Divulgación Acerca del big bang

[AndresOrduna]

Hola, yo soy nuevo en este foro, y tengo una teoria acerca del universo y del infinito. Que es la siguiente:

Todos sabemos o suponemos que el universo esta en expancion gracias a la fuerza producida por el big bang hace mucho tiempo, pero en algun momento esa fuerza dejara de empujar al los astros en el espacio dejando que se atraigan por la accion de la gravedad y se conglomeren en una enorme masa de nuevo.

Y hasi surge otra teoria en la que este big bang ocurrio, y ocurrira por siempre en el siclo del infinito.

Pero si podemos descubrir lo que ocurrio antes del big bang, podremos saber el futuro del universo. ¿si me explico?

[arreldepi]

Re: Acerca del big bang

en algun momento esa fuerza dejara de empujar al los astros en el espacio dejando que se atraigan por la accion de la gravedad y se conglomeren en una enorme masa de nuevo.

Hola, de momento esto que dices parece poco probable ya que, además de estar en expansión, está en expansión acelerada, eso es debido a una energía, denominada energía oscura.

Osea que, a no ser que ésta energía desaparezca, y al cabo de mucho tiempo la expansión se frene, el Universo tiene más pinta de tener una muerte térmica o un "gran desgarre" que un Big Crunch que es lo que propones.

Un saludo!

[pod]

Re: Acerca del big bang

Esto que dices no es nada nuevo, es más, es muy antiguo. Es algo similar a tirar una piedra al aire. Sabemos que si la tiramos con poca velocidad, volverá a caer. Si la tiramos con una velocidad superior a la de escape (unos 11km/s), entonces escapará de la gravedad de la tierra.

Pues bien, si la velocidad inicial de la expansión fue mayor que cierta cantidad, entonces el universo nunca volverá a colapsar. Si fue menor, ocurrirá lo que tú comentas. Pues bien, todas las mediciones hasta ahora indican que la velocidad inicial fue justo la necesaria para que nunca vuelva a colapsar. Es decir, tu teoría hace años que está descartada por las mediciones experimentales.

Además, como apunta arreldepi, no hace muchos años se desciburió que existe una energía oscura que está impulsando la expansión aún más, por lo que de hecho ahora es una expansión acelerada.

[C1945]

Re: Acerca del big bang

[FONT=Verdana]Leyendo el hilo “[FONT=Verdana]Acerca del Big Bang” me vuelvo a confundir con el siguiente tema:[/FONT][/FONT]

[FONT=Verdana]AndrésOrsuna dice “el universo esta en expansión gracias a la fuerza producida por el Big Bang”, es decir que el Big Bang aportó al universo energía cinética que según sea mucha o poca hará que continúe expandiéndose o se contraiga a futuro. [/FONT]
[FONT=Verdana]Pero también han dicho que la expansión del universo se debe al efecto del “factor de escala” que no aporta energía. ¿Las galaxias se alejan por energía cinética o por el factor de escala? Me suena a contradicción.[/FONT]
[FONT=Verdana]Seguramente dirán que la energía se aportó en el período de “inflación”, donde las leyes de la naturaleza tal como las conocemos no se cumplían.[/FONT]
[FONT=Verdana]Además el universo está en expansión acelerada, debido a una energía, denominada energía oscura. Entonces para acelerar el universo se requiere energía, cuando simplemente haciendo variar el factor de escala en función del tiempo tendríamos el efecto observado sin aporte de energía ni energías oscuras desconocidas.[/FONT]

[FONT=Verdana]Pod tiene paciencia y explícalo una vez más.[/FONT]

[arreldepi]

Re: Acerca del big bang

[FONT=Verdana]Leyendo el hilo “[FONT=Verdana]Acerca del Big Bang” me vuelvo a confundir con el siguiente tema:[/FONT][/FONT]

