eerste foto's James Webb teleskoop

[Jean-Claude]

voor de wetenschappers hier onder ons, ik zit met een vraag waar ik geen bevredigend antwoord op krijg - het gaat over de onlangs gepubliceerde foto van de James Webb teleskoop. Op die foto staat een object dat 13,1 biljoen lichtjaar van ons verwijderd is, het verste object wat tot nu toe is waargenomen.

mooi zo, puike prestatie, een kleine stap voor James Webb maar een grote sprong voor de wetenschap ?

 

jamaar, dat object staat dus op 13,1 biljoen lichtjaar, het licht is dus 13,1 biljoen jaar onderweg geweest. Het object zelf is dus "maar" 0,7 biljoen jaar oud als we er van uitgaan dat het heelal 13,8 biljoen jaar oud is. Het universum was toen dus ook maar 0,7 biljoen jaar oud, en als we even de exponentiele inflatiestap terzijde laten dan kan het universum op dat moment niet groter geweest zijn dan laat ons zeggen 1 biljoen lichtjaar (straal, geen diameter, en het steek niet op een paar miljoen lichtjaar).

 

Stel dat dit object toen op de grootst mogelijke afstand van onze melkweg (bestond toen waarschijnlijk nog niet) verwijderd was, zijnde 1 biljoen lichtjaar langs de andere kant van het centrum van de 'big bang'. Dan zou ons melkwegstelsel zich nu 12,1 biljoen jaar van dit centrum van het universum bevinden (aangezien het licht van dit object er 13,1 biljoen jaar over gedaan heeft om de James Webb te bereiken).

 

Da's toch niet mogelijk ? Als de melkweg zich momenteel op 12,1 biljoen lichtjaar van het centrum van het universum bevindt, dan zou de materie van de melkweg tegen bijna de snelheid van het licht moeten bewegen, weg van dit centrum van de big bang. Fotonen vliegen tegen lichtsnelheid, en de huidige grens van het universum ligt nu op 13,8 lichtjaar (gemeten vanaf het centrum van de big bang) maar de materie van de sterrenstelsels die beweegt zich toch trager voort ?

 

Maar als we een stuk dichter bij het centrum van het universum liggen (zoals ik vermoed) dan kunnen er geen objecten geweest zijn die 13,1 biljoen jaar geleden licht uitzenden dat pas nu kan ontvangen worden. Om het anders te zeggen : stel dat we tegen halve lichtsnelheid vliegen, dan bevinden we ons nu op 6,9 biljoen lichtjaar van het centrum van het universum. Licht van 13,1 biljoen jaar geleden zou dan afkomstig zijn van een object dat 13,1 biljoen jaar geleden zich op een afstand bevond van 6,2 biljoen lichtjaar van het centrum van het universum. Alleen, 13,1 biljoen jaar geleden was het universum "maar" 1 biljoen lichtjaar groot, er kan gewoon geen object zijn in dit universum op dat ogenblik dat verder dan 1 biljoen lichtjaar van het centrum van de big bang verwijderd is, het universum is op dat moment gewoon niet groot genoeg.

 

Dus waar komt dat licht nu eigenlijk vandaan dat de James Webb ontvangt en dat 13,1 biljoen jaar onderweg is geweest ?

[ceesv]

Eenvoudige verklaring.

Het heelal expandeert (nog steeds).

 

De zonnestelsels bewegen nog steeds uit elkaar.

[boudeman]

Allereerst, verander biljoen in miljard. Biljoen is Amerikaans.

Verder heb ik gelezen dat de Webb telescoop getroffen is door een micro meteriorieten stroom. Schade is niet te repareren, maar men probeert via software de schade te beperken. Voor de expansie van het heelal geldt de algemene relativiteits theorie, waarbij ruimte en tijd innig verbonden zijn en waarbij onze voorstelling van aparte ruimte en aparte tijd tekort schiet. Beter dan hier een antwoord te geven: googel eens op roodverschuiving sterrenstelsels, uitdijing heelal, neemt uitdijingssnelheid toe e.d.

Daar is veel info te vinden. Maar met een gewone geometrie voorstelling in een bestaande ruimte kom je er niet.

 

[boudeman]

De relativiteitstheorie is soms lastig voor te stellen: de tweeling paradox.

