Hvordan observeres Big Bang? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Astrofysik > Hvordan observeres Big...

30. marts 2012

Hvordan observeres Big Bang?

Hej Spørg om Fysik 
Jeg har siddet og læst en masse på jeres side om Big Bang og universets udvidelse, der er dog en ting jeg ikke forstår. 

Hvordan kan man observere Big Bang? Burde vi ikke bevæge og væk fra strålerne?  
Jeg har læst at universet kan udvide sig med overlys hastighed, så jeg kan derfor ikke forstå, hvordan vi stadig kan observere strålerne? 
Det er sikkert et meget dumt spørgsmål, og jeg er sikker på der er en simpel forklaring på det, som jeg ikke kan se. 

Håber meget på et svar, så jeg da i hvert fald kan blive bare en lille smule klogere.
 
Med venlig hilsen 
N A

Det er overhovedet ikke et dumt spørgsmål; at forstå hvordan lys bevæger sig gennem Universet, er ikke helt trivielt. Men den grundliggende årsag er, at Universet udvidelse hjælper til med at "bære lyset afsted".

Det skal først lige siges, at vi af andre årsager ikke kan se helt tilbage til Big Bang, men vi kan komme ret tæt på. Den såkaldte "kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling" er lys, der blev udsendt fra gasskyer, dengang Universet var bare 380.000 år gammelt, men det er ikke meget ift. Universets alder, der er 13.7 mia. år.

Hvis Universet var statisk, altså ikke udvidede sig, ville denne stråling komme fra områder der lå (lige knap) 13.7 mia. lysår væk. Fordi Universet udvider sig, forholder det sig dog lidt anderledes: De skyer, der udsendte det lys, vi ser i dag, lå dengang de udsendte lyset, ca. 40 mio. lysår væk. Lyset bevægede sig væk fra gasskyerne med lysets hastighed, kaldet "c", men pga. udvidelsen, kom lysstrålerne — på trods af at de hele tiden bevægede sig væk fra skyerne og i retning mod os — i starten længere og længere fra os. Faktisk bevægede gasskyerne sig i starten væk fra os med
4.5 gange c, og lyset, der jo bevægede sig væk fra gasskyerne med 1 gange c, bevægede sig derfor væk fra os med 3.5 gange c.

Big Bang som man forestiller sig det

Men: Jo længere lyset kom fra gasskyerne, jo hurtigere bevægede det sig pga. Universets udvidelse væk fra skyerne. Altså, set fra gasskyerne, stiger strålernes hastighed hele tiden. Set fra os, bevægede strålerne sig først væk fra os, men langsommere og langsommere, og på et tidspunkt, da det passerede den del af Universet, der bevægede sig væk fra os med hastigheden c, stod det faktisk stille ift. os. Derefter begyndte det langsomt at bevæge sig mod os, hurtigere og hurtigere, indtil i dag, hvor det rammer os med hastigheden c.

Du kan sammenligne det med en elastik, hvis ene ende du sætter fast i en væg, og hvis anden ende du løber væk med. Hvis en orm begynder at kravle fra væggen mod dig, vil du i starten bevæge dig væk fra ormen, men samtidig vil elastikkens udvidelse få ormen til at bevæge sig væk fra væggen med mere end 1 ormefart. Ormens fart væk fra væggen stiger og stiger, indtil ormen er midt mellem væggen og dig, og herefter vil ormen kommer nærmere og nærmere på dig.

Bedste hilsener,
Peter Laursen