Duda sobre el tamaño del Universo...

fran
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Duda sobre el tamaño del Universo...

Mensajepor fran » 16 Jun 2005, 13:09

Mi duda es la siguiente, a ver si se me entiende.

Actualmente sabemos que hace unos 15.000 millones de años (o algo
parecido) tuvo lugar la gran explosión y demás.

¿Esta edad del Universo es conocida en base a la ley Hubble sobre la
expansión de la materia (galaxias...)?

Si es así, ¿entonces que ocurre con la luz (y en general toda radiación
electromagnética) que es emitida en cada instante de tiempo desde las
estrellas situadas en las galaxias más lejanas, y lo más importante, en la
dirección de expansión del Universo?

Vamos a ver si me explico. Imaginad que estamos situados en el centro
del Universo. Desde esta posición podemos considerar a las fuentes de luz
más alejadas del Universo como fuentes puntuales, es decir, que emiten
radiación por igual en todas las direcciones. Entonces, ¿que ocurre con la
luz emitida en las direcciones hacia las cuales la materia no ha podido
llegar aún (lo que yo llamaría espacio indefinido)?. De todos es sabido
que nada puede viajar más rápido que la luz, así que esta siempre debe
ir en cabeza descubriendo el espacio, jeje. Si esto fuese cierto, entonces
el tamaño del Universo estaría determinado por la velocidad de la luz y
por su edad, ¿no?.

No sé, a ver que decís.

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Jomlop
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Mensajepor Jomlop » 16 Jun 2005, 17:13

Hola Fran y bienvenido a los foros, Vaya preguntilla ¿eh? :D

El problema no es ese exáctamente, es más profundo, no es que el espacio esté alli y la luz por fin lo alcance y lo "universifica", de hecho no tiene porqué existir el centro del universo, como dijo alguien en el Big Bang explotó no solo la materia del universo sino el propio espacio-tiempo que lo sostiene, por tanto más allá del universo no habría nada, ni siquiera espacio, no tendría sentido preguntarselo.

Otra cosa es querer saber el tamaño del universo observable.

De todo esto puedes leer lo que opinamos en:
http://www.asociacionhubble.org/modules ... 51250826da

Si no entiendes algo o mucho :D ya sabes, tú pregunta.

Saludos
"Una vez hayas probado el vuelo siempre caminarás por la Tierra con la vista mirando al cielo, porque ya has estado allí y allí siempre desearás volver" Leonardo da Vinci ¡Lo dijo 400 años antes de alguien volase!

fran
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Mensajepor fran » 16 Jun 2005, 17:27

Sí, si la idea de que el espacio y el tiempo "nacen" con la gran explosión,
y que no están definidos más allá del Universo, ya la estoy teniendo en cuenta. Precisamente es esa la fuente de dudas, es decir, que pasa con la
luz que llega al "final" del Universo antes de que pueda hacerlo la materia
en expansión. A lo mejor no debería hacerme este tipo de preguntas cuando
uno ignora tanto, pero bueno.

Un saludo.

fran
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Mensajepor fran » 16 Jun 2005, 17:31

Ah, vale. No había visto el tema que me pasas en el link. Disculpas, porque
hace muy poco que llegué al foro y no lo había visto. Lo miraré a ver si se
despejan las dudas. Grasias, Jomlop.

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Jomlop
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Mensajepor Jomlop » 16 Jun 2005, 17:40

Que ni se te ocurra decir esto:
fran escribió:A lo mejor no debería hacerme este tipo de preguntas cuando
uno ignora tanto

La única manera de saber más es preguntarse, preguntar a otros o preguntar a algun tipo de archivo, libro, video, ...
Lo que si hay que tener claro es lo que se sabe y a partir de ahi...

Saludos
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Mensajepor Kosako » 16 Jun 2005, 23:42

El problema es que intentamos hacer una representación tridimensional del universo como si fuera una esfera. Entonces piensas ¿que pasa con la luz de la estrella que se encuentra en el borde de la esfera? ¿Sale fuera de la esfera mientras descubre “espacio”?
La cosa es mucho más complicada porque el universo cuenta con una dimensión más, pero nosotros solo apreciamos tres. Einstein lo intentaba explicar con un símil sobre seres bidimensionales que viven en la 3º dimensión (una esfera).
Para intentar entender lo que ocurre imaginate que cogemos todo el espacio del universo y le quitamos una dimensión. Nos queda en dos dimensiones (plano) ahora curvamos el espacio en esa cuarta dimensión que no podemos percibir. Nos da como resultado una esfera y el universo se encuentra en su superficie. ¡Pero ojo! a esa esfera nos falta una de las dimensiones que le hemos quitado. O sea que a esa esfera le falta una dimensión perpendicular desde cualquier punto de su superficie. La verdad es que es difícil de imaginar, pero inténtalo.
Volvamos al punto donde le quitamos una dimensión y lo curvamos. Todo el espacio nos queda en la superficie de la esfera. ¿Y que ocurre en ella?, pues que el universo es finito (la superficie es finita) pero no tiene fronteras, al igual que ocurre en la tierra, podríamos viajar infinitamente por su superficie pero esta es finita. Por lo que el problema que tienes con la luz queda resuelto. La luz siempre viajaría pues siempre estaría dentro del universo.
En este punto también podemos entender mejor la expansión del universo, pues ahora nos queda como un globo al que inflamos. La superficie de la esfera aumenta y las distancias entre los objetos también. La expansión del universo no es otra cosa que la dilatación de esa cuarta dimensión.

