Heeft het universum in zijn totaliteit ook kwantummechanische effecten?

Subatomaire deeltjes zijn onderhevig aan kwantummechanische effecten. Maar stel je zoomt heel ver uit en beschouwt het universum als het ware vanuit een waarnemende reus. Zal hij dan dergelijke effecten kunnen meten of is dat echt slechts voorbehouden aan elektronen en fotonen etc? Of kunnen sterren etc vanuit een ander veel groter perspectief zich ook zo gedragen?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Kort gezegd, op dit moment is de dichtheid niet groot genoeg, maar vlák na de Oerknal(waarschijnlijk) wel. Ik zal nu uitleggen waarom de dichtheid belangrijk is. Kwantummechanische effecten krijgen de overhand wanneer de schaal van een object vergelijkbaar is met zijn eigen Comptongolflengte. Zie bijgevoegde bron. De Comptongolflengte hangt af van de massa van het object: Comptongolflengte = h/(c*massa) Hierin is h de constante van Planck en c is de lichtsnelheid. Je kan aan deze formule zien dat hoe groter de massa is, hoe kleiner de Comptongolflengte van een object. Deze golflengte geeft een kwantummechanisch limiet aan de nauwkeurigheid van de locatiebepaling. Voor sterren in het algemeen is deze golflengte extreem klein (bijvoorbeeld voor de zon: 1,1*10^-72 meter). Deze schaal is véééél kleiner dan de grootte van een typische ster (de straal van de zon is ongeveer 7*10^8 meter). Alleen als alle massa van een ster zich binnen die extreem kleine afstand zou bevinden zouden er kwantumeffecten op kunnen treden voor de ster als geheel. Dat is dus onmogelijk. Daarnaast heb je ook nog het probleem dat het theoretische limiet aan precisie van observaties ligt bij de Plancklengte: 1,62*10^-35 meter. De Plancklengte is een soort bouwsteen van de hedendaagse natuurkunde. Bij afstanden kleiner dan deze schaal storten alle theorieën in elkaar (behalve wellicht "string theory"). Voor alle massa in het zichtbare universum is het effect nog veel sterker. Er is heel veel massa (dus kleine Comptongolflengte), maar het is heel erg verspreid, dus kwantummechanische effecten hebben geen overhand hierin. Dit is compleet onafhankelijk van de schaal waarop je dingen bekijkt, de Comptongolflengte blijft hetzelfde vanwege de massa die hetzelfde blijft. Je waarnemende reus zal dus hetzelfde waarnemen als wij. Omdat het heelal continu aan het uitdijen is, zou er theoretisch gezien in het verleden een moment geweest kunnen zijn waarop alle massa in het zichtbare universum zich binnen zijn eigen Comptongolflengte bevond (voor alle normale materie binnen het waarneembare universum zou dat 10^53 kg zijn binnen een schaal van 1*10^-93 meter). Deze Comptongolflengte is vele malen kleiner dan de Plancklengte en onze huidige natuurkundige theorieën kunnen dus niets zinnigs zeggen over zo'n hypothetisch tijdperk. Dat zou dus nog vóór het theoretisch gepostuleerde "inflatietijdperk" moeten hebben plaatsgevonden (zie bron).

Bronnen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Compton_wavelength
https://en.wikipedia.org/wiki/Inflationary_epoch

Of het hele universum kwantummechanische effecten heeft weet niemand, maar je kutn zinvolle theorieen bouwne die er van uit gaan dat het zo is. Je praat dan over een 'universele golffucntie' of tewel de golffunctie die het hele universum beschrijft. Uitwerking ervan leidt tot oa. de many-worlds theorie (die eignlijk dus zegt dat de het hele universum idd kwantummechanisme effecten hefet, en dat wij in één van de veel kwantumstaten leven).

Bronnen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_wa...

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100