En model af universet.
Hjørnestenene i moderne astrofysik.

                                                
Universet, Big Bang og den kosmiske mikrobølge baggrundsstråling (CMB).

Der er især 3 ting, som astrofysikerne betragter som hjørnesten i teorien om Big Bang.

                      Det første er universets udvidelse, der følger den såkaldte Hubble-lov. Astrofysikerne mener ved hjælp af rødforskydning af lyset fra fjerne galakser at have observeret, hvordan galakserne bevæger sig bort fra hinanden, og har derfor regnet tilbage til det tidspunkt, hvor alt stof var samlet i et punkt.

                      Det andet er fordelingen af grundstoffer i universet. Universet består af tre fjerdedele brint og en fjerdedel helium plus en ganske lille smule tungere grundstoffer. Ifølge Big Bang blev brint dannet først, og efter få minutter blev en del af denne brint omdannet til helium ved en serie af kerneprocesser. Disse processer ophørte efterhånden som stoffet blev fortyndet og spredt, og beregninger giver netop den fordeling af brint og helium, som vi observerer.

                      Det tredje er baggrundsstrålingen, der kommer til os fra alle retninger på himlen. Ifølge Big Bang-teorien opstod denne stråling, da universet var 380.000 år gammelt og var kølet ned til en temperatur på omkring 3000 grader. I dag ser vi strålingen ved en temperatur på knap tre grader over det absolutte nulpunkt. Det skyldes, at universet har udvidet sig mere end 100.000 gange, siden strålingen blev til for milliarder af år siden. 
_________________

 

Mit store spørgsmål er, hvordan baggrundsstrålingen, der blev udsendt i alle retninger fra et lille univers, dengang det var meget ungt, kan blive modtaget nu 13 milliarder år senere her på Jorden, kommende fra alle retninger? Det er det, min model af universet handler om.
_________________               


Beskrivelsen af min model.

En model af universet.
Dette drejer sig hovedsageligt om den kosmiske baggrundsstråling (CMB), der er den mikrobølgestråling, vi modtager fra alle retninger af verdensrummet. En stråling, der blev afsendt i alle retninger i verdensrummet, ca. 300.000 år efter Big Bang.

Billedtekst:
Den røde kugle er det tidlige univers, da universet var på størrelse med Mælkevejen.
Den blå kugle er jorden i dag.
De 6 buer er lysstråler, som er 13 milliarder lysår lange.

Noget om strålingen:
1) Strålingen blev sendt i alle retninger.
2) Den er udsendt fra et ”lille” kugleformet område. Man kan spekulere over, om dette område var hele universet på det tidspunkt, eller det var en del af universet. Ved Big Bang var størrelsen af universet mindre end et knappenålshoved. Efter 1 dag ca.1 hundrededel lysår i tværmål. Efter 300.000 år ca. 100.000 lysår stor, svarende til størrelsen af Mælkevejen. Og i dag siger nogen, at universet er ca. 13 milliarder lysår til alle sider, måske 100.000 gange Mælkevejens størrelse.
3) Strålingen har været undervejs i ca. 13 milliarder år, eftersom den blev afsendt ca. 300.000 år efter Big Bang, og der er i dag gået ca. 13,7 milliarder år siden Big Bang.
4) Jorden modtager en lille del af strålingen. Den kommer ligeligt fra alle retninger. Det blev først opdaget i 1965. Senere har satellitten COBE i 1992 kortlagt hele himmelen.
5) Det er den samme stråling, den afsendte og den modtagne. Den har ændret karakter undervejs på den lange rejse. Den begyndte som en meget varm kortbølget mikrobølgestråling. I dag er temperaturen ca. minus 270 grader, bølgelængden er blevet meget større end den var, og der er sket en betydelig rødforskydning. 

Mit ræsonnement:

1) Strålerne, en ganske lille del af dem, kommer til os i ét punkt, ligeligt fra alle retninger.

2) Strålerne blev afsendt fra ét lille sted, ligeligt i alle retninger.

3) Strålerne skal være lige lange, ca. 13 milliarder lysår.

4) Der kan kun laves én model der opfylder de 3 punkter 1)+2)+3). Det område, der afsendte strålerne, og det punkt, der modtager strålerne, skal befinde sig samme sted, eller næsten samme sted, hvis lysstrålerne skal forløbe jævnt og ens for alle de modtagne stråler.

 

Hvad viser modellen?

Begge følgende betragtninger kan være gyldige. Modellen er den samme i de 2 tilfælde. Forklaringen er også den samme i de to tilfælde, at tyngdekraft påvirker lysstrålers udbredelse. Måske er universets samlede tyngdekraft tilstrækkelig til at verden ser ud som modellen. Måske er der en anden ukendt kraft.

