"Centro" del Universo

[Quark]

Buf. Menudas divagaciones, porque creo que es lo único que puede hacer la humanidad en este punto. Necesito un día para ir post a post meditando cada respuesta, jaja. Ojalá supiera tanto como vosotros, yo estudio ingeniería pero me quedé con las ganas de tirar para física.

Quería mencionar una cosa y responder a otra. Mencionar unos detalles que leí en el libro de universo de Isaac Asimov sobre la ley de Hubble, en los cuáles comentaba que tendríamos un límite de distancia observable según la distancia a la cuál un objeto se alejaría a la velocidad de la luz (proxima, supongo), y por tanto no nos llegaría su luz o no podríamos apenas observarla. Ésto nos podría limitar en cierta forma hasta que punto podemos conocer el origen del Universo, ¿o no?. Y quería responder a una pregunta de Alex de quien empuja la expansión. Si no me equivoco se debe al momento de fuerza que aplicó el supuesto big bang. Es como el mismo momento de fuerza que puso a orbitar los planetas en torno al Sol. Supongo que es lógico pensar que si nada dio un impulso inicial a todo pues todo sería estático, o el universo sería estático.

Yo sinceramente no logró entender del todo las suposiciones de la esfera y el universo plano y todo eso.

Por mencionarlo, respecto a la maravillosa teoría unificada que esperan que responda todo en el universo, Stephen Hawking en su libro de Historia del Tiempo decía que se daría con ella en unos 25 años. El libro es del 88, asi que... ya falta poco para el 2013, jeje.

Un saludo.

PD: me encantan estos debates.

[alshain]

Quería mencionar una cosa y responder a otra. Mencionar unos detalles que leí en el libro de universo de Isaac Asimov sobre la ley de Hubble, en los cuáles comentaba que tendríamos un límite de distancia observable según la distancia a la cuál un objeto se alejaría a la velocidad de la luz (proxima, supongo), y por tanto no nos llegaría su luz o no podríamos apenas observarla.

La ley de Hubble dice que v = H d (velocidad de recesión igual a parámetro de Hubble por la distancia). La esfera de radio r = c / H se conoce como esfera de Hubble y da el lugar geométrico que se aleja de nosotros a una velocidad aparente igual a la de la luz. Más lejos la expansión es superlumínica y más cerca sublumínica. En el modelo de la concordancia este límite está en un desplazamiento al rojo de z = 1.5 (como puedes comprobar en la calculadora cosmológica de mi web: http://www.geocities.com/alschairn/cc.htm).

Ahora bien, hay que distinguir entre dos conceptos distintos: el horizonte de partículas y el horizonte de eventos.

El horizonte de partículas o límite del universo observable es el lugar en el que se encontraría AHORA un fotón imaginario emitido desde nuestra posición en t=0 (big-bang). Este fotón habría recorrido 13.700 millones de años luz al tener el universo 13.700 millones de años de edad, pero, al expandirse el espacio entre nosotros y el fotón, se encontraría ahora mucho más lejos, concrétamente a unos 45.000 millones de años luz según el modelo de la concordancia (remito a la calculadora).

El lugar geométrico a partir del cual las cosas son invisibles porque receden a una velocidad demasiado grande (y la luz no puede vencer a la cantidad de espacio que va apareciendo entre nosotros y ellos) se denomina horizonte de eventos cosmológico. En el lugar en el que estos objetos se encuentran AHORA, su luz nunca podrá alcanzarnos en el FUTURO, debido a la expansión del espacio.

En general en un modelo como el actual el horizonte de eventos cosmológico tiende (a medida que el tiempo pasa y tiende a infinito) a igualarse con la esfera de Hubble, pero es siempre un poquito mayor. El horizonte de partículas siempre crece.

Lo importante es aclararse que el horizonte de partículas es un concepto que concierne al pasado y el de eventos uno que concierne al futuro.

Ésto nos podría limitar en cierta forma hasta que punto podemos conocer el origen del Universo, ¿o no?.

Con lo que he explicado arriba: no. Lo que podemos conocer del orígen del universo viene dado por el horizonte de partículas (ya que su posición corresponde con el big-bang en el espacio-tiempo).

Y quería responder a una pregunta de Alex de quien empuja la expansión. Si no me equivoco se debe al momento de fuerza que aplicó el supuesto big bang. Es como el mismo momento de fuerza que puso a orbitar los planetas en torno al Sol. Supongo que es lógico pensar que si nada dio un impulso inicial a todo pues todo sería estático, o el universo sería estático.

No. Asumiendo que su contenido es sólo de materia, entonces colapsaría. Si contiene constante cosmológica, entonces expandiría aceleradamente. Lo que escribes sólo sería válido en un universo totalmente vacío (model conocido como universo de Milne: http://www.geocities.com/alschairn/milne/milne.htm)

Saludos.

