Transcription

• Susanna Lewenhaupt

  Rymden växer ju hela tiden, men varifrån växer den? Hello World presenterar Har vi åkt i mars än? Junior! Programmet där vi besvarar dina frågor om rymden. Jag heter Susanna Levenhaupt.

• Marcus Pettersson

  Jag heter Marcus Pettersson. Vi har pratat om universum och dess storlek tidigare med Göran Östlin, professor i astronomi. på Stockholms universitet. Ja, vi kände att vi behövde gräva vidare i detta. Så vi bjöd tillbaka Göran. Speciellt eftersom när vi pratade om universum så var oändligt en storlek som nämndes.

• Susanna Lewenhaupt

  Ja, inte för den observerbara delen av universum. Den observerbara delen, alltså den vi kan se är knappt 14 miljarder ljusår i radie. Vi ser alltså ungefär 14... 14 miljarder ljusår åt varje håll. Fram, bak, höger, vänster, upp och ner.

• Marcus Pettersson

  Utanför det ligger något som vi inte ser. Eftersom ljuset inte når hit. Det betyder att om jag skulle kunna flytta mig 14 miljarder ljusår åt något håll så skulle jag fortfarande se 14 miljarder ljusår i alla riktningar. Det finns liksom ingen kant på rymden där den tar slut.

• Susanna Lewenhaupt

  En annan sak vi har lärt oss är att allt började med... och att sen dess har universum expanderat. Och det växer fortfarande. Så då undrar jag, eftersom universum inte har en yttre kant som man kan åka till, expanderar universum från någonstans? Göran, har Big Bang en mittpunkt?

• Göran Östlin

  Bra fråga. Och om man... Om man sitter i det här expanderande universum så kommer man ju titta åt höger, vänster, upp och ner. Då kommer man se att allt är på väg ifrån oss. Det känns som att vi är i mitten. Men om du då tänker dig att jag förflyttar mig till din position. Du kommer också se att allting rör sig ifrån dig åt alla håll lika fort. Så du tycker också att du är i mitten. Så alla är i mitten. Det finns ingen mitt. Big Bang skedde överallt samtidigt. Så det finns inget centrum på det här.

• Marcus Pettersson

  Okej, så allting expanderar lika mycket från varandra, inte från en viss punkt.

• Göran Östlin

  Ja, precis.

• Marcus Pettersson

  Hur snabbt expanderar universum?

• Göran Östlin

  Jättefort. Det är ju så här att hur fort universum expanderar beror på hur långt bort vi tittar. För att grejen med den här expansionen, det är att den är likformig som man säger. Den är lika snabb överallt. Och det betyder att tittar vi bara på en skala av en meter, då är det... då rör den sin helt omätbar hastighet. Men tittar vi tillräckligt långt bort så börjar hastigheten närma sig ljusets hastighet så går det inte att säga hur fort universum expanderar men man kan säga att, tittar vi nu i det här exemplet den här enheten man använder, den så kallade Hubble-konstanten och den är ungefär 70 kilometer per sekund per megaparsek. Ja, det här låter ju... En megaparsek, det är ungefär 3 miljoner ljusår. Så om du tittar... Tre miljoner ljusår bort, ja då sticker en galax där iväg från oss med en hastighet på 70 km i sekunden. Ligger den dubbelt så långt bort, ja då rör den sig dubbelt så fort ifrån oss.

• Susanna Lewenhaupt

  Är ni med? Tre miljoner ljusår bort ligger en galax. Den rör sig bort med 70 km per sekund. Jättesnabbt! Dubbelt så långt bort ligger en annan galax. Och den rör sig bort från oss dubbelt så fort, alltså 140 km per sekund, och så vidare. Och är då universum oändligt, så långt, långt, långt där borta, så expanderar universum oändligt snabbt. Alltså också snabbare än ljuset. Men hur funkar det? Kan vi jämföra med något?

• Marcus Pettersson

  Jo, eh... Faktiskt så här, om vi förenklar det hela en del. Tänk dig ett gummiband, eller ännu bättre. Vi tar fram ett gummiband och en penna och så lyssnar vi vidare på Göran. Okej, och nu då?

