Heeft het heelal een middelpunt?

[liquid98]

Heeft het heelal een centrum? Is daar iets over bekend?

Ik zou zeggen van wel, want in het geval van een eindig (evt uitzettend) heelal, is er sprake

van een begrensd geheel wat in dat geval een vorm moet hebben:

Zie:

http://en.wikipedia.org/wiki/Shape_of_the_universe

En zoals jullie weten heeft ieder object met massa een zwaarte punt of centrum.

Dus denk ik dat het heelal een centrum heeft.

Ook een oneindig groot heelal heeft weliswaar geen vorm denk ik, maar wel een

centrum, als je het vergelijkt met een wiskundig assen-stelsel x-y-z en de oorsprong (O).

[qrnlk]

Vraag: Waar op het oppervlak ligt het centrum van deze planeet?

[Ind1go]

Èenmiljardste seconde na de Bigbang op die plek toen het universum nog maar een lichtjaar groot was, waar het uitdijen net begon, dat is het centrum.

[eendavid]

De Big bang vond overal tegelijkertijd plaats. Terug naar de vraag van qrnlk, waarmee je een intuïtie kan krijgen voor het antwoord.

[qrnlk]

Oerknal is een hele slechte term voor de theorie... je moet het niet te letterlijk nemen.

Je zou het beter kunnen zien als de theorie dat het hele universum (incl. ruimte, tijd, en alle vormen van energie) eens lang geleden heel klein begon en sindsdien steeds groter is geworden. Heel klein betekend hier 'zo klein als mogelijk', het was 'explosief' in de zin dat het snel ging.

Het is een voortdurend proces dat nog steeds plaats vind... het universum zet nog steeds uit en wordt nog steeds groter. Er zijn redenen om aan te nemen dat indien dit proces zou stoppen ook tijd zou stoppen. Tijd is daarmee het proces zodat voordien niet bestaat en nadien ook niet, alleen tijdens.

Het universum IS de oerknal, alle ruimte ontstaat tijdens die nog steeds voortdurend proces. Daarom vond het dus overal plaats, niet ergens daar, maar overal: Al deze ruimte komt voort uit dit proces.

Wellicht is het handig om op te merken dat het "zichtbaar universum" mogelijk kleiner is dan het universum... maw, er is een horizon.

[Ind1go]

Vraag: Waar op het oppervlak ligt het centrum van deze planeet?

Toch onder het oppervlak?

[Phys]

Er zijn redenen om aan te nemen dat indien dit proces zou stoppen ook tijd zou stoppen.

Kun je die redenen samenvatten? (of er een link naar geven?) Ik ben er benieuwd naar

Het universum IS de oerknal

Dit is een beetje kort door de bocht (alhoewel ik toegeef dat het semantiek is).

Het begrip "oerknal" of "Big Bang" verwijst ofwel naar de theorie die (/het model dat) een verklaring probeert te geven van de evolutie van het universum met de uitdijing als belangrijkste speerpunt, ofwel meer specifiek naar de "singularitiet" waarmee het universum en de ruimte-tijd ontstond, dus het event waar de expansie begon.

De oerknal is niet het gehele expansieproces zelf, dat nu nog voortduurt.

[liquid98]

Het heelal is dus niet op te vatten als een geometrisch lichaam?

[Gone Evil]

Was het niet gewoon 3 miljard lichtjaar zuidwaards en dan de eerste of de tweede rechts-af?

Vraag het anders Tom Tom...

Nee oké, flauw, ik weet het. Maar serieus, ik denk om het centrum te kunnen vinden/berekenen, dat je eerst uiteindes moet vinden, en volgens mij hebben ze die nog niet gevonden.

[eendavid]

De meest elementaire bedenking die men op deze manier van redeneren kan maken is dat men vraagt om een uitmiddeling over het ruimtelijk deel. Dit betekent dus al dat men een gelijktijdigheid definieert in het heelal, en daarmee naar een klasse van waarnemers kiest, wat de vraag an sich oninteressant maakt.

Een tweede opmerking is dat zelfs als je deze foliatie onderstelt, je in de problemen komt. Er zijn niet veel ruimten waarin je een centrum kunt definiëren. Zoals gone evil zegt kan dat in een niet-gekromde ruimte met randen. Echter, dat is niet het beeld dat men heeft van het heelal. Ofwel is het heelal gekromd (met als ruimtelijk deel van de Robertson-Walker metriek corresponderend met een 3-sfeer in een Euclidische ruimte, of met een hyperboloïde in een Minkowski-ruimte ), ofwel is het heelal vlak en oneindig uitgestrekt.

