maar toen ontdekt Edwin Hubble dat hoe verder het ding weg was, des te meer roodverschuiving er was. En ook dat zou een vaste verhouding zijn. Wat er echter nooit bij wordt gezegd, is dat hij eigenlijk zijn huiswerk overnieuw moest doen!

Een roodverschuiving die de golflengtes van het licht 10% langer maakt, betekent ook dat er dus 10% minder energie wordt ontvangen (in dezelfde tijd) en dus is de schijnbare helderheid ook 10% lager. Voor de perioditeit geld ook dat deze 10% langer lijkt door de roodverschuiving. En aangezien daar een 10% te grote helderheid door wordt verkregen, maakt dat de fout alleen maar groter (21%)
Ergo de afstand werd consekwent (in het voorbeeld 10%) te groot geschat!
Mogelijkerwijs waren de door Hubble gemeten roodverschuivingen zo klein dat het allemaal binnen de foutmarge viel, maar toch. . . .

Dan de onschuldige veronderstelling:

“De roodverschuiving wordt veroorzaakt dat de ster zich van ons af beweegt.”
Zou waar kunnen zijn, maar er zou natuurlijk ook sprake kunnen zijn van een universele kromming van de ruimte. Dit heb ik ergens nog wel eens teruggevonden, maar niemand heeft het er tegenwoordig nog over. Mij heeft het alternatief echter nooit los gelaten.

Dan de redenatie die ik decennia lang niet heb gewantrouwd.

Een ster die twee keer zo ver van ons af staat, vertoond een twee keer zo grote roodveschuiving en beweegt zich dus twee keer zo ver van ons vandaan, als je dat terugrekent, moeten alle sterren in het verleden op een punt hebben gestaan.

Op grond van de meest recente berekening van de Hubble constant (snelheid / afstant) welke 73,4 ± 2,1 km/s per megaparsec is, kom je tot de conclusie dat een ster die op 13,1 miljard lichtjaar staat zich met de snelheid van het licht van ons af beweegt. Einde heelal, dus daar denkt men de Big Bang: 13,1 (met een corrective voor een variatie in de uitdijing 13,7) miljard jaar geleden.

Helaas zo simpel is het dus niet. Onlangs rekende ik het even na.
Een ster op de grootste afstand (HeelalTijd) bevindt zich dus op afstand HT (lichtjaar) en HT(jaar) in hetverleden, en beweegt zich met de snelheid C van ons af. Dat betekent dat we hem zien waar hij HT jaar geleden was: Dus op het moment van de “Big Bang” moet die TOEN al HT lichtjaar van ons af hebben gestaan! Oeps!

Een ster op de halve afstand (0,5HT) zien wij dus 0,5HT in het verleden. Ergo 0,5HT na de Big-Bang, en ze beweegt zich van ons af met een snelheid van 0,5C. Op het moment van de “Big Bang” bevondt die zich dus 0,5C * 0,5HT = 0,25HT lichtjaar dichterbij, maar dat is nog altijd 0,25HT lichtjaar van ons af.

De theorie klopt alleen als de Hubble constante wordt berekend niet mbv de afstand waarop we hem zien, maar die waarop hij zich inmiddels zou bevinden als ze met dezelfde snelheid is blijven wegdrijven. Maar dat wordt dus nooit beweerd. . . .

De astronomen houden ons leken behoorlijk voor de gek geloof ik!

[Blackadder]

Een ster op de grootste afstand (HeelalTijd) bevindt zich dus op afstand HT (lichtjaar) en HT(jaar) in hetverleden, en beweegt zich met de snelheid C van ons af. Dat betekent dat we hem zien waar hij HT jaar geleden was: Dus op het moment van de “Big Bang” moet die TOEN al HT lichtjaar van ons af hebben gestaan! Oeps!

Vetgedrukte delen zijn waar je fout gaat (denk ik)

We zien hem niet waar hij HT geleden was maar hoe hij HT geleden eruit zag...

