Astronomía

Si la distancia entre las galaxias aumenta y la velocidad de la luz es constante, ¿nos llegará la mayor parte de la luz del universo?

Si la distancia entre las galaxias aumenta y la velocidad de la luz es constante, ¿nos llegará la mayor parte de la luz del universo?


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¿Nos llegará alguna vez la luz de otras galaxias si el universo se está expandiendo?


Pregúntele a Ethan: si el universo se está expandiendo, ¿por qué no lo hacemos nosotros?

Si el Universo se está expandiendo, podemos entender por qué las galaxias distantes se alejan de nosotros como lo hacen. Pero . [+] entonces, ¿por qué las estrellas, los planetas e incluso los átomos no se expanden también?

C. Faucher-Giguère, A. Lidz y L. Hernquist, Science 319, 5859 (47)

Una de las mayores sorpresas científicas del siglo XX fue el descubrimiento de que el propio Universo se está expandiendo. Las galaxias distantes se alejan de nosotros y unas de otras más rápidamente que las cercanas, como si la estructura del espacio mismo se estuviera estirando. En las escalas más grandes, las densidades de materia y energía del Universo han estado disminuyendo durante miles de millones de años, y continúan haciéndolo a medida que pasa el tiempo. Y si miramos a distancias lo suficientemente grandes, encontraremos galaxias que están siendo alejadas tan rápidamente por la expansión del espacio que nada de lo que enviemos hoy las alcanzará, ni siquiera a la velocidad de la luz. ¿Pero eso no crea una paradoja aquí atrás? Eso es lo que Kent Hudson quiere saber:

Si el universo se expande a tasas superiores a la velocidad de la luz, ¿por qué no parece afectar nuestro sistema solar y las distancias planetarias del sol, etc.? ¿Y por qué las distancias relativas de las estrellas en nuestra galaxia no parecen estar aumentando? ¿o son?

La corazonada de Kent es correcta, y el sistema solar, las distancias planetarias y estelares no aumentan a medida que el Universo se expande. Entonces, ¿qué se está expandiendo realmente en el Universo en expansión? Vamos a averiguar.

La concepción original del espacio, gracias a Newton, como fijo, absoluto e inmutable. Era un . [+] etapa donde las masas podrían existir y atraerse.

Amber Stuver, de su blog, Living Ligo

Cuando Newton concibió por primera vez el Universo, imaginó el espacio como una cuadrícula. Era una entidad absoluta y fija llena de masas que se atraían gravitacionalmente entre sí. Pero cuando apareció Einstein, reconoció que esta cuadrícula imaginaria no era fija, no era absoluta y no era en absoluto como Newton había imaginado. En cambio, esta rejilla era como una tela, y la tela en sí estaba curvada, distorsionada y forzada a evolucionar con el tiempo por la presencia de materia y energía. Además, la materia y la energía que contenía determinaron cómo se curvaba este tejido del espacio-tiempo.

La deformación del espacio-tiempo, en la imagen relativista general, por masas gravitacionales. Imagen [+] crédito: LIGO / T. Pyle.

Pero si todo lo que tuvieras dentro de tu espacio-tiempo fuera un montón de masas, inevitablemente colapsarían para formar un agujero negro, implosionando todo el Universo. A Einstein no le gustó la idea, por lo que añadió una "solución" en forma de constante cosmológica. Si existiera este término adicional, esta energía adicional que impregna el espacio vacío, podría repeler todas estas masas y mantener estático al Universo. Evitaría un colapso gravitacional. Al agregar esta característica adicional, Einstein podría hacer que el Universo exista en un estado casi constante por toda la eternidad.

Pero no todo el mundo estaba tan aferrado a la idea de que el Universo necesitaba ser estático. Una de las primeras soluciones fue la de un físico llamado Alexander Friedmann. Mostró que si no agregas esta constante cosmológica adicional, y tienes un Universo que está lleno de cualquier cosa energética (materia, radiación, polvo, fluido, etc.), hay dos clases de soluciones: una para una contracción. Universo y uno para un Universo en expansión.

El modelo del "pan de pasas" del Universo en expansión, donde las distancias relativas aumentan con el espacio. [+] (masa) se expande.

Las matemáticas le informan sobre las posibles soluciones, pero debe mirar al Universo físico para encontrar cuál de ellas nos describe. Eso llegó en la década de 1920, gracias al trabajo de Edwin Hubble. Hubble fue el primero en descubrir que las estrellas individuales podían medirse en otras galaxias, determinando su distancia. Al combinar esas medidas con el trabajo de Vesto Slipher, que mostró que estos objetos tenían sus firmas atómicas cambiadas, se obtuvo un resultado increíble.

Un gráfico de la tasa de expansión aparente (eje y) frente a la distancia (eje x) es coherente con un Universo. [+] que se expandió más rápido en el pasado, pero aún se está expandiendo hoy. Esta es una versión moderna, que se extiende miles de veces más que el trabajo original de Hubble.

Ned Wright, basado en los últimos datos de Betoule et al. (2014)

O toda la relatividad estaba mal, estábamos en el centro del Universo y todo se alejaba simétricamente de nosotros, o la relatividad tenía razón, Friedmann tenía razón, y cuanto más lejos estaba una galaxia de nosotros, en promedio, más rápido aparecía. alejarse de nuestra perspectiva. De un solo golpe, el Universo en expansión pasó de ser una idea a ser la idea principal que describe nuestro Universo.

La forma en que funciona la expansión es un poco contradictoria. Es como si la estructura del espacio en sí se estirara con el tiempo y todos los objetos dentro de ese espacio se separaran unos de otros. Cuanto más lejos está un objeto de otro, más se "estira" y, por lo tanto, más rápido parece que se alejan el uno del otro. Si todo lo que tuvieras fuera un Universo lleno de materia uniforme y uniformemente, esa materia simplemente se volvería menos densa y vería todo expandirse lejos de todo lo demás a medida que pasara el tiempo.

Las fluctuaciones de frío (mostradas en azul) en el CMB no son inherentemente más frías, sino que representan. [+] regiones donde hay una mayor atracción gravitacional debido a una mayor densidad de materia, mientras que los puntos calientes (en rojo) son solo más calientes porque la radiación en esa región vive en un pozo gravitacional menos profundo. Con el tiempo, será mucho más probable que las regiones sobredensas se conviertan en estrellas, galaxias y cúmulos, mientras que las regiones subdensas tendrán menos probabilidades de hacerlo.

E.M. Huff, el equipo SDSS-III y el equipo del South Pole Telescope gráfico de Zosia Rostomian

Pero el Universo no es perfectamente uniforme y uniforme. Tiene regiones sobredensas, como planetas, estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias. Tiene regiones subdensas, como grandes vacíos cósmicos donde prácticamente no hay presentes objetos masivos. La razón de esto es que hay otros fenómenos físicos en juego además de la expansión del Universo. En escalas pequeñas, como las del tamaño de un animal e inferiores, dominan el electromagnetismo y las fuerzas nucleares. En escalas más grandes, como la de los planetas, los sistemas solares y las galaxias, dominan las fuerzas gravitacionales. La gran competencia en las escalas más grandes de todas, en la escala de todo el Universo, es entre la expansión del Universo y la atracción gravitacional de toda la materia y energía presentes en su interior.

En las escalas más grandes, el Universo se expande y las galaxias se alejan unas de otras. Pero más pequeño. [+] escalas, la gravitación supera la expansión, dando lugar a la formación de estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias.

NASA, ESA y A. Feild (STScI)

En las escalas más grandes de todas, la expansión gana. Las galaxias más distantes se están expandiendo tan rápidamente que ninguna señal que enviemos, ni siquiera a la velocidad de la luz, las alcanzará. Los supercúmulos del Universo, estas estructuras largas y filamentosas bordeadas de galaxias y que se extienden por más de mil millones de años luz, se están estirando y separando por la expansión del Universo. En un plazo relativamente corto, dejarán de existir. E incluso el gran cúmulo de galaxias más cercano a la Vía Láctea, el cúmulo de Virgo, a solo 50 millones de años luz de distancia, nunca nos atraerá hacia él. A pesar de una atracción gravitacional que es más de mil veces más poderosa que la nuestra, la expansión del Universo alejará todo esto.

Una gran colección de muchos miles de galaxias conforma nuestro vecindario cercano dentro de 100,000,000. [+] años luz. El cúmulo de Virgo en sí permanecerá unido, pero la Vía Láctea continuará expandiéndose a medida que pase el tiempo.

Andrew Z. Colvin, usuario de Wikimedia Commons

Pero también hay escalas menores, donde la expansión se ha superado, al menos a nivel local. El propio cúmulo de Virgo permanecerá unido gravitacionalmente. La Vía Láctea y todas las galaxias del grupo local permanecerán unidas y eventualmente se fusionarán por su propia gravedad. La Tierra seguirá orbitando alrededor del Sol a la misma distancia, la Tierra misma seguirá siendo del mismo tamaño y los átomos que forman todo lo que hay en ella no se expandirán. ¿Por qué? Porque la expansión del Universo solo tiene algún efecto donde otra fuerza, ya sea gravitacional, electromagnética o nuclear, no la ha superado. Si alguna fuerza puede mantener un objeto unido con éxito, incluso el Universo en expansión no puede afectar un cambio.

Las órbitas de los planetas en el sistema TRAPPIST-1 no cambian con la expansión del. [+] Universo, debido a la fuerza vinculante de la gravedad que supera cualquier efecto de esa expansión.

La razón de esto es sutil y está relacionada con el hecho de que la expansión en sí no es una fuerza, sino más bien una velocidad. El espacio todavía se está expandiendo en todas las escalas, pero la expansión solo afecta las cosas de manera acumulativa. Hay una cierta velocidad a la que el espacio se expandirá entre dos puntos cualesquiera, pero si esa velocidad es menor que la velocidad de escape entre esos dos objetos, si hay una fuerza que los une, no hay aumento en la distancia entre ellos. Y si no aumenta la distancia, ese impulso para expandirse no tiene ningún efecto. En cualquier instante, está más que contrarrestado, por lo que nunca obtiene el efecto aditivo que aparece entre los objetos no ligados. Como resultado, los objetos enlazados y estables pueden sobrevivir sin cambios por la eternidad en un Universo en expansión.

Ya sea limitado por la gravedad, el electromagnetismo o cualquier otra fuerza, los tamaños de estable, se mantienen unidos. [+] los objetos no cambiarán incluso cuando el Universo se expanda. Si puede superar la expansión cósmica, permanecerá atado para siempre.

NASA, de la Tierra y Marte a escala

Mientras el Universo tenga las propiedades que medimos, este seguirá siendo el caso para siempre. La energía oscura puede existir y hacer que las galaxias distantes se aceleren lejos de nosotros, pero el efecto de la expansión a una distancia fija nunca aumentará. Solo en el caso de un "Gran Desgarro" cósmico, del cual la evidencia apunta hacia afuera, no hacia, esta conclusión cambiará.

La estructura del espacio en sí puede seguir expandiéndose en todas partes, pero no tiene un efecto mensurable en todos los objetos. Si alguna fuerza los une con la suficiente fuerza, el Universo en expansión no tendrá ningún efecto sobre ustedes. Es solo en las escalas más grandes de todas, donde todas las fuerzas de unión entre los objetos son demasiado débiles para vencer la velocidad rápida del Hubble, que la expansión se produce en absoluto. Como dijo una vez el físico Richard Price, "su cintura puede estar extendiéndose, pero no puede culpar a la expansión del universo".


La teoría del estado estacionario

Esta publicación, la última de mi serie sobre cosmología, habla sobre la teoría del estado estable. Esta es una elegante teoría alternativa al Big Bang, que fue muy popular entre los astrónomos en la década de 1950, pero ahora está obsoleta.

¿Qué es la teoría del estado estable?

La teoría del Big Bang establece que el Universo se originó a partir de un estado increíblemente caliente y denso hace 13,7 mil millones de años y se ha estado expandiendo y enfriando desde entonces. Ahora es generalmente aceptado por la mayoría de los cosmólogos. Sin embargo, este no ha sido siempre el caso y durante un tiempo la teoría del estado estable fue muy popular. Esta teoría fue desarrollada en 1948 por Fred Hoyle (1915-2001), Herman Bondi (1919-2005) y Thomas Gold (1920-2004) como una alternativa al Big Bang para explicar el origen y expansión del Universo. En el corazón de la teoría del estado estacionario está el Principio cosmológico perfecto. Esto establece que el Universo es infinito en extensión, infinitamente antiguo y, tomado como un todo, es el mismo en todas las direcciones y en todo momento en el pasado y en todo momento en el futuro. En otras palabras, el Universo no evoluciona ni cambia con el tiempo.

La teoría reconoce que el cambio se produce a menor escala. Si tomamos una pequeña región del Universo, como la vecindad del Sol, cambia con el tiempo a medida que las estrellas individuales queman su combustible y mueren, eventualmente convirtiéndose en objetos como enanas negras, estrellas de neutrones y agujeros negros. La teoría del estado estable propone que se crean continuamente nuevas estrellas todo el tiempo a la velocidad necesaria para reemplazar las estrellas que han consumido su combustible y han dejado de brillar. Entonces, si tomamos una región del espacio lo suficientemente grande, y por grande nos referimos a decenas de millones de años luz de diámetro, la cantidad promedio de luz emitida no cambia con el tiempo.

