Hva er egentlig utenfor universet? Svaret er at ingenting kan være utenfor universet, fordi universet per definisjon er alt som er. Er noe “utenfor” universet må det jo være “noe”, og da er det per definisjon i universet.
Men når journalister (sjeldent forskere) snakker om “utkanten av universet”, hva mener de da? Det de egentlig snakker om er det vi ser når vi ser langt nok ut i universet. Fordi lyset beveger seg med en fast hastighet c (c = 300 000 km/sek) vil det vi ser i et teleskop være gammelt nytt. 300 000 km ut i verdensrommet ser vi det som skjedde for ett sekund siden. Og ser vi langt nok ut i verdensrommet ser vi det som skjedde rett etter Big Bang. Er dette “kanten” av universet? Nei, for universet har ingen slutt eller begynnelse i rommet. Selv om det utvider seg. Og selv om dette høres utrolig rart ut, er løsningen enkel.
Begynn med å se rundt deg. Rommet rundt oss er tredimensjonalt 1: du kan se opp/ned, til sidene og fremover/bakover. Kan du forestille deg å se noen flere retninger enn det? Hvis din hjerne er utformet som de fleste andre menneskers hjerner, kan du ikke det (å se “på skrå” er bare å se litt opp og til siden og fremover på en gang). Allerede det første året på universitetet kan du regne på matematiske linjer som krysser hverandre i fire dimensjoner (det er ikke spesielt vanskelig), men ingen klarer å se det for seg.
Dersom du ønsker en modell du kan se for deg, foreslår jeg den følgende2:
La oss se for oss to maur som bare kan se verden i to dimensjoner: til sidene og fremover/bakover. For dem er det like utenkelig å se opp eller ned som det er for oss å se i en fjerde retning. På illustrasjonen under ser du maurene bevege seg på en flat verden, på jakt etter “kanten av universet”. Og om ikke så lenge vil de møte den.
Men tenk hva som skjer om vi bøyer det todimensjonale universet deres i en tredje dimensjon?
Disse maurene vil aldri komme til kanten i universet sitt selv om de alltid beveger seg i rette linjer, og fordi de kun tenker i to dimensjoner vil de ikke klare å “se” eller se for seg at det de tror er et flatt univers egentlig er bulende. Hvis vi deretter legger til det faktum at universet utvider seg, blir bildet omtrent slik:
I et slikt univers vil man oppleve at alle avstandene øker, og likevel finnes det ikke noen “kant” eller noe sentrum for Big Bang. Du kan bevege deg så langt du orker i en rett linje, men om ballongen blåser seg opp raskere enn du beveger deg, vil du kanskje aldri nå tilbake til utgangspunktet ditt. Og på samme måte kan man se for seg vårt univers.
Her må man likevel stoppe opp og puste dypt: ballonganalogien er kun en analogi, og ikke en beskrivelse av hvordan universet er. Universet har ikke noen begynnelse eller slutt i rommet, selv om det utvider seg og er større i morgen enn det var i dag. Men at ballongen er en 3D-modell av et kurvet 2D-univers, betyr ikke at vårt 3D-univers utvider seg inne i et 4D-rom! Universet er alt som er, og ballongmodellen kan hjelpe deg med å se for deg et uendelig univers som utvider seg. At den ikke utvider seg i noe (som vi kjenner til), må du dessverre bare forsøke å godta. Det er i alle fall det jeg gjør.
Vi er heller ikke helt sikre på om universets kurvatur er positiv (vi får et kuleaktig univers), negativ (vi får et smultringaktig univers) eller ingen av delene (universet blir “flatt”). Hvilken kurvatur universet har kan vi finne ut av ved å måle gradsummen av hjørnene i et enormt triangel (i et flatt univers blir summen nøyaktig 180°, slik vi lærte på skolen). Det eneste vi vet er at om universet er kurvet, så er radiusen i kulen vår i nærheten av uendelig, slik at et triangel måtte vært svært, svært stort for at vi skulle klart å komme til bunns i svaret på akkurat den måten.
Men selv om vi ikke klarer se for oss noen fjerde dimensjon som universet kunne utvidet seg i, følger altså konklusjonen om at universet ikke har noen grense ut fra teoriens ligninger. Og selv om det kan være vanskelig å godta en teori som ikke er så veldig intuitiv, kan jeg berolige om at det finnes store mengder bevis for Big Bang-teorien. Om du ikke vil ta ordet mitt på det (og man burde jo forsøke å sette seg inn i ting selv), kan du ta utgangspunkt i en av disse to FAQ’ene (talkorigins.net eller Ned Wright, UCLA) og virkelig dykke ned i fagområdet astrofysikk. Hvis du ikke orker det, kan du jo gjøre som meg og slappe av med tanken på et rundt univers så lenge.
…
Tilbake til 1: ja, jeg vet at tiden kalles den fjerde dimensjonen og er lik de tre romdimensjonene. Men når hensikten min er å forklare grunnleggende astrofysikk for folk med et kunnskapsnivå som gjør at de lurer på hvor kanten av universet er (fordi de sikkert har hatt bedre ting å gjøre enn å finne svar på sånne spørsmål), velger jeg å ikke forvirre. Så kan man trekke inn relativitetsteorien senere.