• Göran Östlin

  Du kan göra prickar på det här gummibandet som motsvarar då galaxer på olika avstånd. Och då kan du se att om gummibandet vore oändligt långt, då skulle du se också att de mest avlägsna... Prickarna på det här gummibandet till slut rörde sig fortare än ljusets hastighet.

• Marcus Pettersson

  Okej, men hur? Hur funkar det?

• Göran Östlin

  Ja, alltså om du mäter hur... Här börjar vi. Och sen så har du dragit ut det. Och det tog, säg, en sekund att dra ut det. Då kommer det närmaste ha flyttat sig en centimeter på en sekund. Är du en meter bort, ja då kommer den ju ha flyttat sig hundra centimeter på en sekund. Så hundra gånger fortare. Är den, ja nu kommer jag inte ihåg hur långt det här gummibandet var, men säg att den då är tio meter bort. Ja, då blir det tusen centimeter på en sekund. Så att det är liksom... Hastigheten är direkt proportionell, som vi säger, mot avstånden.

• Susanna Lewenhaupt

  Är ni med? Testa! Gör så här. Ta gummibandet och klipp upp det och lägg platt på bordet. Ta pennan och rita prickar med en centimeters mellanrum. Säg att det är så långt att du kan göra 15 prickar med en centimeter mellan varje.

• Marcus Pettersson

  Mm. Ta sen tag i ändarna på gummibandet och sträck ut det så att det blir dubb. Så om du vill ta ett exempel så långt, ta en sekund på dig. Nu har du alltså 15 prickar med två centimeters mellanrum som alla har flyttat sig en centimeter från varandra på en sekund. Men de två yttersta prickarna, de har ju alltså flyttat sig 15 centimeter från varandra på en sekund. 15 gånger längre på samma tid alltså.

• Susanna Lewenhaupt

  Tänk dig nu om gummibandet var oändligt långt. Till sist så flyttar sig de yttersta prickarna snabbare än ljuset.

• Marcus Pettersson

  Precis! Och då är ju den naturliga följdfrågan. Ingenting kan röra sig snabbare än ljuset.

• Göran Östlin

  Jo, det kan det.

• Marcus Pettersson

  Det har jag lärt mig i skolan.

• Göran Östlin

  Det är så här, man kan inte överföra information snabbare än ljuset. Det vill säga att man inte kan skicka en ljusstråle mellan två punkter snabbare än ljuset. Eller man kan inte springa. snabbare än ljuset. Men här som vi sa nu, de här punkterna de rör sig ju äntligen inte. De ligger stilla på gummibandet. Du kan inte anklaga dem för det här. Utan det är ju gummibandet som expanderar. Inte fortare än ljuset lokalt men på det stora hela. Men eftersom de här väldigt avlägsna punkterna då på gummibandet inte kan kommunicera med varandra. De kan inte skicka några ljusstrålar eller telefonsamtal eller någonting. Så bryter de inte mot den här principen.

• Marcus Pettersson

  Men vi har ju lärt oss att ingenting, ingen information, alltså ingenting, kan röra sig snabbare än ljuset. Men detta är ju då inget som rör sig utan det är bara en expansion. Men vad är det som gör att det blir en sån expansion som är så stort? Alltså vad är det som rör sig?

• Göran Östlin

  Det är universum som rör sig. Som vi sa med gummibandet, om vi tar ett kort gummiband och drar lite i det, det är inget märkvärdigt med det. Det blir inte höga hastigheter. Här får vi hastigheter som till slut är större än ljusets hastighet. Men det beror bara på att gummibandet är så långt. Det är alltså en konsekvens av att universum är så stort. Det är egentligen ingenting märkvärdigt med det. Jo, det är det. Att universum är stort är märkvärdigt. Men det är precis samma sak som händer med det lilla gummibandet, fast... det här är så pass mycket längre och därför tycker vi att det blir konstigt och svårt att begripa.

• Marcus Pettersson

  Och eftersom universumgummibandet är så otroligt långt så blir det så att även om två prickar som ligger bredvid varandra rör sig lika sakta ifrån varandra som på vårt gummiband, så kommer en av prickarna, alltså den som befinner sig här på jorden och en annan av prickarna, den som befinner sig, säg, 14 miljarder ljusar bort att röra sig jätte... jättemycket snabbare ifrån varandra. Till och med snabbare än ljuset.

