Tamaño del Universo Observable y del Universo en su totalidad

[Jaime Rudas]

Y cual es la alternativa a la inflación en un universo infinito? No habría campos cuánticos,solo energía y espaciotiempo?

Según entendí, las hipótesis más aceptadas son que el universo inició en una fluctuación cuántica seguida de la inflación. Aunque estas dos hipótesis (fluctuación + inflación) son las más aceptadas, se siguen considerando hipótesis, no teorías comprobadas. De hecho, hay científicos de renombre que no las aceptan, como Penrose, quien propone la cosmología cíclica conforme sin inflación.

[Richard R Richard]

Y cual es la alternativa a la inflación en un universo infinito? No habría campos cuánticos,solo energía y espaciotiempo?

[Jaime Rudas]

El ínclito divulgador Francis Villatoro comenta:

"[...] si el universo surgió de una fluctuación cuántica en un falso vacío primordial tiene que ser finito (su energía total debe ser finita), pero esto es sólo una hipótesis."

A este respecto, parece que, en el chat del último episodio de Coffee break, señal y ruido (escuchar desde 2:37:40), Francis anotó lo siguiente:

«Si aceptas que el universo es infinito, debes rechazar la teoría de la inflación. Otra cosa es que el preuniverso, el falso vacío preinflacionario, sea infinito: ahí ya no habría restricción».

[Alriga]

... mis conocimientos son mínimos ...

Hola Jarabo80, si estás interesado en Cosmología como parece evidente, lo mejor que puedes hacer para empezar desde "tus conocimientos mínimos" es leer el libro Los Tres Primeros Minutos Del Universo cuyo autor es el Premio Nobel de Física Steven Weinberg. Puedes comprarlo, (es barato), o conseguirlo prestado en una Biblioteca.

El libro es una obra maestra de la divulgación, y en él figuran explicados de forma asequible y progresiva para no expertos todos los temas de Cosmología que te interesan. No te arrepentirás de tenerlo y conforme lo vayas leyendo, las dudas que te vayan surgiendo puedes consultarlas aquí en La web de Física.

Saludos.

[Jarabo80]

Si tambien es psible pero mis conocimientos son minimos y no llego a mas

[Jaime Rudas]

Por eso digo que sea finito con posiblidad de expandirse eternamente

Por supuesto que es posible que el universo sea finito y se expanda, pero también es posible que sea infinito y se expanda.

[Jarabo80]

Por eso digo que sea finito con posiblidad de expandirse eternamente

[Richard R Richard]

por ejemplo 2 galaxias que se alejan es porque entre ellas se crea espacio nuevo y se separan. Es correcto?

Si, que se esten alejando puede deberse a dos causas

Velocidad peculiar https://en.wikipedia.org/wiki/Peculiar_velocity
Velocidad o tasa de recesión https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de...-Lema%C3%AEtre

Pero aun asi creo que seria finito con posibilidad de expansión eterna si la naturaleza de la energía oscura y otros factores no lo impiden

Una cosa es que el universo sea finito y otra que tenga limites, si el universo tiene curvatura mayor a 1 entonces es posible establecer una geodésica que parta de un punto y siguiendo la trayectoria mas recta de ese espacio , vuelva en algún momento al punto de partida, así sabríamos que es finito, pero no le hemos encontrado un limite, el principio cosmológico permanece intacto.
En cambio si tiene limites , adios principio cosmológico, y todas la derivaciones aceptadas de este.

si la curvatura es menor a uno sabriamos que es infinito y sin limites, pero si es 1 como todo indica, no se puede saber.

[Jarabo80]

No me he leido todo el hilo y por desgracia no todo lo entiendo y lo intento. Lo siento y gracias

Por lo visto en documentale y otras fuentes entiendo que...
por ejemplo 2 galaxias que se alejan es porque entre ellas se crea espacio nuevo y se separan. Es correcto? Pero aun asi creo que seria finito con posibilidad de expansion eterna si la naturaleza de la energia oscura y otros factores no lo impiden

[Richard R Richard]

Si se expande o crece debe de ser finito, ya que al infinito no se llega o se es o no ya que infinito mas 1 no tiene cabida.