Tilbake til 2: Min forståelse av astrofysikk er i beste fall mangelfull. Så om noe av det jeg skriver her er feil, påpek det gjerne. Men når målet er popularisering av vitenskap, basert på at min tilegnede kunnskap igjen er popularisert, er det uunngåelig at noen unøyaktigheter sniker seg inn :)
51 kommentarer
Hvis universet er uendelig stort og noe reiser uendelig langt (og uendelig fort) i en retning… Kanskje det kommer tilbake til der det var da?
Nå er det jo fysisk umulig å bevege seg raskere enn lyset, men som et tankeeksperiment (med den begrensningen i bakhodet) skulle svaret bli “ja”: gitt at universet ikke er flatt, altså. Og om universet er flatt eller ei har vi visst ikke noe definitivt svar på enda, slik jeg forstår det tyder ting på at det i det er i nærheten av å være flatt (dvs at radiusen på “kulen” er nær uendelig) fordi universet fortsatt eksisterer :)
Jeg trodde vi var enige om å kalle den fjerde dimensjonen for tid? Tar jeg feil?
En annen morsom(?) ting å nevne er at hvis man legger sammen vinklene på en rettvinklet trekant tegnet på en kule så blir de 270 grader.
Dette vil vel også (med min begrensede forståelse av astrofysikk) si at “før universet” er mer eller mindre det samme (dvs absurd) som “utenfor universet”?
Helge: se fotnote 1. Og dette med rettvinklet trekant på en kule krever vel at trekanten er av en viss størrelse i forhold til kulen, man kan f.eks. ikke tegne en rettvinklet trekant i sandkassen selv om jorda er rund ;)
Martin: jeg skulle tro det, ja. Tenkte jeg skulle forsøke å touche innom senere det i en kritikk av Det Kosmologiske Argument.
“Er noe ‘utenfor’ universet må det jo være ‘noe’, og da er det per definisjon i universet.”
Dette stemmer ikke. Det er mange seriøse teorier om både parallelle og helt urelaterte universer (søk på multiverse eller many-worlds). Enkelte strengteoretikere — jeg vet ikke om dette gjelder alle varianter av strengteori — mener at tidens begynnelse ikke var the Big Bang, og at det som foregikk før the Big Bang var at “energimembraner” svevde rundt omkring i et ellevedimensjonalt rom eller noe slikt. Vårt univers skal ifølge disse være “kollisjonspunktet” mellom to branes som krasjer med hverandre, noe de har for vane å gjøre (altså skapes det andre universer på samme måte)…
Med forbehold om at jeg er dilletant og har dokumentarer på google video som nesten eneste kildehenvisning.
Ah! Så forfriskende med en potensiell diskusjon mellom oss ikke-troende :)
Min Oxford American Dictionary definerer “Universe” som “all existing matter and space considered as a whole”.
Og angående strengteori - som jeg er praktisk talt ignorant om - snakker man vel om hele strenghypotesen (å, så herlig frekk jeg er nå) bare burde skrotes fordi strengteori “[is] just a hunch aspiring to be a theory. It hasn’t predicted anything, as theories are required to do, and its practitioners have become so desperate, says Woit, that they’re willing to redefine what doing science means in order to justify their labors.”
Det minner meg om at jeg burde kjøpe den boken som jeg hadde tenkt å gjøre… (har noen der ute lest den?).
Foreløpig betrakter jeg “alternative universer” som morsomme tankeeksperimenter i klassen “løs hypotese” på linje med en del gud-hypoteser ;)
“Whereof one cannot speak, thereof one must be silent.” - Wittgenstein
Det er intet bevis for at reise fortere enn lyset er umulig. Rent teknologisk er det forsatt en umulighet, men rent fysisk finnes det ingen bevis for at det er umulig.
En gang i tiden mente vi det var en fysis umulighet å forlate vår planet, man ser jo hvor feil man tok der…
Veldig spennende innlegg du har skrevet btw.
Joakim: jo, jeg vil hevde at vi har bevist at det ikke er mulig å reise raskere enn lysets hastighet hvis du har masse. Hvis du f.eks. prøver å akselerere partikler opp mot lyshastigheten stiger energiforbruket mot uendelig når vi nærmer oss lyshastigheten (dette vet vi både eksperimentelt og teoretisk). Så dette har nok mer med naturlover å gjøre enn teknologi :)
Og veldig hyggelig at du syntes det var interessant :)
Notat til meg selv: Sjekk fotnotene neste gang.
Angående trekanten så tenkte jeg rett og slett på en globus (stor eller liten) Begynn på nordpolen dra ned til ekvator gjennom Greenwich og deretter til ca Guatemala (90 grader vest) og deretter opp igjen til nordpolen. Tre vinker, alle 90 grader.
Per i dag er det nok en umulighet. Men du skal se engang i fremtiden vil vi kunne bryte naturens lover, det er iallefall jeg helt overbevist om.