[FONT=Verdana]AndrésOrsuna dice “el universo esta en expansión gracias a la fuerza producida por el Big Bang”, es decir que el Big Bang aportó al universo energía cinética que según sea mucha o poca hará que continúe expandiéndose o se contraiga a futuro. [/FONT]
[FONT=Verdana]Pero también han dicho que la expansión del universo se debe al efecto del “factor de escala” que no aporta energía. ¿Las galaxias se alejan por energía cinética o por el factor de escala? Me suena a contradicción.[/FONT]
[FONT=Verdana]Seguramente dirán que la energía se aportó en el período de “inflación”, donde las leyes de la naturaleza tal como las conocemos no se cumplían.[/FONT]
[FONT=Verdana]Además el universo está en expansión acelerada, debido a una energía, denominada energía oscura. Entonces para acelerar el universo se requiere energía, cuando simplemente haciendo variar el factor de escala en función del tiempo tendríamos el efecto observado sin aporte de energía ni energías oscuras desconocidas.[/FONT]

[FONT=Verdana]Pod tiene paciencia y explícalo una vez más.[/FONT]

Hola,

El factor de escala no interviene en que el universo se expanda o no, lo único que hace es decirnos si el universo se está expandiendo, se está contrayendo, o hace cualquiera de las dos cosas con aceleración. El factor de escala tan sólo es una función a(t).
Por tanto, no es un valor que podamos modificar como queramos, sino que viene dado por lo que suceda. O sea, que la aceleración de la expansión no viene dada por el valor del factor de escala, sino que viene reflejada en éste, es decir, sabemos que se expande por los valores que toma, pero lo que hace que se acelere es la energía oscura.

No sé si hay algún error en lo que he dicho, por si acaso, espera a que alguien más comente, ok?


Un saludo!

[pod]

Re: Acerca del big bang

AndrésOrsuna dice “el universo esta en expansión gracias a la fuerza producida por el Big Bang”, es decir que el Big Bang aportó al universo energía cinética que según sea mucha o poca hará que continúe expandiéndose o se contraiga a futuro.

Primero, la expansión no comporta energía cinética, por que en realidad nada se mueve, las galaxias están quietecitas y lo que se expande es el espacio entre ellas.

Pero en realidad, hablar de energía en relatividad general es muy peliagudo, ya que no hay una formulación de la energía que sea plenamente satisfactoria en relatividad Así que hacer el análisis en estos términos es peliagudo.

Lo que si podemos decir es que la expansión es una condición inicial. En el fondo, las leyes de la relatividad son parecidas a la propia ley de Newton, es decir, ecuaciones diferenciales que determinan la evolución de los parámetros. Y en cualquier ecuación diferencial hacen falta condiciones iniciales. En nuestro caso, tenemos que la condición inicial es que hay expansión.

Y no puede ser de otro modo, ya que tenemos un teorema (de Hawking) que dice que la RG implica que el universo tubo una singularidad inicial. Y la única forma de salir de la singularidad es estar en expansión.

En cuanto tengamos una teoría capaz de resolver la singularidad, podremos hablar con más propiedad de por qué el universo empezó a expandirse.

Pero también han dicho que la expansión del universo se debe al efecto del “factor de escala” que no aporta energía. ¿Las galaxias se alejan por energía cinética o por el factor de escala? Me suena a contradicción.

El factor de escala es la herramienta matemática que usamos para describir cuanto se ha expandido el universo. Por ejemplo, si vemos que el universo ha doblado su tamaño en los últimos t años, entonces sabemos que $a(t_\text{ahora}) = 2 a(t_\text{ahora} - t)$. No es una "causa en sí".

Seguramente dirán que la energía se aportó en el período de “inflación”, donde las leyes de la naturaleza tal como las conocemos no se cumplían.

Lo dudo, puede haber expansión sin inflación. De hecho, la inflación es algo que se introdujo hace relativamente poco, una modificación en las fases iniciales de la expansión. Pero hasta no hace mucho, creíamos que la expansión había sido siempre desacelerada.

Por tanto, no es un valor que podamos modificar como queramos, sino que viene dado por lo que suceda. O sea, que la aceleración de la expansión no viene dada por el valor del factor de escala, sino que viene reflejada en éste, es decir, sabemos que se expande por los valores que toma, pero lo que hace que se acelere es la energía oscura.

