Hoe kan ruimte zich sneller uitbreiden dan de lichtsnelheid?

Matthias, 28 jaar
26 februari 2020

Voor zover ik weet was er een periode van inflatie in het begin van het universum waarbij de ruimte zich sneller heef uitgebreid dan de snelheid van het licht. 1. Was de lichtsnelheid toen ook 299.792.458,00 m/s? Kan men bewijzen of de lichtsnelheid altijd constant was? 2. Los van deze periode van inflatie, is ruimte zich nog steeds sneller aan het uitbreiden. Deze uitbreiding wordt gemeten in kilometer per seconde per megaparsec. Dit betekent dat een punt in de ruimte op 1 megaparsec weg van ons, zich van ons wegbeweegt aan X km/s. Een punt op 2 megaparsec van ons beweegt zich aan 2X km/s weg van ons. Hoe verder van ons een punt is, hoe sneller het zich van ons wegbegeeft. Als we ervan uitgaan dat het universum oneindig is dan is er een punt op een oneindige afstand van ons dat zich aan een oneindige snelheid weg van ons beweegt. Is dit mogelijk? Als dit mogelijk is, hoe zit het dan met objecten (planeten en dergelijke) die zich aan deze snelheid bewegen? Of bewegen deze wel (is een verplaatsing van ruimte ook een verplaatsing van het object op dat punt in de ruimte?)

Antwoord

Binnen de ruimte kan niets zich sneller bewegen dan met de lichtsnelheid.

Maar hier gaat het over een uitbreiding van de ruimte zelf.  Het is de ruimte ten opzichte waarvan onze fysica zich afspeelt, die groter wordt, het referentiestelsel dus.  En een expansie betekent inderdaad dat de snelheid waarmee twee punten in de ruimte zich van elkaar verwijderen, groter wordt evenredig met de afstand.  En vanaf een bepaalde afstand is die verwijderingssnelheid dan groter dan de lichtsnelheid.  Dat is bizar, maar niet in tegenspraak met de voorwaarde dat binnen in de ruimte geen snelheden groter dan de lichtsnelheid mogelijk zijn.

We zien die expansie als de wet van Hubble-Lemaitre, die stelt dat de verwijderingssnelheid (of beter, de roodverschuiving) van verafgelegen objecten evenredig toeneemt met de afstand.  Het licht wordt roder, met een lagere frequentie dus, zoals de toon van een ambulance lager klinkt als ze zich van ons verwijdert, het zogenaamde dopplereffect.  De wet van Hubble-Lemaitre is strikt genomen geen dopplereffect: het is niet de ambulance die zich van ons verwijdert; neen, zowal de ambulance als wijzelf staan stil, maar de straat wordt langer.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2020
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen