Divulgación Isotropia del universo

[Richard R Richard]

El universo a grandes escales es Isotropo, es una afirmación que he leido varias veces. De aqui que el universo visible lo puedo ejemplificar muy toscamente con un grafico en 2 d de una circunferencia como horizonte visible, donde la distribución de las galaxias es isotropa, mas o menos la misma cantidad en todas direcciones, medidas desde mi sistema de referencia.

Dibujé una nave (bueno eso es lo que intente) pero puede ser cualquier otra cosa que se mueva por el espacio.
Ahora bien, nuevamente me salgo con mis preguntas relativistas. Si enciendo mi nave , acelero y luego , me desplazo en MRU para satisfacer la relatividad especial, entonces podre hacer la observacion de sus consecuencias reales que son la dilatacion temporal y la contraccion espacial. En particular con esta ultima me pregunto si mi panorama es el siguiente

Osea el universo ¿me dejara de ser isotropo o de ser isomorfo?

Si bien se que la adicion de velocidades en que se mueve la galaxia, nuestro sistema solar y la tierra, no son lo suficientemente grandes como para que $\gamma$ sea mucho mayor que 1. En la practica ¿cuan precisas son las mediciones estelares, como para poder demostrar el efecto? en particular a los escepticos.
Digo esto porque se atribuye a la contraccion de la longitud a que el experimiento de Michelson y Morley no produjera interferencia haciendo factible demostrar la contraccion experimentalmente aqui en la tierra y se podria utilizar esto como evidencia. O por el contrario debido a la deformación de la esfera determinar la velocidad real , con respecto a lo que fuera, a la cual nos movemos por el espacio

O todo este planteo me surge porque, aun sigo inconcientemente pensando como Galileo

[pod]

Re: Isotropia del universo

Osea el universo ¿me dejara de ser isotropo o de ser isomorfo?

En efecto, el universo sólo es homogéneo e isotropo visto desde un sistema de referencia. Desde otro sistema de referencia que se mueva respecto al primero, no lo parecerá. Lo importante en este caso es que ese sistema de referencia donde el universo se ve homogéneo e isotropo existe, porque la mayoría de geometrías posibles no tienen esa propiedad en ningún sistema de referencia. De hecho, el principio de que el universo deba ser homogeneo e isótropo restringe las posibles geometrías del universo a una único familia de geometrías (una familia de tres miembros: un universo cerrado, uno abierto y uno plano, que es lo que parecemos tener).

Si sólo es un sistema de referencia, ¿cuál es? Muy sencillo: el sistema de referencia donde el big bang ocurrió en reposo. El big bang, fuera lo que fuera, decimos que ocurrió en todos los puntos del universo al mismo tiempo. Pero por todo lo que sabemos de simultaneidad, algo que ocurre en dos(o más) puntos distantes sólo puede ser simultaneo en un sistema de referencia, justamente el que está en reposo con ellos.

Si bien se que la adicion de velocidades en que se mueve la galaxia, nuestro sistema solar y la tierra, no son lo suficientemente grandes como para que $\gamma$ sea mucho mayor que 1. En la practica ¿cuan precisas son las mediciones estelares, como para poder demostrar el efecto? en particular a los escepticos.

Las mediciones de distancias galácticas son bastante precisas, basadas por ejemplo en cefeidas o en supernovas, aunque sinceramente no sé hasta que punto.

Sin embargo, la gran forma de medir la homogeneidad no son las medidas basadas en galaxias, sino en el fondo de radiación de microondas. Si dicho fondo se emitió en un universo isótropo y homogeneo, esa radiación nos debería llegar idénticamente igual de todas direcciones: con la misma intensidad y la misma frecuencia.

Resulta que no es así. Nótese que nosotros no estamos en ese sistema de referencia: vivimos en la Tierra, que se mueve respecto del sol, que se mueve respecto de la galaxia, que se mueve respecto del cúmulo local,... Así que, desde donde estamos, no vemos el universo homogeneo e isótropo. Sabemos bastante bien como es el movimiento de la tierra respecto del sistema de referencia donde el universo se ve homogeneo e isótropo, y también sabemos como nuestra velocidad afecta a las mediciones (efecto Doppler, básicamente). Corrigiendo matemáticamente este efecto conocido, vemos que entonces la distribución del fondo de radiación de microondas si es extraordinariamente uniforme, hasta en una parte entre 100000 (además, las anisotropias por debajo del quinto orden de magnitud también quedan predichas por modelos del big bang; son necesarias para que el universo pueda formar estructura -estrellas, galaxias- en vez de quedarse totalmente homogeneo a todas las escalas).

Así que esto es algo que ya está bastante confirmado a nivel experimental.

