Calculadora cosmológica

[carroza]

Hola. He estado jugando con la calculadora cosmológica

http://www.geocities.com/alschairn/cc.htm

para ver como evolucionan los parámetros del universo (parámetros de materia oscura, energia oscura, constante de Hubble, etc).

Para ir al pasado, no hay problema. Se pone un corrimiento al rojo cercano a 1, y nos acercamos al big bang.

El problema es ir al futuro. He probado poner el parametro de corromiento al rojo negativo (una chapucilla), y obtengo valores razonables para los parametros de materia y energia oscura, pero no para velocidades o radios.

Suponiendo que Alshain sea el que ha hecho la calculadora, ¿Podria pedir que la completara para poner como parametro de entrada el tiempo desde el big bang?



Gracias

[alshain]

Re: Calculadora cosmológica

Suponiendo que Alshain sea el que ha hecho la calculadora, ¿Podria pedir que la completara para poner como parametro de entrada el tiempo desde el big bang?

A ver si te entiendo bien, quieres como parámetro de entrada la edad del universo para determinar en qué punto de su evolución estamos realizando en cálculo, y, con ello, permitir también calcular valores futuros ¿correcto?

El caso es que la calculadora sólo está pensada para el pasado. Hacerla válida para el futuro me parece que no es nada trivial, en el sentido que no es algo que sea un añadido a los cálculos existentes, sino que requiere repensar y seguramente rehacer todos los cálculos de forma diferente. Lo miraré dentro de unos días y te diré si me veo con fuerzas para algo así.

Un saludo.

[carroza]

Re: Calculadora cosmológica

Bueno, lo que yo queria era, para distintas situaciones del universo actual, poder predecir cómo será el universo dentro de miles de millones de años: Ver la expansion acelerada, comprobar que se hace más plano si hay energia oscura, hacer que el universo colapse, etc.

Si defines el corrimiento negativo como el que relaciona la longitud de onda de una señal luminosa que enviamos ahora desde aqui con la que verá un observador futuro de esa luz, ¿no te valen las formulas que tienes, con pequeñas adaptaciones?

[Ricardo G. Silveira]

Re: Calculadora cosmológica

Bueno, lo que yo queria era, para distintas situaciones del universo actual, poder predecir cómo será el universo dentro de miles de millones de años: Ver la expansion acelerada, comprobar que se hace más plano si hay energia oscura, hacer que el universo colapse, etc.

[FONT=Times New Roman]Eso sería interesante hacer las proyecciones acerca del futuro de nuestro Universo, del destino final ¿Pero será posible?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Saludos[/FONT]

[[Beto]]

Re: Calculadora cosmológica

[FONT=Times New Roman]Eso sería interesante hacer las proyecciones acerca del futuro de nuestro Universo, del destino final ¿Pero será posible?[/FONT]

Claro, si tienen un modelo basado en alguna teoría se puede

Pero la cosa sería mas o menos así, si por ejemplo es que la teoría "A" vale entonces el universo iría así ... que sea así no se puede asegurar.

[pod]

Re: Calculadora cosmológica

Para ir al pasado, no hay problema. Se pone un corrimiento al rojo cercano a 1, y nos acercamos al big bang.

Quizá entiendo mal lo que quieres decir, pero el big bang es $z \to \infty$, no z = 1.

[carroza]

Re: Calculadora cosmológica

Quizá entiendo mal lo que quieres decir, pero el big bang es $z \to \infty$, no z = 1.

Tienes razon. Pense que z=(lambda_f-lambda_i)/lambda_f, pero es
z=(lambda_f-lambda_i)/lambda_i.

Curiosamente, la calculadora funciona para z=-0.9999, pero casca para z=-1 o menor.

Eso es lo que me lleva a pensar que podria ser valida para ver el futuro. A ver que dice alshain.

[alshain]

Re: Calculadora cosmológica

Es que $z < -1$ carece de sentido. Lo que caracteriza el futuro es un factor de escala mayor que uno $a > 1$, que da la relación entre distancias cosmológicas comparadas con el presente (el pasado es $0 \leq a < 1$ y el presente $a = 1$). Como se tiene que:

$\displaystyle z = \frac{1}{a} - 1$

ocurre que el futuro viene caracterizado por el intervalo $-1 \geq z > 0$.

De todas formas no acabo de ver que la calculadora deba funcionar sin más para el futuro. Está claro que el cálculo de distancias y tiempos no funciona, porque la integración va desde un factor de escala pasado (el que corresponde con el desplazamiento al rojo de entrada) hasta a = 1. Pero además creo que hay un problema con las fórmulas, en concreto la forma de tratar el parámetro de Hubble. En cualquier caso esto es algo para analizar con detalle; no acabo de encontrar aún tiempo para ello, pero prometo mirarlo cuando pueda. Si alguien tiene interés y quiere echar una ojeada a mi código puede accederlo en el mismo directorio en cc_e.js.

Un saludo.

[Ricardo G. Silveira]

Re: Calculadora cosmológica

De todas formas no acabo de ver que la calculadora deba funcionar sin más para el futuro. Está claro que el cálculo de distancias y tiempos no funciona, porque la integración va desde un factor de escala pasado (el que corresponde con el desplazamiento al rojo de entrada) hasta a = 1. Pero además creo que hay un problema con las fórmulas, en concreto la forma de tratar el parámetro de Hubble.
Un saludo.

