carlos escribió:Yo lo miro desde el punto de vista inverso. Considero a la partícula como materia, que se ve obligada a variar su posición por motivo de la expansión. Y que sin saber hasta que punto su nueva posición se debe a una traslación o a un hinchamiento de la propia partícula, ha sufrido un desplazamiento espacial. Damos por sentado que es únicamente traslación, pero en eso ya hay otra objeción.
Cuando se habla de movimiento todo depende del sistema de coordenadas elegido para describirlo. En cosmología se hace uso de un sistema de referencia denominado comóvil en el cual el universo se observa aproximadamente homogeneo e isótropo a muy grandes escalas. Pues bien, considera una galaxia en reposo respecto del sistema de referencia comóvil. Una partícula emitida desde esa galaxia tiene un movimiento peculiar respecto de la galaxia y respecto del sistema comóvil. Sin embargo, la galaxia misma o por ejemplo una partícula de polvo en reposo dentro de ella, arrastrada por la expansión del espacio, no varía su posición en el sistema de referencia comóvil.
carlos escribió:¿Hasta que estado la materia cumple tal expansión? ¿partícula?, ¿molécula?, ¿macromolécula?, ¿astro?, ¿sistema?, ¿galaxia?, ¿cúmulo?.
(Esto viene a cuento también por la respuesta a mi exposición 5).
Porqué si lo realizamos de forma integral, tendremos que asumir que la expansión se inicia desintegrando incluso al quark.
En general, la solución expansiva de las ecuaciones de Einstein se deduce de una única condición de contorno: el principio cosmológico. Si la distribución de densidad energética es homogenea e isótropa, entonces el espacio expande (o se contrae).
Para el universo a muy grandes escalas esto es así y se observa la expansión. Para escalas menores ocurre que hay una contraposición entre la distribución de materia y la distribución de energía oscura. Al observarse la expansión como un desplazamiento al rojo, ocurre que para desplazamientos al rojo pequeños ésta es indistinguible observacionalmente de las velocidades peculiares. ¿Qué se puede concluir de la teoría?
En cúmulos galácticos, galaxias y sistemas planetarios la materia no está homogeneamente distribuida. La energía oscura, no obstante, se cree homogeneamente distribuida hasta escalas subatómicas. A medida que aumenta la escala considerada el efecto de la energía oscura es más notable (la ley de Hubble depende de la distancia considerada).
En cúmulos galácticos, galaxias y sistemas planetarios el efecto de la energía oscura no está descartado por tanto, pero, si existe, es difícil de observar. A niveles atómicos existen otras fuerzas que no la gravitación que actúan en contra de la tendencia expansiva del espacio. Analizar este tema con detalle matemático puede ser sutil y muy complejo, pero existen papeles que concluyen tal cosa y la razón heurística es básicamente esa: los átomos están ligados por fuerzas que actúan en contra de la expansión y la anulan complétamente.
carlos escribió:Y es ahí cuando indico que en tal dirección, el fotón se moverá a velocidad c y su madre, a velocidad X, siendo la correspondiente según mencionas, al cambio de geometría. Se distanciará más y más con el tiempo, de su fotón. En esta carrera la meta de llegada de la partícula, se realizará con mucha antelación.
Como no sé si con partícula te refieres ahora al fotón y como no entiendo qué es la meta esa, no te puedo responder.
carlos escribió:- Hubo una fase inflacionaria de unas tres horas de duración en que el radio del Universo pasó de la Era de Plank , a la Era Expansiva, de los 10.000 a. l. a los 10^5 a.l.
La fase inflacionaria debió durar una fracción de segundo a desplazamientos al rojo enormes. Luego se pasó a una época dominada por la radiación hasta un desplazamiento al rojo de z ~ 10,000, luego a una época dominada por la materia hasta un desplazamiento al rojo z ~ 2 y luego a una época dominada por la energía oscura. No es conveniente hablar de tiempos y tamaños en cosmología, sino de desplazamientos al rojo y tipos de evolución del factor de escala con el tiempo. En la época inflacionaria el factor de escala varía con a ~ e^(Ht), en la época de la radiación con a ~ t^(1/2), en la de la materia con a ~ t^(2/3) y en la de la energía oscura con a ~ e^(Ht).
carlos escribió:Se deduce pues que, (la tortuga y la liebre) en el tramo final, el espacio ralentizó, y es cuando los fotones del inicio pueden merced a su constante velocidad llegar a ganar la carrera, que o ya se ha realizado o, se realizará en el futuro, cuando se equilaten los recorridos por uno y otro contendientes.
Para entender el efecto de las fases expansivas sobre un fotón piensa con detalle conmigo el siguiente experimento mental.
Imagina que nos encontramos tú y yo un instante tras la singularidad inicial. Tú te encuentras en una posición x, y yo en una posición x + e, a una pequeñísima distancia de tí. Ambos estamos en reposo respecto del sistema de referencia comóvil. Tú me mandas un fotón. ¿Cómo se va a comportar ese fotón?
La enorme expansión del espacio, superlumínica ya incluso a distancias extremadamente pequeñas debido al enorme valor del parámetro de Hubble (c / H es muy pequeño) hace que, pese a que el fotón lo mandas hacia mi, el fotón se aleja a gran velocidad aparente. Para que esto ocurra tiene que cumplirse que la distancia entre tu y yo, d = x + e - x = e, sea e > c / H, es decir, tú debes estar más allá de mi radio de Hubble y yo del tuyo. Esto lo podemos asumir tranquílamente ya que al acercarnos a la singularidad inicial el parámetro de Hubble tiende a infinito.
El fotón se empieza a alejar transportado por la expansión del espacio. No obstante, esta expansión decrece, al decrecer siempre con el tiempo el parámetro de Hubble durante las épocas de la radiación y la materia. Así que pueden ocurrir dos cosas.
Opción A. Cuando llega la época de la energía oscura, el fotón se encuentra más allá de mi radio de Hubble. En tal caso ocurre lo siguiente. En la época de la energía oscura el parámetro de Hubble se mantiene constante y no decrece, por lo que el fotón nunca podrá sobrepasar el radio de Hubble al ser constantemente arrastrado a mayor velocidad que c. Esto significa que se ha formado un horizonte de eventos cosmológico a mi alrededor (y también alrededor tuyo) y somos incapaces de comunicarnos.
Opción B. Cuando llega la época de la energía oscura, el fotón se encuentra más cerca de mi radio de Hubble. En tal caso, independiéntemente del hecho que el parámetro de Hubble deja de decrecer, el fotón puede empezar a disminuir su distancia respecto de mi, hasta alcanzarme en algún instante del futuro.
En definitiva, la opción B nos muestra que el cono de luz pasado en un espacio en expansión tiene forma de pera o de lágrima: No es un cono, es una lágrima.
Un saludo.
saludos