Digo esto porque se atribuye a la contraccion de la longitud a que el experimiento de Michelson y Morley no produjera interferencia haciendo factible demostrar la contraccion experimentalmente aqui en la tierra y se podria utilizar esto como evidencia. O por el contrario debido a la deformación de la esfera determinar la velocidad real , con respecto a lo que fuera, a la cual nos movemos por el espacio

Todo lo contrario: la contracción de longitudes se introdujo por primera vez para explicar el resultado del experimento de forma que no fuera necesario que la velocidad de la luz fuera constante.

De todas formas, desde Michelson y Morley han pasado ya bastantes décadas. Tenemos experimentos bastante más precisos, que ponen a prueba diferentes fenómenos de la relatividad, y están (por el momento y hasta donde uno sabe) todos de acuerdo con la teoría.

[Richard R Richard]

Re: Isotropia del universo

Gracias pod, por tu paciencia conmigo, veras que estoy buscando limites a la teoria y no criticandola.

Sabemos bastante bien como es el movimiento de la tierra respecto del sistema de referencia donde el universo se ve homogeneo e isótropo, y también sabemos como nuestra velocidad afecta a las mediciones (efecto Doppler, básicamente). Corrigiendo matemáticamente este efecto conocido, vemos que entonces la distribución del fondo de radiación de microondas si es extraordinariamente uniforme, hasta en una parte entre 100000 (además, las anisotropias por debajo del quinto orden de magnitud también quedan predichas por modelos del big bang; son necesarias para que el universo pueda formar estructura -estrellas, galaxias- en vez de quedarse totalmente homogeneo a todas las escalas).

Creo que esta es una de las claves, la que yo ni los escépticos, conocemos de buenas a primeras, y nos pasamos debatiendo sin conocer. Que hay gente que sa ha pasado la vida entera estudiando lo que se pretende refutar mas o menos altaneramente, con dos o tres ideas mal fundadas, pero creo que parte de un aprendizaje.

De todas formas, desde Michelson y Morley han pasado ya bastantes décadas. Tenemos experimentos bastante más precisos, que ponen a prueba diferentes fenómenos de la relatividad, y están (por el momento y hasta donde uno sabe) todos de acuerdo con la teoría.

Claro, pero es el experimento que describen la mayoria de los libros, y del que te aferras para citar fuente

[Alberto Unapiedra]

Re: Isotropia del universo

En efecto, el universo sólo es homogéneo e isotropo visto desde un sistema de referencia. Desde otro sistema de referencia que se mueva respecto al primero, no lo parecerá. Lo importante en este caso es que ese sistema de referencia donde el universo se ve homogéneo e isotropo existe, porque la mayoría de geometrías posibles no tienen esa propiedad en ningún sistema de referencia. De hecho, el principio de que el universo deba ser homogeneo e isótropo restringe las posibles geometrías del universo a una único familia de geometrías (una familia de tres miembros: un universo cerrado, uno abierto y uno plano, que es lo que parecemos tener).

Si sólo es un sistema de referencia, ¿cuál es? Muy sencillo: el sistema de referencia donde el big bang ocurrió en reposo. El big bang, fuera lo que fuera, decimos que ocurrió en todos los puntos del universo al mismo tiempo. Pero por todo lo que sabemos de simultaneidad, algo que ocurre en dos(o más) puntos distantes sólo puede ser simultaneo en un sistema de referencia, justamente el que está en reposo con ellos.

[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]A continuación me voy a centrar exclusivamente en el tema del hilo, y concretamente en el comentario citado:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"] [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]De acuerdo con la Relatividad, todos los sistemas de referencia son igualmente válidos y la realidad física que se observa desde un SR es tan verdadera como la de cualquier otro. Para el sistema de referencia de una partícula que atraviesa el espacio a una velocidad próxima a la de la luz (como, por ejemplo, una partícula procedente del estallido de una supernova) el universo está muy contraído en la dirección de su movimiento, y ese universo anisótropo también tiene que ser real. Otra deducción lógica de la Relatividad es que si la edad del universo es de 13700 millones de años (como afirman los cosmólogos) también es una edad distinta, según el SR que estemos considerando. En cuanto a la simultaneidad de eventos distantes, en los que intervienen partículas primordiales que se encontraban en movimiento relativo y en expansión, y no en reposo, esta simultaneidad es forzosamente RELATIVA, de acuerdo con la teoría de Einstein (y lo es, además, para cualquier SR). Hablar de "puntos del universo" que están en reposo respecto al sistema del Big Bang no tiene mucha utilidad, ya que un "punto" es sólo un concepto geométrico, mientras que una partícula es una realidad física. El estado de reposo o movimiento de una partícula (respecto al SR originario del Big Bang) sí que se podría determinar, y la Teoría del Big Bang asume que hubo importantes fases de movimiento de las partículas primordiales (respecto al origen del Big Bang).[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"] [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Por otra parte, hablar de un sistema de referencia en reposo que se extiende por todos los "puntos del universo" resulta ser un concepto muy parecido al de la antigua teoría del éter, rechazada por mi tocayo Albert Einstein.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"] [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Si realmente se está considerando un sistema de referencia en reposo respecto al Big Bang, lo lógico sería definirlo como unos ejes de coordenadas centrados en el primer lugar existente del universo (es decir, en el origen del proceso denominado "Big Bang"). Una vez que el universo empieza a expandirse en todas direcciones y surgen partículas primordiales que a su vez se mueven, ya no se puede hablar de un universo en reposo respecto al Big Bang (es decir, respecto al sistema de coordenadas de ese origen), sino que ya habrá tantos sistemas de referencia válidos como partículas primordiales en movimiento relativo. En este naciente universo, poblado de partículas materiales en movimiento y después de átomos, ya sólo se puede hablar de una simultaneidad relativa (o imposible de determinar) de los acontecimientos, si se aplica rigurosamente la Teoría de la Relatividad. Ni siquiera para ese sistema de referencia centrado en el origen del Big Bang, y en reposo respecto al lugar de origen, se puede hablar entonces de una simultaneidad real y efectiva.[/FONT]
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[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Asumiendo los conceptos relativistas como totalmente válidos, por lo tanto, no se podría proponer de forma verosímil una cronología para la evolución simultánea de todo el universo, con fechas concretas para la formación de los primeros átomos, de las primeras estrellas, etc… [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"] [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Saludos.[/FONT]

