Estoy tratando de entender cómo funciona la idea de un universo infinito con materia presumiblemente infinita con el Big Bang y la inflación.
Entiendo que si el universo es infinito, entonces siempre ha sido infinito, y que cuando hablamos de que el universo inicial es muy muy pequeño, denso y caliente nos referimos al universo observable (corríjanme si me equivoco). Entonces, digamos que en nuestro universo de tamaño infinito, hay una galaxia (Número de Graham) ^ (Número de Graham) ^ (Número de Graham) a años luz de distancia, o una distancia enorme como esa.
¿Esta galaxia también habría estado muy cerca, caliente y densa con nuestro universo observable? Si es así, ¿qué pasa si sigo aumentando la distancia ya que asumí que el universo es infinitamente grande? Y si no, ¿habría tenido su propio big bang separado?
Así que mi pregunta es cómo regiones realmente muy lejanas del universo se vieron afectadas por el big bang, si el universo es infinito ya que no podrían haber estado todas cerca unas de otras en un estado muy caliente y denso.
¿Esta galaxia también habría estado muy cerca, caliente y densa con nuestro universo observable?
(Esto es más un comentario extenso que una respuesta)
Tenga en cuenta que cuando 'hace funcionar el proyector de películas en reversa', eventualmente llegaría al tiempo antes de que existiera esta galaxia, pero mucho después de que el universo se volviera transparente. Eventualmente, uno llega al tiempo antes de que pudieran existir las galaxias.
Además, no está claro lo que quiere decir (o lo que está pensando) con "muy cerca". Como señala la respuesta de safesphere (en un comentario), es mejor pensar en esto en términos de si esa galaxia (o las 'cosas' que eventualmente componen esa galaxia) está siempre fuera del horizonte cosmológico, independientemente de qué tan ' cerca ' eso podría ser.
Como comentario aparte, pero posiblemente útil para pensar en esto, existe un modelo cosmológico, la Cosmología cíclica conforme (CCC) de Roger Penrose, donde el 'límite del Big Bang' de nuestro universo puede identificarse con el estado 'infinitamente expandido' (donde todos masa ha decaído de tal manera que solo hay campos sin masa) del "eón" anterior.
La construcción básica de Penrose consiste en conectar una secuencia contable de espaciotiempos métricos abiertos de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW), cada uno de los cuales representa un Big Bang seguido de una expansión futura infinita. Penrose notó que el límite conforme pasado de una copia del espacio-tiempo FLRW se puede "adjuntar" al límite conforme futuro de otra, después de un cambio de escala conforme apropiado. En particular, cada métrica FLRW individual se multiplica por el cuadrado de un factor conforme que se aproxima a cero en el infinito temporal, efectivamente "aplastando" el futuro límite conforme a una hipersuperficie conformemente regular (que es similar al espacio si hay una constante cosmológica positiva, como se cree actualmente). El resultado es una nueva solución a las ecuaciones de Einstein, que Penrose toma para representar todo el universo, y que está compuesta por una secuencia de sectores que Penrose llama "eones".
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G. Smith
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