Autor Tema: Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?  (Leído 1464 veces)

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06 de Agosto de 2015, 23:44:50

elDeLaDuda

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Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« en: 06 de Agosto de 2015, 23:44:50 »
Bueno la verdad es que no soy fisico ni estudiante de fisica ni de astronomia ni nada por el estilo, soy informatico pero la astronomia me gusta bastante aunque no estoy muy enterado. El tema es que hace unas semanas me vi el documental "Cosmos" (esta genial se lo recomiendo a todos consta de 13 capitulos y trata una gran variedad de temas de astronomia) y el caso es que tras verlo hay una duda que me atormenta, he estado pensando en ella pero no le encuentro explicacion asik les pregunto que seguro que hay muchos mas informados en el tema. Como es un poco dificil de explicar lo acompañare de dibujos para explicarlo mejor, empezemos:

En este documental se hablaba de un concepto llamado "universo observable", este universo observable es aquella parte del universo que podemos ver, mas alla no se sabe que hay porque a la luz no le ha dado tiempo a llegar desde el nacimiento del universo hasta aqui. esto es aprox una distancia de 13800 millones de años luz (la edad teorica del universo).

Vale, hasta ahi bien ahora vamos al bigbang, el bigbang es la explosion de un punto que contenia toda la materia del universo, supongamos que sabemos la posicion en la que estaba ese punto y la situamos dentro del universo visible, lo llamaremos "origen":

Vale, entonces si toda la materia proviene de ese punto, y la materia no puede nunca moverse igual de rapido o mas que la luz no deberia haber sido capaz de llegar nunca mas lejos que esos 13800 millones de años luz no?
Ningun atomo de materia deberia haber podido sobrepasar la linea roja no es asi?
Entonces eso quiere decir que el universo, no deberia ser mas grande que el universo observable verdad. De hecho, si el punto "origen" coincidiera con la posicion actual de la tierra, el "universo observable" deberia ser el "universo", sin apellido. Evidentemente, el punto origen no coincide con la tierra, entonces ahora viene mi pregunta. ¿¿Como es que se observan galaxias hasta llegar a ese limite del universo observable (13800 millones de años luz) y se crea que probablemente haya mas galaxias despues de este limite pero que no podemos verlas?? En otras palabras, ¿¿Como ha sido la materia capaz de llegar mas lejos que la luz si esta tiene que viajar mas lenta necesariamente??

Un saludo y gracias por la lectura y si me ofrecen alguna respuesta.
Siento si no me he explicado bien o si la pregunta es estupida como ya les dije no tengo mucho conocimiento de astronomia, solo me interesa el tema.

Respuesta #107 de Agosto de 2015, 06:54:07

monje

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #1 en: 07 de Agosto de 2015, 06:54:07 »
Pues la cosmología no es mi especialidad, pero creo que el "punto de origen" del universo es cualquier punto del universo. Puedes coger un punto arbitrario y decir "el universo se inició aquí" y sería verdad.

Míralo de esta forma: justo en el instante del big bang, TODO el universo era un punto. Así que TODO LO QUE HAY DENTRO del universo (el propio universo, de hecho) estaba EN EL MISMO PUNTO. Pero este punto NO está DENTRO del universo, si no que es el mismo universo en si..

Tienes q pensar en más dimensiones. El universo es la proyección de algo que existe en más dimensiones. Como una sombra...

El universo es, a gran escala, uniforme e isótropo. No hay puntos privilegiados. TODOS los puntos son el punto de origen.

Además, el límite de la velocidad de la luz sólo se cumple si nos limitamos a esa proyección que llamamos universo. El propio "tejido espacio temporal" SÍ podría expandirse más rápido q la luz sin violar la relatividad...

Espero haberte aclarado algo.
« Última modificación: 07 de Agosto de 2015, 09:28:12 por monje »

Respuesta #207 de Agosto de 2015, 11:57:26

ggbernardez

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #2 en: 07 de Agosto de 2015, 11:57:26 »
Hola,

Partes de un error inicial, dices que el universo observable tiene un radio de 13.800 millones de años-luz, cuando en realidad se estima que es de unos 46.000 millones de años luz. Esto es posible debido a la expansión del universo, es decir, todo se expande y se aleja independientemente de la velocidad de la luz. La teoría de la relatividad funciona a nivel local y no se contradiice por esto.