Misschien is deze opmerking iets technischer van aard. Voor een minder technisch uitleg moet men de minicursus van Rogier (hier) bij de hand nemen (zolang men begrijpt dat het over een voorstelling gaat, niet over het correcte wetenschappelijk kader). Dit hangt samen met de vraag van qrnlk en de opmerking van Ind1go: het centrum van een sfeer(een voorbeeld van een gekromde ruimte) ligt niet op de sfeer zelf. Als men aan deze laatste vaststelling toevoegt dat de kromming van ons heelal beschreven wordt zonder inbedding in een hoger-dimensionale ruimte, dan begrijpt men dat er gewoon nergens in het heelal een centrum is van het heelal.

PS: De opmerking van qrnlk slaat terug op een vermoeden geopperd door Hawking. Hij is daar later op teruggekomen (hetzelfde verhaal als hier).

[qrnlk]

Dat is volgens mij niet waar ik het vandaan heb. Merk ook op dat dit allemaal zo speculatief is dat je het amper nog serieus wetenschappelijk kunt noemen. Op dit moment hebben we gewoon geen idee.

[eendavid]

Ivm de tijdvraag wel (eigenlijk is ze onzinnig). De vraag ivm het centrum etc. is niet speculatief. De Robertson-Walker kan je bezwaarlijk speculatief noemen (natuurlijk is die een benadering).

[liquid98]

De meest elementaire bedenking die men op deze manier van redeneren kan maken is dat men vraagt om een uitmiddeling over het ruimtelijk deel. Dit betekent dus al dat men een gelijktijdigheid definieert in het heelal, en daarmee naar een klasse van waarnemers kiest, wat de vraag an sich oninteressant maakt.

Een tweede opmerking is dat zelfs als je deze foliatie onderstelt, je in de problemen komt. Er zijn niet veel ruimten waarin je een centrum kunt definiëren. Zoals gone evil zegt kan dat in een niet-gekromde ruimte met randen. Echter, dat is niet het beeld dat men heeft van het heelal. Ofwel is het heelal gekromd (met als ruimtelijk deel van de Robertson-Walker metriek corresponderend met een 3-sfeer in een Euclidische ruimte, of met een hyperboloïde in een Minkowski-ruimte ), ofwel is het heelal vlak en oneindig uitgestrekt.

Misschien is deze opmerking iets technischer van aard. Voor een minder technisch uitleg moet men de minicursus van Rogier (hier) bij de hand nemen (zolang men begrijpt dat het over een voorstelling gaat, niet over het correcte wetenschappelijk kader). Dit hangt samen met de vraag van qrnlk en de opmerking van Ind1go: het centrum van een sfeer(een voorbeeld van een gekromde ruimte) ligt niet op de sfeer zelf. Als men aan deze laatste vaststelling toevoegt dat de kromming van ons heelal beschreven wordt zonder inbedding in een hoger-dimensionale ruimte, dan begrijpt men dat er gewoon nergens in het heelal een centrum is van het heelal.

PS: De opmerking van qrnlk slaat terug op een vermoeden geopperd door Hawking. Hij is daar later op teruggekomen (hetzelfde verhaal als hier).

Inderdaad beter eerst de mini-cursus gelezen...

@eendavid heb je een linkje over die wiskundige ruimtes waar je het over hebt?

(met als ruimtelijk deel van de Robertson-Walker metriek corresponderend met een 3-sfeer in een Euclidische ruimte, of met een hyperboloïde in een Minkowski-ruimte ),

[qrnlk]

Er zijn nog steeds elementen die niet duidelijk zijn... Zoals bijvoorbeeld dat de maximale inhoud van een ruimte proportioneel is tot het omsluitende oppervlak (kwadratisch) hiervan en dus niet tot de inhoud (kubisch)... (holographic priniciple). Wellicht is dit universum slechts een projectie door interferentie van patroon over een omsluitend lichaam? Het zou een verklaring zijn voor nonlocality in QM...

[eendavid]

Hier (pdf) legt men op de eerste bladzijde de interpretatie als een 3-sfeer in een Euclidische ruimte uit. De interpretatie van een hyperboloïde is volledig analoog (ik vind niet 1-2-3 een online referentie die het wat preciezer behandelt dan gewoon te zeggen 'het is een zadeloppervlak'). Als je meer algemeen informatie wil, moet je googlen op variëteit of 'manifold'.

@qrnlk: daar gaat het hier toch helemaal niet over? Bovendien lijk je inhoud en entropie te verwarren... Ook je laatste opmerking lijkt me vanuit wetenschappellijk perspectief niet interessant.