[Vicente]

3) El Big-Bang, no ocurrió en ningún lugar del espacio, porque el espacio no existía. El espacio se creó a continuación del Big-Bang, y sigue creandose ese espacio, ya que el Universo sigue expandiendose.
4) No tiene sentido preguntarse que hay fuera de nuestro Universo, porque no existe ni el tiempo ni el espacio.

Este es un tema muy interesante, pero del que por desgracia no podemos saber casi nada seguro. También opino que necesitamos un nuevo "descubridor" que nos saque de darle vueltas a lo mismo sin llegar a una conclusión demasiado clara. Evidentemente, la ciencia ha llegado a un nivel de complejidad tan grande que es muy difícil que aparezca una teoría revolucionaria, pero nunca hay que perder la esperanza.

Respecto a la cita anterior, esos dos puntos siguen sin caber en mi cabeza por mucho que he querido planteármelo. Será porque mis conocimientos de física son nulos, o porque mi razón me impide ver esa verdad porque no la considera razonable. Es decir, no puedo explicarme eso de que el espacio no existía. Ojo, no dudo que sea cierto; simplemente no llego a comprender cómo no puede existir un espacio. La materia antes del Big Bang estaría en algún sitio, ¿no?. Un espacio, fuera el que fuese. Y si el Universo se está expandiendo, supongo que habrá de expandirse sobre "algo", por lo que me pregunto:

-Si el Universo se está expandiendo, ¿cómo puede ser infinito? Si se expande es que puede ser mayor de lo que es, con lo cual, se pierde esa cualidad.
-Si se está expandiendo, ¿qué hay fuera de él? Con lo que llegamos a: No tiene sentido preguntarse que hay fuera de nuestro Universo, porque no existe ni el tiempo ni el espacio. Y es otra cosa que no puedo razonar, supongo que es porque me faltan conocimientos. Pero no puedo evitar sentir un vértigo tremendo cada vez que pienso en todas estas cosas y tener la certeza de que no puedo abarcarlas.

[Jomlop]

Hola Vicente, para ser el primer comentario que haces no es "facilito" así me gusta, a lo que interesa.

Verás, cuando llegamos a estos temas en los que se extrapolan los resultados de la física y las matemáticas hasta sus últimas consecuencias, siempres es difícil de entender, por eso aqui todos damos nuestra visión de lo que creemos entender por la "solución" al problema. El Universo puede expandirse sin necesidad de hacerlo sobre algo, lo mismo que la superficie de un globo se expande al inflarlo, es decir, al principio medía 30cm2 y al final 200cm2 (me refiero a la superficie del globo no a su interior) sin embargo todo sigue siendo goma en dos dimensiones (superficie), no es que ahora haya globo donde antes no había nada, simplemente la superficie se ha expandido.

En el caso del espacio puede suceder lo mismo que con la goma del globo, el espacio puede expandirse sobre el espacio, no hay nada más alla (o en realidad no podemos saberlo por lo que lo mejor es suponer que no existe, no tiene sentido plantearselo)

En cuanto a un universo infinito pero no limitado, Wadi-Anas dijo:

Un Universo finito, no tiene porque tener un borde. El Universo puede ser finito, pero ilimitado. Ejemplo válido, nuestro planeta; es finito, pero por mucho que camines, nunca encontrarás un borde.

y estoy mas o menos de acuerdo con esta idea si la extrapolamos a otra dimensión más.

Me intento explicar: la longitud de una goma elástica tiene 1 dimensión y se cierra usando otra dimensión para formar un anillo de goma que no se puede formar en la única dimensión anterior, la superficie de la Tierra o la del globo son superficies de 2 dimensiones que se cierran usando una tercera dimensión, algo así puede suceder con el espacio-tiempo usando otras dimensiones para cerrarlo. Al menos esa es la idea que tengo yo.

Saludos

[Vicente]

Repasando en las estanterías, me he encontrado La historia más bella del mundo. Os copio algunos fragmentos relativos a este tema, que a mí me han aclarado bastante las cosas.

Y antes [del Big Bang], nada?

No poseemos ningún elemento que nos lleve a un período anterior a ese suceso, ni el menor indicio que nos permita retroceder más en el pasado. Todas las observaciones, todos los datos de la astrofísica se detienen en la misma frontera. ¿Significa esto que el universo "comenzó" hace quince mil millones de años? ¿El Big Bang es verdaderamente el origen de los orígenes? Nada sabemos.

...¿podríamos definir el Big Bang como el comienzo del espacio y el tiempo?

Definámoslo, mejor, como el momento en que esas nociones empiezan a ser utilizables. El Big Bang, en realidad, es nuestro horizonte en el tiempo y en el espacio. Lo consideramos el instante cero de nuesra historia por comodidad, porque no tenemos otro recurso. Somos como exploradores ante un océano: no vemos si hay algo más allá del horizonte. [...] En el modelo del Big Bang sólo hay un espacio, uniformemente lleno de luz y de materia, que se expande por todas partes: todos sus puntos se alejan de manera uniforme unos de otros.

