¿ Fue el Big Bang una concentración de energía ?

[Anaximandro22]

Si puede afirmarse que la materia es energía concentrada ,
como puede comprobarse al transformarse una pequeña parte de materia en energía como resultado de una explosión atómica ,

¿ Puede decirse que la concentración de energía en cantidad suficiente puede generar materia ?
Y si es así ,

¿ Fue el Big Bang una concentración enorme de energía que dio lugar a la materia primigenia que después constituiría el universo físico ?

[Julián]

Re: ¿ Fue el Big Bang una concentración de energía ?

¿ Fue el Big Bang una concentración enorme de energía que dio lugar a la materia primigenia que después constituiría el universo físico ?

Estas confundiendo las cosas.

El big bang es el comienzo del espacio tiempo. Así que ¿cómo puede haber concentración de energía si para que halla concentración tiene que haber espacio?

Además

La energía no es algo que exista sino es una magnitud que poseen las entidades físicas y que se conserva bajo cierta simetría (simetría de traslación temporal). Por lo que se conoce actualmente, las entidades físicas elementales son los campos, pero podemos decir que las partículas, cuerpos son entidades que tienen propiedades como la carga, la masa, el color, el momento, la energía, etc. Ninguna de esas cosas son por si mismas, es decir, no existe la carga eléctrica andando por ahi sino que existen partículas con carga eléctrica, y de la misma manera no hay energía andando por ahí sino partículas o campos con energía. ¿Se entiende?

Es por eso que para explicar momentos posteriores al big bang se habla del campo inflatón, el cual tiene energía(NO ES energía). Pero ir antes del big bang yo no me atravería, si lo podría responder me ganaría un premio nobel, primero por que estoy diciendo antes del big bang y ahi me estoy refiriendo al tiempo antes que halla tiempo

Puedes ver estos hilos donde se habla del tema

http://forum.lawebdefisica.com/threa...ght=antes+bang

Y otro además

Estás confundiendo materia con masa. La materia es un término viejo, como dije anteriormente las entidades fundamentales de todo son campos, los cuales fluctúan, tienen energía, carga, color, etc. Dependiendo de esas propiedades podemos hacer referencia a materia hadrónica, antimateria, materia oscura pero son términos ya coloquiales

Lo bueno es que tienes muchas cosas por aprender en un camino como la física que es apasionante. Y siempre habrá cosas por aprender.

[Anaximandro22]

Re: ¿ Fue el Big Bang una concentración de energía ?

En tu respuesta dices:

" ¿Cómo puede haber concentración de energía si para que haya concentración tiene que haber espacio?"

Tengo entendido que en la inflación cósmica primero el inflatón se expande ( era inflacionaria) y posteriormente , en la fase de recalentamiento o Big Bang se generan las partículas , no al contrario , como he creído entenderte cuando dices :

“Para explicar momentos posteriores al Big Bang se habla del campo inflatón el cual tiene energía ”.


La energía del inflatón proviene de sus deformaciones o fluctuaciones , por eso , efectivamente , el inflatón tiene energía , siendo la energía una deformación de campo .
Es esa la energía a la que me refiero cuando hago mi pregunta inicial y es en el inflatón donde sitúo dicha energía.


También dices: “ La energía no es algo que exista ,sino que es una magnitud que poseen las entidades fisicas”


Quiero decir al respecto que al hablar de energía del inflatrón , esta energía no está asociada a partículas porque aún no existen antes del Big Bang.
Es más : existen las partículas como resultado de la manifestación de esa energía que contiene el inflatón. Y es esa concentración de energía lo que da lugar al universo físico tras el Big Bang.
Es a lo que me estaba refiriendo con mi planteamiento.

En cuanto a que

“No hay energía andando por ahí sino partículas o campos de energía” ,

está el concepto de “energía de vacío” , existente incluso en ausencia de todo tipo de materia , lo que apoya lo dicho anteriormente sobre que la energía es una deformación de campo .




Por último ,referente a

“Estás confundiendo materia con masa” : de acuerdo que en física cuántica se habla de campos como entidades físicas fundamentales más que de masa , pero de toda la vida la definición de masa ha sido : “cantidad de materia”.

[Julián]

Re: ¿ Fue el Big Bang una concentración de energía ?

“No hay energía andando por ahí sino partículas o campos de energía” ,

está el concepto de “energía de vacío” , existente incluso en ausencia de todo tipo de materia , lo que apoya lo dicho anteriormente sobre que la energía es una deformación de campo .

Los campos están definidos en todo el espacio. Los campos cuánticos poseen energía cuantizada, no existe un valor de energía=0 para un campo cuántico. Por lo tanto no existe un valor nulo de energía.

Es decir, el concepto de energía de vacio se explica solo y exclusivamente con la teoría cuántica de campos. ¿Explica como es posible entender la energía del vacio sin la teoría cuántica de campos, con su teoría perturvativa?

https://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_state

Si entiendes inglés este video es extremadamente útil.

https://www.youtube.com/watch?v=Rh898Yr5YZ8

Veamos un poco la definición de energía. Si tomamos la definición de energía en TRE.

$\dst E = \sqrt{{m}^{2} {c}^{4} + {p}^{2} {c}^{2} }$

Tenemos pues que la energía total es la masa en reposo del sistema ("Cuerpo en estudio") y su energía cinética. La energía cinética es la energía que tienen los objetos debido a su movimiento. En TRE solo se trabaja con cuerpos macroscópicos. Por lo tanto la energía es función de la masa del sistema y la energía cinética.

Ahora en teoría cuántica tenemos el operador hamiltoniano. Que es el operador energía.

$\dst \hat{H}| \Psi (x,t)> = i \hbar \frac{\partial}{\partial t} | \Psi (x,t)> = - \frac{\hbar}{2 m} \Psi(x,t) + V(x,t) \Psi(x,t)$

Por lo tanto vemos como el operador energía aplica sobre una función de onda, es decir, una entidad física. La función de onda describe un electrón, proton, etc. o un conjunto de estos. Nuevamente vemos como la energía es un observable y un observable es una propiedad de sistema (partícula o sistema de partícula en estudio), con una cierta simetría.

Ahora en llendo más allá de la teoría cuántica, tenemos la teoría cuántica de campos. Es decir, dada la ecuación de onda de la mecánica cuántica, consideramos los términos relativistas para particulas de espin 1/2.

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Nuevamente se observa como el operador energía, es decir, el observable energía se aplica sobre una función de onda. Por lo tanto la energía al ser un observable es una propiedad. En este caso tenemos en cuenta la energía relativista.

A su vez si se agrega el campo electromagnético, tenemos pues:

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Por lo que no solamente tenemos el campo del electrón, protón, etc. sino que también el campo electromagnético. Y la energía sigue siendo un observable.

Por último tenemos la función langrangiana que permite reconocer la evolución temporal de un sistema. Existe una relación funcional entre el langrangiano y el hamiltoniano. Y la mecánica langrangiana es la base de la TCC. Nuevamente se observa que el langrangiano así como el hamiltoniano se aplican sobre campos, en densidades langrangianas muy complicadas que es necesario utilizar la teoría perturbativa.

¿Donde acaso vez que la energía no es un operador y por lo tanto una propiedad del sistema?

Y ni siquiera quiero preguntar ¿donde entra el bosson de Higgs en la definición de materia de toda la vida?