Dimensies - Hoofdstuk 42
1-25-1a Definitie
Er valt voorts nog een onderscheid te maken tussen het zichtbare heelal
en het theoretische heelal:
Het zichtbare heelal omvat dat deel van het heelal waarvan sinds het “begin
der tijden” licht ons heeft kunnen bereiken en dat we daardoor om ons heen
kunnen waarnemen. Omdat de snelheid van het licht eindig is, is ook het
zichtbare heelal gemeten vanaf het “begin der tijden” eindig.
Het theoretische heelal omvat de theoretische modellen die in de kosmologie
een mogelijke structuur beschrijven waarin het zichtbare heelal wellicht
‘ingebed’ is. Deze worden behandeld in bijvoorbeeld de verschillende
snaartheorieën en de theorie over een mogelijk multiversum.
Over het algemeen wordt aangenomen dat het heelal is ontstaan volgens de
oerknaltheorie. Volgens de huidige stand van zaken van deze theorie is het
heelal circa 13,75 miljard (± 1%) jaar geleden ontstaan.
De Belgische astronoom Georges Lemaître introduceerde in 1927 de theorie
dat het universum uitdijt, wat verklaarde dat ver van ons verwijderde
sterrenstelsels een roodverschuiving vertoonden. De Amerikaanse astronoom
Edwin Hubble vond twee jaren later experimenteel bewijs voor Lemaîtres theorie.
Hij bewees dat alle sterrenstelsels zich van ons verwijderen met een snelheid
proportioneel tot de afstand ten opzichte van ons. Dit impliceerde dus ook een
begin vanuit een bepaald punt en in 1931 verklaarde Lemaître dat het heelal
met de explosie van een oeratoom was begonnen. Laatdunkend werd deze
theorie daarom door de Britse astronoom Fred Hoyle “bigbangtheorie” genoemd,
een term die is blijven hangen. Het belangrijkste bewijs voor de theorie werd in
1964 ontdekt door Arno Allan Penzias en Robert Woodrow Wilson die hiervoor
de Nobelprijs voor de Natuurkunde kregen. Zij ontdekten namelijk (bij toeval; ze
waren er niet naar op zoek) de achtergrondstraling die werd voorspeld door de
oerknaltheorie.
Van de verst verwijderde sterrenstelsels is de golflengte van het licht met meer
dan een factor 6 toegenomen, wat betekent dat het heelal met deze factor is
uitgedijd sinds het licht van deze sterrenstelsels vertrok.
1-25-1b De grote-schaalstructuur
Het zichtbare heelal is volgens hedendaagse kennis opgebouwd uit grote groepen
superclusters en clusters, die samen met slierten sterrenstelsels (filamenten) een
draderig netwerk vormen waartussen zich enorme superholtes bevinden. Deze
clusters op hun beurt zijn opgebouwd uit honderden tot duizenden sterrenstelsels.
Zo’n cluster kan een diameter hebben van wel enkele tientallen miljoenen tot
honderden miljoenen lichtjaren.
De topologie van deze grote-schaalstructuur van het heelal, kan vergeleken worden
met die van een zeepsop: de materie van het heelal bevindt zich in de dunne ‘vlakke’
gebieden, die de betrekkelijk ‘lege’ superholtes omsluiten. Op de grenzen van de
vlakken bevinden zich de filamenten, uitgerekte slierten van sterrenstelsels en op de
kruispunten van de filamenten vinden we de clusters. Een andere analogie is die
van de spons, waar ook de ‘lege’ gebieden met elkaar zijn verbonden.
Het Hubble Ultra Deep Field, een miniem stukje van de zichtbare hemel uitvergroot
door de Hubble-ruimtetelescoop (NASA & ESA, 2004). Bijna ieder ellipsvormig
puntje is een afzonderlijk sterrenstelsel met elk circa 100 miljard sterren. Alleen de
weinige exact ronde puntjes zijn sterren van onze eigen melkweg die op de
voorgrond staan. In iedere willekeurige richting ziet men ongeveer hetzelfde beeld:
een heelal gevuld met miljarden sterrenstelsels.
1-25-1c Plaats van de aarde in de kosmos
De plaats van de Aarde in de kosmos is niet langer aan geocentrisme of
heliocentrisme onderhevig zoals ten tijde van Copernicus en Galilei en kan
zodoende ondertussen redelijk goed gesitueerd worden. Zo maakt de aarde
deel uit van :
1-25-1d Het zonnestelsel
De Aarde bevindt zich dicht bij het centrum van het zonnestelsel, op ongeveer
150 miljoen kilometer ofwel 8 lichtminuten van een gele dwerg die bekendstaat
als de zon. De Aarde draait rond deze gele dwerg met een gemiddelde snelheid
van 30 km/s. De omwenteling is voltooid na één jaar. De Aarde bevindt zich op
ongeveer 15 à 20 miljard kilometer ofwel 14 à 18 lichtuur van de grens van het
zonnestelsel, ook genaamd de heliopauze waar de interstellaire ruimte begint.
1-25-1e De Lokale bel
Ons zonnestelsel bevindt zich in de Lokale Bel, een opening in het interstellaire
gas met een dichtheid van slechts 1/10 van de omgeving, veroorzaakt door
miljoenen jaar oude explosies van supernova’s die gas en stof in de buurt wegbliezen.
De lokale bel heeft een diameter van 600 tot 800 lichtjaar en de Zon ligt op ongeveer
90 lichtjaar van de rand ervan.
NAAR HOOFDSTUK 43
|