Divulgación Inconstante de Hubble

[C1945]

[FONT=Times New Roman]Puse este título para que llame la atención, no porque esté totalmente convencido.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respecto de la constante de Hubble:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]- Datos provistos por ALSHAIN el 07/08:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Quinto año del WMAP.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Ho = 70,1 +/- 1,3 Km/seg/Mpc, error relativo del 1,85 %[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Entre 68,8 / 70,1 / 71,4 Km/seg/Mpc[/FONT]

[FONT=Times New Roman]- Datos provistos por POD el 11/09:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Según los datos de cinco años de WMAP[/FONT]
[FONT=Times New Roman]71,9 +/- 2,6 Km/seg/Mpc, error relativo del 3,6 %[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Entre 69,3 / 71,9 / 74,5 Km/seg/Mpc[/FONT]

[FONT=Times New Roman]- Ultimas mediciones con el telescopio Hubble del 05/09 sacadas [/FONT]
[FONT=Times New Roman]de www.astronomiahoy.com[/FONT]
[FONT=Times New Roman]74,2 +/- 2,6 Km/seg/Mpc, error relativo 3,5 %[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Entre 70,6 / 74,2 / 77,8 Km/seg/Mpc[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Parece que sigue habiendo incertidumbre en el valor de la constante de Hubble y también en la determinación del margen de error, basta ver los datos[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Todos estos valores surgen de observaciones de galaxias relativamente cercanas, 3000 millones de años luz o menos.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Se que se ha medido la velocidad de recesión y la distancia de galaxias tempranas que están hasta 9000 millones de años luz pero no pude obtener ni el dato ni el error de la medición. Si alguien lo puede proporcionar mejoraríamos el análisis.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]El fondo de microondas se aleja a velocidades cercanas a la de la luz, de allí la temperatura que se le mide, pero la distancia a la que está o el tiempo que hace que ocurrió solo se estima con una relación lineal entre distancia y velocidad de recesión.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Con lo cual la información que se tiene corresponde a una primera parte de la relación velocidad de recesión y distancia de galaxias con un error relativamente bajo, una segunda parte con errores bastante mayores y una última parte desconocida, solo estimada.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]También se ha determinado que el universo está acelerando su expansión desde los últimos miles de millones de años, la causa de esto la encuentran en la energía oscura.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Por esta última razón, me parece obvio que la relación entre la distancia de las galaxias y la velocidad de recesión ya no se puede considerar como lineal.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]En un gráfico que represente la distancia en “x” y la velocidad en “y”, la primer parte de la curva, desde nosotros hasta las galaxias más cercanas, se puede aproximar con una recta y desde esas galaxias hasta las más lejana con otra de menor pendiente aunque con errores cada vez mayores, de allí en más quien sabe. [/FONT]

[FONT=Times New Roman]Se argumenta que una relación lineal es la única posible que produce una expansión homóloga del universo, es decir que no cambia la forma de las estructuras y que es compatible con una visión Copernicana (o principio de mediocridad) donde nuestra posición en el universo no es de particular importancia. Todos los observadores, en cualquier lugar del universo verán el mismo tipo de ley.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Si las observaciones demuestran que la relación no es lineal habrá que rever estos argumentos.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Si la representación la hiciéramos con otra ecuación distinta de la lineal, por ejemplo una del tipo A*(1-e^(-d/B)) con valores adecuados de A y B daría una diferencia del +/- 4,9 % respecto de la lineal en el rango de los primeros 5000 millones de años que aproximadamente coincide con los errores de las mediciones. Más allá de este tiempo las diferencias aumentan pero también aumentan los errores de las mediciones.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]No obstante la ecuación puede ser cualquier otra con rango de valides acotado.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Lo importante es que si la relación no es lineal muchos conceptos actuales deberán cambiar como por ejemplo la edad del universo.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]¿Cómo lo ven?[/FONT]

[Adosgel]

Re: Inconstante de Hubble

[FONT=Times New Roman]¿Cómo lo ven?[/FONT]

No soy persona de interesarme mucho en los datos cuantitativos, pero si los datos que has dado son auténticos, no es que me sorprendan las diferencias de estos; si no lo grandes que son los porcentajes de error. No porque creyese que estos fuesen menores; si no porque suponía que se creían menores en cosmología.
Los datos en sí, a mí no me dan muchas garantías, más teniendo en cuenta lo trascendentes que pueden ser en este caso unas diferencias mínimas.

