Otras carreras ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

[wyxchari]

Pues me ronda en la cabeza desde hace tiempo una idea que no he visto por otros lares.

Para explicar la expansión acelerada del universo que ocurre actualmente, podemos considerar que está cayendo materia (energía realmente) sobre el universo-agujero-negro en el que vivimos.

Como todos los agujeros negros devoran la materia y energía cercana haciendo que crezca su horizonte de sucesos según el radio de Schwarzschild, pues nuestro universo hace lo mismo mientras vaga por el universo madre.

Imagino que se estará tragando una buena y por eso la expansión es acelerada.

¿Qué pensáis?

[C1945]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Hola.

Hubo un hilo anterior en el que hablaban algo del tema pero no llegaron a nada.

Para tu pregunta: el problema está en el tiempo ya que dentro de un agujero negro resulta negativo.

$t=(1-(\frac{2GM}{c^2})\frac{1}{r})\tau$

Si el radio es menor que el de Schwarzchild ya que estamos dentro del agujero negro el tiempo es negativo y seguramente debiéramos ver que el universo se comprime.

Saludos y buen año.

[pod]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Tu pareces invocar la idea que nuestro espacio-tiempo es el horizonte de sucesos de un agujero negro que vive en un mundo de mayor dimensionalidad. No obstante, por todo lo que sabemos de los agujeros negros, el horizonte de sucesos no es un objeto físico. Sólo es un límite que señala "a partir de aquí no puedes volver", pero no es una superfície sobre la que pueda "vivir" nada ni en la que exista ninguna frontera física con la que chocar. De hecho, uno puede sobrepasar el horizonte de sucesos de un agujero negro suficientemente grande sin ni siquiera enterarse (la diferencia se notaría únicamente para un observador muy lejano, pero el que está cayendo en el agujero no lo notaría hasta estar mucho más cerca de la singularidad).

Por lo tanto, tu hipótesis no parece para nada factible.

Todo esto sin contar que, además de la aceleración, hay muchos otros fenómenos de la expansión que quedan perfectamente explicados por el modelo cosmológico actual, y cuya explicación seria incompatible con la tuya. Una nueva teoría no puede dejar de explicar cosas que la anterior sí explicaba, eso seria lo contrario al progreso.

[wyxchari]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Hola.
Para tu pregunta: el problema está en el tiempo ya que dentro de un agujero negro resulta negativo.

$t=(1-(\frac{2GM}{c^2})\frac{1}{r})\tau$

Si el radio es menor que el de Schwarzchild ya que estamos dentro del agujero negro el tiempo es negativo y seguramente debiéramos ver que el universo se comprime.

Lo que pasa dentro de un agujero negro sigue siendo un misterio.

1.- No se sabe siquiera si la materia y la energía termina en la singularidad o es repartida por su interior de manera más o menos uniforme o agrupada de algún modo. Se supone que todo el sistema espacio-tiempo es diferente.

2.- Si suponemos que el tiempo es positivo en nuestro mundo sería negativo dentro de un agujero negro. ¿Y si es negativo en el universo madre y positivo en el nuestro?

Para mí nuestro universo tuvo un Big Bang que resultó ser la creación de un agujero negro en el universo madre. El Big Bang es muy similar a la creación de un agujero negro tras una supernova por ejemplo. Tras el estallido, el agujero crece rápidamente absorbiendo las capas interiores de la estrella (las exteriores se pierden) y sería la inflación inicial. Después el crecimiento se estabiliza algo debido a la falta de materia que absorber y tras un tiempo se acelera de nuevo debido a que por su mayor efecto gravitatorio atrapa más materia circundante. Lo mismo sirve de ejemplo una supernova estallando que un agujero negro galáctico central.

Todo esto sin contar que, además de la aceleración, hay muchos otros fenómenos de la expansión que quedan perfectamente explicados por el modelo cosmológico actual, y cuya explicación seria incompatible con la tuya. Una nueva teoría no puede dejar de explicar cosas que la anterior sí explicaba, eso seria lo contrario al progreso.

Con todos mis respetos al modelo cosmológico actual pero es que lo veo algo cutre.

- Para explicar la expansión acelerada se inventan la energía oscura (confabulación) sin ninguna prueba de ello, tan solo la necesidad de que exista.