Creería que no te has leído todo el hilo, Jarabo 80 Expandir significa que dados dos puntos cualesquiera del espacio tiempo, su distancia crece a medida que pasa el tiempo, intuitivamente diríamos que los objetos que se ubiquen estos puntos tienen velocidad relativa, pero se ha demostrado que no la tienen respecto a los objetos que los rodean, es entonces el espacio el que crece. Pero esto no tiene nada que ver con respecto a que hay una infinidad de puntos en linea equidistantes uno del siguiente, y que la linea siga hasta el infinito con respecto a que el espacio entre los puntos crezca a medida que pasa el tiempo...

Si tuvo un inicio algo que no esta del todo claro tampoco puede ser infinito por la misma razon, tal vez el espacio que pueda abarcar expandiendose si sea infinito y tal vez para toda la eternidad pero eternidad e infinito son cosas distintas.
infinito ni nace ni crece.
Eterno si puede tener un inicio pero sin fin.

Bueno muchos de estos términos son definiciones filosóficas, que en este foro no corresponde analizar, solo te digo que, puedes pensar al universo primitivo como, algo homogéneo probablemente, que de pronto en todos lados y no se sabe si al mismo tiempo comenzó a expandirse a velocidades superiores a la de la luz( esto no viola la relatividad, la tasa de expansión no es una velocidad) lo que estaba separado allí 0.78mm en ese momento hoy lo está a 93000 Millones de años luz de separación en solo 13700 millones de años de vida del universo. Pero nada sabemos que había en los siguientes 0.78mm contiguos y mas allá, que hoy serían los siguientes 93000 millones de años luz, todo indica que tendrían las mismas propiedades que vemos en nuestro universo observable, solo que tecnológicamente es imposible llegar hasta allí para comprobarlo.

Asumimos que anterior al big bang no existia nada.

Pues algo había , , un campo que pudo fluctuar, es lo que se cree había...

Asumimos que anterior al big bang no existia nada.

Pero seria posible que si hubiera un espacio predispuesto?, me explico:
con el tiempo suficiente nuestro universo esta destinado a la existencia de agujeros negros solamente [/quote]

Mmmmmm tiene algo de cierto pero me suena raro como lo expresas, que teoría lo dice?, la del big rip? que yo sepa esa teoría dice que si la expansión acelera en función del tiempo, todo se terminara desgarrando, materia y agujeros negros, probablemente los AN sobrevivan mas tiempo, pero no necesariamente toda la materia y la radiación terminará dentro de ellos.

y cuando no quede materia y solo quede vacío o las propiedades del mismo universo como el campo de higgs que le sucedería o como pudiera comportarse el mismo.

El campo de higgs existe en toda la extensión del universo con independencia de la existencia de la materia, ya que existen otras partículas con masa que no las consideramos como materia ordinaria. Es decir aún en ausencia de fermiones, existen los leptones con masa y con ellos no puedes formar átomos.

Bien con unos conocimientos muy pobres como los mios me planteo si fuera posible antes del big bang.
es posible que lo que le sucede a la materia en lo mas profundo de un agujero negro impulse a un multiverso por asi decirlo y accionar el mecanismo de gravedad y transformación y expansión de un nuevo universo? Nuestro universo esta compuestos de ingredientes individuales que interaccionan y se convierten. Tal vez pudieran existir dichos ingredientes de forma aislada en un punto neutral como la materia en un agujero negro y un universo vacío de materia?
gracias no quiero se pseudocientifico

Son demasiadas elucubraciones teóricas que, sin ofender, creo carecen de asidero científico, te recomiendo la lectura pausada, del foro de relatividad y cosmología, como lo he hecho yo hace 5 años, que también cuando iniciado me traje todo el bagaje de preguntas, pero de a poco, fui viendo, que la teorías y modelos cuadran, que las matemáticas nos sirven para probar y medir, y que de un modo u otro todo encaja.

