Het Uitdijend Heelal Prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde, IMAPP

Presentatie over: "Het Uitdijend Heelal Prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde, IMAPP"— Transcript van de presentatie:

1 Het Uitdijend Heelal Prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde, IMAPP
Radboud Universiteit Nijmegen

2 Tijd De lichtsnelheid Afstand en Leegte Het Versneld Uitdijend Heelal
Het Uitdijend Heelal Tijd De lichtsnelheid Afstand en Leegte Het Versneld Uitdijend Heelal Eindigt het Heelal in de diepvries?

3 Tijd wordt afgemeten aan veranderingen
I:Tijd Tijd wordt afgemeten aan veranderingen

4 Menselijke Tijd

5 Zonnetijd Jaarlijkse beweging Dagelijkse beweging

6 Zonnetijd  Mechanische tijd
Christiaan Huygens Slingeruurwerk 1656 John Harrison H4 1759

7 Een slechte klok

8 De seconde Al bij de Babyloniers een bekende eenheid
maar pas in de Middeleeuwen door astronomen gedefinieerd: 1 seconde = 1/60 van 1/60 van het uur = 1/3600 uur Met entree van het slingeruurwerk: 1 seconde is slingertijd van klok met slingerlengte van 0.994m

9 De Moderne Seconde Na de uitvinding van de atoomklok:
1 seconde is de duur van golf perioden van de hyperfijn overgang in het Cesium-133 atoom

10 II: De lichtsnelheid c = 299 792 458 meter per seconde
Historisch: Øle Roemer Io en Jupiter

11 II: De lichtsnelheid c = c Maxwell, Lorentz, Einstein:
De lichtsnelheid is altijd constant, ongeacht de snelheid van het uitzendende voorwerp. c = c

12 Relativiteitstheorie
Maxwell, Lorentz, Einstein: Combineer c=c met 'elke waarnemer moet hetzelfde zien': speciale relativiteitstheorie. o.a. Bewegende klokken lopen trager! De duur van een seconde hangt af van de waarnemer

13 Tijdskegels c*t Beweging van licht xc = c*t xv = v*t wereldlijn
lichtkegel Niet toegestaan Niet toegestaan x Informatie kan maximaal met de lichtsnelheid reizen: vinf ≤ c v*t ≤ c*t ; xv = v*t ≤ c*t = xc → xv ≤ xc

14 Causaliteit Snelle klokken lopen traag, en hoe sneller hoe trager! c*t
Pas hier weet A' wat er bij B is gebeurd B Pas hier weet A wat er bij B is gebeurd Pas hier weet B wat er bij A is gebeurd x Snelle klokken lopen traag, en hoe sneller hoe trager!

15 3. Afstand en Leegte Afstanden uitgedrukt in lichteenheden: x = c* t
bv: 1 lichtseconde = c * 1 seconde ≃ km Aarde 1,2 lichtseconde Maan 1 lichtminuut = c * 60 seconden ≃ 18 miljoen km Zon = 8.3 lichtminuten Aarde

16 3. Afstand en Leegte Afstanden uitgedrukt in lichteenheden: x = c* t
bv: 1 lichtjaar = c * π * 107 seconden ≃ km Afstand Zon- Proxima Centauri: 4.22 lichtjaar.

17 Ver weg = Lang geleden Andromeda nevel: 2 miljoen lichtjaar, i.e. licht is 2 miljoen jaar 'oud'

18 Heel ver weg = Heel lang geleden
Het Hubble UltraDeep Field: sterrenstelsels op 12 miljard lichtjaar

19 Het Uitdijend Heelal Island Universes Edwin Hubble (1889-1953)
100 inch Hooker Telescope

20 De Wet van Hubble V = H0 * D H0 = 72 km/s/Mpc

21 Een uitdijend heelal

22 De hete Oerknal Als het Heelal nu groot en koud is, en uitdijt: vroeger kleiner en heter Grootte, Temperatuur Nu Tijd Straling en materie ontkoppelen

23 De achtergrond straling

24 De achtergrond straling
Penzias & Wilson, 1964 Dicke

25 De achtergrond straling
Verschil tussen heet (rood) en koud (blauw) < 10-4 K

26 De toekomst van het Heelal
Heelal is vlak: precies genoeg massa-energie om uitdijing in het oneindige te stoppen

27 De toekomst van het Heelal
Maar het heelal dijt op dit moment wel versneld uit

28 Waar bestaat het Heelal uit?
Wij, en alles dat we kennen 96% van het Heelal bestaat uit onbekende materie-energie

29 Conclusies Er is genoeg te doen: we missen 96% van het Heelal
Gewone materie is slechts klein deel van alles Het heelal dijt op dit moment versneld uit, maar lijkt wel vlak te zijn. Het heelal eindigt uiteindelijk als zeer leeg en heel koud: de diepvries Gelukkig is de Aarde en de mensheid allang daarvoor verschroeid door een opzwellende Zon.