maandag 25 november 2013

Kosmologie is ook een vak (4)

Het uitdijende Al in het A.T.C. onder leiding van Henny Lamers.


(voor mijn sterrenkundevrienden R J en D B, die deze seance moesten missen en voor Martijn die mijn getuige wilde zijn)

Sinds jaar en dag komen er op onze Sterrenclubavonden coryfeën langs die ieder op hun eigen wijze iets laten zien van de stand der wetenschap met betrekking tot het Universum waarin wij rondtollen en in het bijzonder over hoe het zo gekomen is en waar wij met z'n allen naar op weg zijn. Dat levert iedere keer weer een nieuwe inzichten op: de ontwikkelingen op dit vakgebied gaan ongelofelijk snel. Soms komen gegevens die al tig keer voorbijkwamen, alleen al door de invalshoek van de spreker, in een totaal ander daglicht te staan. Neem nou Henny Lamers. Emeritus hoogleraar, Astronoom. Nijmegen, Utrecht, Princeton en Amsterdam. Ik lepel het rijtje maar even op alsof het niks is. Maar als ik ook nog vermeld: hoofdrol bij NASA, HUBBLE-telescoop, KNAW, etc. dan zullen er zelfs  bij de basaalste amateur belletjes gaan rinkelen: 
Hij is één van de grote Iconen des Vaderlands die Nederland en de Kosmos op de Wereldkaart der astronomen heeft gezet.

Niet voor niets ben ik de afgelopen weken student 'kleine deeltjes physica' geweest en heb ik mij de ideeën van de Speciale Relativiteitstheorie eigen kunnen maken. Onder meer kon ik kennis nemen van  Einstein's Postulaat 1:
de lichtsnelheid heeft dezelfde waarde voor alle waarnemers die zich ten opzichte van elkaar bewegen met een constante snelheid. 

Voor de gewone lezer betekent dit dat zich niets sneller kan voortbewegen dan het licht (= electromagnetische straling) en dat die snelheid altijd hetzelfde is al komen twee fotonen elkaar vanuit tegengestelde richting met de lichtsnelheid tegen. 1 x lichtsnelheid + 1 x lichtsnelheid = 1 maal de lichtsnelheid.
Dit principe van de invariantie van de lichtsnelheid heeft oneindig grote fysische en filosofische implicaties. O.a. de consequentie dat de duur van de tijd en de grootte van een afstand voor verschillende waarnemers op verschillende tijdruimtemomenten niet gelijk zullen / kunnen zijn.

Zojuist was dit alles mij door prof. dr Jo van de Brand ingepeperd en dan komt zijn collega Lamers ons vertellen dat de ruimte uitdijt met een snelheid die de lichtsnelheid ( ± 300.000 km/sec) ruimschoots overschrijdt. Dat kon toch niet? De uitdijing van ons eigen heelal is al rond 1930 -ik was nog niets eens geboren!!- gemeten via de roodverschuiving in de spectra van wegvliedende melkwegstelsels. Roodverschuiving is het dopplereffect van verlenging van de golflengte van geluid of licht. Geluidstonen wordt lager en lichtstralen roder. Nog steeds klinkt hier voor hobby-amateur-kosmologen zoals ik enige logica in door. 
Maar Prof. dr H.J.G.L.M. Lamers  gooit een hele nieuwe factor in de strijd! Niet het heelal als geheel dijt uit, dus zodanig dat sterren en sterrenstelsels steeds verder uit elkaar komen te liggen. Oeroude voorbeeld: de stippen op een ballon verwijderen zich van elkaar als de ballon wordt opgeblazen. Nee, zegt Henny L. neem als voorbeeld een krentenbol
die door gist gaat rijzen: de krenten zijn de galactische stelstels. Voor mijn part zelfs de grote clusters van sterrenstelsels. Met afstanden en doorsneden van miljarden lichtjaren. Met als meetbaar maximum zo'n 13,7 miljard lichtjaren als zichthorizon. Wat ligt er achter de horizon?

Welnu de uitdijing betreft 'als in de bakkersoven' slechts het vergroten van de afstanden tussen de krenten. De krenten zelf worden niet groter! Hebbes?
De ruimte neemt toe in zijn eigenheid. Mocht je al denken dat het niet helemaal is te overzien, dat praten over 20, 30, 100 miljard jaren, dan loop je nu helemaal met je voorstellingsvermogen tegen grenzen aan: de toename van de ruimte gaat met een snelheid die niet 2x de lichtsnelheid is, ook niet 10 maal, maar naar schatting mogelijk 10.000 x (tienduizend maal) sneller dan de vastliggende maximum snelheid -C- binnen het heelal. Dus 30.000.000.
Dertigmiljoen kilometer per seconde. Tel maar mee: en 1, en 2, en 3, en....da's bijna hondermiljoen kilometer in het rond!!

In de dopplerverschuiving zien we niet de toename van de snelheid maar het langer worden van de af te leggen weg. En per seconde worden wij minder wijs: het  stukje heelal dat wij kunnen waarnemen wordt relatief (percentage- gewijs) heel snel kleiner!


(Kijk hier naar de powerpointpresentatie)

Geen opmerkingen:

Een reactie posten