Leta i den här bloggen

torsdag 19 juli 2012

Homogenitet


Homogenitet

Om man påstår att universum är homogent menar man att den är likadan överallt. Detta blir svårt att förstå, för uppenbart är det att vi inte lever i en homogen värd. Men det är för att vi använder oss av vår mänskliga referens ramar. Vår planet jorden är inte homogen, det finns land, hav, berg och annat som gör att det är en föränderlig värd. Inte ens våra närmsta stjärnor eller galaxer upplevs som homogena. Det är massiva kroppar med enorma mellan rum. Långt ifrån homogent. Men för att kunna se det homogena universum måste vi ta ett helt annat perspektiv. Man har kartlagt 1 miljon galaxer på dess avstånd och resultatet blev att dem är ungefär likafördelade över ett givet område. Sökningen gav också ett resultat att universum är likformat, homogent på ett avstånd på 200miljoner ljusår eller mer. Detta är svårt att få grepp om. Vi är ju så vana att sen vår planet och vår sol, vår galax och även dem är obegripligt stora. Men på detta avstånd av 200miljoner ljusår eller mer blir universum till en dimma åt alla håll. En dimma av galaxer utan klumpar eller hålrum eller slut. Detta är en sann bild av vårt universum, inget upp eller ner och ingen central punkt. Men ljuset hastighet begränsar oss hur vi upplever universum. Och begränsningen gör att vi aldrig kommer att se universum som det är nu. Utan vi blir tvungna att se bakåt i tiden som universum var då när ljuset började sin resa mot oss och inte hur det är nu där ljuset kommer ifrån.
Så vi lär oss att universum är fläckvis och klumpformig på distanser på mindre än 200 miljoner ljusår och jämn och homogen på distanser över 200 miljoner ljusår.
Detta gränsskick är väldigt viktigt. Isotropin och homogenitet bildar gemensamt den kosmologiska principen. Att universum ser likadant ut från alla håll på en statistisk nivå. Detta ger en jämlik i världsbild. Om alla platser är lika till alla andra platser. Detta utgör den Koperniska världsbilden. Det var Kopernikus som först berövade Jorden sin speciella plats i universum. Jorden upphörde att vara universums nav och har enda sen dess flyttat längre ifrån den tiga centrala platsen universum. På 1920 talet upphörde vi att vara centrum av vintergatan och att vintergatan upphörde att vara en speciell plats i universum. Med den post koperianska världsordningen lär oss att vår plats inte är speciell och inget annat är det heller.
Med denna vetskap får man två frågor.
Var är slutet på detta universum och var är dess centrum?
Men när man har ett ekvivalent universum där ingen plats är speciell kan mani inte ha ett slut. Ingen plats där man har den sista galaxen är, för det skulle göra den platsen speciell plats. Med en första blick att få ett sådant universum är att göra den oändlig. Men den kan ha en annan egenskap, universum kan vara en spatial kurva. Det är som ett klot beklädd med piggar med lika dan över allt. Den är isotropisk eller homogen, du kan förflytta dig oändliga sträckor på kortet och inget förändrar sig allt ser likadant ut överallt. Det blir en oändlig sträcka på en begränsad yta. Och inget på klotets yta är en central punkt. Och om klotet expanderar så blir det ingen skillnad utom att piggarna kommer längre ifrån varandra och fortfarande utan en central punkt.

Den Perfekta Kosmologiska Principen

Den Perfekta Kosmologiska Principen kom med tiden. Då skulle inte bara universum se lika dan ut överallt från alla punkter utan ha sett lika dan ut i alla tider. Det gav oss den Stabila Stadiet Teorin. Teorin som mot sa Big Bang teorin för au ingen förändring har du ett oändligt gammalt universum. Har man ingen början kan man inte ha ett Big Bang. Expansionen av universum i Stabila Stadiet skulle ha fyllts ut av material som skulle ha upp stått i mellanrummet efter expansionen för att kunna bi behålla Stabila Stadiet. Detta går att testa. Om det skulle varit så att Stabila Stadiet var valid. Skulle vi när vi tittar djupt i universum se lika gamla galaxer som vi ser nära oss. Ingen förändring. Men om vi ser en förändring när vi tittar djup i universum ser det annorlunda ut. Om vi har förändring så faller Stabila Stadiet teorin.
I början av 1950 talet var det enda som var starkt nog att se tillbaka i tiden så långt som krävdes var radio teleskopen. Men de galaxer man fann var för svaga för att kunna mäta avståndet till. Så man fik gå efter signalens styrka och om stabiliteten i universum skulle finnas så skulle ett värde mellan ljuspunkter/ljusstyrka ge ett värde av -3/2 Men det man fann var att det var för många källor med låg ljus styrka, en för hög densitet bland de ljussvaga objekten. Kvoten -3/2 stämde inte. Det visade sig att universum var tätade än var den är i dag. Och om man har förändringar så lever vi inte i ett stabilt universum. Den Perfekta Kosmologiska Principen är mer av en estetisk tilltalade tanke än något som har uppkommit genom observationer. I dag har vi överväldiga bevis för att den inte stämmer. Utan att det finns en Evolution.
Fördelningen av material i universum verka vara djupt symmetrisk, den är isotopisk och homogen i den större skalan. Den Perfekta Kosmologiska Principen lär oss att inte blanda in estetik eller gissningar när det gäller naturliga fenomen.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar