Nr. 14 ROODVERSCHUIVING 10 - 08 - 2016

Nr. 14   ROODVERSCHUIVINGSPROBLEMEN   10 aug. 2016

Een groot deel van m’n leven heb ik met kleur te maken gehad. Na m’n  zeemanstijd raakte ik verzeild in de drukkerijwereld. Uitgewerkt ging ik op zoek naar van alles en begon me te interesseren voor de theorieën over licht en kleur. Op m’n zoektocht kwam ik vanzelf op het begrip roodverschuiving ! In hoofdstuk 21 van m’n boek “Zoektocht“ is veel te lezen over het fenomeen “roodverschuiving”, dat door het “Dopplereffect” veroorzaakt zou worden. Het bleek dat  de heelaltheorie van nu  voor een belangrijk deel op deze  roodverschuiving in het door sterren uitgezonden licht gebaseerd is.

Nu ik er meer over gelezen en nagedacht heb, zie ik problemen. Ik twijfel steeds meer over de juistheid van de theorieën over het heelal en vooral de bevindingen van astronoom Halton Arp voedden m’n twijfels. Zijn waarnemingen zijn opzienbarend maar worden niet serieus genomen, ze zouden intussen weerlegd zijn. Maar is dat ook zo?

SPECTRUM en SPECTRAALLIJNEN

De 17^e -eeuwse geleerde Izaac Newton ontdekte op zeker moment dat wit licht uit alle kleuren van de regenboog bestond. Dat gebeurde toen een straal zonlicht toevallig door een nauwe spleet viel en er een kleurige band ontstond. Hij ontdekte dat hetzelfde gebeurt als licht door een prisma valt en noemde de ontstane kleurenband: “spectrum”. “Spectre” betekent spook of geest, Newton vond blijkbaar dat zo’n kleurenspectrum iets spookachtigs heeft. Maar zo spookachtig is het niet, bij de ons allen bekende regenboog gebeurt hetzelfde. Wit zonlicht dat door regendruppels valt, breekt en vormt dan een boogvormig “spectrum” met de kleuren: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Intussen weten we dat ieder van deze kleuren een eigen golflengte en “brekingsindex” heeft, waardoor ze netjes  naast elkaar staan in het spectrum.
De ontdekking van het lichtspectrum was enorm belangrijk voor de  wetenschap. Geleerden begonnen spectra van allerlei lichtbronnen te bestuderen en vooral astronomen kwamen hierdoor meer te weten over sterren en objecten in het heelal. Met de komst van nauwkeurige spectrometers werden in de lichtspectra namelijk lichte en donkere lijnen ontdekt: de “spectraallijnen”. Deze “emissie”- en  “absorptie” lijnen vertellen wat over de bronnen van het licht en de gassen waar het licht onderweg door straalt.

Wat is licht eigenlijk? Het neemt een klein deeltje van de totale  elektromagnetische straling in. Het zichtbare licht beslaat het  golflengtegebiedje tussen 380 Nanometer (violet licht) en 750 Nanometer (rood licht) beslaat. Onder 380 Nm begint het voor ons onzichtbare ultraviolette licht, boven de 750 Nm begint de infrarode warmte straling (ook onzichtbaar).

Het totale elektromagnetische spectrum begint bij de lange radiogolven (meters), FM (millimeters), loopt dan via radar- en micro(meter) golven naar het kortgolvige IR licht, zichtbaar licht en UV licht (Nanometer). Nog kortgolviger is de Röntgen- en gamma straling en de gevaarlijkste straling: de kosmische straling o.a. bestaande uit gammastraling met zeer korte golflengte.

Ook in het spectrum van zonlicht ontdekte men spectraallijnen die een vast patroon blijken te hebben. Omdat de zon t.o.v. de aarde op een min of meer vaste plaats staat kan het zonnespectrum als standaard dienen om er andere spectra mee te vergelijken. De zon bestaat vooral uit waterstof en de meeste lijnen die men ziet zijn dan ook waterstoflijnen die op vaste plaatsen in het spectrum liggen. Bij de lichtspectra van sterren ontdekte men dezelfde lijnen- patronen,  maar…… verschoven ten opzichte van het zonnespectrum.