Stuur je tweelingbroer de ruimte in, liefst met hoge snelheid. Na een tijdje komt hij weer terug op aarde. Hij is nu een stuk jonger dan jij nu bent. Moeilijk voor te stellen, maar wel waar. Aangetoond met atoomklokken.

[minplus]

Het probleem is dat wij automatisch in 3 dimensies denken en daardoor de neiging hebben hem als een bol te zien, maar dat is het niet. We hebben met 4 dimensies te maken. Het heelal dijt overal uit en met verschillende snelheden. Bij melkwegen die dicht bij elkaar staan is de snelheid laag, hoe verder uit elkaar hoe sneller. Het is je vrijwel niet voor te stellen maar er is niet een rand die opschuift.

[minplus]

Ik probeerde in de tijd dat ik sterrenkunde gaf bij ANW het mensen een heeeel klein beetje uit te leggen met een 2-dimensionaal model, nl een doorgeknipt postbode-elastiek waar ik op regelmatige afstanden 7 paperclips aan bevestigde die melkwegen voorstelden.

Als je aan de uiteinden trekt zie je de paperclips uit elkaar bewegen en degene aan de uiteinden het snelst tov elkaar.

Dat is dan 2-dimensionaal, terwijl het heelal 4-dimensionaal is. Ruimtetijd is voor mij moeilijk te bevatten.

[gerrit B]

Ik heb eens een heel interessante theorie gehoord (vond ik tenminste interessant om eens over na te denken)

Deze ging uit van het feit dat wij denken dat we groot zijn maar die ging er van uit dat we juist heel heeeeeel erg klein zijn tov. alles om ons heen.

Daarbij werd aangegeven dat als je een atoom hebt met elektronen die opgebouwd zijn uit protonen en neutronen en dat die nog weer opgebouwd zijn uit quarks en dat die weer gluonen kent en dat de afstand tussen zo'n gluon en de atoom in verhouding gigantisch zijn en dat dit te vergelijken is met de afstanden die wij ervaren in ons heelal.

 

Deze vergeleek het heelal met een levend lichaam wat groeide.

Toen het lichaam geboren werd zat alles nog relatief dicht bij elkaar met vaste bestanddelen als kern en delen waaruit een lichaamscel is opgebouwd maar ook van die superkleine gluon deeltjes. Wij noemen dat voor het gemak een lichaamscel maar als je alle superkleine deeltjes (bekend en nog onbekend) samen neemt dan heb je een complete melkweg wat zelfstandig functioneert.

Echter om van de ene cel naar de andere te komen dan moet zo'n superklein deeltje dus gigantische afstanden overbruggen zoals wij gigantische afstanden zouden moeten overbruggen om bij een andere melkweg te kunnen komen.

En omdat het lichaam groeit blijven de afstanden tot de vaste bekende cellen wel ongeveer gelijk maar blijft de afstand tot de buitenste cellen maar steeds groter worden.

Ben alleen al wel aan het zoeken geweest waar ik dat ooit ergens heb gezien of gehoord maar kan er niets van terug vinden.

[boudeman]

Nog even een conceptueel probleem, als je aan de drie dimensionale geometrie blijft vastzitten.

Je zou je dan kunnen voorstellen dat je de richting van het big bang punt kunt aanwijzen. En dat logischerwijze oude sterrenstelsels daar in de buurt zitten, oftewel dat er in het heelal een voorkeursrichting is. Dat is niet zo. Oude sterrenstelsels worden in alle richtingen gevonden.

[boudeman]

@gerrit B

Ik ben geen filosoof, maar 2 filosofische vragen vind ik wel interessant.

- hoe ontstaat orde uit chaos?

- de natuur is goed te beschrijven met wiskunde. Is wiskunde nu een afgeleide van de natuur of is de wiskunde primair en is het toevallig zo dat de natuur zich voegt aan de wiskunde? (bestaat er wiskunde of logica zonder werkelijkheid?)

Wie het antwoord weet ma het zeggen. Ik ga nu een biertje pakken.

 

[ceesv]

Wanneer je je kan voorstellen dat de grootst denkbare cirkel een rechte lijn is, snap je het heelal.