El Sol durará entre 5 y 6 mil millones de años antes de que se quede sin combustible. Imagen de la NASA

¿Cómo apoya la teoría un Universo en expansión?

El Universo está compuesto por galaxias, cada una de las cuales contiene miles de millones de estrellas. Nuestra Vía Láctea es una gran galaxia y se cree que contiene más de 400 mil millones de estrellas.

Cómo se vería la Vía Láctea desde una gran distancia. Imagen de la NASA

Como discutí en mi publicación anterior, se sabe desde 1929 que el Universo se está expandiendo, lo que significa que cuando miramos galaxias distantes, parecen alejarse de nosotros. Cuanto más lejos está una galaxia de nosotros, más rápido parece alejarse. Esta relación, que se conoce como ley de Hubble y # 8217, se muestra de forma simplificada en el siguiente diagrama.

El eje x horizontal da la distancia desde la Tierra, en unidades de Megaparsecs (donde 1 Mpc = 3,26 millones de años luz) El eje y vertical da la velocidad en kilómetros por segundo a la que la galaxia se aleja de nosotros.

Hubble demostró que todas las galaxias se están alejando unas de otras, lo que implica que la distancia promedio entre las galaxias aumenta y, por lo tanto, el Universo debe cambiar con el tiempo.

La teoría del estado estable elude esto asumiendo que de la nada se crea continuamente materia nueva a la tasa increíblemente pequeña de 1 átomo de hidrógeno por 6 kilómetros cúbicos de espacio por año (see notas). Esta nueva materia eventualmente forma nuevas estrellas y nuevas galaxias y, si tomamos una región suficientemente grande del Universo, su densidad, que es la cantidad de materia en un volumen dado de espacio, no cambia con el tiempo. Si tomamos dos galaxias individuales, entonces su distancia relativa voluntad alejarse cada vez más debido a la expansión del Universo. Sin embargo, debido a que se están formando nuevas galaxias todo el tiempo, la distancia promedio entre galaxias no cambia. Esto se muestra de forma simplificada en el diagrama siguiente.

En el diagrama de arriba, tomé una pequeña región del espacio y marqué dos galaxias con un punto rojo y un punto verde para permitir su identificación. Todas las demás galaxias están marcadas con un punto blanco. La parte superior del diagrama muestra la teoría del Big Bang, donde las distancias entre todas las galaxias aumentan a medida que el Universo se expande. En la teoría del estado estable, que se muestra en la parte inferior del diagrama, la distancia entre las galaxias roja y verde aumenta, pero se crean galaxias adicionales, por lo que la distancia promedio entre las galaxias no cambia. De hecho, si la teoría del estado estable fuera cierta, un observador mediría los mismos valores de:

  • la densidad media del Universo,
  • distancia media entre galaxias,
  • brillo promedio de las galaxias
  • cómo la velocidad a la que se alejan las galaxias varía con su distancia

en todas las regiones del Universo en cualquier momento del pasado o del futuro.

Una de las características elegantes de la teoría del estado estable es que debido a que el Universo es infinitamente antiguo, no surge la cuestión de su origen. Siempre ha existido. A diferencia de la teoría del Big Bang, la teoría del estado estacionario no tiene sentido cuando se produjo un & # 8216 evento de creación & # 8217 que provocó la aparición del Universo. Para Fred Hoyle, que era un ateo comprometido, esta era una característica particularmente atractiva de la teoría.

Declive de la teoría del estado estacionario

La teoría del estado estacionario fue muy popular en la década de 1950. Sin embargo, la evidencia en contra de la teoría comenzó a surgir a principios de la década de 1960. En primer lugar, las observaciones tomadas con radiotelescopios mostraron que había más fuentes de radio a una gran distancia de nosotros de lo que prevería la teoría. Por larga distancia, me refiero a miles de millones de años luz. Debido al tiempo que tarda la luz en llegar hasta nosotros, cuando miramos objetos a miles de millones de años luz de nosotros, estamos mirando hacia atrás miles de millones de años en el tiempo. Entonces, lo que estas observaciones decían es que había más fuentes de radio cósmicas hace miles de millones de años que ahora. Esto sugeriría que el Universo está cambiando con el tiempo, lo que contradice la teoría del estado estable.

Otra evidencia para desacreditar la teoría surgió en 1963, cuando se descubrió una nueva clase de objetos astronómicos llamados quásares. Estos son objetos increíblemente brillantes que pueden tener hasta 1000 veces el brillo de la Vía Láctea, pero son muy pequeños en comparación con el tamaño de una galaxia. Los quásares solo se encuentran a grandes distancias de nosotros, lo que significa que la luz de ellos se emitió hace miles de millones de años luz. El hecho de que los cuásares sean solo encontrado en el Universo temprano proporciona una fuerte evidencia de que el Universo ha cambiado con el tiempo.

Un quásar. Imagen de ESO

Sin embargo, el verdadero clavo en el ataúd de la teoría del estado estable fue el descubrimiento en 1965 de la radiación cósmica de fondo de microondas. Esta es una radiación de fondo débil que llena todo el espacio y es la misma en todas las direcciones. En la teoría del Big Bang, esta radiación es una reliquia o instantánea de la época en que el Universo era joven y caliente y se predijo antes de su descubrimiento. Sin embargo, en la teoría del estado estable es casi imposible explicar el origen de esta radiación.

¿Es la teoría del estado estacionario una buena teoría?

Por las razones expuestas anteriormente, a principios de la década de 1970 la teoría del estado estable ya no era aceptada por la gran mayoría de los cosmólogos. En la actualidad, se cree generalmente que la teoría del Big Bang explica el origen del Universo. Sin embargo, a pesar de esto, todavía se puede argumentar que la teoría del estado estable es una buena teoría.

En palabras de Stephen Hawking:

& # 8216la teoría del estado estable era lo que Karl Popper llamaría una buena teoría científica: hacía predicciones definidas, que podían ser probadas por observación y posiblemente falsificadas. Desafortunadamente para la teoría, fueron falsificados & # 8217 (Ref 1).

Imagen de la NASA

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Actualización 1 de octubre de 2020 nuevo canal de YouTube explicativo de la ciencia

Se puede ver un video que contiene parte del material de esta publicación en el canal de YouTube Explicando la ciencia.

1 Crear materia continuamente e impulsar la expansión del Universo.Fred Hoyle introdujo en el modelo de estado estable algo que llamó el campo C, donde C significa creación.


Velocidad de la luz

Estamos aquí en la tierra en el sistema solar en la galaxia de la vía láctea para bucear en el espacio, para vivir en otro mundo, tal vez Marte, Venus u otro.
Al final, no es justo quedarse con la ignorancia de algunas tecnologías difíciles, ya que deberíamos reconocernos más profundamente en el espacio para ver la realidad y la verdad detrás del misterio de la dificultad por qué estamos aquí. ¿Estamos solos? ¿Existe Alien? Por qué todo lo que sale del espacio se define como infinito y estrellas finitas o distantes están a millones de años luz de distancia y todavía no hemos viajado a ninguna parte y hasta ahora no podemos hacerlo. Es injusto. Entonces, hay una realidad detrás de la dificultad de la naturaleza en sí misma. Hay un truco de comprensión.
La velocidad de la luz es hermosa en su número como lo es en la naturaleza, el espacio y todo el universo.

La velocidad de la luz es igual a C = π Megametros / Centisegundo que es C = 3.141592653. MillonesMetros / Centisegundo
C = 314 159. 2653. Km / s
C = 314 159 265. 3. m / sy es sólo 299 792 458 m / s en vacío pero en el vacío absoluto La luz viaja aproximadamente aprox. 14 miles de km por segundo. más.
Miden Luz aprox. 300 000 km / s alrededor de 1983, pero la realidad actual es que la velocidad de la luz es de aprox. igual a 314159 km / s.
La velocidad de la luz es igual a C = π Mm / Cs
Como solíamos saber que
Celeridad = Gravedad x Tiempo
Celeridad = centro de la gravedad de la Tierra x tiempo de la tierra que se mueve alrededor del sol en 1 ciclo.
Entonces la Celeridad debe estar siempre en el equilibrio de C =

23,9 horas x 60 min. X 60 seg. = Π MegaMetros / centisegundo

Lo mismo para en otro formato de fuente de luz planetaria.
Por otro lado, la Luz en Marte o en cualquier parte del universo tiene la misma proporción que también es igual a Pi pero en nuestro sistema solar la velocidad de Marte es tan especial en su cálculo elíptico que le da a este planeta una característica única que la Luz de Marte viajaría. a la velocidad de la Luz C = π en la explosión del Big Bang del agujero negro, la forma en que se convierte ahora y vivió hacia atrás hasta ahora, ya que es el tiempo pasado de la Tierra y Venus Light es el futuro de la Tierra en la línea de tiempo del sistema solar. es por eso que su eje de rotación es en el sentido de las agujas del reloj y, como vemos, la proporción de diamantes en espiral de la galaxia Pi en el tiempo-espacio hace que el agujero negro posea la inmensa gravedad sin tiempo sin espacio que contenga conexión de túnel en el pasado presente futuro línea de tiempo de planetas entre la tierra para hacer que la vida en la tierra respire en el presente por los equilibrios del sistema solar galáctico.
Entonces, cuando la colonia humana vaya y viva en Marte o Venus en el futuro, tal vez tengan una Vida extraordinariamente más larga y vivan el pasado y el futuro de la Tierra allí.
Además, tal vez haya una puerta estelar que tenga todo el poder para teletransportar humanos a otras galaxias o crearían un cohete antigravedad que llevaría humanos para una exploración más rápida de años luz, porque el cálculo será diferente cuando C = π = 314159.2653. km / sy la luz se propaga en el espacio-tiempo de la gravedad. Por lo tanto, la distancia del espacio-tiempo varía de una forma de otro de cálculo entre planetas y galaxias. Por otro lado, no hay nada más rápido que la Luz misma y la Luz del centro de la galaxia creó el quazar de electrones del agujero negro para hacer que las cuestiones del sistema planetario vivan la dimensión espacio-temporal.

Nosotros, como humanos, todavía estamos muy lejos de las poderosas tecnologías de teletransporte y de los descubrimientos extremadamente profundos.
Es tan difícil para el ser humano nadar más en el espacio de la misma manera que estudiar los quarks infinitas partículas más pequeñas.
Finalmente, un día el científico usará la teoría C = π y descubrirá más misterios sin resolver, mecánica cuántica espacio-temporal y problemas matemáticos.
La vida podría existir en nuestra galaxia o en el exterior para estar aquí si buscamos mejores tecnologías en la comprensión de la mecánica de la velocidad de la luz.


La galaxia más distante del universo

“La gente dice a veces que la belleza es superficial. Puede que sea así. Pero al menos no es tan superficial como el Pensamiento. Para mí, la belleza es la maravilla de las maravillas. Solo las personas superficiales no juzgan por las apariencias. El verdadero misterio del mundo es lo visible, no lo invisible ". -Oscar Wilde

Más allá del planeta Tierra, más allá de todas las estrellas en el cielo nocturno, y más allá de la Vía Láctea, hay literalmente todo un Universo ahí fuera.

Cuanto más lejos podamos mirar, más galaxias podremos ver. Hasta donde nuestros instrumentos nos han llevado, siempre hemos encontrado más y más galaxias llenando las profundidades más oscuras que jamás hayamos podido observar. Incluso las áreas más oscuras y desprovistas de luz que podamos encontrar, si buscamos el tiempo suficiente, eventualmente revelarán estos Universos insulares a nuestros telescopios.

Incluso puedo mostrarte el single la mayoría galaxia distante que hemos encontrado: su nombre es UDFj-39546284. Su luz ha estado viajando hacia nosotros durante 13,4 mil millones de años, actualmente está a unos 33 mil millones de años luz de distancia, y toda la materia del Universo tenía apenas 370 millones de años, o solo el 2,6% de su edad actual, cuando la luz fue emitido por él.

Crédito de la imagen: NASA, ESA, G. Illingworth (Universidad de California, Santa Cruz), R. Bouwens (Universidad de California, Santa Cruz y Universidad de Leiden) y el equipo HUDF09.

Pero eso es solo el Actual poseedor del récord. Nuestra lista de récords de distancia cambia constantemente, porque la realidad es esta: aún no hemos detectado las primeras estrellas o galaxias del Universo. Nuestros instrumentos, al menos hasta ahora, simplemente no se han construido para ello.

Esto puede parecerle contrario a la intuición, después de todo. Si pudiera apuntar su telescopio a un lugar en el cielo, y si lo apunta durante el tiempo suficiente, recolectando suficiente luz, ¿no debería hacerlo? finalmente ¿Ves algo si hay algo ahí?

Después de todo, eso es algo que hemos hecho con el telescopio espacial Hubble y una de las formas en que hemos descubierto algunas de las Actual poseedores de récords cósmicos. Pero hay un límite intrínseco a lo que va a ver algo como el telescopio espacial Hubble. Y, desafortunadamente, no tiene nada que ver con dónde está la galaxia más distante.

Los telescopios, como cualquier instrumento, están limitados por las leyes de la física. En el caso particular de un telescopio, está limitado por el tamaño del espejo primario, o el poder de recolección de luz del telescopio, y las longitudes de onda de la luz que sus instrumentos pueden detectar. Tienes que elegir una longitud de onda si simplemente "obtienes todo", simplemente serás abrumado por la señal más fuerte que existe. Y como habrás adivinado, los objetos tienen apariencias y propiedades muy, muy diferentes cuando los miras en diferentes longitudes de onda.