[pod]

Re: Isotropia del universo

[FONT=Verdana]A continuación me voy a centrar exclusivamente en el tema del hilo, y concretamente en el comentario citado:[/FONT]

[FONT=Verdana]De acuerdo con la Relatividad, todos los sistemas de referencia son igualmente válidos y la realidad física que se observa desde un SR es tan verdadera como la de cualquier otro. Para el sistema de referencia de una partícula que atraviesa el espacio a una velocidad próxima a la de la luz (como, por ejemplo, una partícula procedente del estallido de una supernova) el universo está muy contraído en la dirección de su movimiento, y ese universo anisótropo también tiene que ser real. Otra deducción lógica de la Relatividad es que si la edad del universo es de 13700 millones de años (como afirman los cosmólogos) también es una edad distinta, según el SR que estemos considerando. En cuanto a la simultaneidad de eventos distantes, en los que intervienen partículas primordiales que se encontraban en movimiento relativo y en expansión, y no en reposo, esta simultaneidad es forzosamente RELATIVA, de acuerdo con la teoría de Einstein (y lo es, además, para cualquier SR). Hablar de "puntos del universo" que están en reposo respecto al sistema del Big Bang no tiene mucha utilidad, ya que un "punto" es sólo un concepto geométrico, mientras que una partícula es una realidad física. El estado de reposo o movimiento de una partícula (respecto al SR originario del Big Bang) sí que se podría determinar, y la Teoría del Big Bang asume que hubo importantes fases de movimiento de las partículas primordiales (respecto al origen del Big Bang).[/FONT]

Todos los sistemas de referencia son validos, es cierto. En diferentes sistemas de referencia obtenemos mediciones diferentes para algunas magnitudes, es cierto. Todas esas mediciones son igualmente verdaderas, en su propio sistema de referencia; también cierto.

Ahora bien, que todos los sistemas de referencia sean igualmente válidos no implica que todos los sistemas de referencia sean igualmente útiles para estudiar un fenómeno particular. Yo podría estudiar el movimiento del péndulo del reloj de mi abuela desde el sistema de referencia de la estación espacial internacional. O desde el sistema de referencia cosmológico del que estamos hablando. Eso sería totalmente legal, pero también bastante más difícil que simplemente ponerme en el sistema de referencia donde el cuerpo del reloj está en reposo (que viene a ser el sistema de referencia solidario a la Tierra).

En definitiva, para un problema particular (casi) siempre hay un sistema de referencia (o, por lo menos, una familia de sistemas de referencia) donde haces los cálculos es más sencillo y natural. Eso no significa que sea un sistema de referencia absoluto. Simplemente, es un sistema de referencia útil para el problema.

Pues lo mismo. Yo, si quiero, puedo estudiar la evolución del universo desde el sistema de referencia de la Tierra. Pero eso sería bastante más difícil porque habría que tener en cuenta el movimiento de la Tierra respecto del Sol; el movimiento del sol respecto la galaxia; el movimiento de la galaxia respecto del grupo local, etc.

Así que el sistema de referencia cosmológico no es un sistema de referencia absoluto. Simplemente, es un sistema de referencia en el que es cómodo hablar. Los cosmólogos ya hace años que se han puesto de acuerdo en utilizar ese sistema de referencia para todas las mediciones.

[FONT=Verdana]Por otra parte, hablar de un sistema de referencia en reposo que se extiende por todos los "puntos del universo" resulta ser un concepto muy parecido al de la antigua teoría del éter, rechazada por mi tocayo Albert Einstein.[/FONT]

El éter era un medio material por el que se propagaba la luz. No era un sistema de referencia. Así que nada que ver.