Helge: jeg har faktisk ikke gjort det selv, kun lest om det i bøker. Kanskje en god påskeaktivitet? (PS: må være mye trafikk hos deg i dag, tror jeg har fått ca 100 henvisninger eller noe)
Joakim: …men da er det jo ikke naturlover vi snakker om? :)
Jeg sjekket med en pusleglobus før jeg postet og så etterpå at en heller bør sikte mot Galapagos. Og hvis noen i fra Ravensburger skulle lese dette så vær så snill, ikke putt oppi så mange blå brikker :-)
Angående trafikk så er det nok stor aktivitet i dag ja. Mitt inntrykk er at de som kommer i fra Dagbladet ikke kommer igjen og ikke sjekker de ut resten av siden heller. Greit nok, skepsis er nok ett nisjeprodukt. Men det er rart med toppene på besøk, en gang var det en filleting om kornsirkler som gikk i taket, jeg har aldri funnet ut hvorfor.
Kuriosum: Hvis du nærmer deg lyshastighet, vil du bli grillet av gammastråler, fordi rommet i reiseretningen din vil synes å ha trukket seg sammen noe voldsomt, og med rommet, lysbølgene.
‘Universet’ er bare et ord, så det kan selvfølgelig forstås som ordboken foreslår. Jeg ville bare påpeke at det blant fysikere både på kvantenivå og kosmosnivå er helt vanlig å snakke om universer.
Selv synes jeg ikke det gir mening å tenke at universet bare ble til helt uprovosert. Jeg trenger i det aller minste noen gode spekulasjoner som kan gi sammenheng til ting, så jeg er veldig åpen for tanker om at noe skjedde før the Big Bang. Det beste IMO hadde vært sirkulær tid…
Strenghypotesen kan forutsi ting vi ikke kan teste ennå, men som vi kanskje kan teste snart, spesifikt “gravitasjonsbølger”. Uavhengig av hvilken status vi gir teorien, er jeg sikker på at utviklingen på den fronten blir veldig spennende de neste tiårene.
Wittgenstein tok feil. (Som han selv også innså.)
Wow..jeg kan ikke unngå å føle meg dum når jeg tenker på dette og forstår pent lite av det:D Det er i hvert fall så interresant at dette godt skrevde (skrivede?) innlegget er lagt til i listen på bloggen min over innlegg jeg anbefaler fra andre.
Martin: jeg vet ikke om det er trist eller imponerende at jeg kunne skrevet dette innlegget da jeg var 15 :P (kanskje ikke med ordlyd osv, men kunnskapen er iallfall så gammel)
Gorm: ang. wittgenstein falt jeg for fristelsen av å slenge om meg med et sitat. Jeg tar selvsagt selvkritikk om det kom ut feil :) Ellers kan vi, som du sier, spekulere. Og så lenge vi er bevisste at vi kun spekulerer, og at hypotesen at der intet var før t=0 er likeverdig de andre, går det jo greit. Og godt poeng med grilling av gammabølger, forresten. Det har jeg aldri tenkt på før :)
Sitat: “Og ser vi langt nok ut i verdensrommet ser vi det som skjedde rett etter Big Bang. Er dette “kanten” av universet? Nei, for universet har ingen slutt eller begynnelse i rommet. Selv om det utvider seg.”
Jeg har ikke filla greie på alt du her skriver om. Men jeg likte å lese innlegget. Og jeg tror du tar feil her - eller ordlegger deg feil, kanskje begge deler.
Når du benytter Big Bang-teorien som starten på et siden ekspanderende univers, har du også slått fast at universet har en begynnelse i rommet. Videre sier du at om vi ser langt nok ut i verdensrommet så ser vi det som skjedde like etter Big Bang. Nei, det blir feil i mine tanker. Ser vi derimot langt nok INN i verdensrommet, vil vi se mot punktet hvor alt startet med et stort smell (iflg. teorien).
Vil bare komme med litt skryt av denne bloggen. Er en av de få (om ikke den eneste) som tar opp såpass viktige ting at jeg leser hele posten (ikke akkurat denne men) og bryr meg med å kommentere.
Liker også at jeg ikke skal påtvinges hva jeg skal mene også. Keep up the good work. :-)
Hehe! Store spørsmål behandlet i liten bloggpost og så går bølgene nedover i kommentarfeltet med ringvirkninger i alle retninger. Hyggelig lesning!
Liker tanken på universet som “alt som er”, særlig når dette “alt som er” er uendelig og evig. Når vitenskapsmenn snakker om “begynnelsen” på universet må jeg smile. I beste fall er “The Big Bang” starten på en litt spektakulær hendelse vi kan observere ettervirkningene av i vår del av universet, ikke noe mer.
