Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Stjarnvísindi: alheimurinn

Hvernig á alheimurinn eftir að þróast og hvernig mun heimsmyndin breytast við það?

Ottó Elíasson

Í dag telja menn að heimurinn hafi hafist í Miklahvelli. Miklihvellur var sprenging sem varð alls staðar í öllu rúminu á sama tíma. Hann var ekki sprenging í hefðbundnum skilningi, með eldi og reyk, heldur tölum við um sprengingu vegna þess hve ótrúlega mikið heimurinn þandist út á örskömmum tíma. Upp frá þessu hefur alheimurinn þanist út, þó með mismiklum hraða. Þessi kenning er rökstudd með tilvist örbylgjukliðsins svokallaða.

Rétt fyrir aldamótin síðustu, gerðu tveir rannsóknarhópar undir forystu stjarneðlisfræðinganna Sauls Perlmutters og Adams Riess markverða uppgötvun, sem átti eftir að gjörbylta heimsfræði. Edwin Hubble hafði áttað sig á því um 1925 að heimurinn væri að þenjast út. Fram undir aldarmótin 2000 töldu menn að útþenslan væri stöðugt að hægja á sér, en Perlmutter og Riess, sem rannsökuðu fjarlægar sprengistjörnur, sýndu fram á að því væri einmitt öfugt farið. Útþensluhraðinn eykst í sífellu.


Miðja vetrarbrautarinnar. Eftir fimm milljarða ára hefur fjarlægum vetrarbrautum fækkað nokkuð en að 100 milljörðum ára liðnum verða engar vetrarbrautir sýnilegar frá jörðu nema okkar eigin.

Vísindamenn skýra þennan síaukna útþensluhraða með tilvist svokallaðrar hulduorku. Um eðli hennar eru menn ekki alls kostar vissir, en kenna þó um því sem þeir vilja kalla orku tómarúmsins. Samkvæmt skammtafræði er tómarúmið alls ekki tómt. Þar myndast í sífellu eindir og andeindir þeirra sem eyðast síðan jafnharðan. Þessar eindir hafa orku og þá orku vilja margir gera ábyrga fyrir hulduorkunni sem knýr útþensluna.

Helstu áhrif útþenslunnar eru þau að sjónsvið „okkar“ mun minnka. Hinn sýnilegi alheimur er endanlegur og þar sem hann þenst í sífellu út fjarlægjast nú fjölmargar vetrarbrautir okkur með hraða sem er meiri en ljóshraðinn. Það brýtur ekki í bága við afstæðiskenninguna (sem segir að innbyrðis hraði tveggja hluta megi ekki vera meiri en ljóshraðinn), því fráhvarfshraði þeirra er meiri en ljóshraðinn vegna útþenslu rúmsins sjálfs, en ekki vegna ferðar þeirra gegnum rúmið. En ljósið frá þeim berst aldrei til okkar. Þar sem útþensluhraðinn eykst, eykst að sama skapi fráhvarfshraði vetrarbrautanna, svo æ fleiri fjarlægjast okkur með hraða sem er meiri en ljóshraðinn. Smám saman fækkar því þeim vetrarbrautum sem „við“ sjáum á himninum.

Eftir fimm milljarða ára munum „við“ enn sjá fjarlægar vetrarbrautir þó þeim hafi fækkað nokkuð en að 100 milljörðum ára liðnum verða engar vetrarbrautir sýnilegar lengur. Þær síðustu hafa fyrir löngu sest á sjóndeildina og rauðvik ljóss þeirra verður svo mikið að „við“ munum ekki greina þær meir. Þar með hverfa þær upplýsingar sem Hubble byggði á lögmál sitt um útþenslu alheimsins. Frá jörðu verður aðeins ein vetrarbraut sýnileg, það er okkar eigin. Hún mun þá hafa sameinast öðrum vetrarbrautum í grenndarhópnum svokallaða. Heimsmynd afkomenda jarðarbúa verður því talsvert frábrugðin þeirri sem við höfum í dag.

Eftir 100 billjónir ára (1014 ár) slokknar á síðustu sólstjörnum reginvetrarbrautarinnar. „Við“ fljótum ein í tóminu.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Ítarefni:

Heimildir:
  • Krauss, L. M. og R. J. Scherrer (2007). The Return of a Static Universe and the End of Cosmology. General Relativity and Gravitation 39:1545–1550. doi:10.1007/s10714-007-0472-9.
  • Krauss, L. M. og R. J. Scherrer (2008). The End of Cosmology? Scientific American 298:34–41.
  • Weinberg, S. (1998). Ár var alda. Reykjavík: Hið íslenzka bókmenntafélag.

Mynd:
  • NASA. NASA/CXC/UMass Amherst/Q.D.Wang og fleiri. Sótt 12.7.2010

Höfundur

Ottó Elíasson

Ottó Elíasson

doktor í eðlisfræði

Útgáfudagur

13.7.2010

Spyrjandi

Kristinn Rúnarsson

Efnisorð

Tilvísun

Ottó Elíasson. „Hvernig á alheimurinn eftir að þróast og hvernig mun heimsmyndin breytast við það?“ Vísindavefurinn, 13. júlí 2010. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=56742.

