¿Qué tan rápido se está expandiendo el universo?

Ambas son correctas, aunque la primera se puede explicar un poco más. Sin embargo, no te daré una prueba matemática; En cambio, jugaré con personajes.

Supongamos, por el bien de gedankenexperiment, que:

• La velocidad de la luz es de 5 caracteres/seg;
• nuestro universo se expande a 1 carácter cada 5 caracteres por segundo.

Este es nuestro universo actual, y lanzamos un fotón desde el cuerpo A apuntando al cuerpo E. (El espacio generado cada segundo está marcado con un #símbolo).

T=0s A----B----C----D----E           Bodies
     *                               Photon     - 19 chars to E
T=1s A--#--B--#--C--#--D--#--E 
      --#--*                                      17 chars to E
T=2s A--#---B-#----C#-----#D----#-E 
      --#-----#-*                                 17 chars to E
T=3s A--#----B#-----#-C---#----D#-----#-E 
      --#-----#-----#*                            18 chars to E
T=4s A--#-----#B----#----C#-----#---D-#-----#--E 
      --#-----#-----#-----#*                      19 chars to E

Lo sé, el gráfico no es demasiado granular y la generación de espacio no se distribuye uniformemente. Me disculpo por eso, pero es por el bien de la demostración.

Observe que en T=2algún espacio ya se genera entre A y el fotón. Pero eso es irrelevante: E está sentado en el horizonte de eventos, y el fotón nunca lo alcanzará, porque la cantidad de espacio que se genera entre el fotón *y el cuerpo Ees igual o superior a la velocidad de la luz.

Dada cualquier tasa de expansión positiva, habrá un horizonte de eventos, un punto donde la dilatación acumulada del espacio es mayor que la cantidad de espacio que puede viajar una partícula que se mueve a la velocidad de la luz.

Una galaxia situada inicialmente a, digamos, 1000 caracteres de A en T=0, estará a unos asombrosos 1200C en T=1, eso es 40 veces nuestra velocidad de la luz.

En T=16s, B (que fue pasado por el fotón original en T=1) estará sentado exactamente donde estaba E en relación con A, y en T=17 caerá fuera de nuestro horizonte de eventos. Un nuevo fotón emitido desde A nunca lo alcanzará.

Se suponía que esto era más un comentario que una respuesta, pero como no puedo comentar debido a la falta de reputación, dedicaré algunas palabras aquí. En primer lugar, las "teorías" que mencionaste no son incompatibles entre sí.

Conocemos la simple ley de Hubble :

$v = H D$

donde$v$es la velocidad de retroceso de una galaxia,$H$es la constante de Hubble,$D$es la distancia de la galaxia considerada. Esto significa que cuanto más lejos está la galaxia que observas, más rápido se aleja esta galaxia. En algún momento se volverá más rápido que la luz (o superluminal ). En algún momento, el espacio entre nosotros y el emisor de luz crecerá tan rápido que la luz nunca podrá alcanzarnos, y esto hará que esos objetos sean invisibles. De hecho, todo lo que podemos observar es, por definición, nuestro universo observable . Esto está creciendo con el tiempo, pero aún así algunos objetos permanecerán invisibles para siempre. Lo primero que mencionas, supongo que deberías decirlo más correctamente, ya que debería ser mejor hablar sobre la tasa de expansión del universo (en lugar de la velocidad), y esto viene dado por la constante de Hubble, alrededor$70 km/s/Mpc$. Tenga cuidado con las unidades de esta "constante" y comprenderá por qué este argumento no es tan intuitivo. Por favor, espere a personas más experimentadas, ya que esto fue solo un resumen muy aproximado de los conceptos de cosmología.

El universo se expande a unos 70 km/s por Mega parsec, debido a la ley de Hubble . Esto significa que la velocidad a la que se alejan dos objetos es proporcional a su distancia. A un Mega parsec son 70 km/s. Ese es un valor promedio, que no necesita mantenerse para cada objeto individual.

Al dividir la velocidad de la luz de unos 300.000 km/s por la constante de Hubble, se obtiene que los objetos que se encuentran más lejos de unos 4300 megapársecs se alejan más rápido entre sí que la velocidad de la luz.

La expansión se mide por el desplazamiento al rojo de los espectros, lo que significa que las líneas de absorción y emisión están desplazadas. Junto con las estimaciones de distancia, basadas en varios métodos, se puede estimar la expansión por distancia, es decir, la constante de Hubble.

El universo observable tiene 879.873.000.000.000.000.000.000 kilómetros de diámetro. Usando la constante de Hubble media medida de 75 kilómetros por segundo por megaparsec (30,800,000,000,000,000,000 km) para la expansión del espacio, puede calcular la tasa de expansión para todo el universo y ese número es 2,113,636 kilómetros por segundo. Eso dice que la expansión del universo en todo el diámetro se expande a 7,05 (+/-2,33) veces la velocidad de la luz.

• Diámetro del universo 93 000 000 000 LY Megaparsec 3 300 000 LY
• ((Diámetro del Universo / Megaparsec = 28,182) x 75 kps )=2,113,636 kps o 7.05 x la velocidad de la luz.
• Esto significa que el universo se expande 0.0000000000000000000008 % cada año terrestre.

Localmente esto funciona para...

La Vía Láctea debería experimentar una expansión de 3,46 kilómetros por segundo o 108.988.052 kilómetros por año. (usando 75 kps - dentro del margen de error)

Hay algunos documentos que ahora informan un aumento indirecto pero medible en el espacio a nivel local. Un artículo revisado por pares publicado en 2015 en la revista Gravitation and Cosmology establece que el efecto medido en la órbita de la Tierra es de aproximadamente 5 metros por año (aproximadamente la mitad de la constante de Hubble) Manifestaciones de energía oscura en el sistema solar Manifestaciones de energía oscura en el sistema solar sistema