Supongo que Alshain o algún otro puesto y actualizado en el tema podrán valorar todo esto adecuadamente.

Saludos.

[pod]

Re: Inconstante de Hubble

Supongo que no estás muy acostumbrado a mirar resultados experimentales. Todos estos datos son bastante compatibles, que por algo tienen su margen de error. Todos vienen a decir que está al rededor de 71-72.

No es que haya discrepancias en la "determinación del margen de error", sino que cada medición distinta lleva asociado su margen de error. Depende de la estadística, de los métodos utilizados. Si el método es muy bueno, el error será pequeño. El margen de error no es un valor fundamental que hay que medir, depende de tu método, tu instrumental y la calidad de los datos.

Por cierto, todo tu argumentación sobre que la distancia ya no debe ser considerada lineal y todo eso está muy bien. Lo que pasa es que es de sobra conocido. La ley de Hubble original (v = H d) es sólo una aproximación que sólo vale para distancias muy pequeñas. Y eso es así incluso en un universo sin aceleración. La medición de distancias en un espacio-tiempo curvo es muy complicada, nunca es lineal. Hay algunos posts de alshain antiguos donde lo explica muy bien.

Y sí, las observaciones demuestran que las fórmulas generales son las correctas, no la forma simplificada original.

[Jose D. Escobedo]

Re: Inconstante de Hubble

[FONT=Times New Roman]Puse este título para que llame la atención, no porque esté totalmente convencido.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respecto de la constante de Hubble:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]¿Cómo lo ven?[/FONT]

Solamente un comentario, este semestre decidi tomar una clase introductoria de cosmologia y lo primero que me dijeron era que "the Hubble parameter" no es una constante.

[Jose D. Escobedo]

Re: Inconstante de Hubble

The Hubble parameter esta definido por $\displaystyle H= \frac{\dot a}{a}$ y como el factor de escala "a" esta en funcion del tiempo y de como se expande el universo, es evidente que H no es una constante.

[pod]

Re: Inconstante de Hubble

Solamente un comentario, este semestre decidi tomar una clase introductoria de cosmologia y lo primero que me dijeron era que "the Hubble parameter" no es una constante.

The Hubble parameter esta definido por $\displaystyle H= \frac{\dot a}{a}$ y como el factor de escala "a" esta en funcion del tiempo y de como se expande el universo, es evidente que H no es una constante.

Sí, eso es correcto. El nombre es histórico, debido a que se descubrió como una proporcionalidad, y la constante de proporcionalidad es... Y así ha quedado.

De hecho, he estado en miles de seminarios sobre cosmología donde se usan expresiones como "en este modelo, la constnate de Hubble varía como..." Lo cual en el fondo es un poco estúpido, así que no me extraña que haya libros que adoptan esa nomenclatura.

[C1945]

Re: Inconstante de Hubble

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[FONT=Verdana]Los datos últimos dicen que está entre [/FONT][FONT=Verdana]70,6 / 77,8 Km/seg/Mpc, el margen de error especificado obliga a leerlo así.[/FONT]

[FONT=Verdana]***[/FONT]
[FONT=Verdana]Pensé que la ecuación que puse iba a ser criticada ferozmente ya que podría resultar asintótica a la velocidad de la luz con todo lo que esto implica.[/FONT]

[FONT=Verdana]***[/FONT]
[FONT=Verdana]En el foro se ha insistido hasta el cansancio que la expansión del universo no involucra energía. La pregunta que me surge es por que la aceleración de la expansión necesita ser explicada con los efectos de la energía oscura y no simplemente por la adecuada variación del factor de escala sin hacer intervenir ninguna energía. [/FONT]

[FONT=Verdana]*** [/FONT]
[FONT=Verdana]Caramba POD, otra vez.[/FONT]

[FONT=Verdana]

Supongo que no estás muy acostumbrado a mirar resultados experimentales.