Ottó Elíasson. (2010, 13. júlí). Hvernig á alheimurinn eftir að þróast og hvernig mun heimsmyndin breytast við það? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=56742

Ottó Elíasson. „Hvernig á alheimurinn eftir að þróast og hvernig mun heimsmyndin breytast við það?“ Vísindavefurinn. 13. júl. 2010. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=56742>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvernig á alheimurinn eftir að þróast og hvernig mun heimsmyndin breytast við það?
Í dag telja menn að heimurinn hafi hafist í Miklahvelli. Miklihvellur var sprenging sem varð alls staðar í öllu rúminu á sama tíma. Hann var ekki sprenging í hefðbundnum skilningi, með eldi og reyk, heldur tölum við um sprengingu vegna þess hve ótrúlega mikið heimurinn þandist út á örskömmum tíma. Upp frá þessu hefur alheimurinn þanist út, þó með mismiklum hraða. Þessi kenning er rökstudd með tilvist örbylgjukliðsins svokallaða.

Rétt fyrir aldamótin síðustu, gerðu tveir rannsóknarhópar undir forystu stjarneðlisfræðinganna Sauls Perlmutters og Adams Riess markverða uppgötvun, sem átti eftir að gjörbylta heimsfræði. Edwin Hubble hafði áttað sig á því um 1925 að heimurinn væri að þenjast út. Fram undir aldarmótin 2000 töldu menn að útþenslan væri stöðugt að hægja á sér, en Perlmutter og Riess, sem rannsökuðu fjarlægar sprengistjörnur, sýndu fram á að því væri einmitt öfugt farið. Útþensluhraðinn eykst í sífellu.


Miðja vetrarbrautarinnar. Eftir fimm milljarða ára hefur fjarlægum vetrarbrautum fækkað nokkuð en að 100 milljörðum ára liðnum verða engar vetrarbrautir sýnilegar frá jörðu nema okkar eigin.

Vísindamenn skýra þennan síaukna útþensluhraða með tilvist svokallaðrar hulduorku. Um eðli hennar eru menn ekki alls kostar vissir, en kenna þó um því sem þeir vilja kalla orku tómarúmsins. Samkvæmt skammtafræði er tómarúmið alls ekki tómt. Þar myndast í sífellu eindir og andeindir þeirra sem eyðast síðan jafnharðan. Þessar eindir hafa orku og þá orku vilja margir gera ábyrga fyrir hulduorkunni sem knýr útþensluna.

Helstu áhrif útþenslunnar eru þau að sjónsvið „okkar“ mun minnka. Hinn sýnilegi alheimur er endanlegur og þar sem hann þenst í sífellu út fjarlægjast nú fjölmargar vetrarbrautir okkur með hraða sem er meiri en ljóshraðinn. Það brýtur ekki í bága við afstæðiskenninguna (sem segir að innbyrðis hraði tveggja hluta megi ekki vera meiri en ljóshraðinn), því fráhvarfshraði þeirra er meiri en ljóshraðinn vegna útþenslu rúmsins sjálfs, en ekki vegna ferðar þeirra gegnum rúmið. En ljósið frá þeim berst aldrei til okkar. Þar sem útþensluhraðinn eykst, eykst að sama skapi fráhvarfshraði vetrarbrautanna, svo æ fleiri fjarlægjast okkur með hraða sem er meiri en ljóshraðinn. Smám saman fækkar því þeim vetrarbrautum sem „við“ sjáum á himninum.

Eftir fimm milljarða ára munum „við“ enn sjá fjarlægar vetrarbrautir þó þeim hafi fækkað nokkuð en að 100 milljörðum ára liðnum verða engar vetrarbrautir sýnilegar lengur. Þær síðustu hafa fyrir löngu sest á sjóndeildina og rauðvik ljóss þeirra verður svo mikið að „við“ munum ekki greina þær meir. Þar með hverfa þær upplýsingar sem Hubble byggði á lögmál sitt um útþenslu alheimsins. Frá jörðu verður aðeins ein vetrarbraut sýnileg, það er okkar eigin. Hún mun þá hafa sameinast öðrum vetrarbrautum í grenndarhópnum svokallaða. Heimsmynd afkomenda jarðarbúa verður því talsvert frábrugðin þeirri sem við höfum í dag.

Eftir 100 billjónir ára (1014 ár) slokknar á síðustu sólstjörnum reginvetrarbrautarinnar. „Við“ fljótum ein í tóminu.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Ítarefni:

Heimildir:
  • Krauss, L. M. og R. J. Scherrer (2007). The Return of a Static Universe and the End of Cosmology. General Relativity and Gravitation 39:1545–1550. doi:10.1007/s10714-007-0472-9.
  • Krauss, L. M. og R. J. Scherrer (2008). The End of Cosmology? Scientific American 298:34–41.
  • Weinberg, S. (1998). Ár var alda. Reykjavík: Hið íslenzka bókmenntafélag.

Mynd:
  • NASA. NASA/CXC/UMass Amherst/Q.D.Wang og fleiri. Sótt 12.7.2010
...