¡Un momento! ¿Cómo nos vamos a imaginar un universo infinito desde su origen y que empieza a crecer?

La palabra "crecer" no tiene sentido en un espacio infinito. Digamos, sencillamente, que se enrarece. Para comprenderlo mejor, se puede imaginar un universo de una sóla dimensión: una regla graduada que se extiende hasta el infinito a la izquierda y dercha. Imaginemos que empieza a expandirse, es decir, que cada señal de un centímetro se aleja de su vecina. Los trazos se van a ir espaciando, distanciando más y más, pero la regla seguirá siendo infinita.

Espero que haya servido a los más profanos, como yo, para tener una idea más precisa de este tema tan apasionante pero tan difícil de meter en nuestras cabezas.

[Franky]

jomlop escribió:

Hola, llevo un tiempo preguntándome esto: si como parece comprobado ocurrió el Big Bang debe existir un lugar al que se le pudiese llamar centro del universo donde debería haber una mayor concentración de materia y energía pero miremos hacia donde miremos el universo parece ser igual ¿porqué?

Una reflexión: cuando explotó el universo no solo explotó la energía, las fuerzas y la materia. Si así hubiese sido en el centro de la explosión existiría algún vestigio de la explosión original, sin embargo esto no es así. Puesto que de haber algo: primero, estaría absolutamente detenido en el espacio, cosa que es imposible, no tendría sentido; puesto que todo objeto situado en el universo posee una velocidad relativa. Y segundo, serviría como punto de referencia absoluto a todo lo que se mueve en el interior del universo. Algo así como una estrella polar donde TODO gira alrededor suya; algo dificil de creer.
Sin embargo, cuando estalló el universo estalló el contenido MÁS el continente (el espacio-tiempo). Es decir, que lo que pudo haber pasado es que el espacio-tiempo (algo así como la estructura de base del universo, ¿que podría ser lo que se denomina hoy como materia oscura?), sometido a una temperatura extrema, estalló y arrastro consigo todo lo que contenía el universo, con lo cual no puede pensarse que exista un centro del universo, puesto que la explosión se produjo sobre una estructura homogenea (el espacio-tiempo), que arrastró todo su contenido.
Esta es mi reflexión.

Un saludo.

[inavarro88]

Ufff!!! No es por molestar, pero cuando se habla de algo anterior al big-bang, me huele a chamusquina...

[Franky]

Te refieres a mi post inavarro88?. Podrías ser más concreto?.

[inavarro88]

A ver, si me refería en este caso a tu post en particular; pero es que la idea que tengo ( a lo mejor equivocada) es que el big bang fue el comienzo de todo nuestro universo y entonces hablar de algo anterior al principio pues me parece que no tiene mucho sentido. De todas formas no sé si mi idea base es correcta.

Un Saludo

[Jomlop]

Una reflexión: cuando explotó el universo no solo explotó la energía, las fuerzas y la materia. Si así hubiese sido en el centro de la explosión existiría algún vestigio de la explosión original, sin embargo esto no es así. Puesto que de haber algo: primero, estaría absolutamente detenido en el espacio, cosa que es imposible, no tendría sentido; puesto que todo objeto situado en el universo posee una velocidad relativa. Y segundo, serviría como punto de referencia absoluto a todo lo que se mueve en el interior del universo. Algo así como una estrella polar donde TODO gira alrededor suya; algo dificil de creer.

No tiene porqué ser así, mas o menos todos estamos de acuerdo en que le big bang no sucedió en un punto, si no en todos a la vez. Se que es dificil de imaginar, estamos acostumbrados a que cuando pensamos en una explosion nos la imaginamos viéndola a unos metros de distancia, en el big bang no pasa eso, no hay espacio más alla desde el que mirar, todo el espacio está en el big bang, que crece con el propio espacio.

En cuanto a la posición absoluta y relativa ¿que más da? ¿cómo puedes saber cuál es el sistema que está quieto? es simplemente un cambio de sistema de referencia, y el cambio es el mismo de uno a otro y al revés pero con las velocidades en sentido contrario

embargo, cuando estalló el universo estalló el contenido MÁS el continente (el espacio-tiempo). Es decir, que lo que pudo haber pasado es que el espacio-tiempo (algo así como la estructura de base del universo, ¿que podría ser lo que se denomina hoy como materia oscura?), sometido a una temperatura extrema, estalló y arrastro consigo todo lo que contenía el universo, con lo cual no puede pensarse que exista un centro del universo, puesto que la explosión se produjo sobre una estructura homogenea (el espacio-tiempo), que arrastró todo su contenido.
Esta es mi reflexión.

El espacio-tiempo como dices es el continente del universo, el universo se encuentra en este "tejido", mientras que la materia oscura es una materia que sabemos que está presente debido a sus efectos pero que no podemos detectar. De todas formas no es más que una de las "cosas" que hay en el espacio-tiempo. Respecto a lo de la explosión es parecido a lo que he comentado arriba

Saludos