Ställ era random astronomifrågor

Kan egentligen bara instämma i de andras svar. BB är INTE en teori som baseras på något hypotetiskt starttillstånd innan BB eller precis när det startade. Perspektivet är istället det motsatta: vi vet vad vi har *idag* och vad vi kan se *idag* i våra teleskop och radioteleskop etc. Och så har vi kunskaper om ffa hur gravitation fungerar genom den allmänna relativitetsteorin, och om termodynamik och om partikelfysik, + en massa annat från t ex astronomi. Och så använder man detta (plus en del antaganden som verkar stämma väl med observationer, om universums homogenitet och isotropi, och så räknar man bakåt. Med parametrarna bestämda av observationer, är det då "bara" 13.8 miljarder år vi kan räkna bakåt, innan förhållandena blir så extrema att vi helt enkelt inte längre förstår hur det funkar. T ex verkar det som att temperaturen måste ha varit oändlig då, i den s k initiala singulariteten. Eftersom själva rumtiden är en del av lösningen, säger teorin även en hel del om hur själva rummet och tiden uppför sig nära "singulariteten", med t ex oändlig krökning, oändlig gravitation, etc etc. Och att det inte finns något sätt som universum skulle ha kunnat existera innan "singulariteten".

Nu misstänker iaf väldigt många fysiker att dessa oändligher egentligen bara visar att våra teorier är otillräckliga vid t ex tillräckligt extrema temperaturer. Och att detta kommer klarna när vi har förstått mycket bättre hur relativitetsteorin och kvantfysik ska förenas, t ex med strängfysik (eller M-teori).

En teori som förklarar väldigt mycket om det tidiga universum (om universums observerade homogenitet och isotropi, och om de initiala små ojämnheterna som räcker för att förklara hur galaxerna kom till) är inflationsteorin. När man först tog fram den teorin, tänkte man sig att detta var ett skede efter "singulariteten", men innan det mesta annat som vi förstår väl idag med partikelfysik och kärnfysik etc i Big Bang. Dock har man sen förstått att OM inflationsteorin är sann, så kan den bara upphöra "lokalt". Hela vårt observerbara universum är då bara en sådan lokal del där inflationen har upphört. Inflationen kan även upphöra lokalt i andra delar av inflationen, och då får man ett annat universum där som för alltid är isolerat från oss pga det snabbt inflaterande rummet emellan. Resultatet blir en multiversummodell med evig inflation, som aldrig kan upphöra att producera universa.

Intressant nog kan denna eviga inflation vara evig bakåt, enligt ett resultat av Alexander Vilenkin. Inflationen är odödlig men måste ha en ändlig ålder. Så detta är då trots allt inte en alternativ förklaring till initial singularitet.

Men nu babblar jag på. Iaf finns det väldigt många bra böcker i ämnet. Tegmarks bok Vårt matematiska universum är bra. Mer detaljer om speciellt galaxbildning sedan efter inflationen, får man i Richard J Gotts The Cosmic Web. Mer om evig inflation finns Alexander Vilenkins Many worlds in one.

Tack för bra och seriösa svar, ni som svarade! Trodde jag skulle bli mer sågad än så här.


Inte omöjligt att jag var otydlig. Jag tvekar alltså inte på att vårt big bang inleddes och började expandera för 13,8 miljarder år sen. Min tvekan ligger i att det inte skedde, och sker, i ett redan existerande rum. Vetenskapen pratar liksom med kluven tunga. I ena sekunden säger man att ingenting fanns innan big bang och att både rummet och tiden uppstod iom big bang. I nästa sekund säger man att man inte kan veta om det fanns något innan big bang och om det finns något utanför vårt observerbara universum. Vad är grejen med det egentligen? Har vetenskapen råd att vara så otydlig och sprida falsk information som bara gynnar sidor som inte vill annat än rycka mattan under fötterna på det vetenskapliga förhållningssättet?


Intressant. Utveckla gärna! Hur har du fått den uppfattningen?


Låter sunt och något jag skulle kunna ta åt mig och smälta om det alltid var så här det presenterades. Men du förstår kanske min problematik iom det jag skrev i mitt svar till arcsin? Har du någon förklaring på den där otydligheten forskarna håller på med? Försöker man prata bebisspråk med oss ibland för att få oss att förstå, typ komma med påståenden som "universum är oändligt stort", men ibland prata lite mer seriöst och så blir det en krock mellan bebisspråket och det mer informativa och seriösa, eller vad handlar det om?


