Kom op, geef het toe, je hebt deze vraag gehad. We geven u hetzelfde onbevredigende antwoord, maar leggen het echt uit, zodat uw ontevredenheid u niet langer achtervolgt.
Het korte antwoord is dat dit een onzinvraag is, het universum breidt zich nergens naar uit, het breidt zich gewoon uit.
De definitie van het heelal is dat het alles bevat. Als iets buiten het universum zou zijn, zou het ook deel uitmaken van het universum. Buiten dat? Nog steeds Universum. Buiten dat? Ook meer Universum. Het is heelal helemaal naar beneden. Maar ik weet dat je dat antwoord niet bevredigend zult vinden, dus nu ga ik je hersens breken.
Ofwel het universum is oneindig, gaat eeuwig door of is eindig, met een beperkt volume. In beide gevallen heeft het heelal geen rand. Als we ons voorstellen dat het heelal zich uitbreidt na de oerknal, stellen we ons een explosie voor met een straal materie die vanaf één punt komt. Maar deze analogie is niet nauwkeurig.
Een betere analogie is het oppervlak van een expanderende ballon. Niet de driedimensionale ballon, alleen het tweedimensionale oppervlak. Als je een mier was die rond het oppervlak van een enorme ballon kroop en de ballon je hele universum was, zou je de ballon zien als in wezen plat onder je voeten.
Stel je voor dat de ballon wordt opgeblazen. In elke richting die je kijkt, bewegen andere mieren van je af. Hoe verder ze zijn, hoe sneller ze weggaan. Ook al voelt het als een vlak oppervlak, loop lang genoeg in een willekeurige richting en je keert terug naar je startpunt.
Je zou je een groeiende cirkel kunnen voorstellen en je afvragen waar het naar toe uitbreidt. Maar dat is een onzinvraag. Er is geen richting die je zou kunnen kruipen die je buiten de oppervlakte zou brengen. Je tweedimensionale mierenbrein kan een uitdijend driedimensionaal object niet bevatten. Er is misschien een middelpunt van de ballon, maar er is geen middelpunt van het oppervlak. Gewoon een vorm die zich in alle richtingen uitstrekt en zich omhult. En toch duurt je reis om een ronde rond de ballon te maken langer en langer naarmate de ballon meer opgeblazen wordt.
Om beter te begrijpen hoe dit zich verhoudt tot ons universum, moeten we de zaken met één dimensie opschalen, van een 2D-oppervlak ingebed in een 3D-wereld tot een 3D-volume ingebed in een 4-D-universum. Astronomen denken dat als je ver genoeg in een richting reist, je terugkeert naar je startpositie. Als je ver genoeg in de ruimte zou kunnen staren, zou je naar de achterkant van je eigen hoofd kijken.
En dus, naarmate het heelal zich uitbreidt, zou het langer en langer duren om het heelal te ronden en terug te keren naar je startpositie. Maar er is geen richting waarin je zou kunnen reizen die je naar buiten of 'buiten' het universum zou leiden. Zelfs als je sneller zou kunnen bewegen dan de snelheid van het licht, zou je gewoon sneller terugkeren naar je startpositie. We zien andere sterrenstelsels in alle richtingen van ons weg bewegen, net zoals onze mier andere mieren zou zien bewegen op het oppervlak van de ballon.
Een geweldige analogie komt van mijn Astronomy Cast co-host, Dr. Pamela Gay. Stel je in plaats van een explosie voor dat het uitdijende heelal is als een rozijnenbrood dat in de oven oprijst. Vanuit het perspectief van een rozijn gaan alle andere rozijnen alle kanten op. Maar in tegenstelling tot een rozijnenbrood, zou je in elke richting binnen het brood kunnen reizen en uiteindelijk terugkeren naar je beginnende rozijn.
Onthoud dat ons hele begrip gebaseerd is op 3-dimensies. Als we vierdimensionale wezens zouden zijn, zou dit veel logischer zijn. Voor een veel diepere uitleg raad ik je ten zeerste aan om naar mijn goede vriend, Zogg the Alien, te kijken hoe het universum geen voordeel heeft. Na het bekijken van zijn video's moet je de mogelijke topologieën van ons universum volledig begrijpen.
Ik hoop dat dit je helpt te begrijpen waarom er geen antwoord is op 'wat breidt het universum uit?' Zonder rand breidt het zich nergens uit uit, het breidt zich gewoon uit.
Je kunt ook naar onze podcastaflevering luisteren en dit hier uitleggen -
Wat is het universum dat zich uitbreidt naar - Toon notities en transcript
Of abonneer u op: astronomycast.com/podcast.xml
Podcast (audio): downloaden (duur: 4:35 - 4.2 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): downloaden (84,5 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
