De redactie van Kennislink krijgt regelmatig lezersvragen. Zo vroeg Erik zich af waarin het universum expandeert. De vraag wordt beantwoord door Kennislink-redacteur Roel van der Heijden.
Het heelal expandeert al sinds de oerknal en zoals men nu weet, steeds sneller en sneller. Maar waarin expandeert het heelal dan?
Erik.
Roel van der Heijden, redacteur Natuurkunde en Techniek bij Kennislink, geeft antwoord:
Een goede vraag, die velen al hebben gesteld. Als je beweert dat ons universum ergens in uitdijt dan neem eigenlijk aan dat ons universum een rand heeft. Het is dan een kwestie van over die rand heen kijken om te zien wat zich daarachter bevindt.
De _eXtreme Deep Field_-foto van de Hubble-telescoop. Deze sterrenstelsels zijn de verste objecten die we in het heelal kunnen zien.
NASA/ESA/G. Illingworth, D. Magee en P. Oesch van University of California, Santa Cruz/R. Bouwens van Universiteit Leiden/HUDF09-TeamHelaas, zo makkelijk gaat dat waarschijnlijk niet. Want het heelal heeft geen waarneembare rand. Mocht er zich al iets aan het einde van het heelal bevinden, dan is dat vanaf de aarde in ieder geval niet waarneembaar. Dat komt omdat licht een eindige snelheid heeft en het universum sneller kan uitdijen dan het licht. Het licht van het ‘einde van het universum’ is hier simpel weg nog niet aangekomen.
Rond versus plat universum
Maar nu zijn we nog niet van het idee van een rand af. Wat als je in een onnoemelijk snel ruimteschip zou stappen en in een rechte lijn één kant op zou vliegen? Raar maar waar is het mogelijk dat je uiteindelijk weer precies op hetzelfde punt uitkomt. Dat is vergelijkbaar met een reis om de aarde, waarbij een naar het westen vertrokken wereldreiziger uiteindelijk weer vanuit het oosten thuis komt.
Deze ontvreemdende ruimtereis kan plaatsvinden in een zogenoemd ‘rond’ universum. Dat is vanwege de dimensies wat lastig voor te stellen, maar het komt overeen met een voor ons ogenschijnlijk platte aarde die op veel grotere schaal ook rond blijkt te zijn. In een dergelijk universum zul je nooit tegen een rand aan botsen.
Het universum kan volgens de theorieën, afhankelijk van de hoeveelheid materie die er zich in bevindt, verschillende geometrieën hebben. Het kan rond zijn, een zadelvorm hebben of vlak zijn. Vergroot de afbeelding voor meer uitleg.
NASA/WMAP Science TeamToch stellen astronomen op basis van metingen aan de kosmische achtergrondstraling dat het universum niet rond, maar vlak is. Dat wil zeggen dat de ruimte ook op grote schaal kaarsrecht loopt en is voor te stellen als een plat vlak. En je zou zeggen dat een plat vlak een rand kan hebben, maar dat is niet wat kosmologen voorspellen. Zij denken dat het universum zich oneindig ver uitstrekt, hoezeer dat ook tegen onze intuïtie in gaat.
Wat zou je dan zien als je naar het uiteinde van het voor ons waarneembare heelal zou kunnen reizen? Waarschijnlijk alleen maar meer van hetzelfde… Hoe je het ook wendt of keert, kijken wat er zich ‘over de rand’ van ons universum afspeelt lijkt nu zowel theoretisch als praktisch onmogelijk. En op de vraag waarin het heelal expandeert bestaat dan ook geen zinnig antwoord.
101 slimme vragen
Het eerste vragenboek van Kennislink is verschenen! Een boek met , ingestuurd door onze lezers, met antwoorden vanuit de wetenschap. In ‘Waarom worden mannen kaal?’ combineren we wetenschappelijke diepgang met heldere uitleg. Al onze vakgebieden komen er in aan bod, van biologie tot natuurkunde, taalwetenschap en geschiedenis. Voorbeelden van vragen:
- Hoe dromen blinde mensen?
- Groeit haar sneller in de zomer?
- Waar hangt de iCloud?
- Wanneer is het Nederlandse aardgas op?
- Bestaat de G-spot?
- Is arm zijn ongezond?
Hier kun je het boek bestellen.
En heb je zelf een nieuwe vraag? Stel hem hier
Het vragenboek van Kennislink verschijnt half mei.
Bertram & de Leeuw