De plaats is niet het midden van een ruimte (lijnstuk) met aan de ene kant A (wij) en aan de andere kant B (die verre ster). Maar het is zoals die ballon die opgeblazen wordt waarbij de stippen op de buitenkant allemaal van elkaar af bewegen. En dan met een extra dimensie erbij.

Je kunt het nog wel 'het midden' noemen, maar je moet altijd in je achterhoofd onthouden dat het de ruimte zelf is die groter wordt en niet in een bepaalde heel grote ruimte een zak knikkers in het midden leegschudden en die alle kanten op gooien. Toen het gooien begon was er nog helemaal geen ruimte 'verderop' om heen te gooien.

[Peter van Velzen]

Een ster op de grootste afstand (HeelalTijd) bevindt zich dus op afstand HT (lichtjaar) en HT(jaar) in hetverleden, en beweegt zich met de snelheid C van ons af. Dat betekent dat we hem zien waar hij HT jaar geleden was: Dus op het moment van de “Big Bang” moet die TOEN al HT lichtjaar van ons af hebben gestaan! Oeps!

Vetgedrukte delen zijn waar je fout gaat (denk ik)

We zien hem niet waar hij HT geleden was maar hoe hij HT geleden eruit zag...

De plaats is niet het midden van een ruimte (lijnstuk) met aan de ene kant A (wij) en aan de andere kant B (die verre ster). Maar het is zoals die ballon die opgeblazen wordt waarbij de stippen op de buitenkant allemaal van elkaar af bewegen. En dan met een extra dimensie erbij.

Je kunt het nog wel 'het midden' noemen, maar je moet altijd in je achterhoofd onthouden dat het de ruimte zelf is die groter wordt en niet in een bepaalde heel grote ruimte een zak knikkers in het midden leegschudden en die alle kanten op gooien. Toen het gooien begon was er nog helemaal geen ruimte 'verderop' om heen te gooien.

Sorry maar de afstandsmeting is gebaseerd op de aftand TOEN tussen ons en het object. Te beweren dat het de afstand NU is, is beweren dat de snelheid van het licht afhangt van de beweging t.o.v. ons, en dat is in strijd met de relativiteitstheorie. Zeggen dat de ruimte zelf groter wordt ipv dat de objecten t.o.v. elkaar bewegen is volgens mij ook weer een epicycle (een ad-hoc bedenksel om de theorie te redden).

Als je de Big Bang theorie accepteert en 13,7 miljard jaar in de toekomst denkt, kom je tot de conclusie dat het heelal dan 27,4 miljard jaar oud moet zijn terwijl het KLEINER dan 13,1 miljard lichtjaar doorsnee moet zijn (omdat de uitdijing toe zou nemen en dus op minder dan 13,1 mijard lichtjaar afstand de uitdijing sneller is dan de lichtsnelheid. Vreemd dat alleen NU het zichtbare heelal even groot is als OUD.
Wat hebben ze nog meer niet uitgelegd ? ? ?

[Bonjour]

Ik denk dat de astronomen hier wel over nagedacht hebben, alleen krijg je altijd vereenvoudigde verhaaltjes te horen.

Ken je deze serie? http://videolectures.net/yaleastr160s07 ... trophysic/
Is echt iets voor jou. Houdt je wel een paar uur bezig. Een van de afleveringen gaat over het bepalen van de helderheid van supernova's.

[Peter van Velzen]

Helaas: Ook in deze cursus wordt het tijdsverschil totaal genegeerd. Het lijkt er haast op dat de Big Bang is gebaseerd op een slordigheidje! Zal toch niet waar zijn?

[Blackadder]

Je probleem draait om de relativiteitstheorie. Er is geen absolute tijd.

Ik heb wel een e-book waarin de relatie Relativiteit-Roodverschuiving-Expansie goed wordt uitgelegd. Het is erg ingewikkeld inderdaad, het is niet even 3 kolommetjes doorlezen en dan áha ik snap het.' Hele hoofdstukken zijn nodig om basisbegrippen te introduceren en dan een hoofdstuk dat het bij elkaar brengt. Ik ben te dom om het even uit te leggen. Als ik me heel goed concentreer en zo'n boek doorlees dan heb ik soms het gevoel dat ik het (eventjes) begrijp.

