Edad del universo a partir de la constante de Hubble

Suponga la métrica de Robertson-Walker:

gramo = d τ 2 + a 2 ( τ ) γ
dónde γ es la métrica espacial plana, esférica o hiperbólica y a es el factor de escala. Wald parece calcular la edad del universo estrictamente a partir de la relación
d R d τ = R a d a d τ = H R
dónde R es la distancia espacial medida entre dos observadores isotrópicos en el tiempo τ y H es la constante de Hubble. Waldo dice que

"Si el universo siempre se hubiera expandido a su ritmo actual, entonces en ese momento T = a a ˙ = H 1 Hace, hubiésemos tenido a = 0 ".

Por alguna razón tengo problemas para ver eso. a = 0 cuando T = a a ˙

Agradecería algo de ayuda.

Respuestas (1)

Me pregunto si estás pensando demasiado en esto. Wald dice:

Si el universo siempre se hubiera expandido a su ritmo actual

eso es, a ˙ es constante e independiente del tiempo. En ese caso el valor de a en el momento t después del Big Bang es simplemente:

a = a ˙ t

Así que si defines T por T = a / a ˙ entonces T es necesariamente la edad del universo.

Bueno, esto es vergonzoso...
Pregunta rápida - a ˙ ser constante implica que a = a ˙ t + C por alguna constante C , en ese caso t = 0 implica a = C dónde C puede ser distinto de cero. ¿Existen razones físicas que impliquen que C debe ser 0 ?
@JonathanGafar: normalmente tomamos t (es decir, el tiempo de comovimiento) sea cero en el Big Bang, de modo que para cada observador de comovimiento t es simplemente el tiempo desde el Big Bang. Y por supuesto en el Big Bang a es cero, y eso significa que tu constante C debe ser cero. No hay nada que le impida mover el origen del tiempo, es decir, tener t 0 en el Big Bang, pero no es obvio que esto sea algo útil.
Supongo que estoy buscando pruebas (o pruebas) de que a = 0 en el Big Bang. Estaba mirando las declaraciones de Wald ya que, dado el modelo de Robertson-Walker, podemos demostrar matemáticamente que a = 0 corresponde a t = 0 (que es el Big Bang). Pero parece que solo podemos mostrar que a = C en el Big Bang, pero puede haber otra evidencia física de por qué debemos tener C = 0 . ¿Es esto correcto? Por ejemplo, retrocediendo en el tiempo, ¿cómo sabemos que el espacio-tiempo no se contrae a un tamaño más pequeño donde a 0 ?
@JonathanGafar El comportamiento de a ( t ) depende de cómo se comporte la densidad de energía. Para fotones y materia relativista ρ a 4 y por materia no relativista ρ a 3 . En ambos casos, resolver la ecuación de Friedmann muestra que a medida que retrocedemos en el tiempo a llega a cero en un tiempo finito. Sin embargo, si solo hay energía oscura/una constante cosmológica presente, entonces ρ es constante, y en este caso a de hecho se aproxima a cero asintóticamente. Esta es la geometría de De Sitter, y un universo de De Sitter no tiene Big Bang. Esto se exploraría mejor en la sala de chat o en una nueva pregunta.