La relación entre la velocidad de la luz y la teoría del Big Bang

Me gustaría saber cuánto de la teoría del Big Bang depende de la constancia de la velocidad de la luz.

PD : Se puede adivinar que estoy preguntando esto debido a las noticias recientes del CERN. Sí, por supuesto que lo soy. Estaba conversando sobre este tema y choqué contra una pared antes de que pudiera llegar a una respuesta debido a mi conocimiento de física que no supera el nivel escolar.

Gracias.

La mayoría de las preguntas que la gente hace las hemos estado cerrando como duplicados porque, francamente, todas están preguntando lo mismo ;-) Pero esta parece más enfocada que las otras, ya que se enfoca en la cosmología del big bang, un aspecto que no ha sido se ha discutido en detalle en otras respuestas, por lo que creo que esto puede dejarse abierto.
@David Zaslavsky Tengo la impresión de que se usa un generador de números aleatorios para determinar qué preguntas aparentemente similares se cierran y cuáles se dejan abiertas e incluso se votan a favor... Obviamente estoy en el lado desafortunado ;-/ ...
@Dilaton: xkcd.com/221 :-P Pero en serio: dejamos abiertas las dos primeras preguntas de este tipo, una para una explicación "popular" y otra para un análisis más técnico . El resto de las preguntas se cerraron como duplicados porque parecían preguntar exactamente lo mismo que una (o ambas) de esas dos. Sin embargo, si una pregunta se distinguía de las dos originales de alguna manera significativa (como esta, al centrarse específicamente en la cosmología BB), la dejamos abierta.
(cont.) Habiendo dicho eso, ciertamente estoy dispuesto a admitir que es posible que hayamos sido un poco apresurados. Por un lado, los diferentes moderadores realmente no tuvieron tiempo para coordinar y acordar exactamente lo que se necesitaba cerrar y lo que no; aunque estaba usando el razonamiento descrito anteriormente, tal vez dmckee no lo estaba. Sin duda podemos echar otro vistazo a su pregunta.
@David Zaslavsky Gracias, sería justo :-). No creo que preguntar sobre la teoría BB esté mucho más enfocado que preguntar sobre la gravedad cuántica en este contexto. Si fuera necesario, podría reformular mi pregunta para enfocarla un poco más...
Estaba siguiendo un modelo más o menos igual al de David, pero parece que estaba usando una definición bastante amplia de duplicado. Básicamente pensé que si el resultado de OPERA no es un error, entonces nosotros (bueno, la mayoría de los teóricos pensaron que lo intentaría) tenemos que volver a 1920 y comenzar de nuevo: la gravedad cuántica tal como se entiende actualmente (no) tiene relatividad construido en los cimientos, y tiene que salir...

Respuestas (1)

La constancia de la velocidad de la luz no es realmente una suposición, porque la velocidad de la luz es dimensional, cualquier variación puede ser absorbida en una redefinición del metro/segundo. La única pregunta relevante es si la relatividad es cierta, y asumiré que está preguntando "¿cuáles son las consecuencias en el big bang si la relatividad especial no funciona". Además, supongo que quiere decir que la relatividad especial no funciona de cierta manera, a saber, que hay una división preferida del espacio-tiempo que define un marco de referencia absoluto para las velocidades.

El principio sigue siendo denso

Creo que es seguro decir que la extrapolación hacia atrás para mostrar que el Big Bang es denso es segura para las modificaciones de la relatividad especial, porque la misma extrapolación funciona en la cosmología de la gravedad newtoniana. La escala a la que se rompen los modelos cosmológicos retrocederá hasta el punto en que la densidad de la materia sea lo suficientemente grande como para notar las violaciones de la relatividad, lo que probablemente sea antes de la era BBN, más cerca de lo que ahora se llama la era de la inflación.

La singularidad inicial depende sensiblemente de la relatividad.

Si no tienes relatividad, la singularidad inicial que garantiza el teorema de Hawking desaparecerá casi con seguridad. El teorema de Hawking requiere una forma fuerte de desigualdad de energía que ni siquiera es cierta dentro de la relatividad cuando tienes campos escalares. El requisito es que (tres veces) la presión sea siempre absolutamente menor que la energía. Esto es cierto para cualquier campo no escalar, e incluso para campos escalares cuando no tienen valores esperados de vacío. Lo único que lo viola es un VEV escalar. Con violaciones de la relatividad, todo violará esto en grandes energías, y no puedes tener singularidad.

La inflación no funcionará

La era inflacionaria tiene una densidad de energía lo suficientemente alta como para que, si modificas la relatividad, tengas que reelaborar toda la época inflacionaria. La teoría inflacionaria es tan predictiva como la nucleosíntesis del Big Bang, por lo que creo que ahora es una parte establecida de la ciencia.

¿Por qué esto es prematuro?

Está siguiendo un comunicado de prensa sobre la velocidad de los neutrinos que tiene cero posibilidades de ser correcto. Los neutriones de la supernova 1987a más las imprecisiones en las mediciones de distancia y tiempo aseguran que este nuevo resultado es basura.