En cualquier caso, un sistema de referencia, si recordamos la definición, no es más que una forma de poner "etiquetas" a cada punto del espacio-tiempo. No es una cosa física que se extienda.

Todos los sistemas de referencia cubren todos los puntos del espacio (para ser estricto, habría que ir al concepto de "carta" en geometría diferencial para que esto fuera siempre cierto, pero obviaremos el detalle por ahora). Eso es por definición. No tiene nada de raro: un sistema de referencia no nos sirve de gran cosa si no podemos referirnos a él para realizar mediciones por todo el universo. Normalmente nos referimos a un sistema de referencia por el nombre de aquella cosa que está en reposo respecto de él; pero eso no significa que el sistema de referencia esté limitado en el espacio. Por ejemplo, cuando observamos cuerpos celestes con un telescopio, lo hacemos desde nuestro sistema de referencia, aunque estamos midiendo cosas muy lejanas. El ejemplo paradigmático es el fondo de radiación de microondas: lo que recibimos con nuestros sensores son radiaciones con una distribución anisótropa que depende del movimiento de la Tierra respecto del sistema de referencia donde se emitió dicha luz (efecto Doppler, superpuesto al corrimiento al rojo cosmológico), una imágen tan famosa que ha salido en la APOD varias veces (esta es del satélite COBE):

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[FONT=Verdana][/FONT]Si realmente se está considerando un sistema de referencia en reposo respecto al Big Bang, lo lógico sería definirlo como unos ejes de coordenadas centrados en el primer lugar existente del universo (es decir, en el origen del proceso denominado "Big Bang"). Una vez que el universo empieza a expandirse en todas direcciones y surgen partículas primordiales que a su vez se mueven, ya no se puede hablar de un universo en reposo respecto al Big Bang (es decir, respecto al sistema de coordenadas de ese origen), sino que ya habrá tantos sistemas de referencia válidos como partículas primordiales en movimiento relativo.

Como sabes, la ordenación temporal en relatividad no es absoluta. En un sistema de referencia el evento A puede ser posterior a B; y en otro sistema de referencia el evento B puede ser posterior a A. De hecho, es fácil demostrar que si B no está dentro del cono de luz de A, entonces existen infinitos sistemas de referencia tales que B es posterior, y otros tantos (infinitos) sistemas de referencia donde ocurre al revés; y además existe toda una familia de sistemas de referencia (relacionados entre si por traslaciones y traslaciones) donde ambos eventos son simultáneos.

Recuerda, lo que es simultaneo en un sistema de referencia, no lo es en otro.

Por ese mismo motivo, no hay un único punto que sea el "primer lugar existente del universo". Cual sea ese lugar depende del sistema de referencias. Y hay un sistema de referencia (o, mejor dicho, una familia) de sistemas de referencia en que el big bang ocurrió al mismo tiempo en todo el universo.

Sí, todos los sistemas de referencia son válidos. Todos los asociados con partículas, y también los infinitos sistemas de referencia que no están asociados a ninguna partícula.


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En este naciente universo, poblado de partículas materiales en movimiento y después de átomos, ya sólo se puede hablar de una simultaneidad relativa (o imposible de determinar) de los acontecimientos, si se aplica rigurosamente la Teoría de la Relatividad. Ni siquiera para ese sistema de referencia centrado en el origen del Big Bang, y en reposo respecto al lugar de origen, se puede hablar entonces de una simultaneidad real y efectiva.[/FONT]

Aplicar rigurosamente la relatividad es lo que estamos haciendo. Hay un sistema de referencia donde le big bang ocurre simultáneamente en todas parte, y en otros sistemas de referencia no. Eso no es diferente a la relatividad de la simultaneidad para otro tipo de eventos menos llamativos que el big bang.

[Jaime Rudas]

Re: Isotropia del universo

Noto que Pod ya respondió, como siempre, en forma muy, muy clara. Sin embargo, no quiero perder la respuesta que ya había yo preparado:

De acuerdo con la Relatividad, todos los sistemas de referencia son igualmente válidos y la realidad física que se observa desde un SR es tan verdadera como la de cualquier otro.

Sí, todos los sistemas de referencia son igualmente válidos, pero eso no significa que todos sean igualmente convenientes. Por ejemplo, si vas a medir la velocidad de un auto, es igualmente válido que lo hagas con respecto al Sol, a un mosquito o a la superficie de la Tierra. De hecho, aún si quieres calcular la velocidad del auto con respecto al Sol, muy probablemente te resulte conveniente primero calcularla con respecto a la superficie de la Tierra y luego conjugarla con la velocidad de la Tierra con respecto al Sol. Ahora bien, ¿por qué nos resulta más conveniente? Simplemente porque las fórmulas son más sencillas.


