¿Por qué nuestro universo no es simétrico?

¿Por qué se introdujeron variaciones aleatorias en el universo esféricamente simétrico después del Big Bang que lo hizo no simétrico? Dado que el resultado del lanzamiento de una moneda depende de factores como el par aplicado, la resistencia del aire, etc. Por la misma lógica, un universo esféricamente simétrico debería haber sido simétrico y los resultados de los procesos cuánticos también deberían haber sido los mismos en ambos extremos opuestos.

En primer lugar, se supone que el universo es homogéneo e isótropo en escalas suficientemente grandes, aunque algunas observaciones ponen en duda esto. Segundo, ¿por qué asumirías simetría? Una fluctuación cuántica aleatoria es eso... aleatoria . ¿Por qué una fluctuación cuántica en la ubicación X implicar uno similar en la ubicación − X ?
Para Sean: no sabemos dónde está el límite entre el comportamiento cuántico y el comportamiento clásico. ¿Podemos poner la asimetría local del universo en la aleatoriedad cuántica? Para ser específicos, el hecho de que mirando en una dirección veamos la constelación de Centauro, y en otra dirección la constelación de Lyra, ¿se puede atribuir a la aleatoriedad cuántica? No estoy seguro.
¿Será que el punto del que la teoría del Big Bang dice que nació el universo no era exactamente un punto adimensional, sino que tenía una estructura no esféricamente simétrica?
¿Puedes decir realmente que el universo era esférico después del Big Bang si tenía un tamaño infinito? (pregunta retórica)
@Sean ¿Cuáles son estas observaciones que arrojan dudas?
@zibadawatimmy: consulte esta página de Wikipedia en la sección Multipolos bajos y otras anomalías . Puede haber anomalías en el CMB a una escala tan grande que amenazan el concepto de homogeneidad a gran escala. Sin embargo, debo enfatizar que esto sigue siendo una pregunta abierta.

Respuestas (2)

Las fluctuaciones de densidad en el universo aumentan naturalmente con el tiempo porque la materia es atraída a las regiones que son más densas que el promedio y, como resultado, se vuelven aún más densas y las otras regiones menos densas. Entonces, si hubiera incluso pequeñas fluctuaciones de densidad en el universo primitivo, se habrían convertido en las variaciones de densidad que vemos hoy: variaciones como planetas, estrellas, galaxias, cúmulos, supercúmulos, etc.

Entonces, la pregunta es ¿qué causó las pequeñas fluctuaciones de densidad originales en el universo primitivo? Este es uno de los (muchos) temas que aborda la teoría de la inflación . Las diferencias de densidad se produjeron por fluctuaciones cuánticas en el campo inflatón. Consulte el artículo de Wikipedia sobre fluctuaciones primordiales para obtener más detalles.

Entonces, si la teoría de la inflación es correcta, las faltas de homogeneidad actuales fueron causadas por el principio de incertidumbre. Esta es una explicación tentadoramente plausible, aunque la teoría de la inflación cósmica sigue siendo solo una hipótesis.

Aclaración menor: las fluctuaciones de densidad que vemos hoy no fueron causadas por el colapso del inflatón (supongo que se refiere al final de la inflación y el recalentamiento). Más bien, fue la fluctuación cuántica que ocurrió durante la inflación. Estas fluctuaciones luego se estiran a escalas de superhorizonte en cuyo punto se "congelan" debido a la fricción del Hubble. Luego, después de la inflación, el horizonte comienza a crecer nuevamente y las fluctuaciones vuelven a ingresar como fluctuaciones de densidad.

En primer lugar, la simetría esférica no es realmente la mejor descripción. Los modelos cosmológicos suelen suponer que el universo es (aproximadamente) homogéneo e isotrópico. Eso es un mayor grado de simetría que la simetría esférica. La simetría esférica normalmente se usaría para describir algo que tiene un menor grado de simetría, de modo que hay un centro. El universo no tiene un centro.

Entonces, la pregunta debería ser por qué el universo no es perfectamente homogéneo e isotrópico. No tenemos ningún principio naturalista que prescriba condiciones iniciales para el universo. El universo perfectamente simétrico que describes sería un posible conjunto de condiciones iniciales.

Muchos físicos en realidad tienen la sensación opuesta a la tuya. Les preocupa el problema del horizonte , que consiste en que diferentes regiones del universo tienen la misma temperatura y otras propiedades, aunque no estaban en contacto causal en el universo primitivo y, por lo tanto, no podían llegar al equilibrio térmico entre sí. La inflación ofrece una posible solución al problema del horizonte.

¿Por qué nuestro universo no es simétrico?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 2v