De steady state theorie Het is een kosmologisch model waarin het universum er altijd hetzelfde uitziet, ongeacht waar of wanneer het wordt waargenomen. Dit betekent dat zelfs op de meest afgelegen plaatsen van het universum er planeten, sterren, melkwegstelsels en nevels zijn gemaakt met dezelfde elementen die we kennen en in dezelfde verhouding, hoewel het een feit is dat het universum uitdijt..
Daarom wordt geschat dat de dichtheid van het heelal afneemt met slechts de massa van één proton per kubieke kilometer per jaar. Om dit te compenseren, postuleert de steady-state-theorie het bestaan van een continue productie van materie.
Het bevestigt ook dat het universum altijd heeft bestaan en voor altijd zal blijven bestaan, hoewel het, zoals eerder gezegd, zijn expansie of de daaruit voortvloeiende scheiding van de melkwegstelsels niet ontkent, feiten die volledig door de wetenschap zijn bevestigd..
Artikel index
De steady-state-theorie werd in 1946 voorgesteld door de astronoom Fred Hoyle, de wiskundige en kosmoloog Hermann Bondi en de astrofysicus Thomas Gold, gebaseerd op een idee geïnspireerd door de horrorfilm Helemaal in de nacht uit 1945.
Eerder had Albert Einstein een kosmologisch principe geformuleerd waarin hij stelt dat het universum "onveranderlijk moet zijn onder ruimte-tijdvertalingen en onder rotaties". Met andere woorden: het moet homogeen zijn en elke voorkeursrichting missen.
In 1948 voegden Bondi en Gold dit principe toe als onderdeel van hun theorie van de stabiele toestand van het universum, waarbij ze beweerden dat de dichtheid van het universum uniform blijft ondanks zijn voortdurende en eeuwige expansie..
Het stationaire model zorgt ervoor dat het universum voor altijd zal blijven uitbreiden, omdat er altijd bronnen van materie en energie zullen zijn die het in stand houden zoals we het vandaag kennen..
Op deze manier worden continu nieuwe waterstofatomen gecreëerd om nevels te vormen die uiteindelijk zullen leiden tot nieuwe sterren en sterrenstelsels. Allemaal met dezelfde snelheid waarmee de oude sterrenstelsels weggaan totdat ze niet meer waarneembaar zijn en de nieuwe sterrenstelsels volledig niet te onderscheiden zijn van de oudere.
Hoe weet je dat het universum zich uitbreidt? Onderzoek naar het licht van sterren, die voornamelijk zijn samengesteld uit waterstof, dat karakteristieke elektromagnetische emissielijnen uitzendt die lijken op een vingerafdruk. Dit patroon wordt genoemd spectrum en wordt waargenomen in de volgende afbeelding:
Melkwegstelsels bestaan uit sterren waarvan de spectra hetzelfde zijn als die van atomen in onze laboratoria, behalve een klein verschil: ze zijn verschoven naar hogere golflengten, dat wil zeggen naar rood vanwege het Doppler-effect, wat een ondubbelzinnig teken is van een afgelegen ligging.
De meeste sterrenstelsels hebben deze roodverschuiving in hun spectrum. Slechts enkelen in de nabijgelegen "lokale groep van melkwegstelsels" vertonen een blauwe verschuiving..
Een daarvan is het Andromeda-sterrenstelsel, dat nadert en waarmee mogelijk binnen vele eonen de Melkweg, ons eigen sterrenstelsel, zal versmelten.
Een karakteristieke lijn van het waterstofspectrum is die bij 656 nanometer (nm). In het licht van een sterrenstelsel is diezelfde lijn opgeschoven naar 660 nm. Daarom heeft het een roodverschuiving van 660 - 656 nm = 4 nm.
Aan de andere kant is het quotiënt tussen de golflengteverschuiving en de golflengte in rust gelijk aan het quotiënt tussen de snelheid van de melkweg v en de lichtsnelheid (c = 300.000 km / s):
Δλ / λo = v / c
Met deze gegevens:
4/656 = v / c = 0,006
v = 0,006c
Dat wil zeggen, dit sterrenstelsel beweegt weg met 0,006 keer de lichtsnelheid: ongeveer 1800 km / s. De wet van Hubble stelt dat de afstand van een melkwegstelsel d is evenredig met de snelheid v waarmee hij wegloopt:
d ∝ v
De evenredigheidsconstante is de inverse van de Hubble-constante, aangeduid als Ho, wiens waarde is:
Ho = 73,5 km / s / Mega Pársec.
Dit betekent dat het sterrenstelsel in het voorbeeld zich op een afstand bevindt van:
d = (1 / Ho) v =1800 / 73,5 Mega Pársec = 24,5 Mega Pársec = 80 miljoen lichtjaar.
Tot dusver blijft het meest algemeen aanvaarde kosmologische model de oerknaltheorie. Sommige auteurs gaan echter door met het formuleren van theorieën daarbuiten en ondersteunen de steady-state-theorie.
De hindoe-astrofysicus Jayant Narlikar, die samenwerkte met een van de makers van de steady-state-theorie, heeft relatief recente publicaties gemaakt ter ondersteuning van het steady-state-model..
Voorbeelden hiervan: "Creation of matter and anomalous redshift" en "Theories of stralingsabsorptie in expanderende universums", beide gepubliceerd in 2002. Deze werken zoeken alternatieve verklaringen voor de oerknal om de expansie van het heelal en de microgolfachtergrond te verklaren..
De Zweedse astrofysicus en uitvinder Johan Masreliez is een van de hedendaagse verdedigers van de theorie van de stabiele toestand, door de kosmische expansie op schaal voor te stellen, een onconventionele alternatieve theorie voor de oerknal..