Har du någon tanke om varför forskare då vågar påstå att rummet och tiden uppstod iom big bang och att det definitivt inte fanns något innan bb när de, enligt dina ord - "helt enkelt inte längre förstår hur det funkar"? Varför inte alltid vara tydliga med att vi inte har en aning om ifall det fanns något innan bb istället för att komma med grundlösa påståenden som de jag tog som exempel av den knasiga anledningen att vi inte vet. Det är ju som att jag skulle hävda att jag inte har någon aning om ifall det är en tjej eller kille som är min granne, men jag råkar veta att hon har långt blont hår.
Det är lite inkonsekvent liksom. Eller är det jag som missförstår något? Mycket tacksam om du eller någon annan kan upplysa mig om det.

Jag inte bara har en tanke om detta, jag vet, eftersom jag har egen erfarenhet av forskning inom detta. Så här ligger det till:

Big bang-teorin kom från början till som ett gäng lösningar till Einsteins fältekvationer, inom den allmänna relativitetsteorin. Detta är förhållandevis enkla lösningar (eftersom de bara beror på tiden) och kom redan på 1920-talet av Friedmann och Lemaître (fast idag är annars Robertson och Walker mest kända för sina bidrag där). Sen kom Hubbles observationer som visade att universum verkligen expanderar, Gamov m fl räknade på kärnfysiken i Big Bang och fick resultat som sedan visade sig stämma väldigt bra med observationer av lätta grundämnen, och så upptäckte (mätte!) Penzias och Wilson den kosmiska bakgrundsstrålningen som man förstod måste vara restvärme av hettan från Big Bang. Idag finns det ENORMA mängder nyare observationer som bekräftar allt detta + mycket till.

Men tillbaka till den teoretiska grunden man hade från början: relativitetsteorin. Enligt FLRW-lösningarna måste universum ha börjat med en singularitet för själva rumtiden. Rent matematiskt är det omöjligt med någon tid innan BB i dessa lösningar. En tanke som många hade var att detta kanske bara berodde på att FLRW var så speciellt enkla, med sin perfekta symmetri (homogenitet och isotropi). Verkligheten är sällan perfekt symmetrisk, och kanske det var så att med lite större ojämnheter så skulle det t ex kunna visa sig att BB i själva verket var en studs, där universum hade kontraherat innan BB. Men sen visade Stephen Hawking med sitt singularitetsteorem att detta var omöjligt. Under VÄLDIGT allmänna omständigheter MÅSTE universum komma från en singularitet, dvs ett BB utan någon möjlighet till någon förhistoria. Enligt den allmänna relativitetsteorin.

Men nu har man allt mer förstått att den allmänna relativitetsteorin inte håller länge när krökning, densitet, temperatur, etc blir tillräcklig extrema. Och att singulariteten kanske snarare är ett tecken bara just på att vi behöver en bättre teori där. Närmare bestämt en som förenar relativitetsteorin med kvantfysik. Och en sådan teori har vi helt enkelt inte än, t ex strängfysik är fortfarande långt ifrån färdigutvecklad och den kanske t o m är helt fel spår.

Så kontentan är att våra f n bästa fungerande teorier säger att det började med en singularitet, och att någon tid innan BB är omöjlig. Allt annat är egentligen bara avancerade gissningar.

Till TS.

Saken är den att du vill förstå något grundligt som ärligt talat kräver enormt mycket mer dedikation för att kunna rent akademiskts och forskningsmässigt.

Inget illa menat. Så däri kanske du behöver acceptera mer att de som säger vad de tror stämmer med hela akademian bakom sig har legitimitet bakom det.

Är jag ute och cyklar?

Men detta gäller väl ‘bara’ vårt universum? Om jag förstått det där med evig inflation rätt skapas nya universum, med unika naturlagar, hela tiden. Det känns ju lite förmätet att tro att vårt var först, och var vi inte det måste det ju funnits någon form av tid/rum tidigare, fast inte inom vårt universum då. Det är väl bara så att det är meninglöst att prata om tid och rum innan BB då det är omöjligt att 'räkna på'?

Tack för bra svar! Så långt som du har beskrivit så får jag ändå säga att jag är ganska besviken på "vetenskapen" som i min mening lite väl slapphänt presenterat sina "bästa teorier" som faktum i brist på andra bättre teorier. Vad anser du? Borde man inte vara lite mer återhållsam i sina uttalanden om vad som är rätt och fel gällande områden man inte har någon kunskap om?
Eller tycker du att man varit tydliga med att det faktiskt inte är något annat än ens bästa teori/er det handlar om?