En cuanto al estudio del Universo en su conjunto (la cosmología), es cierto que cualquier sistema de referencia es válido, sin embargo, nos hemos dado cuenta de que si lo hacemos con respecto a un sistema de referencia desde el cual el fondo cósmico de microondas se vea homogéneo, entonces las fórmulas se simplifican considerablemente. O sea, resulta un sistema de referencia muy conveniente.

Si realmente se está considerando un sistema de referencia en reposo respecto al Big Bang, lo lógico sería definirlo como unos ejes de coordenadas centrados en el primer lugar existente del universo (es decir, en el origen del proceso denominado "Big Bang").

El problema está en que no existe un lugar que hubiera sido el primero en existir: hasta donde sabemos, todos los lugares surgieron al mismo tiempo. O sea, el big bang no ocurrió en un lugar en particular, sino en todos los lugares al mismo tiempo. Así las cosas, aunque todos los sistemas de referencia son igualmente válidos, puede haber unos más convenientes que otros y, aunque todos los puntos del universo son igualmente válidos como inicio de coordenadas, algunos pueden resultar más convenientes que otros.

Una vez que el universo empieza a expandirse en todas direcciones y surgen partículas primordiales que a su vez se mueven, ya no se puede hablar de un universo en reposo respecto al Big Bang (es decir, respecto al sistema de coordenadas de ese origen), sino que ya habrá tantos sistemas de referencia válidos como partículas primordiales en movimiento relativo. En este naciente universo, poblado de partículas materiales en movimiento y después de átomos, ya sólo se puede hablar de una simultaneidad relativa (o imposible de determinar) de los acontecimientos, si se aplica rigurosamente la Teoría de la Relatividad. Ni siquiera para ese sistema de referencia centrado en el origen del Big Bang, y en reposo respecto al lugar de origen, se puede hablar entonces de una simultaneidad real y efectiva.

Supongo que con real y efectiva quieres decir que no hay un sistema de referencia absoluto. Si es así, estoy de acuerdo; sin embargo, no es esa la idea cuando se calcula, por ejemplo, la edad del universo. Esta se calcula con respecto a un sistema de referencia conveniente determinado: el sitema de referencia comóvil, que, como ya mencioné, es aquel desde donde el universo se ve homogéneo. Con repecto a este sistema, la edad del universo sería muy parecida a lo que sería medida desde un sistema de referencia anclado en la Tierra, debido a que la velocidad de la Tierra con repecto al sistema comóvil es muy pequeña (creo que es cerca de 600 km/s) para producir efectos relativistas apreciables.

Saludos,
Jaime Rudas
Bogotá

[Alberto Unapiedra]

Re: Isotropia del universo

Dijo Pod: "Sí, todos los sistemas de referencia son válidos. Todos los asociados con partículas, y también los infinitos sistemas de referencia que no están asociados a ninguna partícula."


[FONT="Verdana"]Tengo entendido, sin embargo, que para la corriente relativista no se puede hablar de un sistema de referencia asociado con un rayo de luz (ya sea onda o partículas) porque para ese SR la luz se tendría que mover a la velocidad c con respecto a sí misma. Ese sistema de referencia no resulta nada útil ni conveniente, y por ello se decidió por acuerdo unánime que no podía existir (y los pobrecitos Galileo y Newton, que también hablaban de sistemas de referencia en sus propias teorías, ya no estaban vivos para protestar ante semejante arbitrariedad).


Dijo Pod: "Hay un sistema de referencia donde le big bang ocurre simultáneamente en todas partes".

[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Hablamos pues de "partes" del universo y lo que tenemos es algo cuyas partes están en movimiento y expansión en muchas direcciones diferentes (algunas de ellas diametralmente opuestas entre sí). Esto es claramente así cuando se origina la radiación de fondo de microondas (de acuerdo con la Teoría del Big Bang) y también en las etapas anteriores del proceso. Es algo parecido (si se me permite la metáfora) a lo que ocurre después de que un vaso caiga al suelo y se rompa, esparciendo el líquido por el suelo en todas direcciones. No se puede hablar de un SR común para todas las gotas de agua que se mueven de forma tan distinta (si acaso se podía hablar de ese SR común para el vaso de agua cuando estaba en reposo sobre la mesa, antes del accidente, y eso suponiendo que las moléculas de agua no se estuvieran moviendo entre sí). Entonces tampoco se puede concebir un SR común, o "cosmológico", para la expansión provocada por el “Big Bang”, y mucho menos adoptarlo por una mayor "utilidad" (puesto que no tiene un fundamento teórico). Lo de "la familia de sistemas de referencia" tampoco es convincente, lo siento. O hablamos de un SR que sea lógico y coherente o hablamos de otro, pero no de muchos a la vez. [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"] [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Si hay movimientos relativos entre distintas partes de algo, más o menos separadas en el espacio, no puede haber simultaneidad en lo que les acontezca a esas partes (para cualquier SR que elijamos, repito). Esto es lo que realmente dice la Teoría de la Relatividad, aunque ahora ya no os resulte tan satisfactoria porque contradice a la Teoría del Big Bang.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"] [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Otra cosa muy distinta sería hablar del éter, tal como se concebía en el siglo XIX: un medio inmóvil que rellenaría todo el espacio "vacío" del universo (el cual no se suponía entonces en expansión), y por ello podía tener asociado un único sistema de referencia que se consideraba en reposo absoluto. Esto es lo que quise decir en mi anterior intervención (aunque quizás no me hubiese expresado bien) cuando mencioné la teoría del éter.