El factor de escala sale como solución a las ecuaciones diferenciales que comentaba al principio; dependiendo del tipo de contenido que tenga el universo. En efecto, si la componente dominante es del tipo energía oscura, la expansión es acelerada. Pero yo creo que la pregunta es acerca de la expansión en general, no sólo la acelerada actualmente.

[Afisionado]

Re: Acerca del big bang

¿Hay alguna teoría o elucubración que proponga que el universo no se expande sino que lo que hay dentro se está, digamos, encogiendo?
P.d.: Mi mensaje número 100 no podía ser de otro estilo

[alshain]

Re: Acerca del big bang

En principio hay que notar que cinemáticamente existe una equivalencia entre un espacio en expansión con metros o estándares de medida (materiales) constantes y un espacio estático con metros materiales en contracción. No obstante, la dinámica no es la misma. La relatividad general sólo proporciona una dinámica para explicar el primer fenómeno y no incluye una equivalencia dinámica entre ambas situaciones. Existen teorías de gravitación (teorías escalar-tensor) que sí incluyen ambas descripciones y las tratan como equivalentes tanto cinemática como dinámicamente. Una de esas propuestas era la cosmología de Fred Hoyle y Jayant Narkilar. No recuerdo los detalles pero necesariamente esa propuesta también modificaba algo la relatividad general. En definitiva, creo que todo eso choca un poco contra el éxito de la relatividad general hoy en día.

Un saludo.

[Afisionado]

Re: Acerca del big bang

Gracias Alshain. Creo que llegué a esa idea al pensar que en el transcurrir del tiempo no solamente el espacio se expande sino que además los elementos que conforman la materia evolucionan de menos a más pesados, dando la impresión de que a partir del huevo energético condensado inicial del big bang, va naciendo progresivamente tanto el espacio-tiempo como la materia. Sin embargo, intuitivamente, al pensar en la materia transformándose en energía, la idea es que una fracción minúscula de aquella da lugar a una gran porción de ésta...

De ahí la divagación.

[Angelucho]

Re: Acerca del big bang

Has dicho bien cuando utilizas la palabra "elucubración" porque eso es lo que son todas las teorias sobre el Big Bang y posteriores: meras conjeturas. Para que tengas un poco en qué pensar, y que te sea novedoso, te paso estas preguntas que hay por ahí en un librito menor.

[FONT=Times New Roman]Según la teoría del Big Bang, el tiempo y el universo se crearon a la vez en el instante del gran estallido.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Por otra parte, es indudable, que todos consideramos al transcurso del tiempo como el responsable de la evolución de todo cuanto existe en el universo.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Eso nos impide creer en un universo donde no transcurriese el tiempo, ni, alternativamente, que hubiese tiempo donde no existiese el universo. [/FONT]

[FONT=Times New Roman]Considerando lo anterior, y puesto que la citada teoría concede al universo un movimiento de carácter expansivo y una cierta velocidad en su expansión, es inevitable concluir que el tiempo poseerá a su vez esas mismas características, por lo que las fronteras de ambos deberían ser comunes.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Ante esta breve exposición, inevitablemente surge una pregunta: [/FONT]

[FONT=Times New Roman]¿Puede una mente lógica, considerar como verdadero y científico, que el tiempo tenga unas características de movimiento expansivo y velocidad iguales a las que tiene el universo, y que los límites de ambos sean exactamente coincidentes?[/FONT]

[ookaminoki]

Re: Acerca del big bang

Particularmente y quizas hablando desde un punto de vista poco matematico y fisico pienso que el tiempo no existe, al menos no como la dimension que se tiende a interpretar que es hoy en dia...para mi el tiempo es la forma que tiene la mente humana de interpretar los cambios que se producen en las diferentes dimensiones que hay en el universo y por tanto no deberia de ser una dimension por si misma...