Ik kan je dit boek wel aanraden: An Introduction to the Science of Cosmology Derek Raine (Author), E.G. Thomas (Author)
Ik heb die in PDF, kan ik je zo e-mailen.

[Jinny]

Doe dat mij dan ook, ben ook wel geïnteresseerd.

[Peter van Velzen]

Ik ben een boon

Ik begrijp echt helemaal niets van Astronomie!

deze youtube video beweert professor Alex Filippenko – na ruim drie kwartier – dat de helderheid van type 1a supernovae op grotere afstand MINDER was dan verwacht en dat men daaruit concludeerde dat de expansie van het heelal is toegenomen in de tijd. Hoe komen ze in (sterren)hemelsnaam tot die conclusie?

Als de nova verder weg is, dan betekent dat de explosive verder in het verleden plaatsvond en dus dat de tijd waarin tot op dat moment het bijbehorend sterrestelsel van ons af heeft bewogen – sinds de big-bang – verder in het verleden ligt. Als men op grond van de lagere helderheid veronderstelt dat de expansie groter moet zijn geweest dan op grond van de gemeten roodverschuiving wordt aangenomen, dan moet die expansie dus IN HET VERLEDEN groter zijn geweest en dus sindsdien zijn afgenomen. Tot mijn stomme verbazing beweert professor Filipenko het omgekeerde. . . . . .

Dit lijkt weer hetzelde problem te zijn. Om de een of andere reden denkt men dat de helderheid aangeeft hoe groot de afstand tot het object NU is terwijl ik toch echt zou verwachten dat ze zou aangeven hoe groot de afstand was op het moment dat de emissie plaats vond. Waarom mijn verwachting niet zou kloppen zou ik echt niet kunnen bedenken.

[lanier]

Je kunt mensen zoals Icke of 't Hooft een mail sturen, maar van 't Hooft weet ik dat hij weigert emails te beantwoorden van mensen die niet op universitair niveau natuurkunde hebben gestudeerd. Ik denk dat je beter eerst het boek van Blackadder kunt lezen (ik heb er ook wel oren naar). Van daaruit kun je - iemand die meent er verstand van te hebben - benaderen en aan de hand van uitleg van het boek je probleem voorleggen. Anders ben ik bang dat je een jip-en-janneke antwoord krijgt die geen volledige verklaring geeft, of een uitleg die voor een leek niet te snappen is.

Overigens is er weer een nieuw raadsel:
http://nos.nl/artikel/445792-enorm-zwar ... tdekt.html" onclick="window.open(this.href);return false;

[Peter van Velzen]

Ik weet niet beter dan je advies op te volgen.

Overigens moet het wel iets ingewikkelder zijn dan mijn idiote veronderstelling dat ze de plaats van het object NU zouden kunnen bedoelen. Dat zou veronderstellen dat die informatie ons bereikt met een snelheid groter dan het licht (beter gezegd: Met oneindige snelheid). Maar wat ze dan wel bedoelen blijft voorlopig een raadsel.

Dat zwate gat verbaast mij helemaal niet. Ik zit nog altijd te wachten op het zwarte gat dat 100% van zijn sterrestelsel bevat . Maar opwindend nieuws is het wel! Wat een monster!

[Blackadder]

Ik heb boeken verzonden naar Jim en Peter, lanier, je moet me een pb-sturen (of e-mail) met je e-mail adres want andersom kan ik dat niet, bij jouw zie ik geen pb functie actief.

[Fish]

Maar het is zoals die ballon die opgeblazen wordt waarbij de stippen op de buitenkant allemaal van elkaar af bewegen. En dan met een extra dimensie erbij.

Waar begin ik aan?

Bkackadder? Die ballon voorstelling heb ik ook al eens gemaakt, echter, als alles zich sinds de BB met ongeveer even grote snelheid daar vandaan beweegt, kan je dan nog wel berekenen hoe oud het universum is, je hebt immers alleen nog lege ruimte daar waar het ooit begon. Sterren en sterrenstelsels bewegen nog wel van ons af maar dat is dan een zijdelingse beweging.



