Si el universo es casi plano, ¿cómo se puede curvar el espacio?

Como el WMAP y otros datos satelitales han demostrado que el universo es casi plano. Pero las teorías como la teoría general de la relatividad asumen un espacio curvo para describir la gravedad. Entonces, ¿cómo puede ser? ¿Significa que el espacio está curvado alrededor de cuerpos masivos y que todo el universo es plano? (Sé que no sabemos con certeza la forma del universo, pero los datos actuales muestran que es casi plano).

Casi plano significa casi plano a gran escala. Las estrellas, las galaxias, etc. crean pequeñas cantidades de curvatura local sobre esa planitud. Como una hoja de papel con protuberancias.
Para ampliar el comentario anterior, la cosmología tiene lugar en escalas insanas. El binario del agujero negro que generó la onda gravitacional que LIGO detectó por primera vez está extremadamente lejos, incluso según los estándares astronómicos, pero está extremadamente cerca según los estándares cosmológicos. Cuando decimos en cosmología que el universo es aproximadamente plano significa que cuando se ve desde una escala tan grande , se puede foliar el espacio-tiempo en rebanadas similares al espacio que son casi planas. Esto es como, cuando miras una mesa de cerca, tiene muchas crestas, pero si la miras desde dos metros de distancia, parece muy suave.

Respuestas (4)

Como el WMAP y otros datos satelitales han demostrado que el universo es casi plano. Pero las teorías como la teoría general de la relatividad asumen un espacio curvo para describir la gravedad.

Eso no es correcto. GR describe la gravedad como espacio-TIEMPO curvo. ¡La curvatura del espacio en sí es una historia completamente diferente !

¿Significa que el espacio está curvado alrededor de cuerpos masivos y que todo el universo es plano?

Significa que todo el universo se mide para ser prácticamente plano, por lo que puede ir en cualquier dirección y nunca terminará donde comenzó como lo haría en la analogía 2d, la superficie de una esfera tridimensional.

Alrededor de los cuerpos masivos, tiene un espacio-TIEMPO curvo que se manifiesta como aceleración (que también es una curva en el gráfico de tiempo: posición), mientras que el espacio curvo solo sin el componente de tiempo es análogo a una superficie 2d de un objeto 3d.

Buena respuesta. Es importante asegurarse de que la diferencia sea notada y clara. El espacio es (casi o aproximadamente) plano, pero el espacio-tiempo es curvo. El espacio es simplemente las rebanadas similares al espacio del espacio-tiempo 4d, para un tiempo comomóvil (es decir, cosmológico) dado. Y es justo que la gente se pueda confundir, no dedicamos demasiado tiempo a aclararlo cuando se afirman en las descripciones de la cosmología popular. El escritor no sabe la mitad del tiempo.
Es realmente una respuesta reveladora para mí. Acabo de empezar a leer los detalles de GR (acabo de dar un paso más allá de las descripciones de la cosmología popular), por lo que hay muchas confusiones.

Un espacio plano es solo un ejemplo de un espacio curvo, es decir, los espacios-tiempos planos están contenidos en GR en la medida en que esta teoría describe espacios-tiempos curvos. Asumir que la variedad es curva no excluye la posibilidad de que sea plana; el segundo es sólo un caso particular del primero.

Además, el universo solo es espacialmente plano a escalas cosmológicas; localmente, la curvatura puede ser arbitrariamente grande.

Pero todavía no sabemos con certeza si el espacio es realmente plano, ¿verdad? ¿Puede tener cualquier otra forma, una dona o una esfera?
@shivani en física nunca podemos saber nada con certeza. Pero las observaciones actuales son compatibles con un universo espacialmente plano. Eso es lo mejor que podemos hacer: poner límites superiores a la curvatura.
@Transformada accidental de Fouirer. El espacio son rebanadas de una hipersuperficie espacial en el espacio-tiempo. El hecho de que el espacio-tiempo sea curvo no significa que algunas partes sean planas porque ese es un caso especial. El espacio-tiempo es curvo, tiene curvatura. Los cortes espaciales para un tiempo de comovimiento dado son planos. El espacio NO sería plano en el espacio-tiempo curvo con mayor densidad de energía, no ocurriría como un caso especial de curvo.

Ocasionado por su comentario en la respuesta anterior: 'Pero todavía no sabemos con certeza si el espacio es realmente plano, ¿verdad? ¿Puede tener cualquier otra forma, una rosquilla o una esfera? , me gustaría señalar que la superficie de una 'rosquilla' o un toroide en geometría es realmente plana.

Así que hay una diferencia entre los términos 'plano' y 'plano'. Un espacio 'plano' puede ser 'curvo' . Otro ejemplo es la superficie de un cilindro .

Finalmente, sobre las posibles formas y la curvatura de nuestro universo, les doy la terminología tal como se indica en la wikipedia:

'La curvatura del espacio es una descripción matemática de si el teorema de Pitágoras es válido o no para las coordenadas espaciales. Hay tres posibles curvaturas que puede tener el universo:

Plano (los ángulos de un triángulo dibujado suman 180°)

Curvado positivamente (los ángulos de un triángulo dibujado suman más de 180°)

Negativamente curvado (los ángulos de un triángulo dibujado suman menos de 180°)'

Un toro puede ser plano O tener una curvatura distinta de cero. Un ejemplo con curvatura distinta de cero es la incrustación habitual en 3 dimensiones (para un toro bidimensional).

El universo es tridimensional. Para nosotros es como el infinito. Según los investigadores, el universo se creó hace unos 13.400 millones de años. Entonces, la luz ahora puede alcanzarnos desde 13.400 millones de años luz, pero no sabemos que es la periferia del universo. Es tan vasto que ser plano no tiene sentido.

el universo es de 4 dimensiones
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