- Para explicar la estabilidad galáctica se inventan la materia oscura, de la que sí, hay pruebas indirectas en los choques galácticos. ¿Pero alguien ha pensado en que la estabilidad galáctica quizás se explique sin materia oscura, simplemente teniendo en cuenta que los efectos gravitatorios son relativistas? O sea, que la gravedad tarda un tiempo en transmitirse por la galaxia. Si por ejemplo la Via Láctea tiene 100.000 años luz de diámetro, los efectos gravitatorios no se producen como en nuestro Sistema Solar. La gravedad de Newton no debía ser aplicable. ¿Alguien sabe si esto se tiene en cuenta al simular en ordenador una galaxia como han hecho para explicar la existencia de la materia oscura?

[pod]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

1.- No se sabe siquiera si la materia y la energía termina en la singularidad o es repartida por su interior de manera más o menos uniforme o agrupada de algún modo. Se supone que todo el sistema espacio-tiempo es diferente.

En realidad, sabemos bastante bien que la materia se concentra en una zona bastante cercana al centro (en un agujero negro sin rotación, por lo menos). Tanto cuerdas como gravedad cuántica de bucles han conseguido avances importantes contando los microestados de los agujeros negros en diferentes modelos.

Para mí nuestro universo tuvo un Big Bang que resultó ser la creación de un agujero negro en el universo madre.

"Para mi" es una expresión nada científica.

El Big Bang es muy similar a la creación de un agujero negro tras una supernova por ejemplo.

No se parece en nada. El big bang representa una singularidad de tipo espacio. En el centro del agujero negro hay una singularidad tipo tiempo, completamente diferente.

Por otra parte, tu mensaje anterior no hablaba para nada del centro del agujero negro, sólo del horizonte de sucesos donde no hay ninguna singularidad ni ninguna propiedad física diferente al resto del espacio. Desde luego, no hay una hipersuperfície de la que deben surgir todas las geodésicas de tipo tiempo (que es la definición de singularidad de tipo espacio del big bang).

Con todos mis respetos al modelo cosmológico actual pero es que lo veo algo cutre.

Esa es tu opinión. Las opiniones valen poco en ciencia.

- Para explicar la expansión acelerada se inventan la energía oscura (confabulación) sin ninguna prueba de ello, tan solo la necesidad de que exista.

En realidad, es una técnica estándar: parametrizar la ignorancia. Vemos este efecto y queremos parametrizarlo, vamos a ver qué tendríamos que añadir. Después, se ve si ese algo tiene algún sentido. En ocasiones, ese algo acaba encontrandose de forma más o menos literal (por ejemplo, varios de los planetas exteriores se predigeron directamente por sus efectos), otras veces se encuentra algo similar (siguiendo con el mismo ejemplo, se predijo la existencia de un noveno planeta en el sistema solar, pero se encontró Plutón que no era suficiente; en realidad las perturbaciones vistas en ese momento se devían a todo el cinturón de Kuiper al que Plutón pertenece).

Obviamente, la energía oscura no es un modelo definitivo, nadie es tan estúpido como para creerlo así. Hay muchos esfuerzos para encontrar explicaciones teóricas al respecto (tanto en el sentido de añadir un campo más, al estilo energía oscura; como modificaciones a las leyes fundamentales).

En el caso de la materia oscura sí hemos podido hallar pruebas experimentales de que existe de forma literal como forma de masa en partículas, aunque no sabemos que partículas son. En el caso de la energía oscura aún no tenemos pruebas experimentales ni una teoría realmente satisfactoria. Lo siento, has tenido la mala suerte de vivir en una época donde ese problema está sin solución. Sin embargo, reconocer lo que aún no se sabe es lo que hace que la ciencia se diferencie de otras formas de saber humano.

- Para explicar la estabilidad galáctica se inventan la materia oscura, de la que sí, hay pruebas indirectas en los choques galácticos.

La materia oscura es un caso en el que posteriormente se encontraron pruebas directas de que lo necesario para "parametrizar la ignorancia" realmente existe de forma literal: partículas que interaccionan prácticamente sólo mediante gravedad. No sabemos qué tipo de partícula son, pero tenemos pruebas directas de su movimiento; y muchas pruebas indirectas a través de simulaciones.