De Russische Academie van Wetenschappen publiceerde in 2015 als erkenning voor zijn werk een monografie van zijn bijdragen in de astrofysica.
In 1965 ontdekten twee ingenieurs van Bell Telephone Laboratories: A. Penzias en R. Wilson, achtergrondstraling die ze niet konden elimineren van hun gerichte microgolfantennes..
Het meest merkwaardige is dat ze er geen bron van konden vinden. De straling bleef hetzelfde in welke richting de antenne ook was gericht. Aan de hand van het stralingsspectrum bepaalden de ingenieurs dat de temperatuur 3,5 K was.
Dicht bij hen en gebaseerd op het Big Bang-model, voorspelde een andere groep wetenschappers, dit keer astrofysici, kosmische straling van dezelfde temperatuur: 3,5 K.
Beide teams kwamen op een heel andere en onafhankelijke manier tot dezelfde conclusie, niet op de hoogte van elkaars werk. Toevallig werden de twee werken op dezelfde datum en in hetzelfde tijdschrift gepubliceerd.
Het bestaan van deze straling, genaamd kosmische achtergrondstraling, is het sterkste argument tegen de stationaire theorie, omdat er geen manier is om het uit te leggen tenzij het de restanten van straling van de oerknal betreft.
Voorstanders stelden echter snel het bestaan van stralingsbronnen voor, verspreid over het universum, die hun straling met kosmisch stof verstrooiden, hoewel er tot dusverre geen bewijs is dat deze bronnen werkelijk bestaan..
Op het moment dat het werd voorgesteld en met de beschikbare observaties, was de steady-state-theorie een van de meest geaccepteerde door natuurkundigen en kosmologen. Tegen die tijd - het midden van de 20e eeuw - was er geen verschil tussen het dichtstbijzijnde universum en het verre universum..
De eerste schattingen gebaseerd op de oerknaltheorie dateerden het universum op ongeveer 2 miljard jaar, maar toen was bekend dat het zonnestelsel al 5 miljard jaar oud was en de Melkweg tussen de 10 en 12 miljard jaar. Jaar.
Deze misrekening werd een punt in het voordeel van de steady-state-theorie, aangezien het universum kennelijk niet kon zijn begonnen na de Melkweg of het zonnestelsel..
Huidige berekeningen op basis van de oerknal schatten de leeftijd van het universum op 13,7 miljard jaar en tot op heden zijn er geen objecten in het universum gevonden vóór deze leeftijd.
Tussen 1950 en 1960 werden heldere bronnen van radiofrequenties ontdekt: quasars en radiostelsels. Deze kosmische objecten zijn alleen op zeer grote afstanden gevonden, dat wil zeggen in het verre verleden..
Volgens de premissen van het steady-state-model zouden deze intense bronnen van radiofrequenties min of meer uniform over het huidige en vroegere universum moeten worden verdeeld, hoewel het bewijs anders laat zien..
Aan de andere kant is het Big Bang-model concreter met deze waarneming, aangezien quasars en radiostelsels kunnen zijn ontstaan in dichtere en warmere stadia van het universum en later sterrenstelsels zouden kunnen worden..
De foto in figuur 1 is het extreem diepe veld dat werd vastgelegd door de Hubble-ruimtetelescoop tussen 2003 en 2004.
Het komt overeen met een heel klein deel van minder dan 0,1 ° van de zuidelijke hemel in het sterrenbeeld Fornax, weg van de schittering van de Melkweg, in een gebied waar normale telescopen niets oppikken.
Op de foto kun je spiraalstelsels zien die lijken op die van ons en onze naaste buren. De foto toont ook diffuse rode sterrenstelsels, waar stervorming is opgehouden, evenals punten die nog verder weg zijn in ruimte en tijd..
Het universum wordt geschat op 13,7 miljard jaar oud, en diepveldfotografie toont sterrenstelsels op 13,2 miljard lichtjaar afstand. Vóór Hubble waren de verste sterrenstelsels die werden waargenomen 7 miljard lichtjaar verwijderd, en de foto was vergelijkbaar met die op de deep-field-foto..
Het deep space-beeld toont niet alleen het verre heelal, het toont ook het voorbije heelal, omdat de fotonen die werden gebruikt om het beeld te bouwen 13,2 miljard jaar oud zijn. Het is daarom het beeld van een deel van het vroege universum.
De lokale groep melkwegstelsels omvat de Melkweg en het naburige Andromeda, het Driehoekstelsel en zo'n dertig andere, op minder dan 5,2 miljoen lichtjaar afstand..
Dit betekent 2500 keer minder afstand en tijd dan diepveldstelsels. Het uiterlijk van het universum en de vorm van zijn sterrenstelsels lijken echter op het verre en oudere universum..
Figuur 2 is een voorbeeld van het tussenliggende bereik van het onderzochte universum. Het gaat over de groep sterrenstelsels Hickson-44 60 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Leeuw.
Zoals te zien is, is de verschijning van het universum op afstanden en tussenliggende tijden vergelijkbaar met dat van het diepe universum 220 keer verder weg en met dat van de lokale groep, vijf keer dichterbij..
Dit leidt tot de gedachte dat de theorie van de stabiele toestand van het universum op zijn minst een observationele basis heeft, aangezien het panorama van het universum op verschillende ruimte-tijdschalen sterk op elkaar lijkt..
In de toekomst is het mogelijk dat er een nieuwe kosmologische theorie komt met de meest nauwkeurige aspecten van zowel de steady-state-theorie als de oerknaltheorie..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.