¿Qué tiene esto que ver con las galaxias distantes? Resulta que no se espera que las galaxias en el Universo temprano sean todas que diferente de las galaxias de hoy. Todavía estarán impulsadas por estrellas, la gran mayoría de las estrellas seguirán fusionando hidrógeno en helio en su núcleo y seguirán emitiendo luz como lo hace la gran mayoría de las estrellas en la actualidad. ¡Esto debería ser cierto ya sea que el Universo tenga el 10%, 1% o incluso solo el 0.01% de su edad actual!

Excepto por los detalles minuciosos, las estrellas y las galaxias funcionan de la misma manera en todo momento y en todas las distancias.

Pero a pesar de que el fuentes de luz no son tan diferentes de los que están cerca, tienen un viaje increíble que hacer para llegar hasta nosotros. Por un lado, el Universo se está expandiendo, lo que significa que cuanto más lejos esté una galaxia, más luz será. estirado, o corrido al rojo, debido a la expansión del Universo. Cuanto más tiempo tiene que viajar la luz para llegar a nuestros ojos, más tiempo tiene la expansión del Universo para afectar la longitud de onda de todos los fotones que provienen de él, como lo demuestra este video de Rob Knop, a continuación.

Te diré qué: si estás buscando luz visible para un objeto que es realmente, De Verdad muy lejos, solo verás la luz que estaba en el ultravioleta cuando fue emitido! ¿Toda la luz visible que buscabas? Eso se ha cambiado a infrarrojos. Entonces, con Hubble, un telescopio que fue diseñado para observaciones de luz visible, está muy limitado en cuanto a lo que puede ver.

Pero las cosas empeoran aún más a distancias muy grandes.

Verá, el Universo, durante los primeros millones de años, no consistió en alguna estrellas en absoluto. Simplemente, una vez que se expandió y se enfrió lo suficiente como para formar átomos neutros, estaba lleno de esos átomos aburridos y neutros. Se necesitaron muchos millones de años para que la contracción gravitacional funcionara lo suficientemente bien como para que se formaran las primeras estrellas, y cuando finalmente lo hicieron, su luz estelar tuvo este terrible problema: en cualquier dirección en la que intentara ir, simplemente se encontraría con átomos neutros. Si esa es la luz que nos interesa ver, solo tenemos dos opciones.

Opción 1: espere a que la luz ultravioleta de las estrellas reionice el Universo, de modo que ya no absorba la luz, y luego observe la luz (corrida al rojo) que proviene de los primeros objetos que podemos ver. Esta es la solución insatisfactoria con la que estamos atrapados por el momento, lo que significa que no son yendo a ver los primeros objetos siempre con esta estrategia. El hidrógeno neutro es increíblemente molesto, desde el punto de vista de un astrónomo, porque una de las cosas en las que es extraordinario es absorber luz de unas pocas longitudes de onda particulares.

Pero el hecho de que muchos, muchos Los corrimientos al rojo conspiran junto con el hidrógeno neutro, lo que significa que prácticamente toda la luz desaparece cuando llega a nuestros ojos. La luz ultravioleta se ha ido, la luz visible se ha ido e incluso la mayor parte de la luz infrarroja se ha ido cuando llega a nosotros. El Universo se reioniza con solo un corrimiento al rojo de 6, mientras que las primeras galaxias probablemente se estaban formando entre el corrimiento al rojo de 20 y 30, y las primeras estrellas entre el corrimiento al rojo de 50 y 75.

Como resultado, toda la luz que esperarías ver por encima de una cierta longitud de onda es efectivamente "cortada" por este hidrógeno neutro que interviene, y este corte se conoce como el valle de Gunn-Peterson, que es claramente visible en el corrimiento al rojo más alto. quásares que se muestran a continuación.

Por lo tanto, podemos construir un telescopio infrarrojo cada vez mejor para buscarlos con un corrimiento al rojo cada vez más alto, y podremos capturar progresivamente objetos cada vez más tempranos. Este es el plan para el telescopio espacial James Webb, que será unas 100 veces más sensible que el Spitzer, actualmente el poseedor del récord del telescopio infrarrojo más sensible de todos los tiempos. (Para obtener más información sobre James Webb, consulte aquí).

Pero eso no será perfecto, de ninguna manera. Si quisiéramos realmente alcanzar los primeros objetos, tendríamos que usar un truco para el que, tecnológicamente, no estamos preparados.

Opcion 2: podemos tomar luz que comience en el infrarrojo, ¡porque la luz infrarroja es prácticamente inmune al hidrógeno neutro! Para que la luz pueda salir de nuestro el primero de todos estrellas y galaxias, pasan a través del gas neutro intermedio sin ser molestados, y finalmente llegan a nuestros ojos, desplazados al rojo aún más hacia el infrarrojo, hasta el punto de que es casi (pero no del todo) en la región de microondas del espectro.

Es bueno que estemos no en la región de microondas del espectro, para ser honesto, porque hay un fondo de microondas cósmico que haría que esta luz sea totalmente indetectable.

Pero, ¿podríamos ver esta luz infrarroja lejana del Universo temprano?

Desafortunadamente, también hay un fondo infrarrojo cósmico, y en este momento no sabemos cómo lidiar técnicamente con él.

¿De dónde proviene este fondo infrarrojo? Lo crea o no, el mismo hidrógeno neutro que es tan transparente a la luz infrarroja también es muy bueno para absorber luz ultravioleta y óptica.

Bueno, como toda materia, volverá a irradiar esa energía y, cuando lo haga, al igual que la Tierra, la irradiará. en el infrarrojo. Entonces, el mismo hidrógeno neutro que es transparente a la luz infrarroja también es un tremenda fuente de luz infrarroja.

Y en este momento, no sabemos, ni siquiera en principio, cómo extraer una señal de las primeras estrellas verdaderamente contra este fondo infrarrojo cósmico.

Entonces, cuando escucho sobre las noticias más recientes del Universo distante, o alguien pregunta qué tan lejos está la galaxia más lejana, es genial que estemos dando otro paso adelante en nuestro entendimiento. ¡Pero no pretendamos que tenemos el primero de todo lo que todavía tenemos un largo camino por recorrer para llegar allí! La galaxia más distante del Universo está ahí fuera, ¡pero tendremos que hacer una inversión si queremos encontrarla!


Si la distancia entre las galaxias aumenta y la velocidad de la luz es constante, ¿nos llegará la mayor parte de la luz del universo? - Astronomía

¿Qué es la luz? La luz es una onda electromagnética. Cambiando la fuerza eléctrica y magnética.

longitud de onda (lambda) = distancia entre ondas período (P) = tiempo entre ondas frecuencia (f) = número de ondas por unidad de tiempo Demostración: cuerda ponderada Analogía: autobuses [BE: 1747 (onda)] Universo mecánico, Programa 40: capítulo 4 - ondas de luz 10 - Newton 11 - Huygens 12-15 - ondas 17 - líneas de fuerza 19 - carga oscilante 40 - telescopio

La luz es una corriente de fotones Fotones de mayor energía = Luz de longitud de onda más corta efotón = hf = hc / lambda

Desplazamiento Doppler La luz de la fuente que se aproxima se desplaza hacia el azul, la luz de una fuente que se aleja se desplaza hacia el rojo. video de demostración del tanque de agua de la analogía del bus

Ley de Hubble: cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja de nosotros. medir velocidades: Desplazamiento Doppler Desplazamiento al rojo -
Medición de distancias: Brillo Más lejos aparece más débil Necesita saber qué tan brillante es realmente - vela estándar Objetos más brillantes = supernova (estrellas en explosión) Debe calibrar brillo brillo - Actividad de expansión Resultados de la actividad de expansión


& nbsp
Velocidad = constante de Hubble x distancia

Debe asegurarse de tener una muestra representativa del universo. Las estrellas están organizadas en galaxias.

Las galaxias están organizadas en cúmulos de galaxias.

Los cúmulos de galaxias se organizan en supercúmulos.

Necesita muestrear varios supercúmulos para tener una muestra representativa.

Sin centro al universo

Edad del Universo

2 mil millones de años. Menos de la edad de las rocas más antiguas de la Tierra. Escala de distancia actual 10 veces mayor, edad 13-15 mil millones de años.

Escala del Universo

El cielo de la noche esta oscuro

  1. El universo solo ha existido por un tiempo finito
  2. No puedo ver lo suficientemente lejos como para ser bloqueado por una estrella
  3. El universo se está expandiendo
  4. La luz de las estrellas distantes se desplaza al rojo a muy baja energía.

¿La expansión del universo es constante, se ralentiza o acelera?

    Teoría de la gravedad de Newton

Cada objeto atrae a cualquier otro objeto por la fuerza de la gravedad.
Una Fuerza es un empujón o un tirón.
La gravedad es un tirón.
La fuente de gravedad es la masa (cantidad de materia, no volumen): Más masa -> gravedad más fuerte. Mayor distancia -> gravedad más débil.


& nbsp
F gravedad = G M m / D 2 & nbsp

Aquí F la gravedad es la fuerza de gravedad entre las dos masas M & amp m, D es la distancia entre las dos masas y G es un número para hacer que las unidades salgan correctamente.

La gravedad nos mantiene en la Tierra La gravedad mantiene a la Tierra en órbita alrededor del Sol La gravedad mantiene al Sol en la Vía Láctea

Predicción: ¡La atracción entre todas las galaxias y cúmulos de galaxias del universo debería ralentizar la expansión del universo! Demostración: pelota de pádel

La gravedad es geometría: la masa deforma el espacio-tiempo. El espacio-tiempo deformado controla cómo se mueven los objetos.
Analogía: canicas

Predicciones: Todo lo que viaja por el mismo espacio se mueve por el mismo camino.
La luz es atraída por la gravedad: la curvatura de la luz por el sol
Video: Universo mecánico, programa 25, capítulo 29 La luz tiene energía, no tiene masa

  1. Energía cinética: energía de movimiento
    moverse más rápido -> más energía -> más masa
  2. Energía potencial: (trabajo necesario para superar una fuerza)
    Fuerza repulsiva -> debe funcionar para unir objetos -> más energía cuando están juntos
    Fuerza de atracción -> debe trabajar para separar objetos -> más energía cuando están lejos

Observación: La expansión del Universo se está acelerando (acelerando)

Conclusión: debe haber algo con presión negativa que proporcione gran parte de la masa del universo en este momento.

Átomo: un átomo diferente para cada elemento. Núcleo orbitado por electrones. Núcleo: compuesto por protones (carga +) y neutrones (carga 0). Contiene la mayor parte de la masa de los átomos. Electrones (- carga) - Núcleo de la órbita, atraído por la fuerza eléctrica. Fuerza eléctrica: producida por carga, las cargas opuestas se atraen, las cargas iguales se repelen. Disminuye con la distancia (como la gravedad) Elemento determinado por el número de protones en el núcleo (H tiene 1 protón, Él tiene 2 protones, C tiene 6 protones). [BE: 1764 (átomo de He)] Modelo crudo - átomo = sistema solar Si persona = protón o neutrón, electrón = algodón de azúcar orbitando a 100 km (60 millas) de distancia (Flint). Si núcleo = pasas, electrón = 400 m de distancia, próximo átomo a 2.5-25 millas de distancia. Si el sol = pasa, la Tierra = 1 m de distancia, la estrella más cercana a 300 km

El universo temprano era caliente y denso Expansión -> enfriamiento (ejemplo soplando sobre comida) Expansión -> cosas más separadas (menor densidad) Retrocediendo en el tiempo, cuando el universo era más pequeño, era más caliente y más denso que hoy. Al principio, las colisiones tan calientes del universo destruyeron los núcleos tan rápido como se formaron. Cuando el universo se enfrió a aproximadamente 50 veces más caliente que el centro del Sol, los núcleos podrían mantener juntos protones + neutrones -> deuterio (H con neutrones adicionales)

deuterio + protón + neutrón -> helio Predicción: la cantidad de deuterio depende de la densidad en el universo temprano Mayor densidad -> menos deuterio Más se convierte en He

Observación: D / H = (3 + -0,2) x10-5 Absorción de luz de cuásares distantes por nubes de gas hidrógeno que se encuentran entre el cuásar y nosotros con un gran corrimiento al rojo (z> 2)

Conclusión: la materia ordinaria es solo el 4% de toda la materia del universo.
Pregunta: ¿cuál es el resto del asunto?

