Heeft het heelal een middelpunt?

[always]

Het middelpunt van de donut universum bevat denk ik een groot zwart gat, geen deeg dus maar een singulariteit?

[Bladerunner]

Zeg je nu feitelijk dat de singulariteit waaruit het heelal ontstond er zelf nog is? Deze singulariteit werd het heelal, het is niet de nog bestaande bron er van. Nog los van het feit dat volgens de huidige theorieën , modellen en opvattingen het heelal geen middelpunt kent is het nogal lastig te verklaren hoe een expansie kan beginnen in de omgeving van een dergelijk zwart gat omgeven door 'niets'.
 
Het heelal begon als een singulariteit, maar stellen dat dit een zwart gat was werpt vragen op omdat eigenschappen van een zwart gat in strijd zijn met b.v. de inflatie theorie. Ook impliceert het dat zwaartekracht al bestond voordat het heelal er was terwijl men stelt dat deze te samen met de overige natuurkrachten gebundeld was in een universele kracht en pas vrij kwam in de eerste fracties van seconden na het bestaan.

[Peter van Velzen]

Uiteraard is het donut heelal slechts een drie-dimensionale expressie van een vier dimensionaal heelal. Het is wellicht heel misleidend. De singulariteit bevindt zich net als alle materie in de korst van  de donut. Het deeg is - denk ik - evenzo leeg als het gat er in. Het probleem met een singulariteit is dat het per definitie inderdaad een zwart gat is. Daarom zijn allerlei speciale aannames nodig om expansie ervan mogelijk te maken. Of die aannames juist zijn kunnen wij niet controleren. We kunnen alleen bepalen of de waarnemingen in overeenstemming zijn met de theorie. Dat bleek tot nu toe tegen te vallen, dus veranderde de theorie regelmatig, Het heelal zoals wij dit nu kennen, is pas 90 jaar geleden ontdekt. Sindsdien is bedacht dat de natuurkrachten ooit zouden zijn ontstaan, dat er een inflatore periode is geweest, dat er donkere materie moet zijn en donkere energie en dat er een verschil is tussen relatieve snelheid en uitdijing van de ruimte "zelf".(allemaal op zich onbewezen zaken, maar ze waren nodig om het totaalplaatje kloppend te houden) Jammer genoeg zal ik de volgende 90 jaar niet meer meemaken.

[Bladerunner]

"Het probleem met een singulariteit is dat het per definitie inderdaad een zwart gat is"
 
Nee dat hoeft niet perse, al is het wel de meest bekende.
Er wordt namelijk onderscheid gemaakt tussen een zwart gat en het 'punt' waaruit het heelal ontstond.
Ze zijn ook wezenlijk verschillend. Een zwart gat kun je bijvoorbeeld in kilometers uitdrukken terwijl het 'punt' waaruit het heelal ontstond juist extreem klein was.
Ook stelt men dat dit punt extreem heet was terwijl een zwart gat in space-time (wat er vóór de big bang ook nog niet was) ijzig koel moet zijn.
 
En zelfs als dit punt een zwart gat was, dan heb je een conflict met de stelling dat de (hypothetische) micro-zwarte gaten door Hawking straling zeer snel verdampen. Dit werd ook al geroepen om de doemdenkers van de LHC te ontkrachten die immers beweerden dat de LHC de wereld kon vernietigen door een zwart gat te creëren.
 
Het kleinste hypothetische micro zwarte gat is er een met de Planck massa en heeft uiteraard een diameter van evenredige orde. Maar de singulariteit waaruit het heelal zou zijn ontstaan bevatte alle hedendaagse energie / massa. Dus het begin van het heelal was een singulariteit, maar niet met de eigenschappen van een zwart gat.

[Peter van Velzen]

Sorry de veronderstelling dat de singulariteit waarmee "the big bang" begint niet dezelfde eigenschappen als een zwart gat heeft is een a priori veronderstelling. Een zwart gat is slechts een massa die zich geheel binnen haar eigen Schwarzschildradius bevind. Aangezien we daarbinnen niets kunnen waarnemen, kennen we verder helemaal geen eigenschappen ervan. We kennen slechst de eigenschappen van de ruimte buiten de waarnemingshorizon.
 
