Mennyi ideig tartott a világegyetem felfúvódása?

Nem, ennek a lufihoz semmi köze. Úgy értem, ahhoz se, ahogy a felfúvódást lufiként képzelsz el.

A 14 milliárd onnan jön, hogy jelenlegi eszközeinkkel nagyjából ilyen távolságra lévő objektumot tudunk észlelni (meg persze kell még néhány feltétel az észleléshez, de e szám közte van). Ez azt jelenti, hogy mivel onnan a jel fénysebességgel érkezik, ezért annak az objektumnak, amit észleltünk a jele ennyivel korábban indult, ami két dolgot jelent. Egyrészt az univerzum minimum akkora, másrészt minimum ennyi a kora. De a tényleges értékekre semmiféle bizonyíték nincs, nem is ismerjük. Csak amiről semmit sem tudunk, arról nem szoktunk beszélni.

A hirtelen felfúvódási szakasz kb. 10^-36 -tól 10^-32 másodpercig tartott, ez idő alatt 10^26 -szorosára nőtt minden irányban. Ezután már nem nőtt ilyen ütemben, nem volt nagyságrendi változás.

[link]

(Ábra alsó fele.)

"ez a 400 millió év elég volt, hogy ennyire felfúvódjon a világegyetem"

400 millió év? Másodpercekről, de legfeljebb percekről beszélünk. :)

[link]

[link]

Hát majdhogynem.

A felfúvódás után a 13 milliárd év alatt még nem nőtt meg az akkori méret duplájára.

Tényleg hihetetlenül gyors tágulás volt előtte, a fénysebesség nagyon sokszorosával.

Nem sokat tévedsz, ha azt mondod, hogy egy pillanat alatt majdnem a mai méretre nőtt.

A GN-z11 galaxis távolságát ~32 milliárd fényének határozzák meg.

[link]

Figyelemben véve hogy „most” hol látjuk (a múltját látjuk a fény véges terjdési sebessége miatt) és figyelembe véve hogy „most” hol van. A „most”-ot azért rajtam idéző jelbe mert egységesen az egész univerzumra vonatkoztatva nincs egyetemes világidő (lásd például: ikerparadoxon mint demontrációs gondolatkísérlet). Mivel maga a távolság szoros kapcsolatban van az idővel ezekből következően nem lehet (a szoksásos értelmezés szerint) galatikus távolságokról beszélni. Viszont a távolságot külön definiálni lehet kozmológialag amit meg is tesznek a kozmológusok. Ez nincs összhangban azzal az elképzeléssel, hogy kiszámoljuk egy fényév hány km, az a galaxis meg ennyi fényévre van, dehát sima alap műveletekkel kiszámoljuk ennyiszer messzebb van mint Budapesttől Jeruzsálem. Az univerzum tágulása esetében nem időegység alatti elmozdulás van, hanem az egy speciális téridő „görbület”, amelyet az Einstein-féle téregyenletek írnak le. A parciális diffegyenleteknek lehetséges olyan megoldása is, amely esetén a térszerű metszetek térfogata időirányban növekszik. Na, ezt nevezik közönségesen az univerzum tágulásának. Az univerzumban nem a galaxisok mozognak, hanem a téridőnek van olyan alakja, hogy a „nyugalomban” lévő galaxisok világvonalai széttartanak egymástól: azaz távolodnak. A specrel egy merev vonatkoztatási rendszerben igaz. Merev méterrudak és órák rendszere. A táguló univerzumban nem lehet ilyen vonatkoztatási rendszert kijelölni.

A világegyetem tágulási sebességre vonatkozó Hubble-paraméter 74,3±2,1 km/s/Mpc, a hibahatár kevesebb mint 5 % (Riess és csoportja által megállapított adat).

[link]

Meg kell barátkozni a szóban forgó elmélet nyelvezetével. Kozmológiával, az univerzum tágulásával, annak „sebességével” és „gyorsulásával” kapcsolatban nem szabad feltenni olyan kérdést, amire m/s vagy m/s^2 mértékegységű választ várunk. Illetve szabadni szabad, csak értelmetlen, ezért ne csodálkozzunk, ha számadat helyett enyhe mosolyt kapunk válaszul... A kozmolóigai modell fogalmai adekvát leírására a tudományosan mért adatokból leolvasható adatok szolgálnak. Ennél „pontosabb”, „konkrétabb” válasz nem létezik, ez viszont (pl az az adat, hogy a lassulási paraméter jelenlegi értéke kb -1/2) teljesen kielégíti a tudományos kritériumokat, és a mért görbe elemzésével minden más keresett adat kiszámítható.