Dijo Jaime Rudas: "O sea, el big bang no ocurrió en un lugar en particular, sino en todos los lugares al mismo tiempo".


[/FONT][FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Más de lo mismo. Si eso es lo que dice la Teoría del Big Bang, me parece muy bien, pero no es compatible con la Teoría de la Relatividad, porque según esta teoría no se puede hablar de un "al mismo tiempo" para diferentes lugares o puntos del espacio. Sólo se podría estar seguro de que dos eventos son simultáneos si ocurren prácticamente en el mismo lugar. [/FONT][FONT="Tahoma"] [/FONT][FONT="Verdana"][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]
[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT][FONT="Verdana"]Un saludo.[/FONT]

[pod]

Re: Isotropia del universo

Dijo Pod: "Sí, todos los sistemas de referencia son válidos. Todos los asociados con partículas, y también los infinitos sistemas de referencia que no están asociados a ninguna partícula."


[FONT=Verdana]Tengo entendido, sin embargo, que para la corriente relativista no se puede hablar de un sistema de referencia asociado con un rayo de luz (ya sea onda o partículas) porque para ese SR la luz se tendría que mover a la velocidad c con respecto a sí misma. Ese sistema de referencia no resulta nada útil ni conveniente, y por ello se decidió por acuerdo unánime que no podía existir (y los pobrecitos Galileo y Newton, que también hablaban de sistemas de referencia en sus propias teorías, ya no estaban vivos para protestar ante semejante arbitrariedad).

No hay contradicción. Nadie ha dicho que todas las partículas tengan asociado un sistema de referencia. En cualquier caso, aplicate la crítica a ti mismo, en esta cita de un mensaje en este mismo hilo:

[FONT=Verdana]sino que ya habrá tantos sistemas de referencia válidos como partículas primordiales en movimiento relativo[/FONT]

Dijo Pod: "Hay un sistema de referencia donde le big bang ocurre simultáneamente en todas partes".

[/FONT]

[FONT=Verdana]Hablamos pues de "partes" del universo y lo que tenemos es algo cuyas partes están en movimiento y expansión en muchas direcciones diferentes (algunas de ellas diametralmente opuestas entre sí). Esto es claramente así cuando se origina la radiación de fondo de microondas (de acuerdo con la Teoría del Big Bang) y también en las etapas anteriores del proceso. Es algo parecido (si se me permite la metáfora) a lo que ocurre después de que un vaso caiga al suelo y se rompa, esparciendo el líquido por el suelo en todas direcciones. No se puede hablar de un SR común para todas las gotas de agua que se mueven de forma tan distinta (si acaso se podía hablar de ese SR común para el vaso de agua cuando estaba en reposo sobre la mesa, antes del accidente, y eso suponiendo que las moléculas de agua no se estuvieran moviendo entre sí). Entonces tampoco se puede concebir un SR común, o "cosmológico", para la expansión provocada por el “Big Bang”, y mucho menos adoptarlo por una mayor "utilidad" (puesto que no tiene un fundamento teórico). Lo de "la familia de sistemas de referencia" tampoco es convincente, lo siento. O hablamos de un SR que sea lógico y coherente o hablamos de otro, pero no de muchos a la vez. [/FONT]

[FONT=Verdana]Si hay movimientos relativos entre distintas partes de algo, más o menos separadas en el espacio, no puede haber simultaneidad en lo que les acontezca a esas partes (para cualquier SR que elijamos, repito). Esto es lo que realmente dice la Teoría de la Relatividad, aunque ahora ya no os resulte tan satisfactoria porque contradice a la Teoría del Big Bang.[/FONT]

[FONT=Verdana]Otra cosa muy distinta sería hablar del éter, tal como se concebía en el siglo XIX: un medio inmóvil que rellenaría todo el espacio "vacío" del universo (el cual no se suponía entonces en expansión), y por ello podía tener asociado un único sistema de referencia que se consideraba en reposo absoluto. Esto es lo que quise decir en mi anterior intervención (aunque quizás no me hubiese expresado bien) cuando mencioné la teoría del éter.


Dijo Jaime Rudas: "O sea, el big bang no ocurrió en un lugar en particular, sino en todos los lugares al mismo tiempo".