Quizas eso si, y por si ando confundido, quizas alguien deberia explicarme que se entiende en fisica por una "dimension", aunque supongo que eso seria salirse un poco del tema del post y habria que crear alguno nuevo donde ademas se planteara si es posible y alguien lo ha echo un modelo matematico que explique si es posible y como seria el universo sin tiempo

[chap]

Re: Acerca del big bang

Hola a todos. Para ookaminoki : Desde el punto de vista metodológico (método que la ciencia usa para estudiar algo) las dimensiones quedan definidas al especificar el objeto de estudio. Vamos de a poco. ¿Cuál es el objeto de estudio de la física? ¿Está especificado y bien definido? Implícitamente sí, aunque nos costaría mucho esfuerzo encontrar a alguien que redacte una definición verbal de ese objeto de estudio, que es bastante amplio, pues en principio abarca todos los acontecimientos observables. Hay términos matemáticos que aparecen solamente en la formulación específica de un tipo de fenómenos. Y hay términos que aparecen en las formulaciones de todos los tipos. De estos últimos nunca te salvas, formules lo que formulares. Hasta las primeras publicaciones de Einstein la comunidad científica suponía que las tres coordenadas espaciales y el tiempo eran los cuatro términos ineludibles. La física admitía por aquellos días cuatro dimensiones que formaban el marco general de todo lo que se formulase. Ahora tenemos grupos de científicos que intentan escribir grandes teorías unificadoras. Y con los métodos que usan parece que no lo lograrían sin admitir 10 u 11 dimensiones. Ya sé que es algo parecido a que tu padre te pregunte ¿me envias 4 emails aprovechando que estás en internet?, le dices que sí y después comienza a pedirte más mails hasta llegar a 11 . Te fastidias con razón. Pero las 7 dimensiones agregadas para llegar a 11 no son más criticables, ni menos, que las 4 anteriores. ¿Qué garantía tenemos de acertar cuando definimos el tiempo a conveniencia y cuando mezclamos geometría con álgebra para atribuirle dimensiones al espacio? Obviamente si la probabilidad de desacertar fuese 1/4 , al usar 4 dimensiones necesitarás a lo sumo corregir una y al usar 11 dimensiones tal vez tengas que redefinir y corregir varias más. Todo se complica, pero con el mismo grado de legitimidad o ilegitimidad que en el caso tetradimensional. Mi mejor saludo.

[polonio]

Re: Acerca del big bang

Has dicho bien cuando utilizas la palabra "elucubración" porque eso es lo que son todas las teorias sobre el Big Bang y posteriores: meras conjeturas. Para que tengas un poco en qué pensar, y que te sea novedoso, te paso estas preguntas que hay por ahí en un librito menor.

¿Qué "librito"? Cuando cites algo, hazlo bien y meciona la fuente, por favor.

[ookaminoki]

Re: Acerca del big bang

[FONT=Times New Roman]Por otra parte, es indudable, que todos consideramos al transcurso del tiempo como el responsable de la evolución de todo cuanto existe en el universo.

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[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Mas que el responsable yo lo definiria como "un cuantificador" , el tiempo no hace la evolucion, la medimos y valoramos en funcion del tiempo[/FONT]

[FONT=Times New Roman]

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[FONT=Times New Roman]Eso nos impide creer en un universo donde no transcurriese el tiempo, ni, alternativamente, que hubiese tiempo donde no existiese el universo. .

[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Mas bien el concepto de infinito y atemporal es demasiado abstracto para nuestra mente[/FONT]

[FONT=Times New Roman]

[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Considerando lo anterior, y puesto que la citada teoría concede al universo un movimiento de carácter expansivo y una cierta velocidad en su expansión, es inevitable concluir que el tiempo poseerá a su vez esas mismas características, por lo que las fronteras de ambos deberían ser comunes.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Ante esta breve exposición, inevitablemente surge una pregunta: [/FONT]

[FONT=Times New Roman]¿Puede una mente lógica, considerar como verdadero y científico, que el tiempo tenga unas características de movimiento expansivo y velocidad iguales a las que tiene el universo, y que los límites de ambos sean exactamente coincidentes?[/FONT]

el tiempo no tiene movimiento ni velocidad, esto son propiedades que se miden en funcion del tiempo

[pod]

Re: Acerca del big bang

Has dicho bien cuando utilizas la palabra "elucubración" porque eso es lo que son todas las teorias sobre el Big Bang y posteriores: meras conjeturas.

