Dudas sobre el universo y la materia tras ver documental

werty

Después de ver el documental Todo Y nada (disponible en Amazon prime video)
Ref: https://www.filmaffinity.com/es/film758161.html

Me surgen algunas dudas:

  1. La expansión del universo.
    Aunque no lo explica en detalle, entiendo que el "corrimiento al rojo" no es más que observar la frecuencia a la que emite una estrella, y comprobar que pasado X tiempo, esa frecuencia es ahora menor (hay más espacio entre nosotros y la estrella).
    Por lo que he podido ver en la primera entrada de google, dice:
    una galaxia situada a una distancia de 3,26 millones de años luz se alejaría de nosotros a una velocidad de unos 70 km/s

    ¿Pero cuánto es esto a nivel planetario?
    Así a ojo, para una distancia de 5100km se crea un espacio de un milímetro cada día.
    Sin embargo sabemos que esta distancia no es mayor, lo que significa que las partíclas, los átomos, los electrones orbitando al rededor del núcleo del átomo, están siendo sometidos a una fuerza constante de expansión del universo, no? Aunque esta fuerza es ínfima, se sabe a cuánto equivale?

  2. Materia y antimateria
    Se dice que el vació está "vivo" y se crean constantemente particulas y antiparticular.
    Ponen como ejemplo el descubrimiento de la creacion de particulas-antiparticulas al detectar pequeñas variaciones en un electrón aislado (no entendí muy bien esta parte). ¿Y solo esa podía ser la causa? Suena muy descabellado xD

  3. Si el universo surgio de un punto, ¿hay un centro del universo?

Kimura

#1 me apunto el documental, tiene buena pinta.

  1. A nivel local del sistema solar? Nada. Es muy tecnico y complicado, pero resumiendo, ni se crea espacio, ni se expande nada dentro del espacio realmente. Lo que varía es la métrica, que un término que define las medidas internas de ese espacio. Pero esto no afecta a los objetos embebidos dentro de ese espacio, que tienen sus propias velocidades e interacciones gravitatorias locales y que se sobreponen sobradamente a la expansión neta del universo.

Resumiendo, a nivel local no se hace evidente (encima sería imposible de medir), sólo entre los cúmulos de galaxias donde no hay gravedad y a distancias enormes de megaparsecs para arriba.

  1. En el vacío, que en efecto está de todo menos vacío, se crean constantemente pares de partículas y antipartículas VIRTUALES.

Y recalco el virtuales ya que no son partículas reales per se. Son el nombre que le damos a un fenómeno que ocurre, consecuencia de la idiosincrasia de los campos cuánticos fundamentales que son la parte constituyente mas básica del universo. Por ende del principio de incertidumbre y de que en su estado fundamental de energía mas bajo, este estado no es cero absoluto, ocurren una serie de fluctuaciones cuánticas en estos campos que pueden ser visualizadas matemáticamente como esos pares de partícula-antipartícula desintegrándose en tiempo casi cero.

Y esta energía del vacío es una de las posibles explicaciones de la energía oscura, causante de la expansión y aceleración del universo del punto anterior.

  1. Lo de que surgió de un punto es mas filosófico que otra cosa, pero no, no hay centro. El universo lo era todo y era infinito en el bigbang, lo sigue siendo hoy y lo seguirá siendo mañana.

Hablar del centro del universo es tan absurdo como hablar del centro de la superficie de la Tierra. La superficie de una esfera no tiene centro objetivo. Y si imaginamos el universo como la superficie en 4D de una hiperesfera expandiéndose en un marco de n+1 dimensiones, lo mismo.
O si quieres verlo de otra forma, cada punto del universo es su propio centro del universo, ya que desde cada uno de esos puntos vas a ver que el resto del universo parece que se aleja de ti de igual manera en todas direcciones.

1 2 respuestas
werty

#2

  1. pero esto es un axioma o está "demostrado"? me suena a: a velocidades bajas, relatividad no aplica! Un cosa es que sea despreciable y otra que no aplique, en este caso de la expansión es despreciable o no aplica?

  2. Lo entiendo, de hecho en plan scifi había pensado y si esas partículas son partículas desplazándose en una dimensión ortogonal? En plan una bala que atraviesa una hoja de papel. A ojos de los habitantes "2D" la bala es una partícula que tan pronto vino se fue.
    Idas de olla

3.No tendría sentido si no tuviera un principio desde el cuál se. expande claro xd, pero entiendo que podamos decir que actualmente no hay centro, igual que lo hay en la tierra (si li hay, pero solo es entendible desplazandose hacia eñ centro de lantierra (ortogonalmente, como en el punto 2) en la dimensión temporal.

gracias por contestar :)

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Fox-ES

#3 pero es que nunca hubo un principio. No hay evidencia de ello.

polaritySYS

#2

Por qué sería imposible de medir? Puede que no sea evidente en un principio pero la lógica me dice que con los siglos no acabaría distanciándose todo el sistema solar? Por que sería imposible de medir?

