Wat houdt het precies in dat de richtingscoëfficiënt van het heelal gelijk is (was?) aan 1,8?

Als je een bol neemt met straal r en op de rand radiobronnen met een bepaalde waargenomen intensiteit is het aantal, Nzwak, van die bronnen evenredig met het oppervlak van je bol, oftewel evenredig met r^{2}.

De sterkere bronnen die zich dichter bij bevinden en dus in het gehele volume van de bol bevinden hebben een aantal, Nsterk, evenredig met het volume en dus evenredig met r^{3}.

Een grafiek van de \log {Nsterk} uitgezet tegen \log {Nzwak} zou daarom een richtingscoëfficiënt moeten hebben van 3/2, oftewel 1,5.

Uit waarnemingen bleek echter dat die richtingscoëfficiënt gelijk was aan 1,8.

-Waarom gebruikt men enerzijds r^2 en anderzijds r^3?
-Is de conclusie dan dat er relatief meer sterkere bronnen zijn dichter bij de aarde dan elders? Hoe komt dat?
-En moet je die sterkte van de bronnen nu absoluut of relatief beschouwen?
-Hoe kan, volgens de steady-statetheorie, van de bronnen hun intensiteit niet af nemen?

Zie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Steady-statetheorie

Weet jij het antwoord?

/2500

Dat verhaal van de richtingscoëfficiënt, zoals dat op wiki staat, dat kende ik nog niet. Maar ik begrijp wel wat ze bedoelen. Jouw samenvatting in de vorm van de hoofdvraag is echter geen goede weergave van wat er gesteld wordt. En ook ben ik het niet met de conclusie op wiki eens. In de eerste plaats gaat het hier over het wiskundige begrip "richtingscoëfficiënt". Wanneer het gaat over een lineaire relatie y=ax+b dan wordt de parameter a zo genoemd. Dat staat dus los van welke natuurkundige interpretatie dan ook. Het is gewoon de helling die de lijn heeft met de x-as als je de relatie weergeeft als grefiek. Dus niet het heelal, maar de vergelijking heeft een richtingscoëfficiënt. In dit concrete geval gaat het om een vergelijking die de logarithme van een volume in verband brengt met de logarithme van een oppervlak. Waarom logarithmes? Omdat anders de relatie niet lineair is en je het begrip richtingscoëfficiënt niet kunt gebruiken. Maar het kan ook anders geformuleerd worden: log Nsterk = 3/2 log Nzwak <=> Nsterk = Nzwak^(3/2) <=> Nsterk^2 = Nzwak^3. Maar uit metingen blijkt dus dat Nsterk = Nzwak^(1,8) en niet Nzwak^(1,5). Dat betekent dat de aanname dat de radiobronnen gemiddeld allemaal even helder zijn en gelijkmatig verspreid over de ruimte, niet klopt, en dat ofwel de intensiteit, ofwel het aantal per volume zou afnemen met de afstand. Het wiki-artikel stelt dat volgens de steady-statetheorie de intensiteit niet afneemt. Dit is echter m.i. onjuist. De steady-statetheorie is immers, net als de big-bangtheorie, gebaseerd op een uitdijend heelal. Beide theorieën moesten de Hubble-relatie kunnen verklaren. Welnu, in een uitdijend heelal hebben we te maken met van ons af bewegende bronnen, dus met Doppler-roodverschuiving, dus met bronnen die zwakker worden naarmate de afstand toeneemt. Ik kom dus tot de conclusie dat de steady-statetheorie wel degelijk consistent is met de waargenomen "richtingscoëfficiënt". Overigens zijn de microgolfachtergrondstraling en de verhoudingen tussen de lichtste elementen wel verschijnselen die de steady-statetheorie falsifiëren. Er is dus geen reden om deze theorie nog serieus als heelalmodel te overwegen.

Stel zelf een vraag

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

/100