Fracción del Universo que es inobservable

Estaba viendo esta charla de Leonard Susskind. Cerca del final de su charla, menciona cómo, debido a la expansión acelerada del Universo, hay un horizonte en el Universo más allá del cual no podemos observar nada. Luego, hace la siguiente afirmación, que nunca antes había escuchado, citando:

El universo es al menos 1000 veces más grande en volumen que la región que (sic) podemos ver. El resto está más allá de nuestro horizonte.

(Puedes ver esto en la parte superior de la diapositiva a las 53:30 en el video).

Lo que quisiera saber es esto:

  1. ¿Se acepta ampliamente este número de "al menos 1000 veces"?
  2. ¿Cómo podemos/podemos saber eso?
Si el universo es infinito (como creen ampliamente los cosmólogos), y solo podemos observar una porción finita de él, entonces el universo es infinitamente más grande de lo que podemos ver (no solo 1000 veces). Sin embargo, en la mayoría de los contextos, los físicos tienden a no creer en los valores infinitos, por lo que 1000 veces parece lo suficientemente grande como para transmitir la misma idea general.
@D. Halsey: Que los cosmólogos acepten ampliamente que el universo es infinito es una novedad para mí. ¿No es una de las deducciones de GR que el universo es finito en extensión, por grande que sea?
Um... Tenía la impresión de que la naturaleza abierta o cerrada del universo aún no se ha decidido, con la densidad observada aún dentro de la incertidumbre observacional de la densidad crítica. En cuanto a la pregunta original, probablemente debería haber un "en esta teoría" en algún lugar.
@puppetsock La fracción visible de realmente no depende del parámetro de curvatura k . También estoy de acuerdo con Moribur Ullah en que generalmente no se asume que el universo es infinito. Sin embargo, también estoy un poco sorprendido por la declaración de Lenny. ¿Hay alguna posibilidad de que lo haya confundido con la cantidad de parches causalmente desconectados que componen nuestro CMB?

Respuestas (2)

Si el universo tiene una curvatura espacial positiva en la escala más grande, entonces hay una forma muy natural, la 3 esfera, que puede adoptar, y esta forma tiene un volumen finito. Si el universo es plano o curvado negativamente, por otro lado, entonces el universo quizás podría ser infinito, pero también podría tener varias topologías que le permitan ser finito.

Es dudoso que nosotros, los insignificantes humanos, podamos alguna vez tener garantías para afirmar que sabemos que el universo es infinito. ¿Cómo podríamos saber eso? No podemos. Todos los datos que alguna vez adquirimos son consistentes con un universo finito. (Cualquier afirmación no calificada de que es infinito que se pueda hacer en las presentaciones populares de la cosmología es ciertamente exagerada).

Las mediciones de la curvatura espacial, principalmente de la radiación CMB combinada con modelos de la física del universo primitivo (el proceso BAO), dan un valor ligeramente superior a cero pero consistente con cero:

Ω − 1 = 0.006 ± 0.020
(Este es un parámetro que se relaciona con la curvatura; el universo es plano si Ω = 1 ). Esto sugiere que el universo es espacialmente plano o es una esfera de 3 con un radio de curvatura muy grande. En este último caso, la interpretación más natural es decir que efectivamente se trata de una 3 esfera y entonces su radio total sería considerablemente mayor que el radio del universo observable, y este es quizás el origen del comentario de Susskind.

" Todos los datos que alguna vez adquirimos son consistentes con un universo finito. " +1 La idea de "infinito" proviene de las matemáticas confusas modernas que comienzan con la definición ilógica de "infinito" como un "número extendido". Los físicos tienen más sentido común y generalmente están de acuerdo en que nada real es infinito, porque lo infinito no se puede observar, pero más precisamente porque lo infinito no tiene sentido. Por lo tanto, "el universo es infinito" es una declaración sin sentido tanto física como matemáticamente.