[/FONT]

[FONT=Verdana]Suponer en ciencias es un error y en relaciones humanas una porquería.[/FONT]

[FONT=Verdana]Mejor nos concentramos en las ideas y no en sus portadores.[/FONT]

[pod]

Re: Inconstante de Hubble

[FONT=Verdana]***[/FONT]
[FONT=Verdana]Los datos últimos dicen que está entre [/FONT][FONT=Verdana]70,6 / 77,8 Km/seg/Mpc, el margen de error especificado obliga a leerlo así.[/FONT]

Bueno, cuando yo estudié estas cosas por primera vez decían "del orden de 100". Y tenían razón, 70 y pico es del orden de cien. Pero como ves, la cosa ha mejorado bastante.

En Física, por convención, se ponen los resultados experimentales tomando "la media" (el valor más probable) más/menos el error a dos o tres sigma. Si es a dos sigma, el valor real está dentro del margen de error con una probabilidad del 95% si no recuerdo mal. A tres, un 99%.

[FONT=Verdana]Pensé que la ecuación que puse iba a ser criticada ferozmente ya que podría resultar asintótica a la velocidad de la luz con todo lo que esto implica.[/FONT]

Como la velocidad aparente debida a la expansión no es una velocidad Física (no hay nada que se mueva a esa velocidad, es aparente debido a que el espacio crece), no hay ningún motivo por el que deba ser inferior a la velocidad de la luz. De hecho, que pueda ser superior es crucial para la teoría inflacionaria, por ejemplo.

Dicho eso, no sé exactamente a qué ecuación te refieres, pero el comportamiento de las magnitudes cosmológicas es fácil de obtener a partir de los parámetros del universo, no se pueden poner a mano libremente.

[FONT=Verdana]En el foro se ha insistido hasta el cansancio que la expansión del universo no involucra energía. La pregunta que me surge es por que la aceleración de la expansión necesita ser explicada con los efectos de la energía oscura y no simplemente por la adecuada variación del factor de escala sin hacer intervenir ninguna energía. [/FONT]

Si yo le pego una patada al culo a un cohete, éste puede ascender y llegar todo lo lejos que quiera, dependiendo de lo fuerte que yo le haya dado la patada. No obstante, su movimiento será desacelerado, ya que la gravedad tenderá a frenarlo. Fíjate que en este movimiento, la energía se conserva (la energía cinética se va transformando en potencial). Se puede decir que este vuelo no necesita energía.

Si yo quiero que el movimiento del cohete sea acelerado, necesita una fuente de energía: encender sus motores. En este movimiento, no se conserva la energía (mecánica). La energía (química, nuclear, etc.) que gasta el motor se va convirtiendo en energía cinética.

El caso de la expansión es similar. La "patada" sería la velocidad inicial tras el big bang. Si no ponemos nada más, será una expansión desacelerada.

En términos más exactos, si yo aplico las ecuaciones de Einstein para el universo, obtengo una ecuación diferencial que me permite obtener el comportamiento del factor de escala en función del contenido del universo. Es decir, no puedo poner el comportamiento del factor de escala que me dé la gana como propones, tiene que cumplir las ecuaciones correspondientes.

Si uno resuelve las ecuaciones poniendo los tipos de partículas más usuales (materia y radiación, básicamente), siempre salen expansiones desaceleradas. Por eso, hay que meter algo más. Hay muchos modelos que permiten añadir algo a la teoría que cumple esas características: energía oscura, quintaesencia, etc.

[C1945]

Re: Inconstante de Hubble

Bueno, cuando yo estudié estas cosas por primera vez decían "del orden de 100". Y tenían razón, 70 y pico es del orden de cien. Pero como ves, la cosa ha mejorado bastante.

En Física, por convención, se ponen los resultados experimentales tomando "la media" (el valor más probable) más/menos el error a dos o tres sigma. Si es a dos sigma, el valor real está dentro del margen de error con una probabilidad del 95% si no recuerdo mal. A tres, un 99%.

[FONT=Verdana]Evidentemente la tecnología mejora y como consecuencia los errores son cada vez menores pero siempre existen, nunca se pueden obtener valores de mediciones sin errores.[/FONT]

[FONT=Verdana]En forma somera se puede decir que normalmente se dan los siguientes dos casos:[/FONT]

[FONT=Verdana]Primer caso: Tenemos un método y dispositivo tecnológico que permite hacer mediciones y por el análisis del método y del dispositivo determinamos un margen de error para cada medición. Cada medición que hagamos la escribiremos como A +/- X %. El valor real estará comprendido en ese margen y lamentablemente no podemos decir nada más.[/FONT]

