Antes del Big Bang

[Jaime Rudas]

Noto que en este último artículo de Francis de ayer que nos recomienda Jaime, ya no parece tan “talibán” como antes (en 2016) con los que llaman “big bang” al inicio a partir de la singularidad inicial y antes de la inflación, [...]

Me parece que, en su entrada de hoy, Francis le da una vuelta más a la tuerca cuando dice:

«Dicho proceso no ocurrió en la singularidad inicial del big bang, el tiempo cero, sino que ocurrió tras una fase primordial llamada inflación cósmica.»

Pero, ¿no habíamos quedado en que el big bang era después de la inflación y que, por tanto, no había lugar a ninguna 'singularidad inicial del big bang'?

Tal vez, como dices, Francis ha relajado su definición y ya no considera que el big bang ocurrió después de la inflación, sino que fue un proceso que inició en el tiempo cero (singularidad inicial) y finalizó al finalizar la inflación (el bang del big bang).

[Weip]

Noto que en este último artículo de Francis de ayer que nos recomienda Jaime, ya no parece tan “talibán” como antes (en 2016) con los que llaman “big bang” al inicio a partir de la singularidad inicial y antes de la inflación, ahora dice:

Quizás le fallaron un poco las formas pero yo diría que cuando alguien habla de cosmología en general o de teoría del Big Bang, en el 99% de casos se está dando por supuesto inflación, y si se habla de Big Bang sin inflación se dice explícitamente. Es decir, no es que haya "algunos cosmólogos" que consideran esto así, si no que absolutamente todos los cosmólogos lo hacen. De todas formas es un tema de lenguaje y tampoco pasa nada por usarlo mal porque el final la física está ahí fuera.

[Alriga]

Releyendo lo que dice Francis, me parece que confunde estacionario con estable y dinámico con inestable.

Sí, así es:

...Einstein obtuvo una solución de sus ecuaciones y observó que era una solución inestable, cuando esperaba que fuera estable; con el temor de que se considerara un fallo de su teoría que sus ecuaciones describieran un universo inestable en lugar de lo que parecía obvio entonces, que el universo era estable, introdujo una corrección cosmológica a dichas ecuaciones para arreglar dicho fallo. Otros físicos decidieron estudiar la solución de las ecuaciones, aunque fuera inestable, como una solución dinámica para el universo, interpretándola como que el universo se expandía o contraía en función de la densidad total de energía que contenía...

Si cambiamos "estable" por "estacionario" e "inestable" por "no estacionario" entonces lo que dice es correcto:

...Einstein obtuvo una solución de sus ecuaciones y observó que era una solución no estacionaria, cuando esperaba que fuera estacionaria; con el temor de que se considerara un fallo de su teoría que sus ecuaciones describieran un universo no estacionario en lugar de lo que parecía obvio entonces, que el universo era estacionario, introdujo una corrección cosmológica a dichas ecuaciones para arreglar dicho fallo. Otros físicos decidieron estudiar la solución de las ecuaciones, aunque fuera no estacionaria, como una solución dinámica para el universo, interpretándola como que el universo se expandía o contraía en función de la densidad total de energía que contenía...

Saludos.

[Jaime Rudas]

Curiosamente, cuando le hice notar esto a Francis, no respondió nada al respecto; sin embargo, después, insiste en que Einstein introdujo la constante cosmológica para evitar que su modelo fuera inestable.

Releyendo lo que dice Francis, me parece que confunde estacionario con estable y dinámico con inestable.

[Jaime Rudas]

Estoy de acuerdo con Jaime Rudas en que, para que fuese más preciso Francis mejor debería haber dicho:

«[Einstein] aplicó sus ecuaciones de la gravitación a todo el universo y observó que predecían que el universo no podía ser estable y estático, sino que era inestable y se tenía que expandir o contraer. [...] Por tanto, o bien las ecuaciones de Einstein estaban mal, o bien había que modificarlas. Einstein decidió modificarlas añadiendo la llamada constante cosmológica [...]»

Curiosamente, cuando le hice notar esto a Francis, no respondió nada al respecto; sin embargo, después, insiste en que Einstein introdujo la constante cosmológica para evitar que su modelo fuera inestable.

[Alriga]

No sé si has visto que Francis ya ha contestado a tu comentario, en mi opinión de forma poco satisfactoria, mira: Comentario en Mi charla «El bang del big bang» en Pint of Science 2022 Málaga
Verás que le he contestado

[Alriga]

En esta magnífica entrada, Francis explica por qué considera válida esta definición.