Imagínate que vas montado en una escalera mecánica en movimiento (la expansión del universo) y que al mismo tiempo tú corres sobre la escalera a la velocidad de la luz, entonces para un observador que esté viendo la escalera te estarás moviendo a mayor velocidad que la de la luz. Y todo esto sin contravenir a Einstein puesto que la relatividad funciona sobre la escalera, no fuera de ella.

Léete este artículo:

http://astrociencia-universo.blogspot.com.es/2011/06/verdadero-tamano-del-universo.html

Un saludo,

Respuesta #307 de Agosto de 2015, 12:41:56

monje

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #3 en: 07 de Agosto de 2015, 12:41:56 »
Imagínate que vas montado en una escalera mecánica en movimiento (la expansión del universo) y que al mismo tiempo tú corres sobre la escalera a la velocidad de la luz, entonces para un observador que esté viendo la escalera te estarás moviendo a mayor velocidad que la de la luz. Y todo esto sin contravenir a Einstein puesto que la relatividad funciona sobre la escalera, no fuera de ella.

Entiendo lo que quieres decir y creo que tienes razón. Pero el ejemplo es desafortunado. Si sobre la escalera corres a (casi) la velocidad de la luz un observador que esté viendo la escalera te verá moverte algo más rápido, pero siempre a MENOS velocidad que la luz.

La relatividad (especial, no confundir con la general) establece una forma tal de sumar velocidades relativas de forma que esa suma es SIEMPRE menor que la velocidad de la luz... Si aplicas física clásica (relatividad de Galileo) entonces si sería posible que la suma de dos velocidades fuese mayor que C...

Lo que creo que quieres decir (y estoy de acuerdo) es que la expansión del universo, el propio tejido espacio-tiempo, puede expandirse a mayor velocidad que C... Pero el ejemplo que pones no es correcto..

Todo esto es una comida de coco, ¿verdad??
« Última modificación: 07 de Agosto de 2015, 13:35:26 por monje »

Respuesta #410 de Agosto de 2015, 08:27:46

ggbernardez

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #4 en: 10 de Agosto de 2015, 08:27:46 »
Bueno, igual el ejemplo no fue bueno al hablar de observadores y sistemas de referencia, que son de la física clásica.

Pero el símil no es mío, el propio Einstein hablaba de una cinta transportadora (la expansión del universo), donde encima de la cinta existen los límites de la velocidad de la luz, pero la propia cinta no tiene ningún límite.

Efectivamente una comida de coco,  :intello:

Respuesta #513 de Agosto de 2015, 11:17:49

rimarzoa

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #5 en: 13 de Agosto de 2015, 11:17:49 »
Ola:

Partes de un error inicial, dices que el universo observable tiene un radio de 13.800 millones de años-luz, cuando en realidad se estima que es de unos 46.000 millones de años luz. Esto es posible debido a la expansión del universo, es decir, todo se expande y se aleja independientemente de la velocidad de la luz. La teoría de la relatividad funciona a nivel local y no se contradiice por esto.

Esto que dices non é certo. A idade do universo está establecida cunha incerteza relativamente pequena dende hai tempo nuns ~14000 millóns de anos (14 Giga anos):
https://en.wikipedia.org/wiki/Age_of_the_universe
http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/planck-best-map-yet-of-cosmic-creation/
As medidas de WMAP son de 13.7 Giga anos pero as máis recentes son de Planck (unha misión moi exitosa da ESA) que dan 13.82 Giga anos.