1) Enten viser modellen, at lysstrålerne krummer i et 3-dimentionalt rum, hvor længde, bredde og højde er rette linier, vinkelret på hinanden. Det underbygges af dette, at lysstråler afbøjes af store masser, hvilket indebærer eksempler på at én og samme stjerne kan observeres 2 steder ved siden af hinanden. De 2 billeder har passeret på hver sin side af en stor masse, en galaksehob.

2) Eller der er tale om rette lysstråler i et krumt rum. Nu er forklaringen den, at en stor masse får rummet til at krumme. På steder med et sort hul krummer universet ekstra meget, hvilket får det til at ligne virkningen af en samlelinse.  

 

Konklusion:

Mange ting skal overvejes, hvis modellen er korrekt. Bl.a. følgende punkter.

1) Den kosmiske baggrundsstråling er meget ensartet, når man ser i diametralt modsatte retninger, 13 milliarder lysår til hver side. Man har spekuleret over, hvordan strålingen har kunnet kommunikere med hinanden for 13 milliarder år siden, tværs over universet, således at den kunne blive ens fra alle sider.  Modellen giver måske svaret. Strålingen kommer fra det samme sted.

2) Det ser ud til, at jorden, og Mælkevejen, bevæger sig med ca. 300 km pr. sekund i forhold til baggrundsstrålingen, ifølge COBE´s målinger. Den blå kugle fjerner sig fra den røde med den fart på 1 tusindedel af lysets hastighed. Eller også nærmer de 2 kugler sig hinanden.

3) I dag er en gængs opfattelse, at verden ikke har noget centrum. Men nu viser modellen at jorden alligevel er i centrum, eller næsten i centrum. Med ”næsten” skal forstås, at afstanden mellem Big Bang og jorden i dag skal være lille i forhold til 13 milliarder lysår. Hvis afstanden er 2 milliarder lysår, ville det være acceptabelt med hensyn til at danne pæne, regelmæssige, ens lysbuer i modellen. Og det ville svare til at Jorden i gennemsnit har bevæget sig med 1 sjettedel af lysets hastighed siden Big Bang, ca. 15 % af lysets hastighed.

4) Ikke alle stråler vender tilbage som boomerang-buer efter 13 milliarder år. Nogen buer er større, 14 milliarder lysår, f.eks. De har ikke nået jorden endnu, og der mangler et stykke vej, før buen er afsluttet, og de fleste vil ramme langt forbi. Nogen stråler bøjer måske slet ikke. De har i dag nået ud på en afstand af 13 milliarder lysår fra Big Bang. Måske kan man sige at det lysfyldte univers er en kugle på 13 milliarder lysår i radius. Men stoffet har ikke bevæget sig med lysets hastighed som gennemsnitshastighed. Hvis det stof, der er nået længst bort, har haft en gennemsnitshastighed på 30 % af lysets hastighed, kan man måske sige at der er et stoffyldt univers som en kugle med ca. 4 milliarder lysår i radius. 

5) Nye og gamle galakser kan indpasses i modellen. Galaksen PC1247+3406 eksisterede allerede 1 milliard år efter Big Bang. I modellen kan den placeres på én af buerne med en afstand af 1 milliard lysår fra den røde kugle og 12 milliarder år fra den blå kugle. Afhængig af hvilken bue man vælger, kan det pågældende sted netop være den blå kugle, der forestiller jorden. Galaksen PC1247+3406 er måske vores egen galakse Mælkevejen, som den så ud dengang.

6) Mængden af stof i universet skal beregnes om, hvis modellen er korrekt. Og antallet af galakser skal også overvejes. PC1247+3406 og Mælkevejen skal måske tælles som én, hvis det er den samme galakse.

7) Hubbles lov antager at rødforskydning alene skyldes dopplereffekt, der betragtes som et mål for en strålegivers hastighed i forhold til modtageren. Men der findes 2 andre årsager til rødforskydning. Den ene er gravitationel rødforskydning. Ved afsendelse af den kosmiske mikrobølgestråling måtte strålingen kæmpe for at slippe bort fra universets samlede masse, der var koncentreret i et lille område på størrelse med Mælkevejen. Det forklarer måske den store rødforskydning der kan konstateres i dag. Den anden årsag er den kosmologiske rødforskydning, der er et udtryk for tiden fra strålingen blev udsendt til den bliver modtaget på jorden. – Gravitationel rødforskydning og kosmologisk rødforskydning skal måske have en mere afgørende rolle i forhold til doppler rødforskydning.

_______________________________________

Arne Leth Olson, Mariendalsvej 64-1, 2000 Frederiksberg. E-post: arne.o@pc.dk 

Hjemmesiden er oprettet 5/2-2008