…Es decir, sitúa el Big-Bang en el recalentamiento … Esta última posición se la he visto defender con vehemencia, por ejemplo a Francis Villatoro: en un comentario (que no he encontrado) de su blog invitaba a otro comentarista que defendía la definición 1 a callarse, irse y volver a hablar del tema cuando hubiese aprendido que lo correcto es la definición 2, (glups, me sentí tan ignorante como ese pobre hombre y me puse hasta colorado leyéndolo)

Noto que en este último artículo de Francis de ayer que nos recomienda Jaime, ya no parece tan “talibán” como antes (en 2016) con los que llaman “big bang” al inicio a partir de la singularidad inicial y antes de la inflación, ahora dice:

…Hay mucha confusión sobre lo que es la teoría del big bang. Esta teoría no describe el origen del universo, ni pretende hacerlo. La teoría del big bang describe las transiciones de fase de la materia y de la radiación del universo durante su enfriamiento debido a la expansión cósmica. La teoría del big bang (caliente) se inicia cuando acaba la inflación. Aunque hay cosmólogos que incluyen en la teoría del big bang la inflación cósmica. En cualquier caso, como pretendo ilustrar en esta charla, el bang del big bang se produce durante la llamada recombinación, la fase final de la inflación cósmica…

Estoy de acuerdo con Jaime Rudas en que, para que fuese más preciso Francis mejor debería haber dicho:

«[Einstein] aplicó sus ecuaciones de la gravitación a todo el universo y observó que predecían que el universo no podía ser estable y estático, sino que era inestable y se tenía que expandir o contraer. [...] Por tanto, o bien las ecuaciones de Einstein estaban mal, o bien había que modificarlas. Einstein decidió modificarlas añadiendo la llamada constante cosmológica [...]»

Einstein añadió la constante cosmológica en 1917, ajustándola exactamente al valor que “forzaba” que el universo ni se contrajese ni se expandiese. Y como bien dice Jaime, fue Eddington en 1930 el que demostró que ese universo con constante cosmológica “ajustada” aunque era estático, era inestable.

Recordad que en La web de Física tenemos un hilo sobre el tema en El cambio de opinión de Einstein sobre la Expansión del Universo

Saludos.

[Jaime Rudas]

Debo decir que no acabo de entender por qué "el big bang caliente está refutado". La edad del big bang actual, con o sin inflación, es 13,8 miles de millones de años. Que yo sepa, no hay ninguna estrella o galaxia més vieja que esto. Y no acabo de entender cómo la presencia o ausencia de un proceso inflacionario de $10^{-35} s$ puede afectar esa comparación de edades.

Tienes razón. Creo que Francis lo está confundiendo con el problema de la edad de los cúmulos globulares

Ahora estoy seguro de que lo está confundiendo con la edad del universo sin expansión acelerada, la que sí resultaría en cerca de 9.000 millones de años.

[Jaime Rudas]

En esta magnífica entrada, Francis explica por qué considera válida esta definición.

Dice Francis:
«[Einstein] aplicó sus ecuaciones de la gravitación a todo el universo y observó que predecían que el universo no podía ser estable y estático, sino que era inestable y se tenía que expandir o contraer. [...] Por tanto, o bien las ecuaciones de Einstein estaban mal, o bien había que modificarlas. Einstein decidió modificarlas añadiendo la llamada constante cosmológica [...]»

No me parece que Einstein supiera que el universo estático era inestable. Si lo hubiera sabido, se habría dado cuenta de que el universo es inestable precisamente cuando se introduce una constante cosmológica que garantice que sea estático, como lo demostró Eddington en 1930. Parece ser que fue este artículo de Eddington el que convenció a Einstein de la inevitabilidad de la expansión (o contracción) del universo, como lo explica Harry Nussbaumer aquí.

Saludos

[Jaime Rudas]

Debo decir que no acabo de entender por qué "el big bang caliente está refutado". La edad del big bang actual, con o sin inflación, es 13,8 miles de millones de años. Que yo sepa, no hay ninguna estrella o galaxia més vieja que esto. Y no acabo de entender cómo la presencia o ausencia de un proceso inflacionario de $10^{-35} s$ puede afectar esa comparación de edades.

Tienes razón. Creo que Francis lo está confundiendo con el problema de la edad de los cúmulos globulares

[carroza]

Gracias por la entrada.

Debo decir que no acabo de entender por qué "el big bang caliente está refutado". La edad del big bang actual, con o sin inflación, es 13,8 miles de millones de años. Que yo sepa, no hay ninguna estrella o galaxia més vieja que esto. Y no acabo de entender cómo la presencia o ausencia de un proceso inflacionario de $10^{-35} s$ puede afectar esa comparación de edades.

