Wat Is De Totale Energie In Het Universum?

{h1}

De meeste kosmologen geloven dat het universum exact nul energie bevat.

Gezien de hoeveelheid energie verpakt in de kern van een enkel uraniumatoom, of de energie die continu uit de zon schijnt gedurende miljarden jaren, of het feit dat er 10 ^ 80 deeltjes in het waarneembare universum zijn, lijkt het erop dat de totale energie in het universum moet een ondenkbaar grote hoeveelheid zijn. Maar het is niet; het is waarschijnlijk nul.

Licht, materie en antimaterie zijn wat natuurkundigen 'positieve energie' noemen. En ja, er is veel van (hoewel niemand zeker is hoeveel). De meeste natuurkundigen denken echter dat er een gelijke hoeveelheid "negatieve energie" is opgeslagen in de aantrekkingskracht die bestaat tussen alle positieve energiedeeltjes. Het positieve brengt het negatieve precies in evenwicht, dus uiteindelijk is er helemaal geen energie in het universum.

Negatieve energie?

Stephen Hawking verklaart het concept van negatieve energie in zijn boek The Theory of Everything (New Millennium 2002): "Twee stukken materie die dicht bij elkaar staan ​​hebben minder [positieve] energie dan dezelfde twee stukken ver van elkaar verwijderd, omdat je energie moet spenderen om ze te scheiden van de zwaartekracht die ze trekt samen ", schreef hij.

Omdat het positieve energie vereist om de twee stukjes materie van elkaar te scheiden, moet de zwaartekracht negatieve energie gebruiken om ze samen te trekken. Dus, "het zwaartekrachtsveld heeft negatieve energie. In het geval van een universum dat ongeveer uniform is in de ruimte, kan men aantonen dat deze negatieve zwaartekrachtenergie precies de positieve energie die door de materie wordt vertegenwoordigd, annuleert, dus de totale energie van het universum is nul."

Astrofysici Alexei Filippenko van de University of California, Berkeley en Jay Pasachoff van het Williams College verklaren de negatieve energie van de zwaartekracht bij wijze van voorbeeld in hun essay "A Universe From Nothing": "Als je een bal uit rust laat vallen (gedefinieerd als een staat van nul energie), het krijgt energie van beweging (kinetische energie) als het valt. Maar deze winst wordt precies in evenwicht gehouden door een grotere negatieve zwaartekrachtenergie als het dichter bij het centrum van de aarde komt, dus de som van de twee energieën blijft nul. "

Met andere woorden, de positieve energie van de bal neemt toe, maar tegelijkertijd wordt negatieve energie toegevoegd aan het zwaartekrachtsveld van de aarde. Wat een nul-energiekogel in rust in de ruimte was, wordt later een nul-energiekogel die door de ruimte valt.

Het universum als geheel kan worden vergeleken met deze bal. Aanvankelijk, voor de oerknal, was de heelal-bal in rust. Nu, na de oerknal, valt het: licht en materie bestaan, en ze bewegen. En toch, vanwege de negatieve energie ingebouwd in het zwaartekrachtveld gecreëerd door deze deeltjes, blijft de totale energie van het universum nul.

Ultieme gratis lunch

De vraag is dus waarom de bal op de eerste plaats begon te vallen. Hoe kwam iets - samengesteld uit gelijke positieve en negatieve delen, denk je - uit het niets?

Natuurkundigen weten het niet precies, maar hun beste gok is dat de extreem positieve en negatieve hoeveelheden energie willekeurig in het bestaan ​​fluctueerden. "De kwantumtheorie, en specifiek het onzekerheidsprincipe van Heisenberg, bieden een natuurlijke verklaring voor hoe die energie uit het niets kan zijn gekomen", schreef Filippenko en Pasachoff.

Ze vervolgden: "Door het hele universum vormen deeltjes en antideeltjes spontaan en vernietigen ze elkaar snel zonder de wet van energiebehoud te schenden.Deze spontane geboorten en sterfgevallen van zogenaamde 'virtuele deeltjes'-paren staan ​​bekend als' kwantumfluctuaties '. Laboratoriumexperimenten hebben inderdaad bewezen dat kwantumfluctuaties overal voorkomen, de hele tijd. "

Kosmologen hebben een theorie geconstrueerd die inflatie wordt genoemd en die de manier verklaart waarop een klein volume van de ruimte ingenomen door een virtueel deeltjespaar zou kunnen zijn opgebloeid om het enorme universum te worden dat we vandaag zien. Alan Guth, een van de belangrijkste breinen achter de inflatoire kosmologie, beschreef het universum aldus als "de ultieme gratis lunch".

In een lezing formuleerde Caltech-kosmoloog Sean Carroll het zo: "Je kunt een compact, op zichzelf staand universum creëren zonder enige energie."

Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover. Volg Life's Little Mysteries op Twitter @llmysteries en volg ons dan op Facebook.


Video Supplement: DAS WELTALL - Beste Doku über das Universum - youtube HD Dokus.




Onderzoek


Mysterious 'Boom' Rattles Maryland
Mysterious 'Boom' Rattles Maryland

Periodiek Systeem Der Elementen
Periodiek Systeem Der Elementen

Science Nieuws


Hoax In Het Heilige Land: Jerusalem Ufo A Proven Fake
Hoax In Het Heilige Land: Jerusalem Ufo A Proven Fake

Sneeuwballengevecht Ontspoort Over De Bevrozen Aardetheorie
Sneeuwballengevecht Ontspoort Over De Bevrozen Aardetheorie

Jaguar Fotografeerde Een Bezoek Aan Het Eiland In Het Panamakanaal
Jaguar Fotografeerde Een Bezoek Aan Het Eiland In Het Panamakanaal

De Meeste Kiezen Voor Cash Over Happiness, Study Shows
De Meeste Kiezen Voor Cash Over Happiness, Study Shows

Moet Ik Me Zorgen Maken Over Verdoving?
Moet Ik Me Zorgen Maken Over Verdoving?


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com