Liker tanken på en evighet og endeløshet som i bunn og grunn kan inneholde nesten hva som helst. :)
Hm … kanskje det egentlig kun finnes to dimensjoner: evig og uendelig.
phalloides: Det høres rart ut at universet ikke har en begynnelse i rom kun når du tenker ut fra ballong-metaforen. En alternativ metafor jeg liker:
Tenk deg en firkant som har litt rom-streker (slike som brukes i den siste illustrasjonen i posten). Utvidelse av rommet illustreres ved å tegne inn flere romstreker. To stjerner som står stille i forhold til firkanten, vil fra deres eget ståsted se ut som om de beveger seg fra hverandre etterhvert som det legges til romstreker mellom dem. I en slik modell er der ved t=0 ingen romstreker, men det blir også meningsløst å snakke om et punkt hvor rommet utvider seg fra. Alt sammen foregår bare innenfor den konseptuelle firkanten ‘universet’.
Phalloides: “er vi derimot langt nok INN i verdensrommet, vil vi se mot punktet hvor alt startet med et stort smell (iflg. teorien).”
Dette er etter hva jeg kan forstå en misforståelse. For galaksene i universet ser ut til bevege seg fra oss, og de som er lengst unna beveger seg raskest. Det stemmer veldig godt med en “ballongmodell”. Noe sted i rommet hvor alt startet med et stort smell måtte i så fall være midt i melkeveien, og det er det ingenting som tyder på.
Tomas: når vi snakker om Big Bang-teorien sier vi at universet er større i dag enn det var i går. Og at når vi ser tilbake i tid og bruker den fysikken vi kjenner, så kan vi komme med gode antagelser om hva som skjedde ned til de siste øyeblikkene. Håpet er at når vi får bedre kunnskap om fysikk (relativitetsteori og kvantefysikk er i dag egentlig uforenelige) får vi kanskje en bedre forståelse av hva som skjedde i begynnelsen :)
Gunnar: takk for ros :)
Gorm: jeg skjønner ikke helt eksempelet ditt, men det kan jo være phalloides gjør det :)
Fin gjennongang, Nicolas! Artig at du greier å engasjere folk med dette emnet.
For de som er interessert i å lære mer om dette vil jeg anbefale boka “Galileos Finger” av Peter Atkins. Det er en “all round” populærvitenskapelig gjennomgang som bl.a. forklarer dette temaet veldig bra. En del er veldig greit å forstå, andre deler er vanskelige, men det går helt fint å bare hoppe over det man ikke henger med på. Boka har også veldig gode kapitler om evolusjon og entropi.
Det er vel ikke lenge siden nyheten ble sluppet om at WMAP-målinger nå mer eller mindre bekreftet hypotesen om at universet faktisk er flatt:
“Thus the universe was known to be flat to within about 15% accuracy prior to the WMAP results. WMAP has confirmed this result with very high accuracy and precision. We now know that the universe is flat with only a 2% margin of error.”
http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html
The Bad Astronomer skriver også mer om de nye WMAP-målingene som har gitt oss svært mye spennende informasjon:
http://www.badastronomy.com/bablog/2008/03/05/the-universe-is-1373-12-billion-years-old/
Gunnar: har du peiling på hva det gjør med ballongmodellen? Er den fortsatt gyldig som eksempel, eller må vi gå over til “det hevende brødet med rosiner”?
slike poster liker jeg å lese :)
Problemet i en slik diskusjon blir vel gegentlig det at vi slett ikke har begreper og ord nok til å beskrive de matematiske modellene med.
Gitt alt universet er uendelig, betyr det for øvrig ikke bare at alt kan skje, det fører med seg at alt vil skje også. Uten at jeg kommer på noen link sånn på tampen, anbefaler jeg ei bok av J.B Kennedy (2003) “Time space & einstein”. Handler om rom og tid i et filosofisk og vitenskapelig perspektiv. -boka er lagt opp rimelig populærvitenskapelig, så man trenger ikke særlige innsikter i ligninger og slikt.
Jeg skal forklare deg hvordan alt dette henger sammen, Nicolas. Men først må du avklare noe i forbindelse med din påstand om at universet ekspanderer i alle retninger (hvilket naturligvis er feil).
Men jeg må vite hva du legger i dette. Beveger planetene i solstystemet seg fra hverandre? Beveger solsystemene i melkeveien seg fra hverandre? Eller er vår galakse en av tusen galakser innenfor et av mange multigalaktiske system, og hvilke av disse beveger seg fra oss? Skal man slå fast at noe der ute ligger “fast”, som innenfor det enkelte solsystem, må man også være villig til å sette opp noen avgrensninger de fysiske kreftene, slik vi kjenner dem og bruker dem som verktøy for å forstå, fungerer innenfor.
Forøvrig er det også slik når universet ekspanderer, at vi for hvert sekund ser mindre og mindre av det. Det fordi rekkevidden blir for stor for vårt øye (ved hjelp av vårt ypperste optiske hjelpemiddel). Vi ser kun de objektene utenfor denne rekkevidden som avgir nok lys til at vi kan fange det.
Dette er vitenskapen for alle tenkende individer, der ingen noensinne vil kunne gi svarene. Det er trygt. Man kan leke med tall og modeller til mennesket ikke lenger finnes, og alt man sitter igjen med er ubeviselige teorier om en uløselig gåte. Enten man har studert i to dager eller 50 år vil sannheten være tilnærmet like fjern. Men interessant er det. Det er faktisk slik at vi alle kan stille spørsmål ved universet som absolutt ingen kan svare på. De kan teoretisere rundt våre teorier, men det er også alt.
