Edad del universo ≡1/H≡1/H \equiv 1/H?

¿Cómo se puede calcular la edad del universo como 1 / H , con H la constante de Hubble, cuando su expansión ha estado lejos de ser lineal?

expansión del universo bajo lambda-CDM con inflación, exponencial al principio, luego lineal y desacelerándose, luego acelerando

El 1 / H proviene de la ley de Hubble, e implica que el universo se expandió como un cono, a diferencia de lo anterior.

Además, ¿la constante de Hubble no cambiaría naturalmente con el tiempo? ¿Ha sido insignificante el cambio desde su descubrimiento? Sé que ha cambiado en términos del valor reconocido debido a las mejoras en la forma en que lo medimos, me refiero al valor real.

Respuestas (3)

De hecho, la edad no es sólo 1 / H . (En esta respuesta usaré unidades con C = 1 .

La edad T puede calcularse haciendo uso repetido de la regla de la cadena, así como d a / d t = a H y a = 1 / ( 1 + z )

T = ∫ 0 T d t = ∫ 0 1 d a d t d a = − ∫ 0 ∞ d z d a d z a H = ∫ 0 ∞ d z 1 ( 1 + z ) 3 H ( z )
donde asumí un universo plano para poder normalizar el factor de escala por a ( t o d a y ) = 1 , y establezco el origen del tiempo en el Big Bang a(t=0)=0.

Sin embargo, usando la ecuación de Friedman y suponiendo un universo con materia, radiación y una constante cosmológica, podemos escribir

T = 1 H 0 ∫ 0 ∞ d z 1 ( 1 + z ) 3 Ω R , 0 ( 1 + z ) 4 + Ω METRO , 0 ( 1 + z ) 3 + Ω Λ
Ignorando la inflación y usando el Λ Valores de mejor ajuste de CDM para Ω I , 0 ( I = R , METRO , Λ ), la integral es O ( 1 ) (como se puede comprobar), por lo que 1 / H 0 es una buena aproximación a la edad del universo.

hola, ¿puedo preguntar por qué necesitas asumir un universo plano para normalizar la constante?

Supongamos que en t = 0 universo llegó a existir y en el momento t las partes del universo alcanzaron una distancia d = v t . Ahora tenemos la Ley de Hubble que establece que la expansión de nuestro universo es lineal, es decir si una galaxia A se aleja de ti a gran velocidad v entonces otra galaxia B que está el doble de lejos de ti se mueve a gran velocidad 2 v . En términos matemáticos, v = H 0 d , dónde d es una distancia de comovimiento. ahora si pones H = 1 / t en d = v t usted obtiene v = H d . Entonces podemos usarlo para decir que el universo comenzó en t = 1 / H . En realidad no es correcto evaluar la edad del universo porque supone la misma expansión desde el principio. Pero aún así da resultados muy precisos como otros métodos.

Sí, el número volverá a cambiar y por eso. H 0 se utiliza lo que le indica la "constante" actual de Hubble. A medida que el universo se expande, v , H y d cambiará.

Si la expansión es geométrica, no importa cómo extrapoles hacia atrás, nunca llegarás a cero. Solo puede retroceder a cero si la tasa de expansión tiene asíntotas infinitas en t = 0 . Así que no hay razón para creer que el 1 / H estimar. Además 13.5   B años es apenas suficiente para explicar La Tierra. Podemos determinar que la tierra es 4.5   B años. Pero el hierro que contenía tenía que provenir de una estrella apagada. Se necesita 10   B años para que eso suceda. Entonces, tendría que haber sido el primero en formarse después del Big Bang. Así que estoy a favor de una edad más avanzada. Tal vez 20   B .

Las estrellas grandes se queman rápido, por lo que ha habido mucho tiempo para crear elementos pesados ​​y para que se homogeneicen en el medio interestelar.
En la década de 1990 hubo una pregunta sobre la edad del universo. Consideraciones como otras respuestas aquí favorecieron una edad de alrededor de 10 B años. Pero había objetos en el cielo que parecían tener 20 B años. Se necesitaron algunos años para resolver esto. Los objetos no eran tan antiguos como se pensaba al principio. Un mejor análisis da la edad actual de 13,8 B años.
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