El universo joven era OPACO. Cuando el universo tenía aproximadamente 1/1000 de su tamaño actual, los electrones no podían permanecer unidos a los protones ya que la temperatura de los átomos de H = 3000K (la mitad de la superficie del Sol) los fotones tenían átomos de alta energía y los electrones se movían rápidamente y chocaban con fuerza cada vez que un electrón. se unió a un protón para formar un átomo de hidrógeno y fue atacado por un fotón u otro electrón con suficiente energía para desgarrarlos nuevamente. Antes de este tiempo, los electrones y los protones no estaban unidos entre sí, sino que se movían independientemente por sí mismos. Los fotones se dispersan fácilmente por estos electrones libres (la dirección en la que se mueven cambia). Los fotones no podían viajar lejos -> el universo era opaco ejemplo: banco de niebla

Los fotones se mueven libremente por el universo desde que se volvió transparente. El universo está lleno de estos fotones Vienen hacia nosotros desde todas las direcciones La radiación es casi isótropa: los fotones de todas las direcciones tienen casi la misma energía

El espectro de la energía de los fotones es el del equilibrio térmico (cuerpo negro) Equilibrio = en equilibrio, todo a la misma temperatura

  • La temperatura del universo es ahora de 2.725 K
  • El Universo estuvo una vez caliente y lo suficientemente denso como para que los fotones y la materia estuvieran en equilibrio térmico
  • El universo es casi isotrópico y homogéneo.
  • Si el universo es tan isótropo y homogéneo, ¿cómo se formaron las estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias, la estructura no homogénea del universo?
  • La Tierra se mueve a través del espacio, ¿por qué no vemos el desplazamiento Doppler de los fotones CMB?

Ahora vea las fluctuaciones de dT / T = 10 -5, las semillas de la estructura actual & nbsp Large Scale

Conclusiones: El tamaño de las fluctuaciones en el momento en que el universo se volvió transparente es el adecuado para producir las galaxias y los cúmulos de galaxias que vemos hoy. El espacio es plano (sin curvatura a gran escala, solo localmente) El universo se está expandiendo a su velocidad de escape Velocidad de escape = velocidad necesaria para escapar de la fuerza de gravedad La materia normal es solo el 4% de la necesaria para hacer que la gravedad sea lo suficientemente fuerte como para que la velocidad de expansión = velocidad de escape . ¿Qué es el resto? Existe algún tipo (desconocido) de materia oscura que aporta aproximadamente el 30% de la materia (gravedad) en el universo. A partir de los movimientos de las estrellas en las galaxias y de las galaxias en los cúmulos de galaxias, sabemos que hay 7-8 veces más gravedad de la que puede producir la materia ordinaria. Por la curvatura de la luz de cuásares distantes alrededor de galaxias y cúmulos de galaxias, llamada lente gravitacional, sabemos que hay 7-8 veces más gravedad de la que puede producir la materia ordinaria.

2/3 de la gravedad en el universo debe ser producido por algo extraño que proporciona la masa para generar la gravedad, pero tiene una presión negativa para acelerar la expansión del universo.

Composición del Universo: 4% de materia ordinaria (protones, neutrones, electrones, neutrinos) 30% de materia oscura fría (no ordinaria, pero sin presión) 66% algo con energía negativa

Problema: la Tierra no puede ser más antigua que el universo. La edad de expansión originalmente determinada por Hubble fue de 2 mil millones de años, la edad de las rocas más antiguas de la tierra es de 3,5 mil millones de años. Solución: El universo ha existido desde siempre. Las propiedades medias del universo no cambian. Las galaxias se separan, se forman nuevos átomos de hidrógeno para llenar el espacio y se condensan en nuevas galaxias. Teoría desarrollada de la formación de elementos pesados ​​en las estrellas. Desaprobado, pero fue productivo Predicción: el universo no cambia Pruebas: Cuásares vistos hace mucho tiempo (muy lejos). Radiación cósmica de fondo de microondas -> el universo fue una vez caliente y denso

Expansión -> enfriamiento. En el pasado, la materia y la radiación eran más calientes y más densas. Guión Era del equilibrio Muy caliente. Todas las reacciones nucleares muy rápidas. Los fotones tienen una energía enorme, destruyen los núcleos. Demasiado caliente para los núcleos. Era de la nucleosíntesis primordial, 3 min 10 9> T> 10 7 K. Lo suficientemente frío para los núcleos (los fotones tienen muy poca energía para destruir los núcleos), fusionar protones y neutrones -> deuterio y helio. Escala del universo = 10 -9 a 10 -7 actual Era de radiación, 30 min Demasiado frío para la fusión, demasiado caliente para los átomos. Electrones, protones, núcleos de helio y fotones libres. Universo opaco. Recombinación, desacoplamiento, t = 3-4cientos mil años: T = 3000 K tamaño = 1/1000 presente, corrimiento al rojo = 1000 Lo suficientemente frío para los átomos. Los electrones y los núcleos se combinan. El universo se vuelve transparente. La materia y la radiación ya no están en equilibrio térmico entre sí Escala del universo = 10 -3 presente Era de las galaxias, t> millones de años: Las nubes de hidrógeno y gas helio se contraen para formar galaxias. Predicciones: fotones de cuando el universo era helio caliente y deuterio de nucleosíntesis primordial

Vea la Fig P17, página 12.
1 de enero, medianoche: Big Bang
1 de enero, 2 horas después de la medianoche: el universo se vuelve transparente, se emite radiación CMB
10 de septiembre: Formación del Sol y el sistema solar.
31 de diciembre, primera hora de la tarde: primeros humanos

(i) Radiación de fondo de 3 K: fotones que nos llegan desde que el universo se volvió transparente a. La existencia de radiación de fondo de 3 K significa que el universo alguna vez estuvo caliente. B. La temperatura actual nos permite calcular la temperatura del universo temprano.

C. La uniformidad de la radiación de fondo muestra que el universo era muy uniforme.
Resultados Cobe
D. Determine nuestro movimiento a través del universo (ii) Helio y Deuterio

una. ¿Por qué caliente? B. ¿Por qué es tan uniforme: radiación de 3 K? C. ¿Por qué casi plano? D. ¿Origen de las irregularidades que se convierten en estrellas y galaxias?

El universo muy temprano (Era del Equilibrio) expandido enormemente suaviza las fluctuaciones, aplana el espacio-tiempo.

Densidad infinita, singularidad, al comienzo del universo implica gravedad tan fuerte efectos cuánticos importantes Clásicamente: o existió para siempre, o comenzó en singularidad Mecánica cuántica: es posible que el espacio-tiempo sea finito, pero no tenga límite, no singularidad Ejemplo: Vértice de cono (origen del tiempo) vs. polo N en la esfera (no una ubicación especial) El tiempo al igual que las coordenadas espaciales, si el comienzo del tiempo se redondea como una esfera, entonces no es un punto especial Implicación: universo autónomo, no creado ni destruido. Solo es.

  • galaxias -> velocidad de expansión = 10 x velocidad de escape
  • cúmulos de galaxias -> velocidad de expansión = 3 x velocidad de escape

2. Geometría del Universo

una. Si velocidad de expansión> velocidad de escape El Universo se expandirá para siempre El Universo es infinito El Universo tiene una geometría similar a la de la silla b. Si velocidad de expansión = velocidad de escape El universo se expandirá para siempre El universo es infinito El universo tiene geometría plana c. Si la velocidad de expansión, el Universo dejará de expandirse y el Universo contraído es finito, pero no tiene límites El Universo tiene una esfera como geometría

3. Una predicción detallada del destino del Universo según 2. (a) o 2. (b) Geometría

una. 10 0-4 mil millones de años: La Era Dominada por la Radiación asume el Escenario de Formación del Big Bang como el anterior Termina en la Recombinación b. 10 6-14 mil millones de años: era estelífera Las galaxias (grupos de estrellas) son los bloques de construcción del Universo La mayoría de la formación de estrellas ocurre cuando las galaxias chocan, lo cual es común Ahora estamos en 10 10.2 Termina cuando no se forman nuevas estrellas c. 10 15-37 mil millones de años: Era degenerada, todo lo que queda son restos
de las estrellas son agujeros negros, enanas blancas, estrellas de neutrones, planetas y estrellas fallidas
de galaxias con agujeros negros supermasivos, solo el agujero negro
Termina cuando los protones se desintegran y destruyen todo con los protones d. 10 38-100 mil millones de años: Era de los agujeros negros solo agujeros negros, ya que no tienen protones Termina cuando los agujeros negros se evaporan a través de la radiación de Hawking e. 10 100+ mil millones de años: fotones de la era oscura (baja energía), electrones, postitrones, neutrinos nunca terminan [American Scientist, mayo-junio de 1997, págs. 223-225] [Laughlin et al., Reviews of Modern Physics, abril de 1997]

15%)
& nbsp & nbsp i. Disco Estrellas jóvenes, gas y polvo Gira ii. Componente esférico: halo y núcleo Estrellas viejas, sin gas ni polvo

Galaxias S0 - variedad inusual de espiral i. Disco: estrellas viejas, sin gas ni polvo ii. Componente esférico - Nucleus y Halo

70%)
Componente esférico - Núcleo y halo Estrellas viejas, sin gas ni polvo Sin disco. Algunos rotan.

C. Galaxias irregulares, como las nubes de Magallanes de la Vía Láctea

D. Las galaxias inusuales se parecen a uno de los 3 tipos anteriores, pero están perturbadas en Cadena o Fusión # 39 de HST DEEP

2. Clasificación por espectros

95%) espectro estelar - líneas de absorción en espectro continuo b. Galaxias activas (

5%) emisión no térmica i. Radiogalaxias Exceso de emisión de radio. Radiación de sincrotrón de electrones muy rápidos que se mueven a través de un campo magnético Regiones de emisión grandes de doble lóbulo. A menudo conectado a la galaxia por chorros.
& nbsp & nbsp ii. Quásares Amplias líneas de emisión. Gran corrimiento al rojo -> gran distancia. Ninguno cerca. Brillante pero lejano -> muy luminoso. ¿Fuente de energía? El brillo varía en el tiempo de las horas -> tamaño pequeño (= sistema solar) Los cuásares ocurren en las galaxias Una galería de imágenes de los cuásares c. Centro de emisión de radio de la Vía Láctea Líneas de emisión amplias -> alta velocidad (orbital o térmica) -> gran masa (= 10 ^ 6 Ms de tamaño del sistema solar) d. Modelo Necesita una gran cantidad de energía La única fuente es la energía potencial gravitacional del agujero negro supermasivo El gas cae, se calienta mucho, emite fotones energéticos, gira rápidamente, colima chorros Evidencia: velocidad de rotación del gas y las estrellas cerca de los centros de las galaxias.

3. Distribución a gran escala

Cúmulos de galaxias. Espirales que se encuentran principalmente en el campo, en pequeños grupos y en las regiones exteriores de los cúmulos. Las elípticas y S0 dominan en centros de grupos ricos. Galaxias distribuidas como en superficies de burbujas que se cruzan. La mayoría de las galaxias en arcos donde las superficies de las burbujas se cruzan, luego la mayoría de las galaxias en las superficies de las burbujas (láminas), Menos galaxias en el interior de las burbujas (vacíos).

Virgo Cluster Coma Cluster Clúster de coma

Inestabilidad gravitacional Ligero exceso de materia -> leve exceso de gravedad La materia cae en un pozo gravitacional, aumenta la gravedad Más materia atraída por más gravedad La magnitud de las variaciones de densidad aumenta

    Se evita que las masas más pequeñas colapsen por la presión.
    Las estructuras más pequeñas se fusionan para formar grandes galaxias. El gas en galaxias súper grandes no habría tenido tiempo de enfriarse todavía para formar estrellas.

En su mayoría vienen en 3 tipos: Irregulares - Nubes de Magallanes [BE 3052,3055] Espirales - Andrómeda [Ser 2723, 2727] Elípticas - compañeras de Andrómeda Nota: color de las estrellas, polvo, cúmulos globulares ¿Qué tipo es la Vía Láctea?

1. Reconocimiento de la naturaleza de la Vía Láctea

una. Banda de luz a través del cielo - Disco delgado de estrellas [BE 2659] b. Distribución de estrellas: sol cerca del centro
"Universo Kapteyn" de 1922

C. Distribución del cúmulo globular BE 1963,1965,1966,1967,1968] distribución esférica, diámetro 10 5 LY, centrada hacia un lado Sol = 3x10 4 LY desde el centro de la Galaxia d. Polvo interestelar: oscurece las estrellas distantes e. Universo insular contra una de muchas galaxias

2. Componentes de la Vía Láctea

una. Estrellas de disco de 0-10 mil millones de años, incluye cúmulos abiertos (galácticos).
[Luz visible BE 2659] Nubes de polvo. (El IR muestra polvo BE 2669) Nubes de gas. [Radio: hidrógeno neutro BE 2661, frío H2 BE 2664] Órbitas casi circulares, se encuentran en un plano común. [BE 2686] (Similar a los planetas del sistema solar). Vista aérea de brazos en espiral [BE 2650-2652], estructura "explosionada" Aparente en una secuencia principal masiva, joven, azul estrellas (no estrellas de edad intermedia como el Sol), las estrellas masivas tienen vidas tan cortas que no tienen tiempo para moverse de su lugar de nacimiento. Distribución de gas H - observaciones de radio Lugar de nacimiento de las estrellas Teoría de la onda de densidad Los brazos espirales son ondas de compresión que se mueven a través de la galaxia reuniendo estrellas y nubes. Demostración "Disk in a Dishpan" que muestra que las estrellas del disco se mueven como un fluido La curva de rotación muestra que la velocidad del gas depende del lugar en el disco.