“Men jeg må vite hva du legger i dette. Beveger planetene i solstystemet seg fra hverandre? Beveger solsystemene i melkeveien seg fra hverandre? Eller er vår galakse en av tusen galakser innenfor et av mange multigalaktiske system, og hvilke av disse beveger seg fra oss?”
Jeg er redd jeg ikke forstår innvendingen din. Men altså: titter du i et teleskop, ser du at de aller fleste galaksene beveger seg fra oss, og desto lengre unna de er, desto raskere beveger de seg.
“Dette er vitenskapen for alle tenkende individer, der ingen noensinne vil kunne gi svarene. Det er trygt. Man kan leke med tall og modeller til mennesket ikke lenger finnes, og alt man sitter igjen med er ubeviselige teorier om en uløselig gåte.”
Det er jeg egentlig helt uenig med deg i. Vi kan ikke “teste” påstandene eksperimentelt, men vi kan gjøre forutsigelser om stjerner av type X og lete etter de stjernene og se om det stemmer. I tillegg kan vi lete etter ulike fenomener som svarte hull, kvasarer osv. Og med Big Bang har man jo oppdaget at universet f.eks. er nesten “flatt”, og det har mye å si for hvordan Big Bang foregikk. Men dersom du ikke mener at “naturlovene” er konstante, er det selvsagt umulig å si noe om fortiden ved å studere nåtiden :)
Om det som var uklart: Er det slik at ekspansjonen du ser der ute skjer i forhold til Melkeveien som er vår galakse, eller også i forhold til vårt solsystem? Eller beveger også Tellus seg fra Solen? Dersom vi snakker om et ekspanderende univers, må vi også definere den enhet (galakse?) vi observerer fra.
Det du ser gjennom teleskopet (ekspansjon) vil jeg på legmannsvis forklare på to måter. Utgangspunktet er teorien om The Big Bang.
1) Du har et svakt hellende og uendelig skråplan. Du har tre galakse-baller som skal slippes avgårde. Når første ball har rullet 100 meter slipper du galakse-ball nummer 2 (Melkeveien), og samme prosedyre med nummer 3.
Ball 1 vil alltid ha større fart enn nummer to, og ball nummer to ha større fart enn ball nummer 3. Fra ball to, Melkeveien, vil det se ut som om både ball 1 og 3 beveger seg fra deg, men det er feil. Ball 1 beveger seg fra 2 og 3, Melkeveien beveger seg fra ball 3 men taper samtidig terreng til ball 1.
2) Det at de objektene som befinner seg lengst fra eksplosjonskjernen har størst og økende hastighet, har en logisk brist. Eller, det kan forklares ved tyngdekraften dersom det finnes “flere univers”, eller også udetonerte Big Bang-planeter med enorm tiltrekningskraft der ute.
1: “Fra ball to, Melkeveien, vil det se ut som om både ball 1 og 3 beveger seg fra deg, men det er feil.”
Ah, jeg tror jeg skjønner hva du mener. Du forutsetter at det finnes en absolutt referanseramme. At det ikke finnes noen slik referanseramme - “alt er relativt” - er vel noe av kjernen i relativitetsteorien. Du må selvsagt gjerne være uenig i den, men dette er et anerkjent prinsipp i fysikken :)
2: “Det at de objektene som befinner seg lengst fra eksplosjonskjernen har størst og økende hastighet, har en logisk brist.”
a. Det kan jo være så ulogisk det bare vil, men slik er altså observasjonene.
b. Og de beveger seg ikke “fra eksplosjonen”: jeg tror du må forsøke å lese posten min en gang til, selv om akkurat dette kanskje ikke kom klart nok frem :) Et tredimensjonalt univers utvider seg på samme måte som en todimensjonal overflate gjør dersom overflaten er gummien i en ballong som blåses opp. På en ballong vil da de punktene som er lengst unna deg (målt langs ballongens overflate) bevege seg raskest vekk fra deg - men det er ikke noe sted på overflaten av ballongen som er “sentrum for utvidelsen” :)
Jeg er kanskje litt sen, men jeg har lest “den boken”, Not Even Wrong av Peter Woit. Synes absolutt du skal kjøpe den om du hadde det i tankene, Nicolas.
Når jeg tenker meg om, har jeg ikke sett en eneste anmeldelse av boka på norsk, så kanskje det er på tide å få til en bloggpost…
Ballongeksempelet var klart og greit framstilt. Like fullt beveger hvert og ett av punktene der ute seg langs en tenkt rett linje (radius) fra et tenkt sentrum inni ballongen. Ingen gjenstander fra en eksplosjon beveger seg parallelt.
Valget av eksempelet med baller viser at jeg ikke opererer med (helt) faste referanser (ballene ruller), samtidig som jeg må definere min (bevegelige) observasjonspost i relasjon til andre elementer.