¿Pero alguien ha pensado en que la estabilidad galáctica quizás se explique sin materia oscura, simplemente teniendo en cuenta que los efectos gravitatorios son relativistas? O sea, que la gravedad tarda un tiempo en transmitirse por la galaxia. Si por ejemplo la Via Láctea tiene 100.000 años luz de diámetro, los efectos gravitatorios no se producen como en nuestro Sistema Solar. La gravedad de Newton no debía ser aplicable. ¿Alguien sabe si esto se tiene en cuenta al simular en ordenador una galaxia como han hecho para explicar la existencia de la materia oscura?

En efecto, las simulaciones de la estructura galática y cosmológica, que predicen con increíble precisión las observaciones disponibles, serian impensables sin tener en cuenta los efectos de la gravitación de Einstein.

De hecho, ya que tu has dado tu opinión, yo daré la mía (aunque científicamente será igual de irrelevante que la tuya, incluso puede que más): este comentario es una prueba de la increíble prepotencia necesaria para despertarse un día y publicar este tipo de ideas en internet. ¿De verdad piensas que tú, sin un conocimiento básico del contenido más fundamental de las teorías actuales se te haya ocurrido algo tan sencillo que no se les hubiera ocurrido a miles de físicos titulados en los últimos 30 años? La gravedad relativista se conoce desde básicamente antes de que cualquiera de los que leemos este foro naciera, obviamente se tienen en cuenta de forma rutinaria al hacer cualquier cálculo. A absolutamente nadie se le ocurriría hacer una simulación sin tenerlas en cuenta ¿Cómo puede si quiera ocurrirsete pensar que es algo en lo que sólo tú has caído? Es como si fueras a un cirujano y le dijeras "oye, al hacer incisiones ¿tienes en cuenta que la sangre no está quieta en las venas, sino que circula por ellas?".

[C1945]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Para no complicar las cosas lo mejor es ir por partes.

Debemos concentrarnos en que somos observadores lejanos.

Si vemos una zona del espacio con una cierta cantidad de materia "M" que se está contrayendo por efectos de la gravedad y por simplicidad consideremos que es esférica, el límite de esa esfera es un radio "r", recordemos que el radio de Schwarzschild es ${R}_{s}=\frac{2G}{c^2}M$. A medida que pasa el tiempo el radio "r" se acerca al ${R}_{s}$ pero a su vez el tiempo para la materia que está próxima y exterior al ${R}_{s}$ es cada vez más lento. Es decir que la esfera de materia tiende asintóticamente a una esfera de Schwarzschild pero sin llegar a serlo jamás.

Considerando lo anterior los agujeros negros no existen como agujeros sino solamente como estrellas oscuras con una determinada densidad media y materia distribuida según la gravedad en su interior. Nunca como una singularidad.

Si más materia se acerca por efectos de la gravedad se determina un nuevo radio de Schwarzschild y por las mismas razones anteriores tendremos una estrella oscura más grande. Dicho de otra forma un A.N. o estrella oscura puede aumentar su tamaño tanto como materia se le arrime.

La densidad media de la materia dentro de la estrella oscura considerando que "r" es casi el radio de Schwarzschild resulta $\rho=\frac{3}{8 }\frac{c^2}{G\pi }\frac{1}{R_s^2 }$ con lo cual a medida que la estrella oscura es más grande se densidad es cada vez menor.

Volvamos al principio y si vemos una zona del espacio con una cierta cantidad de materia "M" que se está contrayendo por efectos de la gravedad pero esa zona del espacio incluye planetas, estrellas y hasta galaxias también se determina un radio de Schwarzschild y si el radio "r" se le acerca obtendremos una estrella oscura. Obviamente la luz del interior no sale y la vemos (o no vemos porque la luz no nos llegará) como una estrella oscura.

La forma de la zona del espacio con la materia en cuestión no necesariamente debe ser esférica y esto no cambia la idea. El resultado de este análisis puede ser un buen candidato a la materia oscura.

Recordando que "r" es prácticamente igual a ${R}_{s}$ la aceleración gravitatoria resulta $a_g=\frac{c^2}{2 }\frac{1}{R_s}$ con lo cual a medida que la estrella oscura es más grande la aceleración gravitatoria a nivel de "r" es menor. Para una cierta masa "M" la gravedad podría ser similar a la se la superficie de la Tierra y podríamos ver (o no ver porque la luz no nos va a llegar) a un astronauta parado sobre el exterior de la estrella oscura pero obviamente congelado en el tiempo.

