Ok, sé que mucha gente me ha preguntado esto, pero mi razón para hacer esta pregunta es un poco diferente. Lea más.
Estaba viendo un video de Fermilab (Comienza a las 6:30, a las 8:30 menciona que nunca podemos ver la luz emitida por objetos a más de 14 mil millones de años luz de distancia). En él, el presentador Dr. Don Lincoln habla sobre la velocidad de la luz y cómo algunas cosas son más rápidas que eso. La expansión del Universo puede ser más rápida que la velocidad de la luz, porque las galaxias a 1 megaparsec de distancia parecen moverse a una velocidad de 68 km/s, las galaxias a 2 megaparsec de distancia a 136 km/s, y así sucesivamente. Entonces la velocidad de las galaxias se duplica cada megaparsec. Si hacemos los cálculos, la velocidad de las galaxias al alejarse supera la velocidad de la luz a 14 mil millones de años luz de distancia.
14 mil millones son solo 200 millones más o menos que la medida actual de la edad del Universo.
Mi pregunta es, a 14 mil millones de años luz de distancia, las galaxias se mueven más rápido que la velocidad de la luz y nunca podemos ver nada más allá de eso. ¿Significa esto que incluso después de, digamos, 5 mil millones de años (suponiendo que aún existamos), si alguien usa la misma técnica para medir la edad del Universo, terminará con el mismo número que es inferior a 14 mil millones?
La edad del universo no se calcula en función del tamaño del universo visible. La edad del universo se calcula en base al hecho de que las leyes de la naturaleza no tienen dirección. Esto significa que puede usar las leyes de la naturaleza para predecir el comportamiento futuro, pero también asumir el comportamiento anterior. Basado en el cálculo hacia atrás con las leyes de la naturaleza, por ejemplo, la relatividad general, los físicos pueden, hasta cierto punto, calcular hacia atrás cómo comenzó el universo.
El hecho de que el universo se esté expandiendo y el tamaño del universo sea el que es, no tiene relación con la edad del universo. Por favor, mira otro video de Don Lincoln sobre el tamaño del universo y su edad. Aquí se explica que el universo ya tenía una expansión extra grande haciéndolo más grande que la edad.
Sin embargo, lo que sucederá es que el universo visible, que es más pequeño que el tamaño real del universo, estará más vacío con el transcurso del tiempo. En los 5 mil millones de años que mencionaste, habrá más galaxias fuera de los límites visibles del universo, porque se están alejando de nosotros más rápido que la velocidad de la luz. La expansión del universo, hipotéticamente debido a la energía oscura, hace que el universo sea más grande, no más viejo.
Si las leyes de la naturaleza no cambian drásticamente y usamos estas leyes en 5 mil millones de años para calcular la edad del universo, deberíamos terminar con el número correcto, 14 mil millones más 5 mil millones de años.
Hay muchos conceptos erróneos muy extendidos acerca de la cosmología. Una es la idea de que hay cierta importancia en las velocidades de recesión cosmológica mayores que . En realidad, las velocidades de recesión se definen de una manera un tanto peculiar y el valor no tiene ningún significado en ellos. No es una velocidad límite, y no es en ningún sentido útil "la velocidad de la luz". Es posible tener dos galaxias con una velocidad de recesión que es, siempre ha sido y siempre será mayor que , que aún pueden comunicarse entre sí mediante señales a la velocidad de la luz. En un universo homogéneo de densidad subcrítica con constante cosmológica cero, para cualquier velocidad por grande que sea, hay galaxias con una velocidad de recesión siempre mayor que que puede comunicarse de ida y vuelta un número infinito de veces. (Para ser justos, la señal será muy débil y tendrán que esperar mucho tiempo para recibir la respuesta, pero no para siempre).
En el video que vinculó, el orador señala correctamente (alrededor de las 7:44) que con el valor actual de la constante de Hubble, la solución de es . Esta distancia incluso tiene un nombre, la "distancia de Hubble", pero no significa nada . No es el límite de lo lejos que podemos ver. Hay varias formas de definir un límite de ese tipo, pero ninguna de ellas le da un valor de . La ilustración que comienza a las 8:17, que supuestamente muestra por qué la luz emitida más allá de la distancia del Hubble nunca puede llegar a la Tierra, es absolutamente incorrecta.
Que la distancia actual del Hubble está cerca de veces la edad actual del universo es coincidencia. Sucede que es cierto en esta era cosmológica, pero no fue cierto en el pasado y no lo será en el futuro (si la cosmología estándar es correcta).
No deberías aprender cosmología de este tipo ya que él mismo no la entiende. Es muy difícil encontrar popularizaciones de la cosmología hechas por personas que realmente saben de lo que están hablando. El mejor que he visto es el tutorial de Ned Wright .
james k
PM 2 Anillo
señorparthurnaax
Pedro
Deepak Kamat