Sitat: Du forutsetter at det finnes en absolutt referanseramme. At det ikke finnes noen slik referanseramme - “alt er relativt” - er vel noe av kjernen i relativitetsteorien. Du må selvsagt gjerne være uenig i den, men dette er et anerkjent prinsipp i fysikken :)
Nei, JEG forutsetter ikke det. Jeg ba deg definere ditt referanseområde når du ved å kikke ut i verdensrommet mente å kunne se universet ekspandere i _alle_ retninger, fordi jeg mener det er et synsbedrag (jfr. ball-eksemelet).
Et spørsmål da blir hvorvidt vi i dag har måleutstyr til å kunne finne ut hvilke baller som beveger seg fra oss (i forhold til et tenkt sentrum - Big Bang), og hvilke som blir hengende lenger og lenger etter.
Regner nå med at alt er i boks ;)
“Like fullt beveger hvert og ett av punktene der ute seg langs en tenkt rett linje (radius) fra et tenkt sentrum inni ballongen. Ingen gjenstander fra en eksplosjon beveger seg parallelt.”
Men, som jeg skriver i teksten, på dette punktet feiler analogien. Med ballongen kan kun avstander regnes i to dimensjoner på ballongens overflate. Å måle fra sentrum av ballongen til utkanten er å måle i tre dimensjoner, og det får du altså ikke lov til i dette tankeeksperimentet :) (da må du følge lenkene jeg gir deg og lære mer om kosmologi)
“Jeg ba deg definere ditt referanseområde når du ved å kikke ut i verdensrommet mente å kunne se universet ekspandere i _alle_ retninger, fordi jeg mener det er et synsbedrag (jfr. ball-eksemelet).”
Alt beveger seg bort fra alt, og det som er lengst unna deg vil - uansett hvor du er i universet - bevege seg raskere. Det er konsekvensen av ballonganalogien, men det virker som om du ikke helt klarer å holde deg i to dimensjoner når du tenker på ballongen? :)
Phalloides:
Det finnes intet sentrum i rommet. Det er et kategorisk mistak — med utgangspunkt i Big Bang-teorien finnes det ikke noe sentrum i universet. BB var ikke en eksplosjon. Det var en ekspansjon hvor alle punkter beveget seg bort fra hverandre. Se f.eks. her.
Det er for øvrig en konsekvens av det kosnologiske prinsipp, som sier at universet er “det samme” uansett hvor i rommet du befinner seg, på en stor skala.
phalloides: Et godt spørsmål — som jeg har forsøkt å svare på. For å gjenta meg selv: Ikke tenk at universets bestanddeler er i hastighet fra hverandre, men at tidrom er lagt til mellom disse bestanddelene. Det ser da ut som at resten av universet er på vei vekk fra oss, men vi står alle egentlig mer eller mindre stille, mens rommet strekker seg utover. Det finnes altså en referanseramme, mot hvilken lyshastighet måles, eller det er i hvert fall det eneste jeg kan forstå.
Hvis jeg har rett i dette, er det mulig for oss å måle hvorvidt vi (solsystemet, melkeveien eller hva det skulle være) har en hastighet i forhold til denne referanserammen — men svaret er trolig at denne hastigheten er liten, og helt ubetydelig i forhold til rommets strekking. Videre kan vi konkludere at det ikke finnes et ‘eksplosjonspunkt. der ute et sted. Eller mao, dette punktet er det som har utviklet seg til å bli hele universet.
Nicolas: Relativitetsteorien sier, såvidt jeg forstår, at tidrommets egenskaper er relativt til hastighet og romkrumning (tyngdekraft), ikke at hastighet er relativt til hva man skulle ønske å måle.
Igjen: Jeg er kun en dilletant, og setter stor pris på rettelser hvis jeg tar feil i noe her.
Woho! Trippelpost! :)
Gorm: jeg er ingen fysiker, men at hastigheter (og tid - ifølge relativitetsteorien!) er relative - at det ikke finnes noen absolutt referanseramme - er sentralt i fysikken. Det er såvidt jeg har skjønt en konsekvens av Newtons lover, i det man ikke kan skille konstant fart fra å være i ro (Fres-konstantfart=Fres-ro=0).
Det som skjedde med relativitetsteorien, var at man forstod - fordi lyshastigheten alltid er c - at tiden også må være relativt. Når du forsøker å ta igjen lysstrålen og måle dens hastighet i forhold til deg, vil både avstander og tid endre seg slik at c fortsatt er konstant. Dette har man bekreftet eksperimentelt med radioaktive isotoper som får mange ganger forlenget sin halveringstid når de beveger seg opp mot lyshastighet. Det spiller altså ingen trille hva du bruker som referanseramme når du måler lyshastigheten, så lenge du er i ro i forhold til referanserammen. To romskip A og B som beveger seg med konstant fart (0.8c) fra hverandre vil derfor ikke måle at den andre beveger seg med 1.6c i forhold til dem selv, fordi deres egne klokker (og avstandsmålere, såvidt jeg har skjønt) vil endre seg.