Dejan de ser elucubraciones en el momento en que son capaces de producir predicciones que uno después puede comprobar experimentalmente y se demuestra que la predicción era correcta. Sí, hay predicciones de la teoría del big bang caliente que se han conseguido demostrar de forma espectacular en los observatorios. Por ejemplo, la abundancia de los diferentes isótopos (bariogénesis), la existencia de la radiación de fondo, y la formación de estructura (hoy en día hay simulaciones que dan como resultado un universo con una estructura muy similar al nuestro, así que se puede considerar una predicción confirmada).

Para que tengas un poco en qué pensar, y que te sea novedoso, te paso estas preguntas que hay por ahí en un librito menor.

No sé porque, pero me huelo que después te descolgarás con el nombre del autor y será alguien conocido. En cualquier caso, que esté escrito en un libro, incluso si lo ha escrito alguien famoso, no asegura su corrección o que las palabras elegidas sean las idóneas. Yo en particular, tengo las siguientes objeciones.

[FONT=Times New Roman]Según la teoría del Big Bang, el tiempo y el universo se crearon a la vez en el instante del gran estallido.[/FONT]

En cierto sentido esto es correcto. Pero lo estrictamente correcto sería decir que, en virtud del teorema de la singularidad inicial de Hawking, la teoría del big bang caliente implica que las leyes de la física que describen la realidad (incluido el espacio y el tiempo) eran diferentes en los instantes iniciales (entendidos como tales todo lo que va antes de los $10^{-43}$s). O, resumido, podríamos decir que el espacio-tiempo es como lo entendemos ahora a partir de ese instante, lo cual no quiere decir que antes no existía (que no lo sabemos, por que nuestras leyes no son capaces de retroceder más).

[FONT=Times New Roman]Por otra parte, es indudable, que todos consideramos al transcurso del tiempo como el responsable de la evolución de todo cuanto existe en el universo.[/FONT]

De nuevo, me parece una elección de palabras bastante cutre. Si nos tomamos demasiado en serio esta frase, uno podría culpar al tiempo de cualquier cambio que se produzca. Sin duda, eso cambiaría las sentencias de culpabilidad...

[FONT=Times New Roman]Considerando lo anterior, y puesto que la citada teoría concede al universo un movimiento de carácter expansivo y una cierta velocidad en su expansión, es inevitable concluir que el tiempo poseerá a su vez esas mismas características, por lo que las fronteras de ambos deberían ser comunes.[/FONT]

El primer error, la expansión no es un movimiento. Creo que ya se ha explicado miles de veces. Las galaxias están quietecitas, simplemente cambia la distancia entre ellas. Pero nada se mueve.

Como no es un movimiento, tampoco tiene asociada una velocidad.

La última frase... no creo que se acabe de deducir de las anteriores. Además, de hecho contradice las observaciones actuales: todo parece apuntar que el espacio no tiene ningún limite, pero el tiempo sí (en el pasado, el big bang es una frontera en el tiempo).

[FONT=Times New Roman]¿Puede una mente lógica, considerar como verdadero y científico, que el tiempo tenga unas características de movimiento expansivo y velocidad iguales a las que tiene el universo, y que los límites de ambos sean exactamente coincidentes?[/FONT]

En Física, suponemos que la realidad es independiente de la mente humana, así que esto no es Física, y por lo tanto irrelevante en esta discusión y en esta web.

Particularmente y quizas hablando desde un punto de vista poco matematico y fisico pienso que el tiempo no existe, al menos no como la dimension que se tiende a interpretar que es hoy en dia...para mi el tiempo es la forma que tiene la mente humana de interpretar los cambios que se producen en las diferentes dimensiones que hay en el universo y por tanto no deberia de ser una dimension por si misma...

Pues vamos mal si no existe. ¿Ahora como sabré a que hora tengo que llegar a mi cita? ¡Vaya!

Quizas eso si, y por si ando confundido, quizas alguien deberia explicarme que se entiende en fisica por una "dimension", aunque supongo que eso seria salirse un poco del tema del post y habria que crear alguno nuevo donde ademas se planteara si es posible y alguien lo ha echo un modelo matematico que explique si es posible y como seria el universo sin tiempo

Ciertamente, este no es el hilo. Si te interesa, siempre puedes abrir otro y preguntar. Aunque creo que ya hay otros hilos donde se pregunta.