Het was de astronoom Edwin Hubble die (in 1929) als eerste ontdekte dat het lijnenpatroon van sterrenspectra bijna altijd in de richting ROOD verschoven is, de “roodverschuiving”, en dat hoe verder hij in het heelal keek, hoe meer de lijnen verschoven waren. Hij nam aan dat deze verschuiving veroorzaakt wordt door het “Dopplereffect”. Dit effect kennen we van voorbijrijdende voertuigen zoals ambulances. Komt een ambulance mét sirene op ons af dan is het geluid eerst hoog maar daalt plotseling als de ambulance ons voorbij rijdt en van ons af beweegt. De oorzaak is dat de geluidsgolven vóór de ambulance samen gedrukt en áchter de ambulance uitgerekt worden.

Het zelfde zou, volgens Hubble, ook gebeuren met lichtgolven, waaruit dus zou blijken dat de verschoven spectraallijnen, richting rood, ons vertellen dat de lichtgolven uitgerekt zijn omdat de lichtbron, bijvoorbeeld een ster, zich van ons af beweegt. Hoe groter deze “roodverschuiving” is, des te sneller zo’n ster zich van ons af zou bewegen. Omgekeerd hebben we ook “blauwverschuiving”,  maar die komt veel minder voor.

Met deze bevindingen formuleerde Hubble zijn “wet van Hubble” die grote gevolgen had voor de heelal theorie: men concludeerde hieruit dat het heelal expandeert en hoe verder men kijkt, hoe sneller het heelal uitdijt. Ook concludeerde men dat het heelal ooit klein begonnen moet zijn en kon men de leeftijd van het heelal berekenen.

Dat het heelal expandeert had Einstein uit z’n berekeningen ook al moeten concluderen, maar…… hij geloofde z’n eigen uitkomst niet ! Einstein was overtuigd dat het heelal statisch en oneindig was. Om dit in z’n formules te corrigeren introduceerde hij de  “kosmologische constante” om het heelal weer statisch te maken. Later beschouwde hij dit als z’n grootste blunder. Nu blijkt echter dat die constante toch zo gek nog niet was, alleen de waarde moest aangepast worden.

In Hubble ’s tijd kon men met de toenmalige telescopen niet verder kijken dan in ons eigen melkwegstelsel, met het blote oog trouwens ook niet, de sterren die we aan de hemel zien behoren alle tot de Melkweg. Pas later, toen de telescopen sterker en groter werden, ontdekte men dat er zich, buiten ons Melkwegstelsel, miljarden sterrenstelsels in het heelal bevinden. Ook bleek dat zeer verre stelsels zulke grote roodverschuivingen hadden dat de expansiesnelheid hoger moest zijn dan de lichtsnelheid. Maar... dat zou volgens Einsteins relativiteitstheorie toch niet kunnen? Daar wordt nog steeds over gediscussieerd.

Er is dus ook blauw(of violet)verschuiving. Zo vertoont het dichtst bij ons Melkwegstelsel staande sterrenstelsel, de “Andromeda nevel”, blauwverschuiving en zou dus op ons af komen. Ooit zal dit stelsel botsen met ons melkwegstelsel, beweert de wetenschap.

Uit berekeningen met de wet van Hubble en de roodverschuiving concludeerde men dat het heelal met een “oerknal” begonnen moet zijn en ongeveer 13,7 miljard jaar oud is. Dit getal is afhankelijk van de “Hubble constante”, die in de wet van Hubble voorkomt, maar die constante zou intussen nauwkeurig bepaald zijn.

Een ervaren en beroemde Amerikaanse astronoom, Halton Arp, die veel tijd besteedde aan het bestuderen van verre stelsels en bijzondere objecten zoals “quasars”, begon te twijfelen. Hij zag steeds meer combinaties van sterrenhopen die volgens hun roodverschuiving ontzettend ver uit elkaar moesten liggen, maar zo te zien bij elkaar hoorden en bijvoorbeeld verbonden leken door gasslierten. Hij zag steeds meer van deze situaties en maakte hiervan een “Atlas of peculiar Galaxies” (1966).