Ahora concentrémonos en que somos el astronauta:

La gravedad aunque leve nos va a ir llevando hacia el horizonte de sucesos y con el tiempo (del astronauta) llegaríamos a cruzarlo pero esto es fantasía ya que afuera el tiempo que habrá pasado habrá sido infinito y el universo ya no existirá.

Las singularidades nunca tienen tiempo para formarse solo son elucubraciones matemáticas.

Si no estoy regando demasiado lejos de la maceta a partir de este análisis surgen infinidad de nuevas ideas.

Saludos y buen año.

[pod]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Si no estoy regando demasiado lejos de la maceta a partir de este análisis surgen infinidad de nuevas ideas.

La maceta está en otro sistema solar

[C1945]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

¡¡¡Muy gracioso, pero espero algunas argumentaciones!!!

[C1945]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Bueno Pod me fui hasta la otra galaxia y me traje la maceta con la plantita para que la riegues con tu sabiduría.
Como hace ya una semana debes tener buenos argumentos para rebatir mi idea sobre los A.N.
Al menos dime en que está errado mi primer párrafo.

[Breogan]

Re: ¿Nuestro universo puede ser un agujero negro?

Hola:

No soy el mas adecuado para contestar, pero este tema me genera muchas dudas y preguntas.

Si vemos una zona del espacio con una cierta cantidad de materia "M" que se está contrayendo por efectos de la gravedad y por simplicidad consideremos que es esférica, el límite de esa esfera es un radio "r", recordemos que el radio de Schwarzschild es ${R}_{s}=\frac{2G}{c^2}M$. A medida que pasa el tiempo el radio "r" se acerca al ${R}_{s}$ pero a su vez el tiempo para la materia que está próxima y exterior al ${R}_{s}$ es cada vez más lento. Es decir que la esfera de materia tiende asintóticamente a una esfera de Schwarzschild pero sin llegar a serlo jamás.

Una masa M en una región del espacio nos define un radio de Schwarschild para ella, como indicaste en tu msj; pero para que exista un horizonte de sucesos, dicha masa M debe estar contenida totalmente dentro de el. Por esto es que hay una densidad mínima, para cada masa M, para que de lugar a un HS.

Siguiendo tu ejemplo y sabiendo que la densidad de un objeto celeste crece conforme nos acercamos a su centro (hasta donde conozco), es posible conjeturar que en una masa esférica en contracción el centro de esta llegue 1º a esta condición generándose un HS de tamaño infinitesimal en el interior de la masa.
Esto implicaría varias cosas, la masa que quedo dentro del HS no puede interactuar (salvo gravedad) con la que esta afuera, la materia sobre el HS estaría congelada en el tiempo ( o mas exactamente el tiempo no transcurriría para dicha materia medido por un observador en el infinito) y la masa del exterior seguiría comprimiéndose a mayor velocidad ya que las fuerzas repulsivas de la masa del núcleo ya habrían desaparecido (confinadas al interior del HS) quedando solo la fuerza de gravedad de esta masa actuando.
La masa inmediatamente pegada al HS seguirá comprimiéndose aceleradamente hasta que su densidad, promediada con la densidad dentro del HS, genere la condición necesaria para cambiar el radio del HS, y este de esa forma incluir a una porción mayor de la masa.

La masa no cae dentro del HS, sino que este crece y va incluyendo al resto de la masa del objeto en forma cada vez mas rápida por los motivos explicados.

Considerando lo anterior los agujeros negros no existen como agujeros sino solamente como estrellas oscuras con una determinada densidad media y materia distribuida según la gravedad en su interior. Nunca como una singularidad.
Si más materia se acerca por efectos de la gravedad se determina un nuevo radio de Schwarzschild y por las mismas razones anteriores tendremos una estrella oscura más grande. Dicho de otra forma un A.N. o estrella oscura puede aumentar su tamaño tanto como materia se le arrime.

No se que pasa dentro del AN (singularidad o no), pero que diferencia habría entre un AN y lo que vos llamas EO?, es una estrella que no genera ningún tipo de radiación?

No soy físico, por eso espero que quien sepa mas corrija mi relato. Gracias

Suerte

PD: la formula que pones para la aceleración de la gravedad sobre el HS no me parece correcta, parece como si hubieras mezclado la gravedad de Newton con el radio de Shwar... que es relativista, es así?

Dicha aceleración no tendría que ser independiente del diámetro? No se definía como la necesaria para que no pueda escapar la luz del HS?