Big bang y velocidad de la Luz

[ramon@iwith.org]

Hola a todas todos,

Cuando miráis el fondo de microondas de 3ºK y dais a entender que es la luz del Big-Bang, ¿cómo explicáis que la luz haya recorrido 14.000 M.Años/luz a la velocidad de la luz, mientras la tierra (o sus àtomos) ha recorrido la misma distancia en el mismo tiempo.... y por supuesto a una velocidad mucho más baja?

¿Donde rebota la luz que vemos del big bang si es que ha recorrido mas distancia?

mi_no_comprender

[pod]

En primer lugar, la radiacion de fondo de microondas no proviene del big bang sinó del "instante de recombinación", que ocurrió aproximadamente 379.000 años despues del big bang. Comparado con los 13.7 billones de años del universo, eso es practicamente un poco después del big bang, pero sige sin ser el momento del big bang exactamente.

La tierra, en todo ese tiempo, ha estado practicamente quieta. Se ha movido un poco: se mueve al rededor del sol, al rededor de la galaxia, y la galaxia entera se mueve en casi linea recta. Pero la distancia recorrida pueden ser unos cuantos milones de años luz, practicamente quieta en comparación con los casi 13.7 billones de años luz que ha recorrido el fondo de microondas. No es que haya rebotado, sino simplemente la luz que ahora nos llega del fondo de microondas se originó muy lejos

[ramon@iwith.org]

¿el universo se expandió a velocidad cercana a la de la lu

, practicamente quieta en comparación con los casi 13.7 billones de años luz que ha recorrido el fondo de microondas. No es que haya rebotado, sino simplemente la luz que ahora nos llega del fondo de microondas se originó muy lejos

mmm. se originó muy lejos, cierto, pero entonces estabamos allí, pues el universo era "pequeño"...

Tomo de nuevo la goma de pollo, me situo en el año 379.000, marco el punto donde nace el fondo de microondas, marco el punto donde hay lo que despues será la tierra, estiro la goma i ... no puedo imaginar que la luz tarde tanto tiempo en llegar....

- si entonces estabamos ya a 13.000 años luz... ¿como los recorrimos en 379.000 años?

- si estabamos "cerca" ¿el universo se expandió a velocidad cercana a la de la luz?

Por cierto, ¿la tierra no salió de uno de esos puntitos de la imagen del fondo de microondas? Estabamos allí mismo!

gracias por ilustarme.

[pod]

Re: ¿el universo se expandió a velocidad cercana a la de l

Ufff!! Que lío mental tan impresionante!

mmm. se originó muy lejos, cierto, pero entonces estabamos allí, pues el universo era "pequeño"...

El universo siempre ha sido infinito. Otra cosa es que la distancia métrica entre dos puntos dados aumente con el tiempo.

- si entonces estabamos ya a 13.000 años luz... ¿como los recorrimos en 379.000 años?

Qué? Nosotros no hemos recorrido nada. Nosotros estamos practicamente quietos. El fondo de microondas se originó lejos, y por lo tanto ha tardado tiempo en llegar hasta aquí.

- si estabamos "cerca" ¿el universo se expandió a velocidad cercana a la de la luz?

No. En todo este tiempo la expansión ha sido más lenta que la "velocidad de la luz".

Por cierto, ¿la tierra no salió de uno de esos puntitos de la imagen del fondo de microondas? Estabamos allí mismo!

No. Los "puntitos" en el fondo de radiación indican las inhomogeneidades que había en el lugar donde se originó, es decir, muy muy lejos, y hace mucho mucho tiempo. Ahora, aquellos puntitos habran formado extrellas y galaxias. Si vivieramos allí, igual que ahora nos llega la luz que ellos emitieron en el 379.000, ahora justamente les llegaria la radiacion de fondo emitida donde nosotros vivimos ahora, y entonces si nos verian como un punto.

Es decir, el fondo de microondas muestra la inhomogeneidad que existia hace mucho tiempo en un lugar muy lejano. Sin embargo, por principios de homogeneidad, en aquel mismo instante, aquí había las mismas inhomogeneidades estadísticamente.

[Entro]

Atención pregunta:

¿La tierra ya estaba formada en el momento de la recombinación?

Asombroso. Además es lógico que haya fotones de la radiación cósmica de fondo ya que se originaron en todas partes, no es que nos hayan alcanzado más bien es que todo surgio dentro de esa sopa de fotones.

Cuanto más miro a mi alrededor, más me mareo

[pod]

Atención pregunta:

¿La tierra ya estaba formada en el momento de la recombinación?

La tierra obviamente no... Pero este punto del espacio tiempo si.

Asombroso. Además es lógico que haya fotones de la radiación cósmica de fondo ya que se originaron en todas partes, no es que nos hayan alcanzado más bien es que todo surgio dentro de esa sopa de fotones.

La interacción de dos fotones es de orden$\alpha^4$, por lo tanto los fotones de la radiación de fondo son practiamenten no interactuantes. Los fotones que recibimos del CMB han viajado libremente desde que fueron emitidos por primera vez.