I. Halo Old (10-18 mil millones de años) Estrellas, en su mayoría gigantes rojas y estrellas rojas MS. Cúmulos globulares. (Poco gas o polvo.) [Andrómeda: BE 2726] Órbitas elipses alargadas, orientadas aleatoriamente. (Similar a los cometas del sistema solar). Ii. Abultamiento nuclear (esferoide aplanado) Abultamiento en el centro de la galaxia [en dirección a Sagitario: BE 2686]. Estrellas jóvenes y viejas. Polvo y gas caliente. iii. Centro de la galaxia Nubes de gas caliente de alta velocidad 5x10 5 Msol dentro de 10 AU. ¿Calabozo? [BE 2585,2589,2602]

Nubes de Magallanes, esferoidales enanos


porDr. Walt Brown
(El artículo original se ha publicado en el libro, Al principio , y se puede encontrar en el sitio web de Walt & rsquos aquí)
Para obtener un artículo complementario sobre este mismo tema, asegúrese de leer también este artículo: ¿Por qué parece que el universo se está expandiendo?

La lógica detrás de esta pregunta común tiene varios supuestos ocultos, dos de los cuales se abordan en las siguientes preguntas en cursiva:

  1. ¿El espacio, junto con la luz emitida por las estrellas, se expandió rápidamente poco después de que comenzara la creación? Si es así, se habría agregado energía al universo y a la luz de las estrellas durante ese estiramiento. Las páginas 334 y ndash338 muestran que la evidencia científica favorece claramente esta explicación extensiva sobre la teoría del Big Bang, que también afirma que el espacio se expandió rápidamente. (Sin embargo, la teoría del Big Bang dice que toda esta energía de expansión, más toda la materia del universo, estaba, al principio de los tiempos, dentro de un volumen mucho más pequeño que la cabeza de un alfiler.
  2. ¿La luz de las estrellas siempre ha viajado a su velocidad actual & mdashab alrededor de 186.000 millas por segundo o, más precisamente, 299.792,458 kilómetros por segundo?

Medidas históricas

Durante los últimos 300 años, se han publicado al menos 164 mediciones separadas de la velocidad de la luz. Se utilizaron dieciséis técnicas de medición diferentes. El astrónomo Barry Setterfield de Australia ha estudiado estas medidas, especialmente su precisión y errores experimentales. 1 Sus resultados muestran que ¡la velocidad de la luz aparentemente ha disminuido tan rápidamente que el error experimental no puede explicarlo! En los siete casos en los que los mismos científicos volvieron a medir la velocidad de la luz con el mismo equipo años después, siempre se informó una disminución. Las disminuciones fueron a menudo varias veces mayores que los errores experimentales informados. He realizado otros análisis que ponderan (o dan importancia a) cada medida según su precisión. Incluso después de considerar la amplia gama de precisiones, es difícil ver cómo se puede afirmar, con algún rigor estadístico, que la velocidad de la luz se ha mantenido constante. 2

M. E. J. Gheury de Bray, en 1927, fue probablemente el primero en proponer una velocidad decreciente de la luz. 3 Basó su conclusión en mediciones que abarcan 75 años. Más tarde, se convenció más y publicó dos veces sus resultados en Naturaleza, 4 posiblemente la revista científica más prestigiosa del mundo. Él enfatizó, & ldquoSi la velocidad de la luz es constante, ¿cómo es que, invariablemente, las nuevas determinaciones dan valores inferiores a la última obtenida. Hay veintidós coincidencias a favor de una disminución de la velocidad de la luz, mientras que no hay una sola en contra. & Rdquo 5 [énfasis en el original]

Aunque la velocidad de la luz medida ha disminuido solo alrededor del 1% durante los últimos tres siglos, la disminución es estadísticamente significativa, porque las técnicas de medición pueden detectar cambios miles de veces más pequeños. Si bien las mediciones más antiguas tienen mayores errores, la tendencia de los datos es sorprendente. Cuanto más se mira hacia atrás en el tiempo, más rápidamente parece haber disminuido la velocidad de la luz. Varias curvas matemáticas se ajustan a estos tres siglos de datos. Cuando algunas de esas curvas se proyectan hacia atrás en el tiempo, la velocidad de la luz se vuelve tan rápida que la luz de galaxias distantes posiblemente podría haber llegado a la Tierra en varios miles de años.

Ninguna ley científica requiere que la velocidad de la luz sea constante. 6 Muchos simplemente asumen que es constante y, por supuesto, cambiar las viejas formas de pensar a veces es difícil. El cosmólogo ruso V. S. Troitskii, del Instituto de Investigaciones Radiofísicas de Gorky, también está cuestionando algunas creencias antiguas. Concluyó, independientemente de Setterfield, que t¡La velocidad de la luz fue 10 mil millones de veces más rápida en el tiempo cero! 7 Además, atribuyó la radiación cósmica de fondo de microondas y la mayoría de los corrimientos al rojo a esta velocidad de la luz que disminuye rápidamente. Setterfield llegó a la misma conclusión con respecto a los desplazamientos al rojo mediante un método diferente. Si Setterfield o Troitskii están en lo cierto, la teoría del big bang caerá (con un big bang).

Otros cosmólogos proponen una enorme disminución de la velocidad de la luz. 8 Varios de sus problemas teóricos con la teoría del Big Bang se resuelven si la luz una vez viajó millones de veces más rápido. 9

Tiempo atómico vs.orbital

¿Por qué disminuiría la velocidad de la luz? T. C. Van Flandern, que trabaja en el Observatorio Naval de EE. UU., Demostró que los relojes atómicos probablemente se están desacelerando en relación con los relojes orbitales. 10 Los relojes orbitales se basan en cuerpos astronómicos en órbita, especialmente la Tierra y el período de un año alrededor del Sol. Antes de 1967, un segundo de tiempo se definía por acuerdo internacional como 1 / 31,556,925.9747 del tiempo promedio que tarda la Tierra en orbitar el Sol. Por otro lado, los relojes atómicos se basan en el período vibratorio del átomo de cesio-133. En 1967, una segunda fue redefinida como 9.192.631.770 oscilaciones del átomo de cesio-133. Van Flandern demostró que si los relojes atómicos son "equocorrectos", las velocidades orbitales de Mercurio, Venus y Marte aumentan. En consecuencia, la "constante" gravitacional debería estar cambiando. Sin embargo, señaló que si los relojes orbitales son "equocorrectos", entonces la constante gravitacional es realmente constante, pero las vibraciones atómicas y la velocidad de la luz están disminuyendo. La diferencia entre los dos tipos de relojes fue de solo varias partes por mil millones por año. Pero nuevamente, la precisión de las mediciones es tan buena que la discrepancia probablemente sea real.

Por las siguientes cuatro razones, los relojes orbitales parecen ser correctos y las frecuencias atómicas probablemente se están desacelerando muy ligeramente.

  • Si los relojes atómicos y el estudio de Van Flandern & rsquos son correctos, la & ldquoconstant & rdquo gravitacional debería estar cambiando. Otros estudios no han detectado variaciones en la constante gravitacional.
  • Si la velocidad orbital de un planeta y rsquos aumentara (y todos los demás parámetros orbitales permanecieran igual), la energía del planeta y rsquos aumentaría. Eso violaría la ley de conservación de la masa-energía.
  • Si el tiempo atómico se está desacelerando, los relojes basados ​​en la desintegración radiactiva de los átomos también deberían hacerlo. Las técnicas de datación radiométrica darían edades demasiado antiguas. Esto haría que los relojes radiométricos estuvieran más en consonancia con la mayoría de los relojes de citas. También explicaría por qué ningún isótopo primordial tiene una vida media de menos de 50 millones de años. Estos isótopos simplemente se desintegraron cuando las tasas de desintegración radiactiva eran mucho mayores. 11
  • Si las frecuencias atómicas están disminuyendo, entonces cinco "propiedades" del átomo, como la constante de Planck y rsquos, también deberían estar cambiando. Los estudios estadísticos de mediciones pasadas muestran que cuatro de las cinco "constantes" están cambiando "y" en la dirección correcta. 12

Muchos de nosotros éramos escépticos sobre la afirmación inicial de Setterfield & rsquos, porque la disminución en las mediciones de la velocidad de la luz cesó en 1960. Los cambios grandes y únicos rara vez ocurren en la naturaleza. Las técnicas de medición fueron lo suficientemente precisas para detectar cualquier disminución en la velocidad de la luz después de 1960, si la tendencia de los tres siglos anteriores había continuado. Más tarde, Setterfield se dio cuenta de que, a partir de la década de 1960, se usaban relojes atómicos para medir la velocidad de la luz. Si las frecuencias atómicas están disminuyendo, entonces tanto la cantidad medida (la velocidad de la luz) como la herramienta de medición recientemente adoptada (relojes atómicos) están cambiando al mismo ritmo. Naturalmente, no se detectaría ningún cambio relativo y la velocidad de la luz sería constante en tiempo atómico y mdash, pero no en tiempo orbital.

Conceptos erróneos

¿La disminución de la velocidad de la luz entra en conflicto con la afirmación frecuentemente atribuida a Albert Einstein de que la velocidad de la luz es constante? Realmente no. Einstein dijo que la velocidad de la luz no se vio alterada por la velocidad de la fuente de luz y rsquos. Setterfield dice que la velocidad de la luz disminuye con el tiempo.

Declaración de Einstein & rsquos que la velocidad de la luz es independiente de la velocidad de la fuente de luz, se llama Segundo Postulado de Einstein & rsquos. (Muchos lo han malinterpretado en el sentido de que "Einstein dijo que la velocidad de la luz es constante en el tiempo".) El segundo postulado de Einstein es sorprendente, pero probablemente cierto.¿No esperaríamos que una pelota lanzada desde un tren rápido en la dirección de avance viajara más rápido que una lanzada en la dirección opuesta, al menos a un observador en el suelo? Si bien eso es cierto para una pelota lanzada, algunas pruebas experimentales indican que no es cierto para la luz. 14 La luz, lanzada desde un tren en rápido movimiento, viajará a la misma velocidad en todas las direcciones. Esta extraña propiedad de la luz condujo a la teoría más extensa de la relatividad especial. 15

Algunas personas dan otra explicación de por qué vemos estrellas distantes en un universo joven. Creen que Dios creó un rayo de luz entre la Tierra y cada estrella. Por supuesto, una creación produciría inmediatamente cosas completas. Al instante, parecerían mucho mayores de lo que realmente eran. Esto se llama "creación con apariencia de edad". El concepto es sólido. Sin embargo, para la luz de las estrellas, esto presenta dos dificultades:

  • Las estrellas brillantes que explotan se llaman "quosupernovas". Si la luz de las estrellas, aparentemente a partir de una supernova, se hubiera creado en el camino a la Tierra y no se originó en la superficie de una estrella en explosión, ¿entonces qué explotó? Solo se habría creado un haz relativamente corto cerca de la Tierra. Si la imagen de una explosión se creó en ese corto haz de luz, entonces la estrella nunca existió y la explosión nunca ocurrió. Uno encuentra esto difícil de aceptar.
  • Cada gas caliente irradia un conjunto único de colores precisos, llamado su espectro de emisión. La envoltura gaseosa alrededor de cada estrella también emite colores específicos que identifican la composición química del gas. Debido a que toda la luz de las estrellas tiene espectros de emisión, esto sugiere fuertemente que la luz de una estrella y rsquos se originó en la estrella y mdashnot en un espacio frío y vacío. Cada rayo de luz estelar también transporta otra información, como la velocidad de giro de la estrella y los rsquos, el campo magnético, la temperatura de la superficie y la composición química de los gases fríos entre la estrella y la Tierra. Por supuesto, Dios pudo haber creado este rayo de luz con toda esta información en él. Sin embargo, la verdadera pregunta no es "¿Podría Dios haberlo hecho?", Sino "¿Lo hizo?".

Observaciones sorprendentes

La luz de las estrellas de las estrellas y galaxias distantes se desplaza al rojo y significa que su luz es más roja de lo que cabría esperar. Aunque son posibles otras interpretaciones, la mayoría de los astrónomos han interpretado que la luz corrida al rojo es un efecto de onda, similar al tono más bajo de un tren y un silbido de rsquos cuando el tren se aleja de un observador. A medida que el emisor de ondas (tren o estrella) se aleja de un observador, las ondas se estiran, haciéndolas de tono más bajo (para el tren) o de color más rojo (para la estrella o galaxia). Cuanto mayor sea el desplazamiento al rojo de una estrella & rsquos o una galaxia & rsquos, más rápido se aleja supuestamente de nosotros.

Desde 1976, William Tifft, astrónomo de la Universidad de Arizona, ha descubierto que los desplazamientos al rojo de estrellas y galaxias distantes normalmente difieren entre sí en solo unas pocas cantidades fijas. 20 Esto es muy extraño si las estrellas realmente se están alejando de nosotros. Sería como si las galaxias pudieran viajar solo a velocidades específicas, saltando abruptamente de una velocidad a otra, sin pasar por velocidades intermedias. Si las estrellas no se alejan de nosotros a altas velocidades, la teoría del Big Bang está equivocada, junto con muchas otras creencias relacionadas en el campo de la cosmología. Otros astrónomos, que inicialmente no creían en los resultados de Tifft & rsquos, hicieron un trabajo similar y llegaron a la misma conclusión.