En canto ó Big Bang, a idea orixinal de elDeLaDuda está un pouco errada, polo menos en dous puntos, por eso chega a unha contradicción:
1) O que se expande non é a materia, senón o espacio, xunto coa materia que contén. A explosión orixinal non provocou unha expansión da materia nun espacio vacío que xa existía, senón que xenerou o propio espacio-tempo. Non existía o espacio entre as galaxias antes do Big Bang. Entón é correcto o que dí monje sobre que todo o dibuxo debería ser o centro (a cruz) do universo. A explosión non se xenerou na cruz do dibuxo e creceu, senón que foi unha expansión de todo o dibuxo.
2) En tres sitios distintos menciona a velocidade de propagación da luz:

En este documental se hablaba de un concepto llamado "universo observable", este universo observable es aquella parte del universo que podemos ver, mas alla no se sabe que hay porque a la luz no le ha dado tiempo a llegar desde el nacimiento del universo hasta aqui. esto es aprox una distancia de 13800 millones de años luz (la edad teorica del universo).

.........

Vale, entonces si toda la materia proviene de ese punto, y la materia no puede nunca moverse igual de rapido o mas que la luz no deberia haber sido capaz de llegar nunca mas lejos que esos 13800 millones de años luz no?
Ningun atomo de materia deberia haber podido sobrepasar la linea roja no es asi?

.........

¿¿Como ha sido la materia capaz de llegar mas lejos que la luz si esta tiene que viajar mas lenta necesariamente??

A confusión aquí é que a Teoría da Relatividade indica que ningún corpo se pode mover a unha velocidade igual á da luz no espacio baleiro. Esto é correcto e parece que todo o mundo o ten claro. Pero non di nada acerca da velocidade de expansión do propio espacio-tempo. De feito, o modelo cosmolóxico máis aceptado (o Big-Bang con inflación) implica unha etapa de crecemento do espacio-tempo superlumínica (a inflación) sen que eso viole ningunha lei física nen a teoría da Relatividade.
Saúdos.

Respuesta #613 de Agosto de 2015, 18:04:09

ggbernardez

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #6 en: 13 de Agosto de 2015, 18:04:09 »
Ramón,

Moitas grazas polas túas aclaracións pero eu non dixen nada distinto do que ti dis.

Ola:

Partes de un error inicial, dices que el universo observable tiene un radio de 13.800 millones de años-luz, cuando en realidad se estima que es de unos 46.000 millones de años luz. Esto es posible debido a la expansión del universo, es decir, todo se expande y se aleja independientemente de la velocidad de la luz. La teoría de la relatividad funciona a nivel local y no se contradiice por esto.

Esto que dices non é certo. A idade do universo está establecida cunha incerteza relativamente pequena dende hai tempo nuns ~14000 millóns de anos (14 Giga anos)


Como ben me citas, eu en ningún momento estou a falar da idade do universo, que non discuto como é lóxico eses 13,8 Ganos. Falo do radio do universo observable, que debido á etapa inflacionaria ten un radio maior que o que percorrería a luz neses 13,8 Ganos, que era a dúbida de elDeLaDuda. Radio do universo observable que se estima en 46.000 millóns de anos-luz, non si?

E o que dixen da "cinta transportadora" (a expansión), na que a expansión supralumínica non viola a teoría da relatividade (que funciona "enriba da cinta") é o mesmo que ti indicas ao final:

De feito, o modelo cosmolóxico máis aceptado (o Big-Bang con inflación) implica unha etapa de crecemento do espacio-tempo superlumínica (a inflación) sen que eso viole ningunha lei física nen a teoría da Relatividade.

Logo ou me entendiches mal ou non acerto a entender o que me dis de onde estou errado, que en todo caso loxicamente pode ser que ti desto sabes moito máis ca min, je, je...

Saúdos,

Respuesta #714 de Agosto de 2015, 09:56:14

rimarzoa

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #7 en: 14 de Agosto de 2015, 09:56:14 »
Ola:
Non quero polemizar pero analiza detalladamente o que es estás dicindo.

Como ben me citas, eu en ningún momento estou a falar da idade do universo, que non discuto como é lóxico eses 13,8 Ganos. Falo do radio do universo observable, que debido á etapa inflacionaria ten un radio maior que o que percorrería a luz neses 13,8 Ganos, que era a dúbida de elDeLaDuda. Radio do universo observable que se estima en 46.000 millóns de anos-luz, non si?