[Entro]

Bueno sobre eso de que este punto del espaciotiempo ya existia es cuanto menos cuestionable. No se que existencia se le atribuye a un punto espaciotemporal en sí mismo.

Sobre el tema este de la interacción de los fotones cosmicos, no veo la relación. Si bien es cierto que no son muy dados a relacionarse no es menos cierto que la tierra se formó en un ambiente que ya estaba repleto de los mismos. Más o menos lo único que nos interesa es su longitud de onda, medida precisa de la expansión universal.

[alshain]

Creo que en líneas generales hay una buena respuesta a la pregunta, pero quizás esta pequeña explicación mía sobre la forma del cono de luz y su relación con el universo observable, aunque no aplicable al fondo cósmico de microondas, sea de ayuda para profundizar algo más en las peculiaridades de un espacio en expansión:

No es un cono, es una lágrima

Un saludo.

[cesar_unlock]

Re: Big bang y velocidad de la Luz

se puede explicar con una frase:

creo que era de einstein

nuestro universo es finito pero ilimitado

como la superficie de nuestro planeta, tiene fin ( se puede medir )pero no tiene limites ( de donde te puedas caer )

imagina un haz de luz que nunca se agote, se emite desde madrid en todas direcciones, en instantes la luz vendria de todas las direcciones a la misma longitud de ondas interferenciada

[Entro]

Re: Big bang y velocidad de la Luz

Las observaciones actuales nos dicen que nuestro universo tiene una extensión espacial infinita y además se está acelerando.

El problema de la radiación cósmica de fondo no es que la luz venga de muy lejos y nos alcaza, es que la luz nos viene de todos los sitios porque se formo en la superficie de última recombinación y eso equivale a que se formo "a la vez" en todos los puntos y por eso nos llega desde todos los sitios.

Hablar de distancia recorrida por el fotón y esas cosas no es muy correcto. Lo mejor es quedarse con la discusion de las longitudes de onda y eso.

[alshain]

Re: Big bang y velocidad de la Luz

No entiendo Entro, creo que la afirmación de pod que los fotones del fondo vienen de muy lejos es correcta. Tal afirmación tiene el mismo sentido que decir que los fotones emitidos por una galaxia vienen de muy lejos. De hecho, la distancia recorrida por los fotones del fondo es de casi 13.7 Giga-años-luz en "distancia recorrida por la luz" (lo que en inglés se denomina light travel distance). El lugar desde el cual tales fotones fueron emitidos esta hoy mucho mas lejos debido a la expansión del espacio, en concreto casi unos 45.5 Giga-años-luz (como muestra por ejemplo mi calculadora cosmológica para z ~ 1000). A ese lugar se lo conoce como superficie de la última interacción (last scattering surface) y es una esfera con centro en nosotros.

Un saludo.

[Alriga]

Puede interesar consultar el hilo Radiación de fondo del Universo
Saludos.

[Entro]

Re: Big bang y velocidad de la Luz

Si conozco la teoría, pero también conozco que aplicar conceptos como distancias o velocidades de recesión para z's mayores de 4 ya empieza a tener problemas de interpretación.

Sin duda alguna los fotones vienen de la superficie de última dispersión, pero mi puntualización es más en el siguiente sentido:

¿Podemos decir que los fotones que nos llegan han recorrido 45.5 Gly o qué nuestro universo ha expansionado esa cantidad desde el momento de la recombinación?

Soy más amigo de la segunda explicación que de la primera, aunque son totalmente equivalentes pero me presupone menos problema conceptual la segunda, básicamente porque la formación de la tierra ya se dio en un sitio bañado por la radiación cósmica de fondo. Esta nos rodea y nos sigue llegando, y la imagen de una superficie que emite esos fotones es un tanto desafortunada porque da la sensación de que llegan y se van, sin embargo la radiación sigue ahí y su información está contenida en su longitud de onda o temperatura.

Es por eso lo de mi puntualización, aunque no tengo problema para aceptar la primera versión.

Saludos

[alshain]

Re: Big bang y velocidad de la Luz

la imagen de una superficie que emite esos fotones es un tanto desafortunada porque da la sensación de que llegan y se van, sin embargo la radiación sigue ahí y su información está contenida en su longitud de onda o temperatura.

Esa imagen es sin duda desafortunada, porque la superficie esa no es algo estático y se trata sólo de un lugar geométrico que avanza, o se aleja, de nosotros con el tiempo.

Existe una analogía de Charles Lineweaver que es muy útil para explicar esto: cuando en una enorme plaza llena de gente todos dejan de gritar en el mismo instante, entonces la "superficie" del "último grito" nos va alcanzando poco a poco de distancias cada vez más lejanas. Si la plaza es infinita (o finita pero ilimitada, una plaza algo curiosa sin duda) siempre estaremos oyendo ruido pero ese ruido llegará a nosotros desde distancias cada vez más lejanas.

Con esta analogía la imagen de la superficie es perféctamente válida y también muy acertada como idea didáctica para explicar el fondo de microondas.

Un saludo.

[Entro]

Re: Big bang y velocidad de la Luz

Cierto, esa es una buena explicación. Aunque yo no me atrevo a usarla para según que públicos