Todos los átomos emiten pequeños haces de energía (llamados cuantos) de cantidades fijas y nada intermedio. Entonces, Setterfield cree que la "cuantificación de los desplazamientos al rojo", como muchos la describen, es un efecto atómico, no un extraño efecto de velocidad recesional. Si el espacio absorbe lentamente la energía de toda la luz emitida, lo haría en incrementos fijos, lo que desplazaría la luz de las estrellas al rojo, mientras que la estrella más lejana y la luz rsquos cambiarían al rojo más. Setterfield está trabajando en una teoría para unir esto y la disminución de la velocidad de la luz. Si está en lo cierto, pronto deberíamos ver que los corrimientos al rojo de algunas galaxias distantes disminuyen repentinamente. Esto puede explicar por qué se observan dos desplazamientos al rojo distintos en cada una de las galaxias bien estudiadas 22, ¡obviamente no se están separando!

Otra observación sorprendente es que la mayoría de las galaxias distantes se parecen notablemente a las galaxias más cercanas. Por ejemplo, las galaxias están completamente desarrolladas y no muestran signos de evolución. Esto desconcierta a los astrónomos. 23 Si la velocidad de la luz ha disminuido drásticamente, estas galaxias distantes, pero maduras, ya no necesitan explicación. Además, la luz de una galaxia distante habría llegado a la Tierra no mucho después de la luz de las galaxias cercanas. Esta puede ser la razón por la que las galaxias espirales, tanto cercanas como lejanas, tienen giros similares. [Vea la figura 170.]

Los brazos de estas seis galaxias espirales representativas tienen aproximadamente la misma cantidad de torsión. Sus distancias a la Tierra se muestran en años luz. (Un año luz, la distancia que viaja la luz en un año, equivale a 5,879,000,000,000 millas). Para que la luz de todas las galaxias llegue a la Tierra esta noche, las galaxias más distantes, que tuvieron que liberar su luz mucho antes que las galaxias más cercanas, no lo hicieron. tienen tanto tiempo para rotar y torcer los brazos. Por lo tanto, las galaxias más lejanas deberían tener menos torsión. Por supuesto, si la luz viajó millones de veces más rápido en el pasado, las galaxias más lejanas no tenían que enviar su luz mucho antes que las galaxias más cercanas. Las galaxias espirales deberían tener giros similares. Este resulta ser el caso. 21 Las galaxias son: A) M33 o NGC 598 B) M101 o NGC 5457 C) M51 o NGC 5194 D) NGC 4559 E) M88 o NGC 4501 y F) NGC 772. Todas las distancias se toman de R. Brent Tully, Catálogo de galaxias cercanas (Nueva York: Cambridge University Press, 1988).

Una prueba crítica

Si la velocidad de la luz ha disminuido un millón de veces, deberíamos observar los eventos en el espacio exterior en cámara extremadamente lenta. He aquí por qué.

Imagínese un tiempo en el pasado distante en el que la velocidad de la luz era un millón de veces más rápida que la actual. En un planeta hipotético, a miles de millones de años luz de la Tierra, una luz comenzó a destellar hacia la Tierra cada segundo. Luego, cada destello inició un viaje muy largo a la Tierra. Debido a que la velocidad de la luz era un millón de veces mayor que la actual, esos destellos iniciales estaban espaciados un millón de veces más de lo que habrían estado a la velocidad de la luz actual, más lenta.

Ahora, miles de años después, imagina que en todo el universo, la velocidad de la luz se ha reducido a la velocidad actual. El primero de esos destellos de luz y mdash salió como cuentas deslizándose por una larga cuerda y mdash se acercó a la Tierra. Las grandes distancias que separan los destellos adyacentes se han mantenido constantes durante esos miles de años, por lo que los destellos en movimiento se desaceleraron al unísono. Debido a que los primeros destellos que golpean la Tierra están tan espaciados entre sí, golpearán la Tierra cada millón de segundos. En otras palabras, estamos viendo eventos pasados ​​en ese planeta (el destello de una luz) en cámara lenta. Si la velocidad de la luz ha ido disminuyendo desde la creación, cuanto más lejos miramos en el espacio, más extrema se vuelve esta cámara lenta.

Aproximadamente la mitad de las estrellas de nuestra galaxia son binarias. Es decir, ellos y una estrella compañera están en una órbita estrecha alrededor de su centro de masa común. Si hay un efecto de "movimiento lento", los períodos orbitales aparentes de las estrellas binarias deberían tender a aumentar con el aumento de la distancia a la Tierra. Si la velocidad de la luz ha ido disminuyendo, el telescopio espacial Hubble puede eventualmente encontrar que las estrellas binarias a grandes distancias tienen períodos orbitales muy largos, lo que demuestra que las estamos observando en cámara lenta.

Referencias y notas:

1. Trevor Norman y Barry Setterfield, Las constantes atómicas, la luz y el tiempo (Box 318, Blackwood, South Australia, 5051: autoedición, 1987).

  • Gerald E. Aardsma, & ldquoHas the Speed ​​of Light Decayed? & Rdquo Impact, No. 179 (El Cajon, California: The Institute for Creation Research), mayo de 1988.
  • Gerald E. Aardsma, & ldquo¿Ha decaído recientemente la velocidad de la luz? & Rdquo Creation Research Society Quarterly, vol. 25, junio de 1988, págs. 36 & ndash40.
  • Robert H. Brown, & ldquoStatistical Analysis of the Atomic Constants, Light and Time, & rdquo Creation Research Society Quarterly, vol. 25, septiembre de 1988, págs. 91 y ndash95.
  • Michael Hasofer, Universidad de Nueva Gales del Sur, Sidney 2033, Australia.
  • David J. Merkel, 11 Sunnybank Road, Aston, Pensilvania 19014, EE. UU.
  • Alan Montgomery, 218 McCurdy Drive, Kanata, Ontario K2L 2L6, Canadá.

4. M. E. J. Gheury de Bray, & ldquoThe Velocity of Light, & rdquo Naturaleza, 24 de marzo de 1934, pág. 464. M. E. J. Gheury de Bray, & ldquoThe Velocity of Light, & rdquo Naturaleza, 4 de abril de 1931, pág. 522.

  • En dos experimentos publicados, ¡la velocidad de la luz fue excedida hasta en un factor de 100! El primer experimento involucró señales de radio que, por supuesto, son un tipo de luz. [Véase PT Pappas y Alexis Guy Obolensky, & ldquoThirty Six Nanoseconds Faster Than Light, & rdquo Electronics and Wireless World, diciembre de 1988, págs. velocidad de la luz. Esta derivación se sigue directamente de las ecuaciones de Maxwell & rsquos. Las condiciones especiales involucraron conductores eléctricos extremadamente delgados con capacitancia e inductancia muy bajas. [Véase Harold W. Milnes, "¿Más rápido que la luz?", Radio-Electronics, vol. 54, enero de 1983, págs. 55 y ndash58.]
  • Otro fenómeno permite que la luz supere ligeramente su velocidad normal. [Véase Julian Brown, "Más rápido que la velocidad de la luz", New Scientist, 1 de abril de 1995, págs. 26 y 29. Véase también Jon Marangos, & ldquoFaster than a Speeding Photon & rdquo Nature, vol. 406, 20 de julio de 2000, págs. 243 y ndash244.] Sin embargo, este efecto no explica la luz distante en un universo joven.

8. & ldquoHemos demostrado cómo una velocidad de la luz variable en el tiempo podría proporcionar una resolución a los conocidos acertijos cosmológicos. & rdquo Andreas Albrecht y Jo & atildeo Magueijo, & ldquoA Time Variant Speed ​​of Light as a Solution to Cosmological Puzzles, & rdquo Revisión física D, 15 de febrero de 1999, pág. 043516-9. [¡Los autores afirman que la luz puede haber viajado treinta órdenes de magnitud más rápido que en la actualidad!]

& ldquoEs notable cuando puedes encontrar una idea simple [una velocidad de la luz en decadencia] que tiene tantas consecuencias atractivas. & rdquo John D. Barrow, profesor de Astronomía y Director del Centro de Astronomía de la Universidad de Sussex, citado por Steve Farrar , & ldquoSpeed ​​of Light Slowing Down, & rdquo London Sunday Times, 15 de noviembre de 1998.

"Si la luz inicialmente se movió mucho más rápido que hoy y luego se desaceleró lo suficientemente rápido al principio de la historia del Universo, entonces los tres problemas cosmológicos y los problemas del horizonte, la planitud y la lambda" pueden resolverse a la vez ". John D. Barrow," ¿No es nada sagrado? " New Scientist, vol. 163, 24 de julio de 1999, pág. 28.
Dos comentarios. Primero, cada problema que menciona Barrow es en realidad una razón para concluir que la teoría del Big Bang es incorrecta. En segundo lugar, ninguna ley científica dice que la velocidad de la luz sea constante. Solo se ha asumido que es así. De hecho, hoy se define arbitrariamente como una constante.

9. Por ejemplo, "el problema del horizonte" reconoce que los extremos opuestos del universo tienen la misma temperatura. ¿Por qué debería ser esto? El universo no es lo suficientemente viejo como para que regiones tan enormemente separadas alguna vez hayan tenido contacto entre sí. La luz no viaja lo suficientemente rápido y al menos no hoy.

10. T. C. Van Flandern, & ldquoIs the Gravitational Constant Constant Changing? & Rdquo El diario astrofísico, Vol. 248, 1 de septiembre de 1981, págs. 813 y ndash816.

T. C. Van Flandern, & ldquo¿Es la constante gravitacional cambiando? & Rdquo Medición de precisión y constantes fundamentales II, editores B. N. Taylor y W. D. Phillips, Oficina Nacional de Normas (EE. UU.), Publicación especial 617, 1984, págs. 625 y ndash627.

11. Algunos que creen en un universo antiguo tienen una explicación diferente. Esos isótopos están extintos porque ha pasado tanto tiempo. Sin embargo, esta explicación plantea una pregunta de contrapeso: ¿cómo se formaron esos isótopos y el 97% de todos los elementos? La respuesta estándar es que estos elementos aparecieron durante 13,7 mil millones de años en explosiones de supernovas. Esto es especulación, porque no se han encontrado pruebas de apoyo. Además, en nuestra galaxia, vemos los remanentes de supernovas de solo 7.000 años y rsquo. [Consulte & ldquoSupernova Remnants & rdquo en la página 39.]

12. Alan Montgomery y Lambert Dolphin, & ldquo¿Es la velocidad de la luz constante en el tiempo? & Rdquo Electrodinámica galilea, Vol. 4, núm. 5, septiembre y octubre de 1993, págs. 93 y ndash97.

13. & ldquoPrecision & rdquo no debe confundirse con & ldquoaccuracy & rdquo Los relojes atómicos son muy precisos, pero no necesariamente precisos. Mantienen un tiempo muy constante entre sí, y cada reloj atómico puede subdividir un segundo en 9 mil millones de partes. Ésta es una precisión notable. Pero, ¿y si toda esta red global de relojes atómicos se está desviando y acelerando o desacelerando? La precisión, aunque impresionante, es un requisito necesario pero no suficiente para la precisión.

14. Kenneth Brecher, & ldquo¿Es la velocidad de la luz independiente de la velocidad de la fuente? & Rdquo Cartas de revisión física, Vol. 39, núm. 17, 24 de octubre de 1977, págs. 1051 y ndash1054.

  • En el universo, el tiempo podría fluir según el tiempo atómico o el tiempo orbital. ¿Bajo qué estándar sería E = mc 2 un enunciado verdadero? La masa-energía se conservaría bajo ambos, en otras palabras, la energía o masa de un sistema aislado no dependería de qué tan rápido pasara el tiempo. Obviamente, E = mc 2 sería cierto en tiempo atómico donde c es constante, pero no en tiempo orbital donde c parece disminuir. Hoy, E = mc 2 será aproximadamente correcto incluso en tiempo orbital.
  • Las reacciones nucleares convierten la masa en energía. Desafortunadamente, la pérdida de masa extremadamente pequeña y la gran energía producida no se pueden medir con suficiente precisión para probar si E = mc2 es absolutamente cierto en el tiempo orbital. Incluso si la masa y la energía se midieran con precisión, esta fórmula tiene incrustado un factor de conversión de unidades derivado experimentalmente que requiere una medición de tiempo por algún reloj. ¿Qué tipo de reloj debería usarse: un reloj orbital o un reloj atómico? Nuevamente, podemos ver que E = mc 2 es & ldquoclock dependiente. & Rdquo
  • Si C ha disminuido (utilizando el estándar de tiempo orbital), ni la longitud, la carga eléctrica ni los estándares de temperatura cambiarían. Por tanto, las reacciones químicas y nucleares no cambiarían. Sin embargo, la velocidad de las reacciones químicas y nucleares cambiaría porque las frecuencias vibratorias de los átomos y núcleos cambiarían. Además, las tasas de desintegración radiactiva, que dependen de la frecuencia vibratoria del núcleo, disminuirían si c disminuye.

17. Govert Schilling, & ldquoEarly Start for Lumpy Universe, & rdquo Ciencias, Vol. 281, 11 de septiembre de 1998, pág. 1593. [Véase también E. J. Ostrander et al., & LdquoThe Hubble Space Telescope Medium Deep Survey Cluster Sample: Methodology and Data, & rdquo The Astronomical Journal, vol. 116, diciembre de 1998, págs. 2644 y ndash2658.]

18. Este problema de la astronomía convencional se ha reconocido discretamente durante varias décadas. Consulte la nota 6 en la página 337 (en el libro original de Walt Brown & rsquos; haga clic aquí).