A cuestión está na palabra "observable". O radio do universo observable está directamente relacionado coa idade do universo, por eso a saco a relucir. Non podes ter un universo observable superior en anos luz á idade do universo en anos, por exemplo: se o universo tivera un ano de vida só poderías ver ata un máximo dun ano-luz de distancia. Se o universo ten 13.8 Giga anos de vida só podes observar o que hai dentro dun radio "observable" de 13.8 Giga anos luz. Dende a nosa posición, por suposto. Por eso non sei o porqué de "Radio do universo observable que se estima en 46.000 millóns de anos-luz, non si?". ¿Víchelo nalgún sitio? Eso foi o que me chocou dende o principio.

R.

Respuesta #814 de Agosto de 2015, 12:12:12

ggbernardez

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #8 en: 14 de Agosto de 2015, 12:12:12 »
Ola compañeiro,

Non polemizas en absoluto, estamos debatindo e aprendendo. E agora xa che acabo de entender: en realidade tes a mesma dúbida que elDeLaDuda. Partes dun erro de simplificación, e dis que non podemos detectar radiación máis alá dos 13,8 Ganos-luz porque de máis lonxe aínda non nos tería chegado:

Se o universo ten 13.8 Giga anos de vida só podes observar o que hai dentro dun radio "observable" de 13.8 Giga anos luz.

E non te entendía porque ti mesmo dabas a solución dicindo que "o modelo do Big-Bang con inlación implica unha etapa de crecemento do espacio-tempo superlumínica", exacto!!.

O universo observable é todo o que nos é posible percibir por calquera onda electromágnética (que viaxan á velocidade c), e o límite dese universo observable (tamén chamado distancia comóvil ou horizonte cosmolóxico) é a máxima distancia desde a Terra que podemos observar mediante a detección das ondas electromagnéticas.

Xa puxera o enlace dun artigo que explicaba isto a primeira vez:

http://astrociencia-universo.blogspot.com.es/2011/06/verdadero-tamano-del-universo.html

E o seguinte é un extracto de https://es.wikipedia.org/wiki/Universo_observable

Es importante darse cuenta de que no hay que confundir la ubicación actual de un objeto (que emitió una señal que vemos ahora) con el lugar desde donde fue emitida esa señal que vemos ahora. En este sentido se llama "distancia propia" (Dp) a la distancia a la que está ahora el objeto, y se llama "distancia de emisión" o “distancia propia en el tiempo de emisión” (De) a la distancia a la que estaba el objeto cuando emitió la señal que detectamos ahora. La radiación de fondo de microondas que recibimos ahora procede de unos puntos del espacio que ahora están a unos 45.000 millones de años luz, pero cuando emitieron esa radiación (en forma de luz roja, no de microondas) estaban muchísimo más cerca (a unos pocos miles de años luz).

- Distancia propia (Dp) = Lugar donde está ahora un objeto que emitió una señal que detectamos ahora. La máxima distancia propia que podemos obtener de medidas observacionales es el radio del Universo observable (unos 46.000 millones de años luz).


- Distancia de emisión (De) o distancia propia en el tiempo “te” (D(te)) = Lugar donde estaba un objeto cuando emitió la señal que detectamos ahora = Lugar desde donde fue emitida esa señal. La máxima distancia de emisión que podemos obtener de cualquier medida observacional es 0,41c/H0 = 5.700 millones de años luz (aproximadamente) que corresponde a los objetos celestes que ahora podemos observar con un corrimiento al rojo z = 1,6.

La distancia comóvil al extremo del Universo observable es de unos 46.500 millones de años luz en todas las direcciones desde la Tierra (el radio del universo visible se estima en unos 45.700 millones de años luz), así el Universo observable se puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro.

Aunque la edad del universo sea de 13.700 millones de años, la expansión ha hecho que el universo más lejano observable se encuentre ahora alejado de nosotros mucho más que esa distancia (13.700 millones de años luz). Está a más de tres veces esa distancia a pesar de haber estado viajando su luz (o sus neutrinos o sus ondas gravitatorias) sólo durante 13.700 millones de años.