[minplus]

Dat zit in dezelfde hoek als wat mij ooit verteld is, dat als je recht voor je neus met onvoorstelbare snelheid het heelal induikt je uiteindelijk op je achterhoofd uitkomt.

Zou me niet eens verbazen met het bizarre 4-dimensionale heelal.

Net als het idee dat waar het heelal nog niet is nog niet bestaat. En daar zit ik automatisch weer met het simplistische 3-dimensionale beeld...

[Jean-Claude]

4 hours ago, ceesv said:

Eenvoudige verklaring.

Het heelal expandeert (nog steeds).

 

De zonnestelsels bewegen nog steeds uit elkaar.

dat klopt, door die beweging om te keren komen we terug in het middelpunt van waaruit alles "ontploft" is, in de big bang.

ik ben vrij goed op de hoogte, alleen snap ik niet goed hoe we een object kunnen observeren dat 13,1 miljard lichtjaar ver ligt, op een moment dat het universum maar 1 miljard jaar groot kan zijn - tenzij het heelal sneller uitzet dan de lichtsnelheid.......

dat is al eens gebeurd in de eerste sekonde na de big bang, maar ik dacht dat de inflatie van de tijd-ruimte toen gestopt is en het heelal hierna op een normale wijze verder is uitgedeind. Maar dan kloppen de afstanden niet meer.

[Jean-Claude]

4 hours ago, boudeman said:

Verder heb ik gelezen dat de Webb telescoop getroffen is door een micro meteriorieten stroom. Schade is niet te repareren, maar men probeert via software de schade te beperken. Voor de expansie van het heelal geldt de algemene relativiteits theorie, waarbij ruimte en tijd innig verbonden zijn en waarbij onze voorstelling van aparte ruimte en aparte tijd tekort schiet. Beter dan hier een antwoord te geven: googel eens op roodverschuiving sterrenstelsels, uitdijing heelal, neemt uitdijingssnelheid toe e.d.

heb ook gelezen dat een micrometeoriet één van de spiegels zou hebben beschadigd, deze moest in elk geval terug heruitgelijnd worden, maar ik dacht dat de schade al bij al nog meeviel.

en ja, ik ken de wetten van de relativiteit en de roodverschuiving, maar ik blijf op mijn vraag zitten.....

[Jean-Claude]

3 hours ago, boudeman said:

De relativiteitstheorie is soms lastig voor te stellen: de tweeling paradox.

Stuur je tweelingbroer de ruimte in, liefst met hoge snelheid. Na een tijdje komt hij weer terug op aarde. Hij is nu een stuk jonger dan jij nu bent. Moeilijk voor te stellen, maar wel waar. Aangetoond met atoomklokken.

ja maar da's nu weer iets anders, de tijdsvertraging door het verschil in relatieve snelheden. Daarom ook dat ik vermoed dat de melkweg zich veel trager door de ruimte beweegt want dicht bij de lichtsnelheid zou dit teveel problemen geven me de relativiteitstheorie. Maar dan kunnen we niet op 12,1 miljard lichtjaar van het centrum van de big bang zitten tenzij de tijd-ruimte zelf ook is toegenomen, buiten de expansie van de baryonische materie die zich in dat universum bevindt. De som van beide expansies zou dan op die 12,1 miljard lichtjaar moeten uitkomen......

[Jean-Claude]

3 hours ago, minplus said:

Het probleem is dat wij automatisch in 3 dimensies denken en daardoor de neiging hebben hem als een bol te zien, maar dat is het niet. We hebben met 4 dimensies te maken. Het heelal dijt overal uit en met verschillende snelheden. Bij melkwegen die dicht bij elkaar staan is de snelheid laag, hoe verder uit elkaar hoe sneller. Het is je vrijwel niet voor te stellen maar er is niet een rand die opschuift.

conceptueel gezien is er wél een rand die tegen lichtsnelheid opschuift, de eerste fotonen die tijdens de big bang zijn ontstaan die bevinden zich nu ergens aan de rand van die bol. Ik weet dat het universum 4-dimentioneel is, hoewel "tijd" geen echte dimentie is, het is eerder een eigenschap van de evolutie van de het lokale 3-dimentionele punt gekoppeld aan de totale snelheid van dat punt.