Det känns väl framförallt ganska ovetenskapligt att bara köpa rakt av vad andra människor säger, oavsett om de kommer från en akademisk bakgrund eller inte? Framförallt då om det de påstår talar emot dem själva. Ena stunden kallar man ovarsamt vårt big bang för "universum" som om vi vore övertygade att vårt big bang är allt som finns, vi kallar det ibland oändligt - ibland ändligt, ibland påstår vi med självförtroende att universum uppstod ur ingenting och att ingenting fanns innan big bang, för att senare hävda att vi absolut inte kan veta något om förhållandena rörande ett tänkbart pre-bb.
För att nå känslan av legitimitet behöver åtminstone jag lite mer beständiga uttalanden.

Enligt Lawrence Krauss, kan materia uppstå ur ingenting (alltså vakuum), och att det är så här stjärnor bildas, vilket låter logiskt med tanke på att vi idag har så många galaxer med allt vad det innebär; det måste ju börja någonstans. Men hur går detta till? Hur kommer det sig att vakuum helt plötsligt börjar generera materia? Hur kommer det sig att vakuum har en viss massa och väger något? Är inte vakuum, tomt så att säga?

Lawrence Krauss snackar så mycket. Nu vet jag inte om han sagt just det där, men han säger ofta saker där har slirar lite på sanningen för att få det att låta spektakulärt.

Materia kan väl förvisso per definition uppstå från vakuum eftersom Big bang ledde till materia. Även vakuumfluktuationer i form av virtuella fotoner, som då skapas i par, kan delas vid händelsehorisonten på svarta hål, och jag antar att man statistiskt sett får några fotoner med så hög energi att foton-fotoninteraktion kan ske.

Det är dock inte så stjärnor bildas. Stjärnor bildas från gaser från tidigare stjärnor som dött och exploderat.

Vakuum har dock massa, eller energi och väger någonting. Det kallas vakuumenergi och finns överallt, så det existerar inget "riktigt" vakuum någonstans. Varför det är så vet vi inte men det finns modeller som förklarar vad det kommer från. Som Inflationsteorin. Det förklaras även kvantmekaniskt, men vad man än säger så kan man fråga "varför" en gång till och till sist finns inga svar. Det bara är där.

Han förklarade det typ så, nu parafraserar jag visserligen så jag kanske inte återgav det han sa med 100% exakthet, men det var typ vad han sa i någon av hans föreläsningar.

Fast direkt efter big bang, låt oss säga de första miljarder åren, var ju universum mycket mindre och den materian som uppstod då, var mer logisk så att säga, eftersom det inte fanns lika mycket tomrum, och atomer hit och dit interagerade med varandra mycket mer, men nuförtiden är det ju ganska mycket tomrum i universum, och mer tomrum kommer det att bli (universum expanderar väl snabbare än nya stjärnor och galaxer hinner bildas?). Så när nya stjärnor bildas från vakuum idag, är det ett betydligt mer intressant fenomen än när de tidiga stjärnorna bildades strax efter big bang.

Att nya stjärnor bildas efter att gaserna av en supernova, börjar drar ihop sig (materia = massa = ny planet eller stjärna), det förstår jag också. Samtidigt kan ju inte alla stjärnor ha bildats från supernovor, då de tidiga stjärnorna bevisligen måste ha börjat från "scratch" så att säga (alltså vakuum). Sedan finns det säkert nya stjärnor som bildas någonstans i universum där det är helt tomt, alltså där det inte nödvändigtvis finns en redan etablerad galax.

Ja men hur kommer det sig? Det är ju vakuum liksom.

Varför kalla det vakuum då? Gäller det förresten även vakuum här på jorden, alltså vakuum som vi skapar i en vakuumkammare osv?

Okej, ja kvantmekanik, kvantfysik och alla de där mikroskopiska kvantvärldarna är ju inte logiska någonstans.

Fråga från en glad amatör inom ämnet:

Om en fullt frisk medelålders jätte-stjärna sugs in i ett svart hål, sker det då en kolossal explosion inne i det svarta hålet? En dold supernova-explosion?

