Por lo que sé, la decisión de que el universo se estaba expandiendo provino del descubrimiento del desplazamiento hacia el rojo y de que otros objetos celestes, como las galaxias, se estaban alejando de nosotros; cuanto más lejos están, más rápido se mueven. Mi pregunta es, ¿cómo se decidió que el universo se está expandiendo y no solo infinito, ya que supuestamente hay una cantidad infinita de espacio para que se expanda? También me pregunto cómo se mueven los objetos como las galaxias como resultado de la expansión del universo, ya que hay muchos que se están alejando actualmente, no entiendo cómo es posible que se muevan.
La expansión del universo no es como una frontera que se mueve; el universo podría tener una curvatura positiva, lo que significa que si vas en línea recta el tiempo suficiente, terminas en el mismo lugar donde empezaste (dándote cuenta de que no era una línea recta), como un globo terráqueo, pero ahora en cuatro dimensiones . Entonces, este "globo" se está expandiendo, y al igual que con un globo tridimensional, no hay un borde que se mueva, la cantidad de área/volumen (espacio en general) solo aumenta entre los cuerpos que no interactúan.
El universo también podría ser plano o curvado negativamente, sería infinito desde el primer momento, pero aún podría "expandirse", que es más bien una ampliación de la distancia (como si estuviera haciendo zoom en una cuadrícula).
El universo, ya sea único o multiversal, puede ser infinito y seguir expandiéndose. El infinito es un concepto, no un número, pero cualquier parte del mismo se puede representar numéricamente hasta que te quedes sin moléculas de tinta, o electrones, o lo que sea que estés usando para representar los números: ya sea el símbolo del infinito o adjetivos como "cuasi- " o "AFAIK" pueden usarse (al menos por ahora) para indicar incertidumbre al respecto.
Sí, sé que se supone que el universo tiene 13 o 14 mil millones de años, pero la unidad de tiempo más reciente en todos esos años aún puede estar sujeta a una divisibilidad infinita, al igual que la más antigua; además, en cualquier multiverso inflacionario, la edad representa el "universo local", ya que generalmente se espera que los otros permanezcan causalmente separados, excepto en las extremadamente raras "colisiones de burbujas" permitidas por algunos modelos.
El intento más exitoso de probar una hipótesis de que el tiempo puede ser un fenómeno "emergente" que no siempre existe puede haber sido el experimento de Ekaterina Moreva de 2013, descrito en la página 12 de las páginas sin numerar de una preimpresión de Simenov que se puede ver en https://arxiv . org/ftp/arxiv/papers/1505/1505.05724.pdf , pero sus resultados no son concluyentes.
Como la primera etiqueta de la pregunta era cosmología, debo agregar que una cosmología que usa ese potencial de divisibilidad que he descrito es la "cosmoología con torsión" de Nikodem J. Poplawski, que se encuentra con su nombre en Physics Letters A, en el sitio web Arxiv de la Universidad de Cornell, y en otros lugares de PSE.
La respuesta corta es la Ley de Hubble.
Los astrónomos han calculado la distancia de los objetos a la Tierra y han descubierto que se están alejando aceleradamente de nosotros a velocidades que aumentan proporcionalmente cuanto más se mira. Entonces, la "idea" es que estos objetos no se están alejando más rápido... sino que el espacio entre ellos y nosotros en realidad se está haciendo más grande. Es un concepto aproximado de visualizar, pero puedes hacer una analogía con nadar en una corriente en el océano. Imagina nadar a 1 mph. Si estás nadando con una corriente de 1 mph, durante una hora, entonces viajarías 2 millas en esa hora. Sin embargo, solo nadó 1 milla. La ley de Hubble dice que el espacio se está expandiendo. La expansión tiene un efecto similar en las Galaxias que la actual tendría en ti.
Tengo problemas con la ley de Hubble porque la dilatación del tiempo explica mejor la razón de lo que parece ser una "expansión". Pero ese es un tema diferente. La tasa actual de expansión es una fuente de debate. Los estudios de tablones fijan la tasa de expansión en 41 millas por segundo por Megaparsec (Mpc). La Ley de Hubble fija esto en 46 millas por segundo por megaparsec. Es un poco fastidioso para la Ley porque ninguno de los números parece estar equilibrándose con una tasa de error aceptable.
Las galaxias son como bolas en una bolera aliada. Continúan moviéndose en la dirección en la que son lanzados hasta que entran en contacto con una fuerza opuesta (Los Bolos).
Espero que esto ayude.
Aunque esto se puede demostrar matemáticamente y Stephen Hawking y Roger Penrose lo hicieron formalmente, en realidad es intuitivo entender cómo el universo tuvo un comienzo en el tiempo .
Tenga en cuenta que a través de numerosas observaciones que incluyen corrimientos al rojo de galaxias, hemos confirmado que el universo se está expandiendo. Esto significa que a medida que el tiempo avanza, el espacio entre cada punto del universo aumenta (también tenga en cuenta que este espacio es finito y la expansión del espacio ahora también tiene una tasa finita ). Por lo tanto, es lógico concluir que si retrocedemos o rebobinamos el tiempo, entonces el universo se está contrayendo (lo opuesto a la expansión). Por lo tanto, si sabemos que debe haber habido un tiempo en el que el espacio entre los puntos (del que hablé) era cero, ya que tanto el espacio como la tasa de aumento eran finitos. Así esta condición de espacio donde no hay espacio entre puntos es la supuesta singularidada menudo escuchamos y seguro que puede llamarlo un universo infinito, pero no es exacto en el sentido que imaginamos (con un espacio real entre los puntos, ya que el tiempo no puede actuar si no hay un cambio posible en el espacio).
Juan Rennie
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