19. J. A. Stevens et al., & LdquoLa formación de cúmulos de galaxias elípticas revelada por una extensa formación estelar, & rdquo Naturaleza, Vol. 425, 18 de septiembre de 2003, págs. 264 y ndash267.

20. William G. Tifft, & ldquoProperties of the Redshift. III. Variación temporal, & rdquo El diario astrofísico, Vol. 382, 1 de diciembre de 1991, págs. 396 y ndash415.

21. & ldquoEl mayor desafío para el modelo estándar de formación de galaxias podría ser la cantidad de galaxias grandes que muestran la estructura espiral en el universo temprano. & Rdquo Ivo Labb & eacute, según lo citado por Ron Cowen, & ldquoMature Before Their Time & rdquo Noticias de ciencia, Vol. 163, 1 de marzo de 2003, pág. 139.

22. William G. Tifft y W. John Cocke, & ldquoCuantized Galaxy Redshifts & rdquo Cielo y telescopio, Enero de 1987, pág. 19.

23. & ldquoGalaxias más distantes: sorprendentemente maduras & rdquo Noticias de ciencia, Vol. 119, 7 de marzo de 1981, pág. 148.


Tome un vuelo a través del mapa 3D más detallado del universo jamás creado

Imagen de la galaxia de Andrómeda en el Observatorio SFU Trotter procesada por Matthew Cimone

Esa estrella resaltada en la foto se llama M31_V1 y reside en la Galaxia de Andrómeda. Andrómeda, también conocida como M31, es la galaxia más cercana a nuestra propia Vía Láctea. Pero antes de que fuera conocida como galaxia, se llamaba Nebulosa de Andrómeda. Antes de que Edwin Hubble, homónimo del Telescopio Espacial Hubble, estudiara esta estrella en particular en Andrómeda, no sabíamos realmente si otras galaxias incluso existió. ¡Piénsalo! Hace tan solo cien años, pensamos que la Vía Láctea podría ser TODO el Universo. Incluso entonces ... eso es bastante grande. La Vía Láctea tiene aproximadamente 150.000 años luz de diámetro. Un año luz son unos 10 TRILLONES de kilómetros, por lo que incluso a la velocidad de la luz se necesitaría casi el mismo tiempo para cruzar la Vía Láctea que los humanos han existido en el planeta Tierra. M31_V1 cambió todo eso.

Esta estrella de Andrómeda tiene la designación "V" porque se la conoce como cefeida variable. Las variables cefeidas se pueden utilizar como una "vela estándar" para medir distancias a través del Universo. En general, sabemos qué tan brillantes se vuelven las estrellas variables. Entonces, si comparamos dos de ellos, y uno es significativamente más tenue que el otro, podemos inferir que está más lejos en el espacio. En 1924, utilizando esta técnica, Hubble midió la luz de V1 y 35 estrellas variables subsiguientes para medir la distancia a Andrómeda a unos increíbles 900.000 años luz ... demasiado lejos para ser parte de nuestra propia galaxia. No me había dado cuenta de que había capturado la misma estrella en mi campo de visión hasta que fue señalada por el Dr. Howard Trottier, quien fundó el Observatorio SFU Trottier, donde capturé la imagen.

Placa de fotografía original donde Edwin Hubble fotografió a Andrómeda señalando & # 8220VAR! & # 8221 de V1
C. Herencia del Hubble de la NASA

Con técnicas de imagen mejoradas y mediciones más precisas, ahora sabemos que Andrómeda está más como a 2,4 millones de años luz de distancia. Pero el valor de Hubble de 900.000 ly fue suficiente para revelar que nuestra galaxia no era más que una "isla universo" en un universo mucho más vasto. ¿Y cuántas galaxias hay? Con Andrómeda conocíamos al menos dos. Pero desde entonces hemos descubierto que no hay dos, diez, cientos, miles o millones, sino probablemente TRILLONES de galaxias llenas cada una de cientos de miles de millones de estrellas. Nuestra propia Vía Láctea es una colección de entre 100 y 400 mil millones de estrellas (orbitamos uno de ellos). Es probable que haya más estrellas en el Universo que granos de arena en todas las playas de toda la Tierra juntas. Pero, ¿cómo podemos saberlo? Bueno, desde aquellos días en que Hubble midió un puñado de estrellas variables en una galaxia, el Sloan Digital Sky Survey lanzó un nuevo mapa el 19 de julio que es la imagen más completa del Universo jamás hecha.¡¡Tomó veinte años y contiene 4 MILLONES de galaxias cartografiadas !!

Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Universidad Estatal de Ohio) y la Colaboración SDSS

Cada uno de esos puntos en la imagen no es una estrella, sino una GALAXIA llena de estrellas. Usando un telescopio especializado en Nuevo México, Sloan Digital Sky Survey ha creado una serie de catálogos de galaxias distantes para crear este mapa del Universo. Los catálogos contienen grandes galaxias rojas (más antiguas) más cercanas a la Vía Láctea, galaxias azules más distantes (más jóvenes), y las más distantes son las galaxias cuyo agujero negro supermasivo central & # 8211 que creemos que reside en el núcleo de la mayoría de las galaxias & # 8211 es alimentándose activamente de polvo, gas y estrellas. Estos agujeros negros que se alimentan pueden convertirse en los objetos más luminosos del Universo conocidos como cuásares. La forma de "abanico" de la imagen muestra regiones donde estamos limitados a observar debido al polvo y el gas en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, que oscurece nuestra vista de partes del Universo.

Hubble hizo otro descubrimiento increíble. Conocido como el Constante de Hubble, Hubble se dio cuenta de que las galaxias distantes se están alejando de nosotros. Esta fue la primera evidencia de que nuestro Universo se está expandiendo realmente. Esa expansión en sí misma puede usarse para medir nuestra distancia de estas galaxias. El SDSS utiliza técnicas diferentes a las que se utilizan para medir la distancia a Andrómeda. Una vela estándar como una variable cefeida funciona en el orden de millones de años luz, pero no podemos resolver estrellas individuales en galaxias muy distantes. En cambio, el SDSS mide el "desplazamiento hacia el rojo" de una galaxia. A medida que la luz de una galaxia distante viaja a través del espacio, viaja a través de un Universo en expansión que literalmente estira la luz y la hace volverse más roja. La cantidad de cómo se desplazó la luz hacia el rojo en el momento en que nos llega nos da una idea de qué tan lejos ha viajado la luz.

Telescopio SDSS en Nuevo México c. SDSS

El seguimiento de estas galaxias también ayuda a rastrear la expansión del Universo a lo largo del tiempo, como hacer una película al revés. Llamado "mirar hacia atrás en el tiempo", cuanto más lejos estamos mirando en el espacio, más atrás en el tiempo estamos viendo, ya que la luz del Universo distante tarda en llegar a nosotros. Por ejemplo, imagínese si le enviara una foto mía, pero el correo tardó veinte años en llegar a usted porque estaba muy lejos. Me estás viendo como me veo hace veinte años. De manera similar, el mapa SDSS mira hacia atrás en el tiempo a unos 400.000 años después del nacimiento del Universo y cómo se ha expandido con el tiempo. Hasta hace poco, existía una gran brecha en esta línea de tiempo a mediados de los 11 mil millones de años entre el pasado antiguo y el presente (una gran brecha considerando que el Universo tiene 13,8 mil millones de años). Ese vacío se llenó con el catálogo SDSS más reciente llamado eBOSS (estudio extendido del espectroscopio de oscilación de bariones). Más allá de tener un nuevo mapa del Universo, SDSS está completando otra pregunta fundamental ... ¿por qué y cómo se está expandiendo el Universo? Actualmente, la "fuerza" que causa la expansión del Universo se conoce como una "Energía Oscura" misteriosa y desconocida. El nuevo mapa ayuda a determinar si la influencia de la energía oscura ha cambiado con el tiempo. Según las mediciones de SDSS, parece que las tasas de expansión del Universo son diferentes a lo largo de la historia del Universo, lo que puede ser una pista de cómo funciona la Energía Oscura. Los posibles descubrimientos futuros que nos ayuden a comprender mejor la energía oscura son, por lo tanto, posibles gracias a los mapas SDSS.

Y ahora, un vuelo a través del espacio Y el tiempo. ¡¡HE AQUÍ, un recorrido por el Universo mismo !!


Respuestas y respuestas

La relatividad especial predice que a medida que aumenta la velocidad de un objeto masivo, su impulso también aumenta. Por lo tanto, a velocidades muy altas v & gt & gt c, se requiere cada vez más fuerza para mantener el objeto en una aceleración constante.

Si aplica una fuerza constante a un objeto masivo, la aceleración impresa en el objeto finalmente llega a cero una vez que su velocidad es lo suficientemente grande (nuevamente, porque el impulso del objeto aumenta con velocidades crecientes cuando v & gt & gt c)

No de manera exponencial, pero aumenta cada vez más para un aumento dado de velocidad, de tal manera que el impulso se acerca al infinito a medida que te acercas a la velocidad de la luz. Dado que la fuerza es igual a la tasa de cambio de la cantidad de movimiento, una fuerza determinada tendrá un efecto cada vez menor en la velocidad a medida que el objeto se acelera.

La pregunta de qué pasaría si alcanzáramos la velocidad de la luz no tiene sentido, porque no podemos.

Aunque esta es solo una respuesta cualitativa, creo que el concepto motivará más claramente las matemáticas.

Si dejamos que el eje x sea el espacio y el eje y el tiempo, entonces la velocidad es una línea recta en el plano del espacio-tiempo.

Para un objeto dado, deje que la línea tenga una longitud fija y para que sea más fácil de visualizar, puede pensar en la línea como una escalera y el espacio como el piso y el tiempo como una pared.

Si la escalera está ajustada contra la pared, entonces el componente de espacio es pequeño pero el componente de tiempo es grande. si la escalera es casi horizontal, tiene un componente de espacio grande y un componente de tiempo pequeño.

Ahora bien, si pensamos en la velocidad de la luz como la longitud de la escalera, entonces explica por qué pone un límite a la velocidad. T

Lo más rápido que uno podría moverse a través del espacio es si la escalera está completamente plana en el suelo (sin componente de tiempo, solo componente de espacio) sin embargo, dado que la escalera tiene una longitud específica, c, esta es la & quotspeed con la que un objeto puede moverse a través del espacio & quot. no puede ir más rápido que c porque la escalera tiene una longitud fija.

Ahora, para explicar por qué una partícula masiva en realidad no puede ir a la velocidad de la luz, puede pensar en la masa como un resorte ajustado contra la pared (el eje del tiempo). La escalera puede deslizarse por la pared (la partícula se mueve más rápido a través del espacio) pero cuanto más baja, más difícil le resulta superar la repulsión del resorte. En última instancia, el resorte evita que la escalera se caiga perfectamente plana. Este resorte es una analogía conceptual (aunque defectuosa) para la masa en reposo.

Espero que esta analogía no sea demasiado complicada. Este es el mejor modelo mental que podría pensar en ser, ya que todavía no entendemos exactamente la inercia en un nivel fundamental.

Esto es algo que no puedo entender por mucho
Lo busco.

Leí que tiene algo que ver con que la masa se vuelva infinita
o algo así. ¿Cómo sucede eso?

¿Alguien puede darme una explicación detallada de por qué
no puede alcanzarlo?

¿Qué pasaría si lo hiciéramos? ¿Se detendrá el tiempo? Tendrá un
efecto negativo en el universo?

Esperamos sus respuestas.

Me molesta que parezca pensar que hay una velocidad absoluta, y un cohete (digamos) podría decir de alguna manera cuándo alcanzó la "velocidad de la luz". La única velocidad que podemos medir es relativa a alguna otra cosa. Es perfectamente posible que desde alguna roca en algún lugar del cosmos estés viajando a .99999999c en este momento.

Este problema ha sido analizado por Rindler, quien calculó el movimiento de un cohete que experimenta una aceleración adecuada constante. Esto ha sido bien presentado en un artículo de Greg Egan, que puede encontrar aquí.
http://gregegan.customer.netspace.net.au/SCIENCE/Rindler/RindlerHorizon.html

Me molesta que parezca pensar que hay una velocidad absoluta, y un cohete (digamos) podría decir de alguna manera cuándo alcanzó la "velocidad de la luz". La única velocidad que podemos medir es relativa a alguna otra cosa. Es perfectamente posible que desde alguna roca en algún lugar del cosmos estés viajando a .99999999c en este momento.

Este problema ha sido analizado por Rindler, quien calculó el movimiento de un cohete que experimenta una aceleración adecuada constante. Esto ha sido bien presentado en un artículo de Greg Egan, que puede encontrar aquí.
http://gregegan.customer.netspace.net.au/SCIENCE/Rindler/RindlerHorizon.html

Leí ese artículo al que se refirió, y no hay forma de que una persona con mi formación en matemáticas o física (tener una licenciatura y una maestría en matemáticas, pero énfasis en estadística en el programa de maestría) pueda entenderlo y NO lo es. intuitivo.

Prefiero pensar en el concepto asintótico: acercándose infinitamente pero nunca llegando (en este caso, c.) Algo así como el saltamontes saltando la mitad de la distancia hacia la pared con cada salto. siempre acercándome pero nunca alcanzando. Esto es equivalente a un conjunto abierto de números reales. No importa qué tan fuerte o cuánto tiempo empujes un objeto, siempre tendrá una velocidad finita menor que c. c NO está incluido en el conjunto de velocidades alcanzables, pero todo lo tímido, por tímido que sea, sí lo es.