Romskip A og B vil bare ikke se hverandre, så enkelt er det. Men hva hvis romskip A og B befant seg på hver sin side av det som fra vårt ståsted ser ut som universets ender, som jo er på vei vekk fra oss med lyshastighet — de vil da reise fra hverandre med 3,6c, hvilket jeg ikke ser at kan være mulig dersom lyshastighetsgrensen ikke regnes i forhold til en referanseramme som selv strekker seg i en hastighet.
Søren også! Dette er en dårlig dag for meg. Dere har ødelagt mitt verdensbilde - intet mindre. Takk for svar. Forstår nå litt mer av hva det her skrives om, men tenker fortsatt tredimensjonalt :)
phalloides: :D
Dette temaet kom opp på et godt tidspunkt for meg, jeg trengte å rydde opp i min forståelse av relativitetsteorien. Og jeg fant god hjelp i denne fantastiske videoen. Dette utdraget fra en forelesning i faget “Physics for future presidents” er også å anbefale.
Jeg ville bare komme med å si til de som sier det er umulig å reise raskere en lyset. Eller hevder med sikkerhet at ikke verden består av flere dimensjoner også videre, Eller at vi aldrig kan besøke stjernene og galaksene rundt oss. For det er jo fysisk umulig . Hadde alle mennesker tenkt sånn så ville vi fortsatt hatt klubber i hånden og bodd i huler. Vi trenger mennesker som tenker utenfor boksen, Det er utrolig hva menneskene har fått til , som før var like umulig og utenkelig som reise raskere enn lyset er for oss nå.
Jeg liker en tankegåte jeg fikk høre en gang. Ta 4-500 år siden. tror du de tenkte på mobil ? bil ? gå på månen ? internett ? osv. Ingen kunne tenke seg til det en gang.
Så stiller jeg dere som er her. Hva tror du kommer i fremtiden du ikke i dine villeste fantasier kan tenke deg til ? Det svaret er det ingen som har. SÅ lenge vi kan tenke det så blir det ikke det samme.
Irriterende spørsmål egentlig .. Jeg sier bare Free Your Mind. Ingenting er umulig så lenge man ikke setter begrensingene selv.
“Jeg liker en tankegåte jeg fikk høre en gang. Ta 4-500 år siden. tror du de tenkte på mobil ? bil ? gå på månen ? internett ? osv. Ingen kunne tenke seg til det en gang.”
Hvis noen for 4-500 år siden mente at vi en gang ville klare å nå “kanten” av jorda, når tror du de får rett? Jeg skulle gjerne funnet ut hva som var ved kanten av vår flate jord, og ettersom “ingenting er umulig så lenge man ikke setter begrensningene selv” burde jeg jo klare å nå den kanten?
Poenget er at det er mange ting som er umulig selv om vi ikke setter begrensningene selv. Firkantede sirkler, å bo i himmelen med Gud (bokstavelig talt) osv. Virkeligheten setter en god del grenser den også. At det er enklere for deg å forstå “jorda er rund” enn “lyshastigheten er absolutt”, er ikke noen god indikator på at det ene er umulig å gjøre noe med mens det andre er mulig :)
“Gunnar: har du peiling på hva det gjør med ballongmodellen? Er den fortsatt gyldig som eksempel, eller må vi gå over til “det hevende brødet med rosiner”?”
Er ikke begge disse modellene gyldige for å illustrere to ulike poeng? Ballongen illustrerer universets manglende slutt (i en modell med en dimensjon mindre enn virkelighetens univers (hvertfall hvis man ser bort fra strengteori)), mens rosinbollen illustrerer hvordan objekter i universet beveger seg fra hverandre uten at dette skjer ut fra et sentrum. Så jeg kan ikke se at et flatt univers har noen konsekvens for noen av disse modellene… eller tar jeg feil?
“Så jeg kan ikke se at et flatt univers har noen konsekvens for noen av disse modellene… eller tar jeg feil?”
Meget mulig, jeg synes bare modellen blir en del mindre intuitiv nå som vi vet at universet er flatt… :/
Prima posting og diskusjon.
For meg er det ekspanderende univers, at alle avstander mellom gravitativt uavhengige objekter øker over tid, en indikasjon på en dimensjon vi verken kan observere direkte eller fatte. Man trenger den dog ikke for teoretiske beregninger omkring dette.
Man regner ikke at det finnes noen grense for universet, men det betyr ikke at det er “uendelig” stort. Ingen og intet kan nå noen grense for noe som ekspanderer med lysets hastighet, slik man stort sett betrakter universet i dag. Hvor stort det til enhver tid er avhenger av hvilken “form” det har, altså den overordnede krumningen av romtiden.
Relativitetsteorien forhindrer dog ikke at noe kan bevege seg raskere enn lyset. Det er faktisk en misforståelse. De tenkte superluminale partiklene har tilmed et navn, såkalte tachyoner. Men masse som beveger seg saktere enn lyset kan ikke akselerere til en hastighet over uten å trenge uendelige mengder energi. Og tilsvarende ved retardasjon fra superluminal til subluminal hastighet.
