¿Cuál es la diferencia entre la materia y el espacio-tiempo? [duplicar]

Si el universo se está expandiendo, ¿por qué la materia en él no se expande proporcionalmente haciendo que parezca que el universo es estático? Alternativamente, a medida que el espacio-tiempo se expande, ¿por qué no simplemente se desliza más allá de la materia y la deja inmóvil? ¿Qué ancla la materia a un punto particular en el espacio-tiempo?

Relacionado: physics.stackexchange.com/q/2110/2451 y enlaces allí.

Respuestas (1)

Es tentador pensar en el espacio-tiempo como algo así como la lámina de goma que es tan popular en las analogías de la curvatura del espacio-tiempo . En ese caso, es bastante razonable preguntarse por qué la materia no puede deslizarse sobre la lámina de goma a medida que se expande.

Sin embargo, esta es una idea engañosa de lo que es el espacio-tiempo. El espacio-tiempo no es un objeto físico, es una estructura matemática 1 que nos dice cómo calcular la distancia entre los objetos, para que la materia no pueda deslizarse en el espacio-tiempo.

Si consideramos que dos objetos se separan debido a la expansión del espacio, no tiene sentido que el espacio-tiempo esté separando los objetos. Los objetos permanecen en reposo y no sienten fuerza; es solo que la cantidad de espacio entre ellos aumenta con el tiempo.

Con respecto a su primera pregunta, la razón por la cual la materia no se expande debido a la expansión del espacio-tiempo está cubierta por la pregunta Qmecánica vinculada: ¿Por qué la expansión del espacio no expande la materia?


1 una combinación de una variedad y una métrica

Solo para agregar un punto, incluso si el espacio-tiempo entre las moléculas de materia se está expandiendo, sus fuerzas son lo suficientemente fuertes como para superar esa expansión.