Wat wel waar is, is dat - mocht ons uniiversum zich ook binnen haar eigen Schwarzschildradius bevinden -  wij juist niets weten van de ruimte erbuiten. Dus vanuit onze waarneming bezien heeft het wel een andere eigenschap. Schattingen van de massa geven aan dat dit een groter universum zou moeten zijn dan het waarneembare heelal, aangezien de massa die wij nu veronderstellen  een Schwarzschildradius zou hebben die kleiner is dan 13,7 miljard lichtjaar (ook - zover ik weet - als wij de donkere materie meerekenen) 
 
Maar hoe je het ook went of keert. Een singulariteit is een massa die zich geheel binnen haar eigen Schwarzschildradius bevindt en is dus - per definitie - een zwart gat. Door de kromming van de ruimte is er binnen dat zwarte gat waarschijnlijk helemaal geen "midden" te vinden en misschien dus ook helemaal geen singulariteit. Maar wij hebben niet de mogelijkheid om er binnen een kijkje te nemen. (tenzij ons heelal er een is, maar dat kunnen we ook weer niet waarnemen, omdat we er niet buiten kunnen kijken)

[Bladerunner]

De singulariteit waaruit het heelal ontstond was géén zwart gat. Althans, niet volgens de oerknal theorie. (korte uitleg en lange uitleg)
Er wordt dus wel degelijk onderscheid gemaakt tussen de oerknal singulariteit en dat van een zwart gat want de korte uitleg is dat de gedragingen van de oerknal eerder passen bij het z.g.n. 'witte gat' dan bij een zwart gat. (Maar zelfs een wit gat is niet geheel vergelijkbaar met de oerknal)
 
Maar natuurlijk zijn er kosmologen die het anders bekijken zoals hier te lezen valt. Maar daar heeft men het o.a. over 4 dimensionale 'sterren'. Wat op zich natuurlijk al complex genoeg is/wordt. In dit artikel staat ook dat een bepaalde waarneming niet met deze hypothese overeen kwam (maar wél met de oerknal theorie!) en dat men daarom deze gaat 'verfijnen'.

[Peter van Velzen]

Zoals ik al zei, het verschil ligt uitsluitend in de kant van waaruit je het bekijkt. Volgens de beide links is dat vooral gelegen in de tijdsrichting. Zoals ik het beschreef is dat het verschil tussen de "binnenkant" en de "buitenkant" van het fenomeen. Dat is ook het enige verschil tussen een "zwart gat" en een "wit gat".Aangezien in dergelijke omstandigeheden volgens wat ik er over gelezen heb, de tijdsdimensie verandert in een ruimtelijke dimensie is dat misschien zelfs hetzelfde.
 
Mocht de big bang geen "wit gat" zijn, dan kennen we helemaal geen "witte gaten". Hoe iemand kan beweren dat de "big bang" verschilt van iets dat we helemaal niet kennen, ontgaat mij dan ook.
 
Hoe dan ook, de reden waarom wij  denken dat een "zwart gat"een middelpunt heeft, is omdat wij het centrum van gravitatie ervan kunenn waarnemen. Dat is met het heelal onmogelijk. Je zou op grond van wat wij wel kunnen waarnemen, kunnen denken dat het een bol is met ons als middelpunt, maar dat is wel erg zelf-centered gedacht. En dat idee wordt dan ook terecht verworpen. Waarschijnlijk is het horizon effect voor elke waarnemer op elke plaats in het heelal hetzelfde.
 
Onze waarnemingen zijn overigens heel beperkt. Bijna alles wat wij over verafgelegen delen van het heelal weten is gebasdeerd op roodverschuiving. Als wij de expansie zouden moeten afleiden uit historische afstandsmetingen, dan waren we nog wel even bezig. Ik heb gisteren uitgerekend dat een stelsel op 1 megaparsec afstand. zich met ongeveer 1/4000 deel van de lichtsnelheid van ons verwijdert. Aangezien het licht er 3260 jaar over doet om een megaparsec af te leggen, duurt het 139.000 jaar voordat dat stelsel ook maar 1% verder van ons verwijderd is.
 
Ik ga er dan ook vanuit dat er nog een  hoop is dat wij nog helemaal niet vermoeden, laat staan weten.