Pero claro no soy yo ni nadie aquí en especial, será quien dome tu curiosidad, saciate y de lo que queden dudas charlamos.

[Jarabo80]

mi postura es que el universo es
finito por la siguiente razon.
Si se expande o crece debe de ser finito, ya que al infinito no se llega o se es o no ya que infinito mas 1 no tiene cabida. Si tuvo un inicio algo que no esta del todo claro tampoco puede ser infinito por la misma razon, tal vez el espacio que pueda abarcar expandiendose si sea infinito y tal vez para toda la eternidad pero eternidad e infinito son cosas distintas.
infinito ni nace ni crece.
Eterno si puede tener un inicio pero sin fin.
Asumimos que anterior al big bang no existia nada. Pero seria posible que si hubiera un espacio predispuesto?, me explico:
con el tiempo suficiente nuestro universo esta destinado a la existencia de agujeros negros solamente y cuando no quede materia y solo quede vacio o las propiedades del mismo universo como el campo de higgs que le sucederia o como pudiera comportarse el mismo. Bien con unos conocimientos muy pobres como los mios me planteo si fuera posible antes del big bang.
es posible que lo que le sucede a la materia en lo mas profundo de un agujero negro impulse a un multiverso por asi decirlo y accionar el mecanismo de gravedad y transformacion y expansion de un nuevo universo? Nuestro universo esta compuestos de ingredientes individuales que interaccionan y se convierten. Talvez pudieran existir dichos ingredientes de forma aislada en un punto neutral como la materia en un agujero negro y un universo vacio de materia?
gracias no quiero se pseudocientifico

[Jaime Rudas]

Bueno, pero han teorizado un como o un porque debería ser así?

Sí, por ejemplo, Alan Guth aquí o Andrei Linde aquí lo explican.

Si si , si el espacio tiempo es previo a la existencia del campo inflatón, todo tendría cierta lógica comprensible,

Lo que no tiene lógica a mi parecer, es que se diga que el universo tuvo si inicio previo al espaciotiempo debido a la fluctuación cuántica de un falso vacío

Creo entender que no consideras lógico hablar de fluctuaciones cuánticas antes de que existiera el espacio tiempo. Si es esto, creo que la respuesta está en que esa fluctuación cuántica habría ocurrido en un ámbito espacio temporal diferente al que se creó en el big bang. O sea, en un ámbito espacio temporal diferente al 'nuestro'.

El de Weip la verdad es que no he sido capaz de entenderlo.Sobrepasa por mucho mi capacidad. Pero también se agradece

Confieso que también sobrepasa mi capacidad, pero, a riesgo de decir una torpeza, creo entender lo siguiente: así como la superficie de un cilindro (que es un espacio bidimensional plano) la podemos concebir, en un espacio tridimensional, como 'curvado' y con una dimensión finita y la otra, infinita; en forma análoga, un espacio tiempo de cuatro dimensiones con las tres dimensiones espaciales finitas (o sea, cerrado) y la temporal, infinita hacia el futuro; podría verse, en un espacio de cinco dimensiones, como abierto espacialmente (o sea, infinito) y finito temporalmente.

Pero me pasa con ellas lo que creo que plantea Richard: al final uno se queda con la impresión de que falta algo. Y ése algo que falta, también me parece que se acaba llegando de una manera un tanto forzada dentro de la teoría. Y que sigue sin responder a la misma pregunta recurrente de siempre: de dónde salió ése algo.

Pero, por supuesto, así es como funciona la ciencia: nunca llegaremos al final de camino; siempre habrá situaciones límite sin resolver. Hay que tener en cuenta que sobre este tema no existen todavía teorías completas, sino hipótesis, conjeturas y especulaciones.