• Susanna Lewenhaupt

  Och egentligen så rör sig ju inte prickarna ifrån varandra, utan det är gummibandet som dras ut. Om du tittar på prickarna på gummibandet så ser du det. De rör sig ju inte på gummibandet. De är kvar, precis på det ställe där du ritar i dem.

• Marcus Pettersson

  Jag tror jag fattar. Men Göran, nu blir det lite mer komplicerat. Den galax som vi ser ljuset av idag, som ligger längst bort, alltså på gränsen av vårt observerbara universum, den ligger nästan 14 miljarder ljus här bort. Ljuset från den har alltså färdats i 14 miljarder år, då Big Bang var. Men eftersom att allting, alla stjärnor, galaxer, ja allting, hela tiden rör sig bort från varandra, så ligger den galaxen idag egentligen 35 miljarder ljus här bort. Och om inte det är konstigt nog så har den alltså flyttat sig så långt på 14 miljarder år. Alltså, den har rört sig snabbare än ljuset. Förklara.

• Göran Östlin

  Det är det här gummibandet igen. Om du tittar tillräckligt långt bort på gummibandet så kommer gummibandet börja röra sig fortare än ljuset. Det kommer att se ut som att det rör sig bortifrån dig. Men det som händer här är att ljusstrålen hela tiden kryper längs gummibandet. Så under de här, vi börjar igen på en punkt där ljuset sändes ut från den här galaxen. Och sen så låter vi ljuset färdas då. 13,5 miljarder år tills den kommer fram till oss. Under den här tiden har punkterna på den här ljusstrålen dragits ut så mycket så att idag, om vi då säger idag, så är avståndet mellan de här punkterna, det vill säga den här galaxen och oss, 35 miljarder ljusår. Så att den har liksom jobbat hela tiden i uppförsbacken, den här ljusstrålen. Och det har tagit 13,5 miljarder ljusår för den att komma fram. Om vi nu komplicerar saken lite mer.

• Marcus Pettersson

  Please do.

• Göran Östlin

  När den här galaxen började skicka ut sitt ljus, då låg den inte 13,5 miljarder ljus på. Då låg den mycket närmare. När det här ljuset skickades ut så var universum 15-16 gånger mindre än det är idag. Det vill säga avstånden har ökat med den faktorn. Så om vi nu säger att idag... så är den här 35 miljarder ljusår bort. Så var den då lite drygt 2 miljarder ljusår bort. Och då tycker man att då borde det ta 2 miljarder år för ljuset att komma fram. Men då är det igen så här. Vi har hela tiden sträckt ut det här gummibandet under tiden. Så när ljuset tycker att nu har jag åkt en bra bit och så tittar den hur långt har jag kommit egentligen? Nej men jag har inte kommit så långt för det är någon som har dragit ut gummibandet som fuskar medan jag försöker ta mig framåt här.

• Susanna Lewenhaupt

  Verkligen fusk! Jag tycker att det här är väldigt svårt att förstå. Men med lite förenklade modeller så blir det i alla fall lite lättare. Mm,

• Marcus Pettersson

  som med prickar på ett gummiband. Och när vi fattar hur det funkar att de ser ut att åka ifrån varandra när vi drar ut gummibandet, samtidigt som de ju faktiskt ligger kvar när vi ritar dem. Då kan vi bygga ut modellen.

• Susanna Lewenhaupt

  Ja, gör samma sak med en ballong. Blås upp den lite så att du kan rita prickar på hela med en centimeters mellanrum. Fortsätt sedan att blåsa upp ballongen så ser du att prickarna är kvar där du ritade dem. Men alla har rört sig ifrån varandra på samma sätt som på gummibandet. Fast nu inte bara i en rak linje utan åt olika håll. Fram, bak, höger och vänster.

• Marcus Pettersson

  Och i rymden... sker expansionen på samma sätt, men också upp och ner.

• Susanna Lewenhaupt

  Exakt! Vill du veta mer? Gå in på helloworld.se och klicka dig vidare till den här podden. Jag heter Susanna Levenhaupt.

• Marcus Pettersson

  Jag heter Marcus Pettersson.

• Susanna Lewenhaupt

  Har vi åkt till marsen junior produceras för Hello World i samarbete med Rymdstyrelsen.

• Göran Östlin

  Hallå, programmet gjordes av

• Susanna Lewenhaupt

  Rundfunk Media.