För med tanke på ett svart håls kraftiga gravitation så kommer den ju inte släppa ifrån sig några partiklar eller ljus trots en eventuell super-explosion (Och därför kanske det aldrig går att få svar på detta?). Eller kyls bara stjärnan ner och krossas till ett ingenting från första sekund?
.. Och i slutändan (miljarder år antar jag) blir det bara strukturlös Hawking-strålning av allt ihop?

Det finns ett kommunikationsproblem här, och det beror nog iaf inte bara på forskarna. Forskarna ÄR väldigt ärliga, det är ju därför de kallar sina allra säkraste kunskaper för teori. För teorier kan ju alltid komma att kullkastas av senare fynd. Även sånt som har så oerhört mycket stöd från experiment och observationer som t ex relativitetsteorin och Big Bang-teorin. Det som rör till det är att vi till vardags dels har mycket slappare krav på sånt vi accepterar som sant, samt att ordet "teori" då också bara står för väldigt lösa gissningar.

Populärvetenskapliga media ger tyvärr en lite missvisande bild, både av vad som faktiskt har upptäckts och hur vetenskap faktiskt fungerar.


Vi VET inte så mycket alldeles säkert. Men just denna ständiga beredskap att ompröva allting är ju vetenskapens stora styrka. "Beständiga uttalanden" är direkt emot vetenskapens metod.

Betr universums oändlighet är det inte så lite lurigt av en rad olika skäl. Dels kan det vara sant ändligt antingen pga geometri (ungefär som att ytan på en boll är ändlig pga sin positiva krökning) ELLER pga topologi. Sånt har det forskats på observationellt, men hittills utan iaf tydliga positiva resultat. Men sen har vi även det där med att rum och tid är RELATIVA. Vilket bl a betyder att det som bara är rum relativt en uppsättning observatörer t ex i varje galax, är rum OCH tid relativt en annan uppsättning observatör som rör sig på något sätt i förhållande till galaxerna. Med ibland rätt så häpnadsväckande konsekvenser, bl a att universum är oändligt stort i den förra referensramen, men ändligt i den senare. Max Tegmark kommer in en del på detta i sin bok Vårt matematiska universum.

Betr att universum ska ha kommit ur "ingenting" tycker jag dock faktiskt att även en del forskare som t ex Krauss är oärliga. Han formulerar sig rätt ok i detaljerna, men själva namnet på hans bok och hans marknadsföring av den är inte ok. Jag tror att det det egentligen handlar om avslöjas av att han valde Richard Dawkins att skriva ett efterord i boken, och att han egentligen ville ha Christopher Hitchens som dock han dö av sin cancer, ingen av dem fysiker på något sätt öht, och båda numera ffa kända för sitt verbala krig mot religion.

Begreppet "universum" står numera inte nödvändigtvis för allt som finns. T ex OM teorin om evig inflation är korrekt (långt ifrån säkert) så är Universum "bara" den närmaste delen där inflationen har upphört. Det finns då många fler sådana delar men dessa är kausalt isolerade från oss (inga signaler kan nå från oss till dem och tvärtom), åtskilda av stora områden som fortfarande inflateras.

Vad som menas med "Big Bang" och "före Big Bang" beror ganska mycket på vilken modell det är vi talar om. T ex i teorin om evig inflation, så är normaltillståndet ett falskt vakuum med stor vakuumenergi som expanderar exponentiellt snabbt enligt den allmänna relativitetsteorins ekvationer. Men detta falska vakuum är instabilt på lite liknade sätt som kolsyrat vatten. Lokalt kan det börja sönderfalla till sant vakuum varvid vakuumenergin blir extremt het strålning och materia. Detta är början på en Big Bang. Dock har Vilenkin visat att 'evig inflation' bara kan vara evig framåt i tiden, men måste ha en ändlig historia, t ex en första Big Bang som själva inflationen kommer ifrån.

Enligt en annan idé är hela universum en kvantfluktuation mer noll total energi (där den positiva energin från massa och strålning balanseras av negativ gravitationsenergi). I detta fall är själva tiden en del av fluktuationen och det blir fel att öht tala om någon tid innan BB. Men likafullt måste det ju finnas någonting som fluktuationen kommer ifrån.

Finns mycket mer att säga, inte minst om matematiken, men jag hejdar mig där.

Och ibland blir det bara fel. Råkade glömma det viktiga ordet INTE i det följande (där jag har stoppat in det):

Intressant nog kan denna eviga inflation INTE vara evig bakåt, enligt ett resultat av Alexander Vilenkin.*