Este video de PBS Space Time lo explica bastante bien.

https://www.youtube.com/watch?v=QXfhGxZFcVE

Al medir el tamaño del universo, utilizando la longitud de onda de la luz que recibimos, es posible calcular qué tan grande es nuestro universo visible y qué tan rápido se expande y, por lo tanto, llegar a la comparación de 1000 veces.

Lo siento, esa es una respuesta muy vaga. Conocemos la expansión acelerada de las supernovas remotas. ¿Es eso lo que quiere decir con la longitud de onda de la luz que recibimos? ¿Y la parte observable del universo no está definida con precisión por las señales del objeto más remoto que vemos, el CMB? ¿Cómo llegas a 1000? (Por favor, no me digas que necesito ver el video para eso. ;-)
@marmot Vi el video. Describe cómo podemos saber el tamaño del universo observable, lo cual es muy interesante por cierto, pero no menciona cómo deducir el tamaño de lo que está más allá del horizonte.
@marmot Solo soy una persona curiosa con un conocimiento muy limitado, pero la forma en que lo entendí del video es que al saber qué tan rápido viaja la luz y qué tan lejos llegó (basado en los diferentes "colores" de la luz) sabemos qué tan rápido se está expandiendo el universo. Entonces, si algo estaba a X millas de distancia hace 10 años y ahora sabemos que ahora está a Y millas de distancia (debido a la expansión), podemos calcular qué tan rápido se está expandiendo el universo y usar esa velocidad para calcular el tamaño del universo ahora desde supimos dónde estaba entonces se emitió el primer rayo de luz. ¿Tiene algún sentido?
Lo lamento. Creo que lo entiendo ahora. Lo que acabo de describir nos permite averiguar el tamaño del universo observable y no la parte que no podemos observar.
Esta es prácticamente una respuesta de solo enlace (siempre es una mala idea y se desaconseja activamente en SE en general; si el enlace muere, su respuesta también). Su explicación de texto es demasiado vaga para ser útil en su forma actual. Sugiera editar para expandir y aclarar con miras a hacer una respuesta independiente. Puede mantener el enlace, pero no confíe en él.
¡Jesús! Pensé que se suponía que los sitios de StackOverflow eran una comunidad acogedora, pero parece que cambió mucho. Publiqué la única respuesta en un hilo que de otro modo estaría inactivo y me votaron negativamente por ser incorrecto y no cumplir con las pautas formales. Uno esperaría que admitir ser una persona curiosa que la mayoría de las veces cometerá errores y querer participar y aprender provocaría cierta empatía, pero es todo lo contrario. Esta comunidad puede recompensar cualquier comportamiento que desee, pero esto definitivamente desanimará a los recién llegados, especialmente a los que tienen conocimientos limitados.
Creo que está pensando en esto como un foro de discusión, que no lo es . Se alienta a los recién llegados, pero los estándares para las respuestas los define la propia comunidad porque es un sitio de preguntas y respuestas. El objetivo siempre es proporcionar una respuesta "independiente" cuando sea práctico. Tenga en cuenta que las personas pueden deshacer los votos negativos si sienten, por ejemplo, que una nueva edición lo amerita. Le sugiero que piense en ello como un estímulo para adaptarse a la forma en que funcionan las cosas aquí, en lugar de tomarlo como hostilidad. También es incorrecto describir el hilo como "muerto" cuando solo tiene seis horas: esto no es Twitter.
@tucaz " Pensé que se suponía que los sitios de StackOverflow eran una comunidad acogedora " - ¡Bienvenido al club! He estado defendiendo durante años que este es el sitio menos amigable en toda la World Wide Web con una práctica obsoleta de "desanimar" socialmente inaceptable en el siglo XXI. Sin embargo, a nadie le importa. Así que bienvenido y no te rindas. Es un salvaje oeste donde cada uno es para sí mismo, la supervivencia del más apto, un lugar para un hombre de verdad;)
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