[FONT=Verdana]Segundo caso: El mismo método y dispositivo anterior y una gran cantidad de mediciones las que se analizan estadísticamente.[/FONT]
[FONT=Verdana]Si la distribución de valores cumple con ciertas condiciones que se corresponden con un distribución Gaussiana podemos decir que hay una probabilidad del 68,26 % de que el valor real se encuentre dentro de +/- 1 sigma (desviación estándar o cuadrática) o del 95,44 % dentro de +/- 2 sigma y del 99,73 % dentro de +/- 3 sigma. [/FONT]

[FONT=Verdana]A mayor probabilidad de que el valor esté dentro del margen mayor es este y viceversa.[/FONT]

[FONT=Verdana]Pero una vez que fijemos la probabilidad con la que queremos manejarnos y encontremos el margen de error estadístico a su vez deberemos afectarlo por el error de método y dispositivo usado, si es que lo tenemos. [/FONT]

[FONT=Verdana]Finalmente para cada conjunto de mediciones que hagamos diremos que el valor de las mediciones es A +/- X % con una probabilidad del Y % de que sea correcto.[/FONT]

Si yo le pego una patada al culo a un cohete, éste puede ascender y llegar todo lo lejos que quiera, dependiendo de lo fuerte que yo le haya dado la patada. No obstante, su movimiento será desacelerado, ya que la gravedad tenderá a frenarlo. Fíjate que en este movimiento, la energía se conserva (la energía cinética se va transformando en potencial). Se puede decir que este vuelo no necesita energía.


Si yo quiero que el movimiento del cohete sea acelerado, necesita una fuente de energía: encender sus motores. En este movimiento, no se conserva la energía (mecánica). La energía (química, nuclear, etc.) que gasta el motor se va convirtiendo en energía cinética.

[FONT=Verdana]Bueno yo diría que ambos casos son exactamente iguales, en el primero toda la energía que le trasmite tu tremenda patada al cohete finalmente se transforma en potencial, en el segundo la energía proviene del combustible y termina de la misma forma. Lo único que es distinto es el tiempo de aceleración, en el primer caso esta ocurre durante el contacto de tu bota con la parte sensible del cohete en el segundo durante el quemado del combustible. [/FONT]

El caso de la expansión es similar. La "patada" sería la velocidad inicial tras el big bang. Si no ponemos nada más, será una expansión desacelerada.

[FONT=Verdana]Convengo que explicar cosas complicadas en un foro de divulgación es muy difícil por eso te pido que aclares mejor lo dicho ya que parecería que el big bang le transfirió energía cinética a la materia o a lo que finalmente fue materia.[/FONT]
[FONT=Verdana]En distintos hilos se ha explicado que solo hubo expansión del espacio, muy rápida al principio, lenta luego y a leve mayor velocidad ahora. La expansión del espacio es la que produjo el enfriamiento de la energía inicial hasta llevarla a la estructura de materia y energía actual. El big bang no fue una explosión cinética.[/FONT]

En términos más exactos, si yo aplico las ecuaciones de Einstein para el universo, obtengo una ecuación diferencial que me permite obtener el comportamiento del factor de escala en función del contenido del universo. Es decir, no puedo poner el comportamiento del factor de escala que me dé la gana como propones, tiene que cumplir las ecuaciones correspondientes.

Si uno resuelve las ecuaciones poniendo los tipos de partículas más usuales (materia y radiación, básicamente), siempre salen expansiones desaceleradas. Por eso, hay que meter algo más. Hay muchos modelos que permiten añadir algo a la teoría que cumple esas características: energía oscura, quintaesencia, etc.

[FONT=Verdana]Está claro, creo que entiendo, gracias. [/FONT]

[FONT=Verdana]Hace tiempo que imagino una variante, que traté de exponerla someramente en hilos anteriores, sin que despertara mayor interés, sobre la posibilidad de que exista un fenómeno de creación de espacio que empuje cinéticamente la materia. En al forma que lo veo este supuesto fenómeno podría explicar no solo la expansión acelerada del universo sino también el comportamiento de las galaxias, en lugar de pensar en una supuesta energía oscura y una supuesta materia oscura.[/FONT]

[FONT=Verdana]El problema es que mi planteo requiere de la ayuda de gente que maneje mejor la matemática que yo, sobre todo porque las ecuaciones que aparecen solo son manejables con computadoras.[/FONT]