Volgens Arp klopte er iets niet. De roodverschuivingsverschillen waren te groot. Hij sprak hij erover met collega’s, schreef boeken en publicaties, maar hij kreeg geen bijval. Het was gezichtsbedrog of toeval, een telescoop ziet geen diepte. Z’n collega’s weigerden achter hem te staan en uiteindelijk kreeg Halton geen telescooptijd meer. Na 29 jaar observeren met de Mount Palomar telescoop nam hij maar (of kreeg) ontslag.

Waarom negeerde men hem en waarom onderzocht men zijn bevindingen niet? De reden is dat zijn observaties niet strookten met de bestaande theorieën over het heelal, de oerknal en de afstanden in het heelal. Als Arp gelijk had zou het wetenschappelijke  kaartenhuis in elkaar storten en dat kon de gevestigde wetenschap niet hebben.

Halton Arp legde alles uit in diverse boeken: “Quasars, redshifts and controversies”, “Seeing red”, maar de wetenschap bleef hem negeren. In 2013 is Halton Arp in Duitsland overleden.

Waarom worden de “anomalie’s”, die Arp in grote getale opmerkte,  niet verder onderzocht? Er is namelijk nog meer aan de hand. Niet alleen waren er grote verschillen in de roodverschuiving in één zelfde sterrenbeeld, ook ontdekte Halton dat de roodverschuiving (“redshift”) gekwantiseerd (“quantized”) was: de verwijderings snelheid verliep niet geleidelijk maar in stappen. Dit was al eerder vastgesteld (1976) door de astronoom William Tifft.  Niet alleen Arp en Tifft, ook andere astronomen stelde deze kwantisering vast. Maar….dan kan de roodverschuiving niet door het Dopplereffect veroorzaakt worden, want het Dopplereffect verloopt geleidelijk en niet in stappen. Ook hiermee heeft de wetenschap het moeilijk, men kwam met vergezochte verklaringen zoals “vermoeid  licht”, “kosmologische” roodverschuiving e.d.

Hoe gaat men nu, in deze tijd, met deze kwantisering van de roodverschuiving om? Men moet toch de conclusie trekken dat  gekwantiseerde roodverschuiving NIET door het Dopplereffect wordt veroorzaakt? Dit houdt in dat afstanden en vluchtsnelheden van verre sterrenstelsels, berekend met de wet van Hubble, niet kunnen kloppen. Ook maar negeren?

De roodverschuiving wordt aangegeven met de letter ‘z’ en hangt af van de roodverschuiving in Nanometer. Met de waarde van ‘z’ en de formule van Hubble kan de afstand en de verwijderingssnelheid berekend worden. Maar….de waarde van ‘z’ is soms zo  groot dat de snelheid meer dan de lichtsnelheid moet bedragen. Heren astronomen, dan klopt er toch iets niet?

Maar nu die “kwantisering”, hoe groot zijn die stappen eigenlijk?

Na de eerste metingen kwam men op +/- 72 km/sec, later op de helft hiervan, dus 36 km/sec en de laatste waarde is 3,67 km/sec. De  stapwaarde is dus door steeds meer metingen, steeds kleiner geworden.

Een wetenschappelijk instituut: het “Sloan Digital Sky Survey” beweert zelfs  dat “geen periodiciteit is geconstateerd in de roodverschuiving van zeer veel gemeten stelsels”.  

Zijn al die astronomen mis, is er echt geen “periodiciteit” in de roodverschuiving? Deugen al die eerdere metingen niet? Of… is dit de zoveelste keer dat de wetenschap ons belazert?

De “kosmologische” en “gravitationele” roodverschuiving die men introduceerde om een en ander te verklaren, is in ieder geval niet erg  geloofwaardig. Toch blijft de gevestigde wetenschap vasthouden aan de oerknal en de leeftijd van het heelal, maar Arp geloofde er niet meer in en hij is niet de enige !

Voorlopig zullen we het echter moeten doen met de bestaande theorieën, maar onbevredigend is het wel.