Mi pregunta retórica es si la velocidad de la luz, c, puede variar (es decir, la luz se ralentiza en un medio). ¿Cómo sabemos que en nuestro entorno local, nuestro universo & quot; citado vacío & quot es realmente ese & quot; citado vacío & quot; Lo sé, Michelson-Morley y el éter inexistente, pero ya sabes a qué me refiero. es c constante en todas partes?

La relatividad especial predice que a medida que aumenta la velocidad de un objeto masivo, su impulso también aumenta. Por lo tanto, a velocidades muy altas v & gt & gt c, se requiere cada vez más fuerza para mantener el objeto en una aceleración constante.

Si aplica una fuerza constante a un objeto masivo, la aceleración impresa en el objeto finalmente llega a cero una vez que su velocidad es lo suficientemente grande (nuevamente, porque el impulso del objeto aumenta con velocidades crecientes cuando v & gt & gt c)

¿De qué estás hablando? En primer lugar, dijiste & quotv & gt & gt c & quot dos veces, y en segundo lugar: la mecánica newtoniana también predice que el impulso p aumenta cuando v aumenta porque p = mv, sin embargo (en la mecánica newtoniana) no requiere más fuerza para acelerar una masa en movimiento. con la misma cantidad que una masa inmóvil. Y en tercer lugar, no estoy de acuerdo con "Si aplica una fuerza constante a un objeto masivo, la aceleración impresa en el objeto finalmente llega a cero una vez que su velocidad es lo suficientemente grande", porque está entregando trabajo, y si el objeto Adquiera una velocidad constante (es decir, no gane energía cinética con su trabajo), la energía irá desapareciendo.

En cuanto a la pregunta del OP: no sé si hay una respuesta intuitiva (en la forma en que con un simple razonamiento concluirás esto). Al final, es el resultado de la creencia no intuitiva (con verificación experimental) de que c es constante.

está bien. En la sección 'Caída libre' describe lo que sucede si el cohete deja algo atrás desde el punto en que comienza a acelerar (deja caer 'Adam'). A medida que el cohete se mueve, los ocupantes ven que Adam se aleja de ellos con una velocidad cada vez mayor. Pero desde el marco del cohete nunca lo ven alcanzar la velocidad de la luz, porque los ejes de coordenadas de la hora local nunca tocan el horizonte. De modo que ven a Adam siempre menguando y desplazándose hacia el rojo, pero nunca desapareciendo del todo. Desde el punto de vista de Adam, no hay horizonte y no ocurre nada inusual. Se podría interpretar esto diciendo que cuando Adán cruza el horizonte (de lo que solo el cohete es consciente), el cohete ha alcanzado a Adán y viceversa. Pero el observador en el cohete nunca ve esto (ya lo he dicho).

Esto es similar a lo que le sucede a un observador que acelera en caída libre desde el infinito (hasta donde uno puede llegar) hacia un agujero negro. Desde el punto de vista del observador distante, la partícula que cae nunca alcanza el horizonte, aunque la velocidad coordinada sería c si lo hiciera. Para la partícula que cae no hay horizonte y puede cruzar el horizonte en un tiempo finito por su reloj.

Esto parece indicar que si algo alcanza la velocidad de la luz wrt para algún observador, esto siempre será censurado por ese observador.

Preguntas frecuentes: ¿Por qué nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz?

En el espacio-tiempo plano, las velocidades mayores que c conducen a violaciones de la causalidad: el observador 1 dice que el evento A causó el evento B, pero el observador 2, en un estado de movimiento diferente, dice que B causó A. Dado que la violación de la causalidad puede producir paradojas, Sospecho que la causa y el efecto no se pueden propagar a velocidades mayores que c en el espacio-tiempo plano. La relatividad especial es una de las teorías más precisas y verificadas en física y, en particular, nunca se ha detectado una violación de este límite de velocidad por causa y efecto, ni por radiación, partículas materiales o cualquier otro método de transmisión de información, como entrelazamiento cuántico. Los aceleradores de partículas aceleran rutinariamente los protones a energías de 1 TeV, donde su velocidad es 0.9999996c, y los resultados son exactamente los predichos por la relatividad general: a medida que la velocidad se acerca a c, una fuerza dada produce cada vez menos aceleración, de modo que los protones nunca exceden C.

El límite de velocidad correspondiente en el espacio-tiempo curvo está lejos de establecerse. El argumento de la causalidad no es contundente. La relatividad general tiene espaciotiempos, como la solución de Godel, que son soluciones válidas de las ecuaciones de campo y que violan la causalidad. La conjetura de protección cronológica de Hawking dice que este tipo de violación de causalidad no puede surgir de condiciones realistas en nuestro universo, pero eso es todo, una conjetura. Nadie lo ha probado. De hecho, existe un importante programa de investigación actual que no consiste más que en tratar de * definir * rigurosamente lo que significa la conjetura de protección cronológica.

Hay ciertas cosas que * podemos * decir sobre FTL, basándonos en la estructura fundamental de la relatividad general. Definitivamente sería equivalente a un viaje en el tiempo, por lo que cualquier ciencia ficción que tenga una FTL de rutina sin un viaje en el tiempo de rutina es simplemente incorrecta. Probablemente requeriría la existencia de materia exótica, que probablemente no existe. Si fuera posible producir FTL artificialmente, ciertamente requeriría la manipulación de cantidades divinas de materia y energía, tan grande que es poco probable que los seres capaces de llevarlo a cabo tuvieran algo parecido a preocupaciones humanas comunes.

Hay muchas formas en que las velocidades mayores que c pueden aparecer en relatividad sin violar ninguna de las consideraciones anteriores. Por ejemplo, uno puede apuntar un láser a la luna y barrerlo, de modo que el punto se mueva a una velocidad mayor que c, pero eso no significa que la causa y el efecto se estén propagando a una velocidad mayor que c. Otros ejemplos de este tipo incluyen un par de tijeras de tamaño cósmico que cortan un trozo de papel gigantesco a velocidades de fase superiores a c superiores a cy galaxias observables distantes que se alejan de nosotros a velocidades superiores a c, lo que se interpreta como un efecto en el que el espacio mismo se está expandiendo en el espacio intermedio.

Preguntas frecuentes: ¿Por qué nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz?

1) En el espacio-tiempo plano, las velocidades mayores que c conducen a violaciones de la causalidad: el observador 1 dice que el evento A causó el evento B, pero el observador 2, en un estado de movimiento diferente, dice que B causó A. Dado que la violación de la causalidad puede producir paradojas , sospechamos que la causa y el efecto no se pueden propagar a velocidades mayores que c en el espacio-tiempo plano. La relatividad especial es una de las teorías más precisas y verificadas en física y, en particular, nunca se ha detectado una violación de este límite de velocidad por causa y efecto, ni por radiación, partículas materiales o cualquier otro método de transmisión de información, como como entrelazamiento cuántico. Los aceleradores de partículas aceleran rutinariamente los protones a energías de 1 TeV, donde su velocidad es 0.9999996c, y los resultados son exactamente los predichos por la relatividad general: a medida que la velocidad se acerca a c, una fuerza dada produce cada vez menos aceleración, de modo que los protones nunca exceden C.

2) El límite de velocidad correspondiente en el espacio-tiempo curvo está lejos de establecerse. El argumento de la causalidad no es contundente. La relatividad general tiene espaciotiempos, como la solución de Godel, que son soluciones válidas de las ecuaciones de campo y que violan la causalidad. La conjetura de protección cronológica de Hawking dice que este tipo de violación de causalidad no puede surgir de condiciones realistas en nuestro universo, pero eso es todo, una conjetura. Nadie lo ha probado. De hecho, existe un importante programa de investigación actual que no consiste en nada más que tratar de * definir * rigurosamente lo que significa la conjetura de protección cronológica.

3) Hay ciertas cosas que * podemos * decir sobre FTL, basándonos en la estructura fundamental de la relatividad general. Definitivamente sería equivalente a un viaje en el tiempo, por lo que cualquier ciencia ficción que tenga una FTL de rutina sin un viaje en el tiempo de rutina es simplemente incorrecta. Probablemente requeriría la existencia de materia exótica, que probablemente no existe. Si fuera posible producir FTL artificialmente, ciertamente requeriría la manipulación de cantidades divinas de materia y energía, tan grande que es poco probable que los seres capaces de llevarlo a cabo tuvieran algo parecido a preocupaciones humanas comunes.

4) Hay muchas formas en que las velocidades mayores que c pueden aparecer en relatividad sin violar ninguna de las consideraciones anteriores. Por ejemplo, uno puede apuntar un láser a la luna y barrerlo, de modo que el punto se mueva a una velocidad mayor que c, pero eso no significa que la causa y el efecto se estén propagando a una velocidad mayor que c. Otros ejemplos de este tipo incluyen un par de tijeras de tamaño cósmico que cortan un trozo de papel gigantesco a velocidades de fase superiores a c superiores a cy galaxias observables distantes que se alejan de nosotros a velocidades superiores a c, lo que se interpreta como un efecto en el que el espacio mismo se está expandiendo en el espacio intermedio.

1) Eso es lo que pensé. Tengo el cerebro plano, así que tenía sentido.

2) Pensé que vivíamos en un universo de espacio-tiempo curvo porque pensé que eso es lo que causa la generación espontánea de la gravedad (& quot; la parábola de los dos viajeros & quot).

4) El láser que se mueve a través de la luna no mueve nada. Solo se están generando un montón de pequeños puntos separados. No es diferente a mirar una regla de cualquier longitud en ambos extremos al mismo tiempo, que es & quot; como un espacio & quot. Ese es el viejo paradigma de los reflectores. Cualquier tijera cósmica que fuera tan grande que los extremos se vieran forzados a moverse a igual o mayor que c no lo haría. Las tijeras se cerrarían a una velocidad angular acorde con las puntas de las tijeras moviéndose justo debajo de c (no se puede empujar ninguna masa ac o más) y las puntas, sin importar cuán pequeñas sean, todavía tendrían algo de masa y, por lo tanto, no podrían no ser empujado tan rápido. El negocio de expandir el espacio tiene sentido porque eso permite aumentar la distancia sin hacerle nada a un fotón en movimiento y, sin embargo, aumentar su velocidad & quot; quotapparente & quot ;.

5) (Esto no es para gritar) - Alégrate con el otro tipo (novop) que escribió v & gt & gt c. Le dio la vuelta a su & quot & gt & quot y & quot & lt & quot. Me pasaba todo el tiempo y me especialicé en matemáticas. Siempre tuve que apresurar las pruebas al final para arreglar eso.


Encontrar la constante Hubble & # 039s con estrellas de neutrones

Los geólogos en ese momento ya habían demostrado que la edad de la Tierra era de alrededor de 3 mil millones de años, por lo que el valor de Hubble era un poco problemático. Pero con observaciones cada vez más precisas y con un método de cálculo independiente que utiliza el fondo cósmico de microondas, los astrónomos estaban bastante seguros a principios de este siglo de que el valor correcto era 72 km / s / Mpc, más o menos.

Ese número significaba que el Universo tenía aproximadamente 13.600 millones de años, lo que encaja mucho mejor con las edades de los cuerpos celestes que se habían calculado por separado.

Un avance rápido de 20 años y los dos principales métodos independientes para determinar la constante de Hubble están dando dos resultados incompatibles. Pero los astrónomos ahora tienen una nueva herramienta en el cobertizo que pueden usar para calcular la Constante de Hubble, y es mediante la observación de las ondas gravitacionales generadas por las colisiones de los agujeros negros.

Sin embargo, esta técnica está todavía en pañales y los resultados tienen un alto grado de incertidumbre. Pero el ex alumno de OzGrav, el profesor Juan Calderón Bustillo, el investigador jefe de OzGrav, el Dr. Paul Lasky de la Universidad de Monash, y sus colaboradores ahora han propuesto un método simple para aumentar la precisión de las mediciones realizadas de esta manera mediante el uso de estrellas de neutrones.

El problema es que aún no hemos construido un observatorio de ondas gravitacionales que pueda detectar las señales de frecuencia relativamente alta generadas por las estrellas de neutrones. Sin embargo, estas son las buenas noticias. Los científicos ya han presentado al gobierno australiano una propuesta para construir un observatorio llamado NEMO (Observatorio de materia extrema de estrellas de neutrones) que sería capaz de hacer exactamente eso.

NEMO es un objetivo prioritario identificado en el Plan Decenal de Astronomía de la Academia Australiana de Ciencias y podría estar operativo en menos de una década si se continúa con la financiación del observatorio de 100 millones de dólares.

Con una nueva tecnología que sería sensible a las ondas gravitacionales de alta frecuencia, los datos de NEMO podrían usarse para calcular con mayor precisión la distancia a las estrellas de neutrones fusionadas al ayudar a los astrónomos a determinar su orientación a la Tierra. En lugar de la incertidumbre en la medición de la constante de Hubble del 16% cuando se usan agujeros negros, entonces sería tan baja como solo el 2%.

Y permitiría a los astrónomos comprobar si la constante de Hubble es realmente "constante", como se piensa actualmente, o si varía a lo largo del espacio y el tiempo.


Ver el vídeo: This Is Whats Hiding Between Galaxies - Intergalactic Medium (Diciembre 2022).