Cada vez que te leo y me resuelves una duda se me disparan las incógnitas kimura xd.

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Kimura

#5 por que el espacio no tiene reglas del cole adosadas al mismo para comparar xD. No en serio, es una cuestión de escala. Una hormiga sobre un globo no sería capaz de darse cuenta de que se esta hinchando, mientras que tu desde fuera si lo harías fácilmente.

La expansión equivale mas a o menos a 70km/s por megaparsec según ultimas medidas. Un mpc son 3 y pico millones de años luz. Osea, mas o menos 3x10¹⁹ kms. Eso son un 3 y 19 ceros. Osea, una galaxia a esa distancia se alejaría de nosotros a 70km/s. A 10mpc a 700km/s y así. A partir de 4000 y pico mpc ya sería mas que los 300.000 km/s de la velocidad de la luz. Pero ahora pasa esos 70km/s a distancias locales en vez de a mpc. No es nada. En la óbita de la Tierra no equivale ni a un pelo al dia. Por eso es un efecto que sólo se hace evidente según se va acumulando a distancias enormes y entre objetos que no estan unidos gravitacionalmente. A nivel local, la cohesión de la gravedad de los planetas, estrellas y la galaxia, lo contrarresta sin problema.

Pero un par de apuntes: expandirse=/= moverse. Pero ni en el universo, ni cuando se te expande la tripa tras un cocido. Y ese valor NO ES UNA VELOCIDAD del espacio. Es un parámetro que dice cuanto se alejan unas cosas de otras. La cuestión del bigbang, es que no fue una explosión ni nada parecido. Lo que dice el bigbang es que todo nació en un estado de alejarse todo de el resto de todo, eso sigue hoy en día y presumiblemente seguirá asi por siempre. Sólo que según por eṕocas, la gravedad a según que escalas y regímenes fue capaz de contrarrestar ese echo y permitir la formación de estructuras.

3 1 respuesta
polaritySYS

Vale, ya me hago una idea no tan abstracta... Ahora si tiene más lógica para mi.

Muchas gracias por la explicación tan clara !.

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Kimura

#7 no mientas, por qué me he releído a mi mismo y no me entero ni yo mismo a mi mismo con lo mal que me explico.

Es que es un tema más complicado de lo que parece y sobre todo que necesitas una base importante de varias disciplinas muy distintas solo para empezar a meterle mano. No es nada fácil de explicar sin meterse en esferas comóbiles, geometría riemmaniana y mil pitotes. Hago lo que puedo con lo que tengo, además de mis amplias limitaciones.

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Fox-ES

#6 Técnicamente, creo que dan medidas menores a unidades de Plank.

Además, la expansión es totalmente homogénea? En teoría el alejamiento no es mayor cuanto más lejos están los objetos?

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Kimura

#9 técnicamente, una unidad de Planck es el valor de magnitud mas pequeño posible de manera física, así que es absurdo hablar de valores <ℓP. Aparte no creo que de tan bajo a no ser que mires de metroymedio pabajo.

Es aparentemente homogénea en el sentido espacial y desde nuestro punto de vista particular. Pero quien sabe que esta ocurriendo en la otra punta del universo. Quizá haya zonas en las que ni siquiera ha terminado el periodo inflacionario. Y de todas maneras desde luego no lo es en el aspecto temporal. En ese sentido ha variado mucho. Empezó muy fuerte al principisimo con la inflación, se ralentizó luego en la época de dominio de la radiación y la materia y de un tiempo a esta parte ha vuelto a dominar gracias a la energía oscura y ya no hay quien la pare presumiblemente y encima cada vez mas fuerte. Y de todas maneras, cuando miras al universo, también miras atrás en el tiempo contra mas lejos mires, ten en cuenta eso.

Podría hablar horas de este tema y de las muy diversas maneras que se calcula este valor, que dan valores distintos, las consecuencias... Pero para que esta la wikipedia?

#9Fox-ES:

el alejamiento no es mayor cuanto más lejos están los objetos?

Si, es lo que vengo diciendo todo este tiempo. Tan mal me explico para que me vengas aún con esas? La velocidad de recesión es mayor contra mas lejos se encuentre. Matemáticamente es una relación directa entre la distancia y el parámetro de Hubble.

2
polaritySYS

#8

No miento, para mí, cómo te dije, la lógica me decía una cosa aunque la teoría y su complejidad marcaba otra y era esa diferencia la que no me encajaba. Con tu ejemplo de la hormiga ya me queda más claro, también te digo que no espero entenderlo todo en la vida por qué carezco de base y conocimientos. Pero la curiosidad no la puedo controlar.

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