¿Cómo puede el universo expandirse más rápido que la velocidad de la luz? [duplicar]

fue una fuerte explosión

Primero, tenemos que aclarar qué fue el Big Bang. El nombre es un nombre inapropiado, ya que no fue ni fuerte ni una explosión. Todo lo que sabemos es que el Universo se está expandiendo actualmente, es decir, literalmente se está creando espacio entre toda la materia. Tenemos muchas respuestas aquí que explican esto de manera más intuitiva, como la mía (que también responde a su pregunta sobre sus implicaciones en la relatividad especial).

De todos modos, si tuviéramos que mirar más atrás en el tiempo, esperaríamos que haya cada vez menos espacio entre la materia. Nuestras ecuaciones nos dicen que hace 13.800 millones de años, la cantidad de espacio en el Universo debería haber sido cero.

Esto es un problema. En relatividad general, no puedes tener una métrica con espacio cero. Por lo tanto, sabemos que la relatividad general es incompleta. No puede explicar lo que sucedió en el momento del Big Bang.

[el] universo llegó a existir

No se hace tal afirmación. Todo lo que sabemos es que algo debe haber sucedido en ese entonces. Nuestros modelos físicos actuales no representan con precisión el Universo extremadamente primitivo.

Por lo tanto, mi pregunta es que todo viaja más rápido que la velocidad de la luz.

La expansión del Universo no está ocurriendo al mismo ritmo que entonces. Es lo suficientemente lento como para que todo dentro de nuestra esfera de Hubble retroceda a una velocidad más baja.

A menudo escuchas la frase: nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz . Lo que por supuesto está mal. El conocimiento público de la física está lleno de declaraciones de la física algo ciertas, pero ligeramente incorrectas. Algo parece confundirse cuando se toma de las teorías reales y se convierte en algo que el espectador promedio podría entender. Una afirmación más correcta sería: la información no puede viajar a través del espacio-tiempo más rápido que la velocidad de la luz .

Tenga en cuenta las dos partes importantes de este: Información ya través del espacio-tiempo . Esto permite muchos casos en los que algo puede viajar más rápido que la luz. Por ejemplo, una galaxia puede alejarse de nosotros a velocidades mayores que la luz (y muchas lo hacen) porque esas galaxias no están viajando a través del espacio-tiempo. Más bien, el propio espacio-tiempo se está expandiendo y eso puede expandirse tan rápido como le plazca. La relatividad especial no limita la velocidad de expansión del espacio-tiempo en sí, solo la información que viaja a través del espacio-tiempo.

Otro ejemplo es la paradoja EPR por la cual las partículas pueden estar entrelazadas cuánticamente y de alguna manera "comunicarse" instantáneamente a grandes distancias para alcanzar el mismo estado cuántico al mismo tiempo. Claramente, si las partículas realmente se comunican entre sí, tendrían que hacerlo a velocidades más rápidas que la velocidad de la luz. La clave en este caso es que no se puede transferir información entre las dos partículas. Es decir, aparentemente pueden conocer el estado de los demás a través de la comunicación FTL, pero este hecho no permite que uno transmita información de un lado a otro (p. ej., enviar unos y ceros para transmitir un mensaje). Dado que no se puede intercambiar información FTL, esto no es una violación de SR.

_{FWIW, no estoy seguro de si estás bromeando con tu comentario de "fuerte explosión", pero el Big Bang ciertamente no fue una explosión.}

No entiendo completamente cómo el espacio y el tiempo hacen lo que hacen.

Pero estoy seguro de que "el universo se expande más rápido que la velocidad de la luz " no significa que localmente algo (es decir, cualquier bit de información) se mueva más rápido que la luz. Para mí significa que las partículas que ya están demasiado lejos para intercambiar información se están separando cada vez más por el "espacio" a una velocidad que puede ser arbitrariamente grande.