[FONT=Times New Roman]Ojala mas adelante puedas perfeccionar el mecanismo de la calculadora, en cuanto al cálculo de distancias y tiempos y que incluya el parámetro de Hubble, para poder hacer las proyecciones hacia el futuro y saber cual será el destino último del Universo.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Saludos[/FONT]

[pod]

Re: Calculadora cosmológica

[FONT=Times New Roman]Ojala mas adelante puedas perfeccionar el mecanismo de la calculadora, en cuanto al cálculo de distancias y tiempos y que incluya el parámetro de Hubble, para poder hacer las proyecciones hacia el futuro y saber cual será el destino último del Universo.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Saludos[/FONT]

Todo eso ya es conocido, hombre. La calculadora es eso, un programita que da números, pero los modelos que usa (supongo), son los normales. A menudo es mucho más sencillo saber el comportamiento que calcular un simple número.

[alshain]

Re: Calculadora cosmológica

Muy cierto pod. Todo es conocido y la calculadora es extremadamente sencilla. Incluso para alguno de los modelos más normales la calculadora ya no funciona. Es el caso por ejemplo del modelo de-Sitter con $\Omega_{\Lambda} = 1$ y el resto cero, que da incorrectos resultados al no tener singularidad inicial.

Mi motivación principal al implementarla fue la siguiente. Hace ya un buen tiempo ví el código de la calculadora de Ned Wright y otra presentada en Sky and Telescope y me pensé "eso es demasiado complicado para lo que calcula". Pensé que podría obtener los mismos números con muchas menos líneas de código, y de ahí salió la calculadora. Luego la calculadora resultó ser útil a la hora de comentar noticias de prensa o ilustrar en discusiones algún que otro concepto, y pensé que sería provechoso adjuntarle una sección didáctica con las fórmulas.

Uno podría pensar muchas formas de ampliarla, como incluso hacerla dibujar gráficos, etc. Pero la mayoría de las opciones chocan contra mis conocimientos de informática. En cualquier caso, gracias por vuestro interés; el código está a la disposición del que quiera usarlo y hacer algo mejor con él. Yo me compromento en los siguientes días a repensar la forma de hacerla algo más manejable para calcular parámetros "en el futuro".

Un saludo.

[alshain]

Re: Calculadora cosmológica

He mirado los cálculos, y dejando de lado los parámetros "Edad del Universo ahora" y "Radio del Universo Observable ahora" que no consideran el parámetro de entrada "Desplazamiento al rojo", ocurre que para valores de "Desplazamiento al rojo" (z) tales que $-1 \geq z > 0$, que vendrían a representar el futuro, sólo los parámetros "Parámetro de Hubble entonces", "Omega materia entonces", "Omega radiación entonces" y "Omega Lambda entonces" tienen un sentido. Todos los demás dan números incorrectos.

Además de estos no debería ser difícil calcular el radio del universo observable y la edad del universo para el instante futuro. No obstante, habría que darle sentido a ese parámetro de entrada "Desplazamiento al rojo". Para el futuro carece de sentido y habría que pasar a "factor de escala en el futuro" o algo similar. O incluso insertar como entrada la edad del universo en la cual se quiere calcular el resto de los parámetros, pero esta opción complicaría bastante los cálculos. En la línea de esta última opción se podría pensar en tener también para el pasado el parámetro de entrada alternativo "edad de emisión de la luz entonces" y calcular de él el desplazamiento al rojo. Pero eso como digo serían ya añadir más complejidad a una calculadora que ahora es extremadamente sencilla.

Un saludo.

[carroza]

Re: Calculadora cosmológica

¿Que tal si llamaras a z "Parámetro de desplazamiento"?
Para z>0, significaría el desplazamiento al rojo de una señal luminosa emitida en el pasado, y captada por nosotros ahora.
Para -1<z<0, significaría la diferencia relativa de longitudes de onda entre una longitud de onda que emitimos ahora y la que captaría un observador que la observa en el futuro, en un universo en expansión.

Preveo que puede haber problemas si el universo no se expande continuamente. En ese caso, no el factor de escala "a" ni el desplazamiento "z" serian funciones unívocas del tiempo.

[alshain]

Re: Calculadora cosmológica

No creo que sea buena idea carroza. Primero porque no es bueno inventarse términos, que la cosmología ya tiene bastantes confusos. Segundo porque no creo que un parámetro de entrada -1 < z < 0 (aunque correcto) sea algo intuitivo ni represente una forma sensata de expresar una edad futura.

La calculadora tal y como es hoy toma como parámetros de entrada valores observables de forma directa o indirecta, en definitiva, valores que puedes obtener o bien de un catálogo de galaxias o bien de estudios cosmológicos recientes (por ejemplo WMAP, SSDS, etc.). Lo que tú propones es ir ya más allá de esta filosofía. Creo que lo más conveniente e intuitivo sería introducir como entrada la edad del universo futura, para obtener de ella valores de radio del universo, etc. Pero esto complica bastante los cálculos.

[carroza]

Re: Calculadora cosmológica

Tienes razón. No tiene mucho sentido poner una calculadora para uso general si no está muy claro el significado de los parámetros.

Una ultima sugerencia, y me callo:

Puedes poner en el input dos parámetros z, comprendidos entre 0 e infinito, de forma que se introduzca uno u otro.

El primero, indica el corrimiento al rojo que observamos ahora de una fuente de luz que emitió en el pasado.

El segundo, indica el corrimiento que verá en el futuro un observador que contemple luz que emitimos ahora.


¿Facilitaría eso los cálculos?