[/FONT][FONT=Verdana]Más de lo mismo. Si eso es lo que dice la Teoría del Big Bang, me parece muy bien, pero no es compatible con la Teoría de la Relatividad, porque según esta teoría no se puede hablar de un "al mismo tiempo" para diferentes lugares o puntos del espacio. Sólo se podría estar seguro de que dos eventos son simultáneos si ocurren prácticamente en el mismo lugar. [/FONT]
[FONT=Verdana]
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[FONT=Verdana]Un saludo.[/FONT]

Este es el mismo argumento de todo el hilo. Puedes aplicar las respuestas anteriores; porque soy incapaz de explicarlo mejor (lo cual no implica que lo haya explicado bien, obviamente mis torpes explicaciones no han servido). En otros hilos hay otras explicaciones sobre este mismo tema, a lo mejor te son más útiles.

[Jaime Rudas]

Re: Isotropia del universo

[FONT=UICTFontTextStyleBody]Es algo parecido (si se me permite la metáfora) a lo que ocurre después de que un vaso caiga al suelo y se rompa, esparciendo el líquido por el suelo en todas direcciones. No se puede hablar de un SR común para todas las gotas de agua que se mueven de forma tan distinta. [/FONT]

[FONT=UICTFontTextStyleBody]Pero, claro que sí se puede hablar de un sistema común para todas las gotas de agua. En esa metáfora, por ejemplo, al decir "en todas las direcciones", estás implícitamente asumiendo como sistema de referencia el suelo, pero, de igual forma, hubieras podido tomar alguna de las gotas o cualquier otra cosa que se te hubiera ocurrido.[/FONT][FONT=UICTFontTextStyleBody]

O hablamos de un SR que sea lógico y coherente o hablamos de otro, pero no de muchos a la vez.

Bueno, pero, eso contradice lo que decías antes: "De acuerdo con la Relatividad, todos los sistemas de referencia son igualmente válidos y la realidad física que se observa desde un SR es tan verdadera como la de cualquier otro".

Si hay movimientos relativos entre distintas partes de algo, más o menos separadas en el espacio, no puede haber simultaneidad en lo que les acontezca a esas partes (para cualquier SR que elijamos, repito).

Claro que sí puede haber simultaneidad. Cosa diferente es que esa simultaneidad no sea absoluta, sino relativa a ese sistema de referencia en particular, pero sí que puede haber simultaneidad.

Esto es lo que realmente dice la Teoría de la Relatividad, aunque ahora ya no os resulte tan satisfactoria porque contradice a la Teoría del Big Bang.

La teoría de la relatividad difícilmente puede contradecir la teoría del big bang porque la teoría del big bang es la misma teoría de la relatividad aplicada a todo el universo. [/FONT]

[Alberto Unapiedra]

Re: Isotropia del universo

[FONT=UICTFontTextStyleBody]Pero, claro que sí se puede hablar de un sistema común para todas las gotas de agua. En esa metáfora, por ejemplo, al decir "en todas las direcciones", estás implícitamente asumiendo como sistema de referencia el suelo, pero, de igual forma, hubieras podido tomar alguna de las gotas o cualquier otra cosa que se te hubiera ocurrido.

[/FONT][FONT=UICTFontTextStyleBody]

Bueno, pero, eso contradice lo que decías antes: "De acuerdo con la Relatividad, todos los sistemas de referencia son igualmente válidos y la realidad física que se observa desde un SR es tan verdadera como la de cualquier otro".


Claro que sí puede haber simultaneidad. Cosa diferente es que esa simultaneidad no sea absoluta, sino relativa a ese sistema de referencia en particular, pero sí que puede haber simultaneidad.



La teoría de la relatividad difícilmente puede contradecir la teoría del big bang porque la teoría del big bang es la misma teoría de la relatividad aplicada a todo el universo. [/FONT]

Un sistema de referencia común para todas las gotas de agua desparramadas es un sistema que está en reposo respecto a todas las gotas de agua, de modo que tendría que ser comóvil con todas esas gotas, y ese sistema no puede existir (puesto que las gotas se mueven de forma muy diversa). Desde luego no es el suelo, puesto que hay un movimiento relativo entre el agua que se expande por el suelo y el propio suelo, y no es el sistema de una sola gota, porque se mueve relativamente respecto a las otras.
Lo mismo ocurre con ese supuesto sistema de referencia comóvil con todas las partículas que se expanden por el universo debido al Big Bang (y en reposo con respecto a todas y cada una de esas partículas). Ese sistema de referencia polivalente no puede existir y es sólo una especie de componenda para intentar encajar la Teoría del Big Bang en la Teoría de la Relatividad.

En efecto o hablamos de un SR, o de otro SR, o de otro, o de otro... (o de todos los que quieras, pero por separado), cada uno asociado a un objeto o partícula móvil, pero no de muchos aplicados a la vez o de forma más o menos coordinada ("familia de sistemas de referencia" o sistema polivalente incongruente). Esto es lo que quería decir en la frase que has citado. Lo de los sistemas de referencia igualmente válidos es una frase que has sacado totalmente de contexto para relacionarla, de forma errónea, con la frase anterior.