Saludos

[Jaime Rudas]

Definición 2. Copio la que da Enrique Fernández Borja, (pero lo mismo dice por ejemplo el propio Alexei Starobinsky) “Hoy día tenemos cada vez más claro que nuestro universo empezó ... como un proceso en el que el propio espacio se expandió mucho en muy poco tiempo, la inflación cosmológica. Lo que llamábamos Big-Bang no es más que el proceso de aparición de la materia y la energía aprovechando la energía liberada al frenar esta expansión”
Es decir, sitúa el Big-Bang en el recalentamiento.

Antes del Big Bang

Esta última posición se la he visto defender con vehemencia, por ejemplo a Francis Villatoro: en un comentario (que no he encontrado) de su blog invitaba a otro comentarista que defendía la definición 1 a callarse, irse y volver a hablar del tema cuando hubiese aprendido que lo correcto es la definición 2, (glups, me sentí tan ignorante como ese pobre hombre y me puse hasta colorado leyéndolo)

En esta magnífica entrada, Francis explica por qué considera válida esta definición.

[Jaime Rudas]

Re: Antes del Big Bang

Lamento confesar que después de décadas de afición a la Astronomía, últimamente yo tampoco sé qué es hoy oficialmente el Big-Bang, puesto que se pueden encontrar en sites en principio fiables dos definiciones diferentes del mismo.

Definición 1, “de la Wikipedia” El big-bang se inicia en una singularidad a la que le sigue la época de Planck=0 - 10^-43 s, le sigue la época de gran unificación=10^-43 – 10^-36 s y a continuación la época electrodébil, (que incluye la inflación) y que acaba en los 10^-32 s con el recalentamiento. Copiado de la Wikipedia: “According to the simplest inflationary models, inflation ended at a temperature corresponding to roughly 10⁻³² second after the Big Bang”
En el recalentamiento aparecen las partículas y la energía que forman nuestro actual Universo. Esto es más o menos lo que yo había creído entender que era el big-bang siempre, una singularidad inicial.

Chronology of the universe

Definición 2. Copio la que da Enrique Fernández Borja, (pero lo mismo dice por ejemplo el propio Alexei Starobinsky) “Hoy día tenemos cada vez más claro que nuestro universo empezó ... como un proceso en el que el propio espacio se expandió mucho en muy poco tiempo, la inflación cosmológica. Lo que llamábamos Big-Bang no es más que el proceso de aparición de la materia y la energía aprovechando la energía liberada al frenar esta expansión”
Es decir, sitúa el Big-Bang en el recalentamiento.

Antes del Big Bang

Encontré esta interesante discusión sobre el asunto donde, según entendí, se llega a la misma conclusión tuya: que no hay consenso entre los científicos sobre la definición de big bang y que se utilizan dos diferentes definiciones que se corresponden con las que tú mencionas.

[Jaime Rudas]

Re: Antes del Big Bang

¡Sí, sí...! ese era el comentario que no encontraba y que me puso colorado. Así es que fuiste tú el vapuleado... Bueno, pues ahora sabes que a 8.500 km de distancia alguien se sintió muy solidario contigo, (que pequeño es el mundo,...)

No te imaginas el alivio que siento: ¡es como si me quitaras un piano de encima!

No puedo estar más de acuerdo. (Eso no quita que yo sea un grandísimo admirador del blog de la mula, pero a veces algunas de las respuestas a comentarios me descolocan)

Totalmente de acuerdo.

[Alriga]

Re: Antes del Big Bang

En los comentarios a ese artículo, simplemente pregunté: «¿justo antes? o justo después». La respuesta de Francis fue:
«Pablo, Jaime, en cosmología, desde mediados de los 1980 se llama big bang a lo que ocurre tras la inflación. No es nada nuevo. No sé por qué os sorprendéis. ¿No lo habéis leído nunca? ¿Alguna vez habéis leído un libro sobre cosmología?»

¡Sí, sí...! ese era el comentario que no encontraba y que me puso colorado. Así es que fuiste tú el vapuleado... Bueno, pues ahora sabes que a 8.500 km de distancia alguien se sintió muy solidario contigo, (que pequeño es el mundo,...)

Quizás Francis sepa más que tú, pero es claro que tú lo explicas mucho mejor.

No puedo estar más de acuerdo. (Eso no quita que yo sea un grandísimo admirador del blog de la mula, pero a veces algunas de las respuestas a comentarios me descolocan)

carroza, pod, muchas gracias por compartir vuestras opiniones con nosotros, se aprende un montón, por favor seguid así.

Saludos.