A modo de símil, si empiezas a caminar a una velocidad de 1 metro/segundo encima de una cinta transportadora de pasajeros como las que hay en los aeropuertos, después de 1 segundo te encontrarás a una distancia mayor de 1 metro. Tú eres la luz. La cinta transportadora es la expansión del universo.

Por último, no cálculo dos 46 Ganos-luz xa non me meto, que iso xa son as ecuacións de Friedmann, constante cosmolóxica e demáis matemática...

Agardo que me entenderas agora, e se non é así seguimos falando.

Apertas,

Respuesta #915 de Agosto de 2015, 14:05:03

rimarzoa

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #9 en: 15 de Agosto de 2015, 14:05:03 »
Ola:
Agora xa o entendo e sei onde está o MEU fallo  :gasp:. A cuestión é que eu estaba aplicando unha xeometría do espacio-tempo plano que non se corresponde coa estructura do Universo a gran escala. No enlace da wikipedia que pos, un pouco máis abaixo, explica perfectamente como facer o cálculo desa distancia. Ademáis, na wikipedia en inglés do mesmo artigo explica onde está o fallo que eu cometín:
https://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe
no apartado "Misconceptions on its size" eu cometín o erro listado en primeiro lugar.
Como alegato final na miña defensa, teño que dicir que incluso a propia wikipedia afirma nalgúns sitios que 13.8 é lo límite do universo observable, por exemplo, cando fala da galaxia máis lonxana observada:
https://es.wikipedia.org/wiki/A1689-zD1

E aquí hai un par de ligazóns máis onde mencionan o asunto:
http://news.yale.edu/2015/05/05/astronomers-unveil-farthest-galaxy
http://elpais.com/elpais/2015/05/05/ciencia/1430844249_563568.html

En resumen, Gonzalo ten razón. Grazas por aclararnos o asunto.
Saúdos.
R.

Respuesta #1014 de Noviembre de 2015, 20:24:27

pepelucunit

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Re:Duda existencial: Como pudo alejarse tanto la materia?
« Respuesta #10 en: 14 de Noviembre de 2015, 20:24:27 »
Buenas a todos, haber si me aclaro,Eldeladuda expone bastante claramente algo que muchos que no conocemos este mundillo pensamos.
Y he entendido (aunque no en sus tecnicismos y la matemática), algunos conceptos básicos.
1) La antigüedad del universo en tiempo es aprox.: 13.800 millones de años.
2) El universo observable ronda los: 46.000 millones de años luz, en distancia.
3) Distancia máxima donde empezó a emitirse toda luz que ahora vemos: 5.700 millones de años luz.
Corregidme si me equivoco en estos puntos.(sobretodo el tercero).
-La duda de (eldeladuda ), se resuelve cuando se explica que el continuo espacio-temporal hace que el universo se expanda mas rápido que la luz fuera del universo observable.
con lo cual simplemente hay que decirle que no se equivoca en el limite del universo observable,solo que no es los 13800 sino los 46000 millones.
-también sabemos entonces que todo lo que esté mas lejos no lo veremos nunca pero podría existir algo(materia, galaxias, lo que sea).(que es lo que se dice en la serie cosmos, creo,no me acuerdo bien).
-¿Y dentro de esta franja de entre 13.800 y 46.000 millones? ¿Se podrá descubrir algo o no?.
(En esta franja la velocidad sigue siendo menor que la luz),(¿o es que la antigüedad del universo limita la visión de lo que pueda haber en esa franja?)
-Según el punto 3. El radio del universo en distancia donde empezó el bigbang es de 5.700 millones de años luz que no contradice la antigüedad 13.700 millones de años, y tampoco contradice donde están esas galaxias ahora que según he entendido pueden estar al limite del universo observable 46.000 millones de años.
Perdonar si me equivoco, he leído lo que habéis escrito y no se si lo he entendido correctamente. Agradecería comentarios. Gracias de antemano.
« Última modificación: 15 de Noviembre de 2015, 14:39:57 por pepelucunit »