Divulgación Energía total del universo

[EduardoGavilan2]

Hola, la energía se conserva, esto quiere decir que la energía total del universo es constante. ¿Cómo se podría calcular? yo creo que sería la suma de las masas (incluido materia oscura) mas la radiación, pero creo que de alguna forma hay que meter la expansion acelerada del espacio, y la energía potencial gravitatoría ¿?...
Saludos

[Alriga]

Re: Energía total del universo

Las mejores medidas cosmológicas de las que disponemos y la aplicación de la Relatividad General nos dicen que la curvatura del Universo es cero y que por lo tanto es infinito.
Si el Universo es infinito tiene energía infinita.
Y si coges un pedazo finito de Universo y le calculas su energía total, el valor que obtengas no va a servirte para nada pues al no estar ese pedazo aislado, su energía no se conservará, (pues intercambiará energía con partes adyacentes al mismo)
Saludos.

[JChornet]

Re: Energía total del universo

Para ello podemos usar $\Omega$ que se define como:
$\Omega=\frac{\rho_i}{\rho}=\sum{\Omega_i}=\frac{1}{\rho_c}\sum{\rho_i}$
donde $\rho_i$ es la densidad de energía de la materia oscura, energía oscura, materia normal etc. y $\rho_c$ es la densida de energía crítica (la necesaria para que el universo sea plano).
Actualmente todo indica que el universo es plano por lo que $\Omega=1$. Si insertamos eso en la ecuación anterior vemos que: $\frac{1}{\rho_c}\sum{\rho_i}=1\Rightarrow\sum{\rho_i}=\rho_c$. Si multiplicamos en ambos lados por el volumen del universo se transforma en:$\sum{E_i}=E_c$.
No hay problema teórco (y muy pocos prácticos) en calcular la densidad crítica $\rho_c$ pero el problema es calcular el Volumen del Universo (que no es lo mismo que el volumen únicamente del universo visible). Si podemos, podríamos calcular dicha energía.
Por ahora nos toca conformarnos con saber la densidad de energía (que no es poco, y que realmente es bastante más útil que únicamente la energía).

[Alriga]

Re: Energía total del universo

... el problema es calcular el Volumen del Universo ...

Solo una pequeña precisión: el cálculo del volumen del universo en el modelo $\Lambda CDM$ no es muy fácil sólo si la densidad es superior a la crítica, es decir cuando $\Omega > 1$

Si la densidad es la crítica $\Omega = 1$ o inferior a la crítica $\Omega < 1$ no hay ningún problema: El volumen del Universo es infinito.

Si la densidad es superior a la crítica, ver Tamaño del Universo Observable y del Universo en su totalidad

Saludos.