[link]

A 6.-ik oldalon az ábra : A vízszintes tengelyen a vöröseltolódás (a hullámhossz relatív eltolódása) látható - minél nagyobb ez, annál messzebb nézünk vissza a múltba, az idő a z vöröseltolódás monoton függvénye, a pontos függvényalak függ az alkalmazott kozmológiai modelltől. Ezért is nem időt írnak a tengelyre, hiszen annak pontos értéke modellfüggő, míg a vöröseltolódás mérhető, objektív adat. Az ábra bal szélén, nulla vöröseltolódásnál tehát a jelen pillanat, jobbra pedig az egyre régebbi múlt látható.

A függőleges tengelyen a q "gyorsulási paraméter" nevű mennyiség szerepel. Vegyünk két tetszőleges (de a továbbiakban rögzített) galaxist, és legyen ezek időben változó távolsága u(t). Jelöljük e függvény idő szerinti deriváltját u'-vel, idő szerinti második deriváltját u''-vel

Készítsük el ezekből a következő kombinációt:

q = - u''u/u'u'. Ez lesz a lassulási paraméter.

Ha az eredeti két galaxis helyett két másikat vettünk volna, amelyek egy adott pillanatban kétszer olyan messze vannak, mint az előző pár, akkor a Hubble-törvény értelmében az u(t) függvény egyszerűen megszorozódott volna kettővel. Hasonlóképp a deriváltjai is. Behelyettesítve láthatjuk, hogy a q mennyiség értéke nem változott volna. A lassulási paraméter definíciója tehát független attól, mely konkrét galaxispár távolságát vizsgáljuk.

Az egyes galaxisok egymáshoz képesti pillanatnyi u' sebessége és u'' gyorsulása a szokásos m/s, illetve m/s^2 egységekben mérhető, ezek viszont függenek attól, mely konkrét galaxisokról van éppen szó. Ezért értelmetlen azt kérdezni, hogy "milyen sebességgel" vagy "mekkora gyorsulással" tágul az Univerzum. A tágulás pillanatnyi ütemére a H=u'/u Hubble-állandó a jellemző (ennek mértékegysége 1/s), a tágulás gyorsulására (pontosabban lassulására) pedig a dimenziótlan q paraméter.

A mínusz előjelet azért definiálták bele a lassulási paraméter értékébe, mert eredetileg azt gondolták, hogy a tágulás mindenképpen lassul – ilyen esetekre ez a képlet pozitív értéket szolgáltat.

Ha a tágulást bizonyos egyszerű függvények írják le, akkor a q(t) lassulási függvény időben állandó marad. Ha pl. az u(t) függvény az idő n-ik hatványával arányos u(t)=A*t^n, akkor q=(1/n)-1 . Lassuló tágulás esetén az n hatványkitevő 0 és 1 között van, ennek reciproka nagyobb 1-nél, tehát q pozitív. Pl. a sík terű Fridman-modell esetén n=2/3, ezért q=1/2 a tágulás teljes folyamata során.

Az Univerzum gyorsuló tágulásának egyik lehetséges esete az lenne, ha a hatványfüggvénnyel leírható u(t) képletébe 1-nél nagyobb n-et helyettesítünk be. Ekkor q állandó negatív értéket vesz fel. Érthető: a gyorsuló tágulás „negatív lassulásnak” felel meg.

Egy másik lehetséges eset az exponenciálisan gyorsuló tágulás: u(t)=A*exp(t/T), ahol T a tágulás időállandója, ami az univerzum méretének (a radioaktív felezési idő mintájára definiált) „kétszereződési” idejével arányos. Ebben az esetben a q lassulási paraméter értéke állandóan q = -1. Ilyen tágulás valósulna meg, ha a világot kizárólag sötét energia (inflaton, kvinteszencia) töltené meg, és a számítások szerint ilyen volt a tágulás a hajdani inflációs korszakban.

Nem várhatjuk el, hogy a többféle, más-más állapotegyenletű anyaggal kitöltött univerzum tágulásának történetét a fenti egyszerű függvények írják le. Mint az arxiv-ról idézett oldalon a diagrammok (ami a mérési adatok legkisebb négyzetes illesztésével, elméleti feltevések, modellek felhasználása NÉLKÜL készült - a piros sáv közepén húzódó piros vonalat kell figyelni) mutatja, nem is ez a helyzet. A q paraméter értéke az idő folyamán változott.