¿Por qué debería creer que la materia no se expande junto con el espacio entre ella [duplicar]

Esta pregunta se ha hecho antes bajo otras formas. No soy un profesional científico, sin embargo, tengo algunos estudios en física y matemáticas y tengo un gran interés en estos temas.

Me parece plausible y fue un pensamiento que tuve hace muchos años mientras estaba en la universidad, que el universo posiblemente podría expandirse desde dentro de sí mismo. Es decir, la materia y el espacio se expandían al mismo ritmo que el otro.

Observo que no hay un aumento de la distancia relativa entre los objetos que veo en el día de hoy y, como tal, este tipo de expansión no cambiaría nuestra percepción de esto en términos relativos. Todo lo que observamos permanecería igual y no seríamos conscientes de la expansión.

Como se ha señalado, esto es un duplicado. En segundo lugar, si no podemos observar ningún cambio en nada, entonces no es física ni ciencia de ningún tipo, es simplemente una creencia sin respaldo.
Esto no es creencia. La creencia es la fe en que algo es verdad aunque no se pueda probar que lo sea. ¿Está sugiriendo que mis observaciones son solo mi propia realidad y que lo que observo depende sin duda de mi propia percepción o mis observaciones pueden ser similares a otras y, por lo tanto, se les puede dar un grado de hecho? Confío en mis observaciones, no tengo nada más en lo que creer y no observo ninguna diferencia en el espacio que me rodea, cuantificable o no.
Mi pregunta es un duplicado de otra, sin embargo, esto fue hace varios años, admitidamente, no miré para ver si había una publicación sobre esto antes de plantear la pregunta. No estoy seguro de las matemáticas involucradas, pero podría ser que la expansión que nos rodea no sea detectable simplemente debido a las grandes distancias con las que estamos tratando y desde un punto de vista relativo aquí como observador, no podemos detectar la expansión.

Respuestas (2)

Porque el espacio-tiempo cercano a la materia no se está expandiendo, y si no se está expandiendo, no puede estar estirando la materia.

La expansión del espacio-tiempo es una predicción de la relatividad general para el caso especial de una distribución de materia que sea homogénea e isotrópica. Si nos alimentamos en esta condición, encontramos que la geometría del espacio-tiempo está descrita por una ecuación llamada métrica FLRW , y esto nos dice que el espacio-tiempo se está expandiendo.

Pero en el universo real la distribución de la materia no es homogénea e isótropa. Por ejemplo, mientras escribo esto, tengo alrededor de seis trillones de trillones de kilogramos de la Tierra debajo de mí y nada a unos pocos miles de kilogramos de mi casa y la atmósfera sobre mí. Eso distorsiona severamente el espacio-tiempo alejándolo de la métrica FLRW, y el espacio-tiempo en mi vecindad no está descrito por la métrica FLRW y no se está expandiendo. Cerca de mí, el espacio-tiempo se describe aproximadamente mediante la métrica de Schwarzschild de Sitter , aunque en realidad la desviación de la métrica de Schwarzschild es pequeña en comparación con, por ejemplo, el campo gravitacional creado por mi casa.

En escalas muy grandes, es decir, alrededor de las dimensiones de los supercúmulos de galaxias , la métrica FLRW es una aproximación bastante buena, por lo que en estas escalas grandes el espacio-tiempo se está expandiendo. Sin embargo, en las escalas que encontramos en la vida cotidiana no lo es.

Presumiblemente, la gravedad sería lo que evita que el espacio-tiempo se expanda cerca de la materia. El hecho de que la gravedad nunca se describa como una forma de energía es lo que evita que esta gran respuesta se enrede con la equivalencia masa/energía.

La relatividad general trata con clases de equivalencia de mapas. Si toma un mapa del espacio-tiempo, lo somete a una ecuación diferencial continua y modifica la métrica en consecuencia, obtiene un mapa equivalente. No se puede hablar de que uno u otro tengan razón. Son equivalentes. O ambos tienen razón o ambos están equivocados.

Para ser justos, eso es solo un modelo matemático. No sé cómo funciona realmente el universo, pero sospecho que en realidad no tiene un número infinito de mapas equivalentes. Tal vez haya un mapa que sea fundamentalmente cierto. O tal vez son todos mapas igualmente buenos de la forma en que funciona realmente el universo, y ninguno de ellos es más correcto que otro.

Pero incluso si realmente existe un mapa correcto, la relatividad general no nos da la menor pista de lo que es. El espacio que se expande aleatoriamente de ninguna manera viola las leyes de la relatividad general. No está claro cómo podría prohibir eso y aún así permitir que las piezas se expandan y contraigan como sabemos que lo hacen.

¿Podría ser simplemente que la razón por la que no observamos ninguna diferencia notable en la distancia de los objetos aquí en la Tierra se deba al hecho de que las pequeñas diferencias causadas por la expansión simplemente se suman a grandes cambios de distancia en la gran expansión del universo? y estos pequeños cambios entre los objetos se suman a grandes cantidades y grandes velocidades a lo largo del espacio entre ellos esos objetos
¿Por qué debería creer que la materia no se expande junto con el espacio entre ella [duplicar]
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