Toch?

[pallieter]

Peter,

Foutje is de redshift. Redshift gebeurd voor sterren doordat het licht langs grote gravitatievelden komt waardoor er lokale ruimtkrommingen zijn.

De redshift die veroorzaakt wordt door soort doppler effect geld enkel voor hemellichamen die de lichtsnelheid benaderen: bv. doublet zwarte gaten die rond elkaar spinnen. Die geven dan om beurt redshift en blue shift. En daarmee kom je dus wel aan de juiste berekeningen.

Voor sterren is de redshift factor v/c (snelheden veel lager dan c) en is compleet verwaarloosbaar.
http://www.spacepage.be/artikelen/het-h ... idssterren
De snelste die we kennen gaat 1500 km/s en dat is nog maar 1/200 van de lichtsnelheid. Deze heeft dus een redshift factor van 1/200 of 0.5% (indien hij zich van ons weg beweegt).

[Blackadder]

Peter,

Foutje is de redshift. Redshift gebeurd voor sterren doordat het licht langs grote gravitatievelden komt waardoor er lokale ruimtkrommingen zijn.

.

Volgens mij is dat slechts 1 van de 'soorten' redshift en hebben we het hier over een andere soort, die door de expansie van het universum veroorzaakt wordt. NB dit is WEER iets anders dan doppler redshift.

Je hebt dus

1) roodverschuiving door beweging (doppler) Een ster vliegt met significante snelheid van ons af of komt op ons af. Dit kan bv gebeuren doordat een ster door een of ander gravitatie effect een opzwieper krijgt. Een dubbelster, waarbij 1 van de 2 explodeert waardoor de baan van de andere ineens verstoort wordt....
Dit soort effecten is denk ik alleen vrij lokaal te identificeren. (zoals de politieauto ook alleen lokaal te horen is)

2) roodverschuiving door de expansie van het universum. Dit is wat Hubble ontdekt heeft en hier zit de vraag van Peter als ik het goed begrijp.


3) Roodverschuiving door gravitatievelden . Dit is weer iets anders, bedacht door Einstein en dit is wat pallieter hierboven ter sprake bracht.

[Blackadder]

Maar het is zoals die ballon die opgeblazen wordt waarbij de stippen op de buitenkant allemaal van elkaar af bewegen. En dan met een extra dimensie erbij.

Waar begin ik aan?

hihi

Bkackadder? Die ballon voorstelling heb ik ook al eens gemaakt, echter, als alles zich sinds de BB met ongeveer even grote snelheid daar vandaan beweegt, kan je dan nog wel berekenen hoe oud het universum is, je hebt immers alleen nog lege ruimte daar waar het ooit begon. Sterren en sterrenstelsels bewegen nog wel van ons af maar dat is dan een zijdelingse beweging.
Toch?

- Er is geen DAAR om vandaan te bewegen, want ALLE plekken bewegen zich even snel van ALLE andere plekken vandaan. Vergelijk de ballon: Alle stippen bewegen van alle andere stippen vandaan. Er is geen Middenstip... (Denk even aan een perfecte bol met stippen en niet aan een ballon met tuitje)

- NU is het universum dus geen ballon waar we naar het 2D (welliswaar gekromd, maar toch 2D) oppervlak van een 3D object kijken (de ballon) maar een 3D (gekromd) 'oppervlak' van een 4D object...

Probleem is dat onze geest zich daar niet echt een goed beeld bij kan vormen. Ik tenminste niet. Je moet dus in wiskundige abstractie denken , want visueel gaat het het niet.

- Er is geen zijdelingse beweging. Pak die ballon er maar bij en wijs 1 stip aan. Wij wonen op die stip. Alle andere stippen, maakt niet uit welke je kiest bewegen zich allemaal van je woonstip af. (Je moet uiteraard het oppervlakte van de bol als een 2D plat oppervlakte beschouwen)

Je kunt gewoon een rechte lijn trekken van je woonstip naar elke andere stip en je ziet dat de lijnen steeds langer worden (de afstand wordt dus groter) als de bol zich opblaast.