Men kosmos har intet “historisk” sentrum, eller noe felles punkt galakser generelt beveger seg bort fra. Alle vil tilsynelatende bevege seg bort fra oss, eller fra enhver observatør. I alle fall i følge gjeldende teori. Eller så befinner vi oss faktisk i sentrum av det hele og står der relativt stille. Det liker vi ikke å tro.
Men et kjempeproblem å forklare er at ekspansjonen aksellererer. De galaksene som er lengst bort fra før beveger seg også fortest vekk fra “oss”, observatøren.
For å forklare noe så absurd (?) som en akselererende utvidelse må man ty til spekulasjoner, eller finne på “noe” som kan forklare det teoretisk, f.eks “mørk energi”. Det er, såvidt jeg forstår, noe ubegripelig og uforklarig, uobservert for enhver. Her finnes dog nye, like spekulative, teorier om ekstra dimensjoner, om tiden som “gikk” raskere før og kanskje er i ferd med å stanse og bli til rom. Da vil intet skje, i alle fall i vår form for tid, men man kan vel da bevege seg i den inflaterte tiden. Det universale evighetsmuseum?
Paradoksalt nok vil trolig ny erkjennelse om universet nå kunne komme fra ufattelig små partikler som skal skapes i den nyeste akseleratoren ved CERN.
Knut: jeg overså tachyonene fordi min basale forståelse av fenomenet betyr at man uansett ikke kan krysse lyshastigheten. Og ifølge wikipedia er partikkelen fortsatt bare hypotetisk.
Angående universets økende ekspansive takt, så brukes såvidt jeg vet betegnelsen “mørk energi” bare for å forklare dette fenomenet. Hva det er aner man foreløpig ikke. Men det blir spennende å se om de klarer å komme med noen falsifiserbare hypoteser etter hvert :)
“Men at ballongen er en 3D-modell av et kurvet 2D-univers, betyr ikke at vårt 3D-univers utvider seg inne i et 4D-rom!”
I diskusjonen sies det vel at ordet kurvet kan erstattes med flatt. Men uansett, her trenger jeg litt hjelp til å forstå hva som menes. Takk :-)
“Foreløpig betrakter jeg “alternative universer” som morsomme tankeeksperimenter i klassen “løs hypotese” på linje med en del gud-hypoteser ;)”
Et godt eksempel på å behandle religiøse tanker og hypoteser helt likt med andre tanker og hypoteser :-)
“I diskusjonen sies det vel at ordet kurvet kan erstattes med flatt. Men uansett, her trenger jeg litt hjelp til å forstå hva som menes. Takk :-)”
Jeg er ingen kosmolog, og må innrømme at jeg ikke helt skjønner hva flatt univers gjør med ballonganalogien… :)
Alternativt kan man si at universet er “alt vi kan vite noe om”, slik at å diskutere “det som er utenfor” blir litt som å filosofere over om verden kanskje ble skapt i går, med minner om tidligere dager. Det blir bare pusteøvelser, evt. fingergymnastikk :)
Forstår kanskje litt mer av hva som menes.
Men jeg forstår fortsatt ikke at ballongen er en 3D-modell av et (flatt) 2D-univers, men at det ikke betyr at vårt 3D-univers utvider seg inne i et 4D-rom. Jeg tror ikke jeg engang forstår hva et flatt univers er.
Forstå det den som kan.
Min spekulative forståelse av saken: Universet er flatt på den måten at tidrom er omtrent like tett over alt. Det finnes ingen områder av ballongen som har utvidet seg raskere enn andre. Denne flatheten berører ikke det faktum at universet kan tenkes å være rundt i en fjerde romdimensjon. Det finnes intet sentrum, og en tenkt linje kan trekkes ut den ene “kanten” og komme tilbake fra motsatt side. Men en slik tenkt romdimensjon er kun en hjelp for tanken, som har vanskelig for å forestille seg et spillebrett uten kanter: Det innebærer ikke at man postulerer en faktisk fjerde romdimensjon (en man kan reise i).
Stephen Hawking har skrive mange bøker som tar for seg tanker kring universets mange gåter. Ein av dei som er verd å merke seg er boka: “Vårt utrolige univers” Den er veldig lettlest, og passer for alle som er interessert i temaet, uansett aldergruppe.
[URL=http://www.bokkilden.no/SamboWeb/produkt.do?produktId=1522595]Link til http://www.bokkilden.no/URL
Stephen Hawking har skrive mange bøker som tar for seg tanker kring universets mange gåter. Ein av dei som er verd å merke seg er boka: “Vårt utrolige univers” Den er veldig lettlest, og passer for alle som er interessert i temaet, uansett aldergruppe.
2 Trackbacks/Pingbacks
[...] What Is Beyond the Universe? Norsk http://arsethica.org/2008/03/17/hva-er-utenfor-universet/ [...]
[...] sin kilde i én enkelt singularitet (Big Bang) og ekspanderer - noe Nicolas forklarer svært godt her. Det er ikke nødvendigvis noe rom “utenfor” som er tilgjengelig for noen eller noe som [...]
Send en kommentar