La simultaneidad relativa no es una simultaneidad real a todos los efectos, y en la Teoría de la Relatividad la única simultaneidad absoluta y real a todos los efectos (y para todos los SR) es la que se da entre los eventos que se producen en la misma coordenada espacial (o en el mismo "lugar"). Estúdiate bien la teoría que defiendes, Jaime Rudas, y comprobarás que eso es lo que dice la Relatividad. la Teoría del Big Bang, tal como está planteada, necesita de una simultaneidad absoluta para eventos distantes y eso no se lo proporciona la Teoría de la Relatividad de mi tocayo Albert Einstein. La física clásica, en cambio, sí le proporciona esa simultaneidad y esa medida del tiempo absoluta que necesita.

[arivasm]

Re: Isotropia del universo

Un sistema de referencia común para todas las gotas de agua desparramadas es un sistema que está en reposo respecto a todas las gotas de agua

Si es esto lo que piensas, me parece que tienes que reflexionar un poco más sobre qué es un sistema de referencia.

[Visitante]

Re: Isotropia del universo

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Por supuesto que sé lo que es un sistema de referencia. Si yo voy en coche por una carretera, mi sistema de referencia (o el sistema de referencia asociado a mí) está en reposo con respecto a mí, de modo que se desplaza solidariamente conmigo respecto a la carretera (con la misma dirección, sentido y velocidad que yo). Si pasa otro coche en sentido contrario, el sistema de referencia asociado a ese otro coche no puede ser el mismo que el mío (que obviamente no está en reposo con respecto a ese otro coche). Desde mi sistema de referencia se puede estudiar el movimiento de ese otro coche, sin duda, pero mi sistema de referencia y el que está asociado al otro coche no pueden formar nunca un sistema de referencia "común" (es decir, en reposo respecto a ambos coches) mientras haya un movimiento relativo entre los coches.[/FONT]

Hola,
No he leído el asunto del tema porque parte de lo tratado se escapa de mi entendimiento, sin embargo, un sistema de referencia no es exactamente lo que estas diciendo, para que sea un SR tienes que coger un sistema inercial, es decir, un cuerpo en el que las fuerzas que actúan se anulen y en consecuencia no esta siendo acelerado, tiene que estar en reposo o moviéndose a velocidad constante. Un coche puede estar acelerando, por tanto no podemos usarlo como SR a no ser que viaje a velocidad constante (tienes que especificar esto), análogamente se aplica lo mismo para las gotas desparramándose, a estas no puedes considerarlas como SR porque están siendo aceleradas por la gravedad.

Por cierto, cuando dices que el SR se desplaza contigo solidariamente por la carretera no es cierto, es decir, un SR no se desplaza, para el SR lo que se desplaza es la carretera.

Espero no haber cometido alguna errata y si eso corregidme.
Pd: No se suele tomar en consideración influencias gravitatorias como el sol, júpiter, etc a no ser que estés fuera de la influencia gravitatoria de la Tierra o trates con objetos muchísimos más masivos porque es despreciable la influencia de estos cuerpos a grandes distancias, pero si se tomasen en consideración TODAS las fuerzas que actúan no habría ningún SR.

[Jaime Rudas]

Re: Isotropia del universo

la Teoría del Big Bang, tal como está planteada, necesita de una simultaneidad absoluta para eventos distantes

Falso.

la Teoría del Big Bang, tal como está planteada, necesita de una simultaneidad absoluta para eventos distantes y eso no se lo proporciona la Teoría de la Relatividad

La teoría del Big Bang es la misma teoría de la relatividad; o sea, la teoría del Big bang ES la relatividad general más el principio cosmológico.

[Julián]

Re: Isotropia del universo

La teoría del Big Bang es la misma teoría de la relatividad; o sea, la teoría del Big bang ES la relatividad general más el principio cosmológico.

La teoría del big bang es la teoría de la relatividad y la teoría cuántica. Ya que a comienzos, cuando el espacio comenzó a crecer la escala era del orden de la escala de plank. Con la particularidad de no haber observador externo y la función de onda es real.

[Richard R Richard]

Re: Isotropia del universo

El punto donde puedo participar, aportando ideas, ya lo han superado ampliamente, y estoy satisfecho con las respuestas desde el inicio del hilo.
Las distintas posturas las puedo comprender, y el tema me ha quedado claro, mucho mas claro que a Alberto, sin que te ofendas, que me parece que no es que no entienda, sino que esta convencido de que el universo funciona de manera distinta, pero como ya se lo he dicho en otros post, si hay una teoria mejor que la de la relatividad, que la del big bang y la cuantica juntas, que explique mejor estos fenomenos, bienvenida sea, que me la nombre, la busco y la leo, y si no existe que la redacte y la pruebe, porque hasta ahora es incoherente, con todo lo que argumentan los miembros mas activos del foro de Relatividad y cosmologia.