Espero haberme hecho entender.

fran
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Mensajepor fran » 17 Jun 2005, 11:50

Hola Kosako (y gracias por responder).

Vale, ahora entiendo mucho mejor que ese problema que yo apuntaba no existe en realidad debido a la curvatura impuesta por esa dimensión adicional. Si la idea simplificada de la esfera hinchándose se pudiera extender a la del Universo, entonces se puede deducir que no existe un centro para el Universo (o que cualquier punto del mismo puede considerarse como el centro, teniendo en cuenta el ejemplo de la superficie de la esfera). ¿Es esto correcto? (No me he leído aún el tema del foro sobre el centro del Universo, prometo hacerlo ne breve)

Tengo algo que preguntarte sobre esa dimensión adicional. No se trata de una dimensión espacial, ¿verdad?, jeje. No sé, a ver si puedes especificar un poco más o a lo mejor pasarme algún link en donde se explique un poco.

Saludos.

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alshain
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Re: Duda sobre el tamaño del Universo...

Mensajepor alshain » 21 Jun 2005, 13:59

fran escribió: Actualmente sabemos que hace unos 15.000 millones de años (o algo
parecido) tuvo lugar la gran explosión y demás.

Correcto, en el modelo cosmológico vigente unos 13.700 millones de años.

fran escribió: Esta edad del Universo es conocida en base a la ley Hubble sobre la
expansión de la materia (galaxias...)?

No, básicamente son tres los parámetros que determinan la edad del universo: El parámetro de Hubble (que entra en la ley de Hubble v = H d), la densidad energética de la materia y la densidad energética de la constante cosmológica.

Puedes probar a variar uno de estos tres en mi calculadora cosmológica y ver qué edades del universo obtienes: http://www.geocities.com/alschairn/cc.htm

fran escribió: Si es así, ¿entonces que ocurre con la luz (y en general toda radiación
electromagnética) que es emitida en cada instante de tiempo desde las
estrellas situadas en las galaxias más lejanas, y lo más importante, en la
dirección de expansión del Universo?

Hasta ahora, en tus dos preguntas anteriores has hablado de la edad del universo y no te has referido a su tamaño, por lo que empezar diciendo “si es así…” es algo a lo que no veo sentido.

El universo puede ser espacialmente infinito. No tenemos muchos datos para afirmar algo sobre su tamaño, pero supongamos que es espacialmente infinito, lo cual a efectos prácticos es algo que se suele hacer.

Antes de seguir conviene que sepas lo que es el concepto de horizonte de partículas. Se trata de la distancia a la que se encontraría hoy un fotón imaginario emitido desde nuestra posición en el primer instante de tiempo. En un universo sin expansión del espacio esta distancia sería 13.700 millones de años luz, pero debido a la expansión del espacio se trata de unos 46.000 millones de años luz (ver la calculadora cosmológica).

Ese es el límite de nuestro "universo observable", que no de nuestro universo. Si asumimos además que el universo es homogéneo e isótropo, hoy existirán galaxias y estrellas similares a la nuestra a una distancia igual a la del horizonte de partículas, o incluso más allá y emitirán luz en todas las direcciones.

fran escribió: Vamos a ver si me explico. Imaginad que estamos situados en el centro
del Universo. Desde esta posición podemos considerar a las fuentes de luz
más alejadas del Universo como fuentes puntuales, es decir, que emiten
radiación por igual en todas las direcciones. Entonces, ¿que ocurre con la
luz emitida en las direcciones hacia las cuales la materia no ha podido
llegar aún (lo que yo llamaría espacio indefinido)?.

Esto no tiene sentido. Probablemente estás pensando en el big-bang como una explosión dentro del espacio, cuando no es así, sino que creo todo el espacio.

fran
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Mensajepor fran » 21 Jun 2005, 20:00

Muchas gracias por responder, alshain. Sí, la verdad es que no tengo conocimientos de cosmología, astrofísica, relatividad general... tan sólo sé un poquillo de física en general. Pero bueno, espero que eso cambie en un futuro ;).

Habrá que echar un vistazo a tu página web, que parece interesante.

Saludos.

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