[Pola]

Decía que se agradece la respuesta de Weip, es porque aunque no la entienda, muestra que teóricamente existen otras posibilidades.

Pero me pasa con ellas lo que creo que plantea Richard: al final uno se queda con la impresión de que falta algo. Y ése algo que falta, también me parece que se acaba llegando de una manera un tanto forzada dentro de la teoría. Y que sigue sin responder a la misma pregunta recurrente de siempre: de dónde salió ése algo.

La única respuesta que parece sensata es: existe desde siempre. Lo que recuerda la frase bíblica de: Yo Soy el que Soy. Es decir:el que existe desde siempre por si mismo.

[Richard R Richard]

Es que cuando te venía leyendo , venía pensando en

Ahora la pregunta es ¿y de dónde ha salido ese universo madre? Pues no se sabe porque viene dado.

Bueno, pero han teorizado un como o un porque debería ser así?

No sé si con esto ves más claro lo del $dx$.

Si si , si el espacio tiempo es previo a la existencia del campo inflatón, todo tendría cierta lógica comprensible,

Lo que no tiene lógica a mi parecer, es que se diga que el universo tuvo si inicio previo al espaciotiempo debido a la fluctuación cuántica de un falso vacío...

[Weip]

Hola de nuevo.

El de Weip la verdad es que no he sido capaz de entenderlo.Sobrepasa por mucho mi capacidad. Pero también se agradece

Me disculpo por ello pero tampoco tenía otra opción, si diera pocos detalles explicaría lo mismo que Alan Guth en el vídeo pero peor. En todo caso no creo que sea algo relevante para tu pregunta inicial así que bueno, puedes obviar mi mensaje si quieres.

Cuando dicen falso vacío es entendible desde el punto de vista que para existir la susodicha fluctuación, existía previamente un campo el cual podría fluctuar. Bien.

Pero según entiendo la cuántica dice que la probabilidad encontrar dicha fluctuación es algo así

$\dst\int\limits_{-\infty}^{\infty} f^2(x)dx = P$

donde P es la probabilidad del suceso.$f(x)$la función de densidad de probabilidad que surja de la teoría.

Pero algo raro sucede, o no he entendido la cronología de los eventos, en que momento se crea el espaciotiempo???(lo ya contado no cuadra)., Porque evidentemente ese dx representa espacio o tiempo, luego como puede haber un campo si no hay espacio previo y/o tampoco tiempo.
Bueno así las cosas, esos limites de integración surgen de considerar todo el "universo" que aún no existe...Como hablar de campo que se extiende por el universo que no tiene dimensiones...
Entonces o es evidente la contradicción o realmente no entiendo nada. Por eso mi comentario a todos esos temas debería ser un simple cric cric,...cric cric... hasta me sepa mejor de que va la cosa.

La primera vez que comenté por aquí no había leído todo el hilo y pues, bueno, ahora lo he hecho. Sobre lo que dices aquí has de pensar que cuando se habla de falso vacío se está hablando de un falso vacío de un campo (en este caso el campo del inflatón) que está definido en el espaciotiempo. Es decir, tu tienes un "universo madre" en inflación y a través de las fluctuaciones cuánticas del campo se puede generar una burbuja que será un nuevo universo con una geometría que no tiene porqué ser la del universo madre y que es el nuestro supuestamente. Entonces aún cuándo no hay ninguna burbuja puedes hablar de espacio y de tiempo sin problemas en el universo madre, y medir longitudes, áreas, volúmenes, probabilidades o lo que quieras usando los $dx$ como lo harías en nuestro universo (teniendo en cuenta las posibles diferencias geométricas que comentaba antes). Ahora la pregunta es ¿y de dónde ha salido ese universo madre? Pues no se sabe porque viene dado.

No sé si con esto ves más claro lo del $dx$.