Hace un par de semanas, Roberto López-Herrero preguntaba por Twitter cómo es posible que el universo observable tenga un radio de 46.500 millones de años luz, si el Big Bang ocurrió hace 13.800 millones de años.
#7#6 Creo que no es correcto. La relatividad especial establece que la velocidad a la que se mueven dos objetos por el espacio, uno respecto a otro, no puede superar la de la luz. No importa lo alejados que estén. En tu ejemplo de las canicas. la primera y la última nunca podrán alejarse una de la otra a mayor velocidad que "c", aunque estén muy apartadas una de otra. En el caso de la expansión del Universo, las galaxias incumplen este principio porque no se desplazan por el espacio (uso cursiva para destacar el detalle) a mayor velocidad que c, sino que es el propio espacio que las separa el que está creciendo.
Un símil podría ser un tren en el que haya un cartel que prohíbe correr por los pasillos a más de 10km/h. Si tu caminas por un vagón y te desplazas respecto al revisor a más de 10km/h, él te pondrá una multa. Pero si tu vagón y el del revisor se desenganchan y empiezan a alejarse, podrías moverte a una velocidad mayor que 10km/h respecto al revisor sin correr y sin incumplir la norma.
Decir que el universo se espante a más velocidad que la luz es es un dato engañoso. Que dos puntos lejanos se separen a esa velocidad es consecuencia de la suma de la expansión de todo el espacio que hay por medio.
#4 La métrica de Alcubierre es un modelo matemático sin ninguna evidencia experimental.
Ahora supón que tienen 100.0000.000 canicas alineadas y separa 1cm. Si sumas todos los espacios entre las canicas suman 1.000 km. Ahora separas las canicas 2cm. Ahora tienes una fila de 2.000 km. Las canicas solo se han movido 1 cm. Pero la diferencia de distancia entre la primera y la ultima ha aumentado en 1.000km. Lo que pasa que sin moverte más rápido que la luz, pueden dos puntos, si están lo suficientemente lejos, separarse más rápido que la luz.
#6 Creo que no es correcto. La relatividad especial establece que la velocidad a la que se mueven dos objetos por el espacio, uno respecto a otro, no puede superar la de la luz. No importa lo alejados que estén. En tu ejemplo de las canicas. la primera y la última nunca podrán alejarse una de la otra a mayor velocidad que "c", aunque estén muy apartadas una de otra. En el caso de la expansión del Universo, las galaxias incumplen este principio porque no se desplazan por el espacio (uso cursiva para destacar el detalle) a mayor velocidad que c, sino que es el propio espacio que las separa el que está creciendo.
Un símil podría ser un tren en el que haya un cartel que prohíbe correr por los pasillos a más de 10km/h. Si tu caminas por un vagón y te desplazas respecto al revisor a más de 10km/h, él te pondrá una multa. Pero si tu vagón y el del revisor se desenganchan y empiezan a alejarse, podrías moverte a una velocidad mayor que 10km/h respecto al revisor sin correr y sin incumplir la norma.
#7 Por lo que cuentas en el primer párrafo y por lo que cuento en #6, el espacio separa las galaxias más rápido que la velocidad de la luz, pero no se mueve el espacio más rápido que la velocidad de la luz.
#9 El espaciotiempo se expande, siguiendo la analogía del globo que se hincha, dos puntos determinados (dos galaxias por ejemplo) situados en ese espacio se separan entre sí a mayor velocidad que la de la luz, la cual sólo puede circular por la "superficie" del globo y esa es la máxima velocidad alcanzable en el universo observable, pero la velocidad a la que se infla el "globo", el universo, su estructura, no está sujeta a esa limitación.
#9 Exacto. La limitación aplica a la velocidad por la que te desplazas a través del espacio (el espacio-tiempo en realidad). Si es el propio espacio el que se expande, la suma de esa expansión y tu velocidad "normal" puede ser mayor que c.
#7 Pero es que en el ejemplo de #6 las canicas no son objetos que se desplazan por el espacio. Las canicas son el espacio. Puntos de referencia sobre el mismo si lo prefieres.
Y en tu ejemplo del vagón, te podrían multar porque estás corriendo a más de 10km/h, aunque tu velocidad relativa respecto al revisor sea inferior. Pero tu velocidad respecto a tu marco de referencia (el vagón en el que está) es superior a 10km/h.
#7 Pero justamente ese asunto del tren es la paradoja de la simultaneidad, y la relatividad la explica: la contracción o dilatación del tiempo y el espacio.
Si enciendes una linterna, un fotón que salga de ella se aleja de ti a unos 300.000km/s. Sin embargo si tú avanzas en dirección contraria en un vehículo que te permita ir a 100.000km/s, ese fotón no se alejará a 400.000km/s sino que lo seguirá haciendo a 300.000km/s.
Lo que pasa es que en la vida real, con ejemplos de menor velocidad el error es inapreciable. Pero si las velocidades son grandes, o hay muchas sumas, ya la cosa cambia y se cometen errores gordos.
Porque se hace una transformación del corrimiento al rojo con la (supuesta) distancia a la que está el objeto y salen distancias mayores.
Es lo que pasa cuando se aplican modelos que hacen suposiciones que pueden ser correctas, o puede que en un futuro se demuestre que no lo son, momento en el que todo cambiará.
En principio hablar de distancia a un objeto cuando el propio espacio se expande, y la luz tarda esas enormidades de tiempo en llegar al observador tiene poco o ningún sentido.
#10 Las galaxias que se alejan más deprisa que la luz se van hacia el universo no visible. Si las podemos ver, y medir su redshift es porque esa velocidad de alejamiento superlumínica la han logrado después de emitir la luz que vemos. Durante su largo trayecto hasta nostros esa luz ha ido acumulando en su redshift la expansión del espacio que recorre, por eso que se miden redshifts tan elevados.
Para calcular las distancias se usa el "redsfit cosmológico" que es un calculo sencillito para asignar una velocidad (y por lo tanto distancia) a un redshift determinado. Pero lo único que causa el redshift, fisicamente, es el efecto Doppler. La integración del efecto Doppler a lo largo de la trayectoria teniendo además en cuenta la gravedad, nos da el redshift cosmológico.
Los cálculos de distancias y volúmenes del universo están basados en el redshift, que es lo único que podemos medir.
#29 No es ninguna tontería lo que dices. Una de las áreas de investigación actuales es la verificación de si las constantes de la física, son realmente constantes, o si varían en el tiempo o en el espacio tan levemente que las percibimos como inmutables.
En todo caso no es necesaria una C mayor en el pasado para explicar el gran tamaño actual del Universo. Es más: se sigue expandiendo y lo hace a velocidad creciente. Esto sí que haría que Einstein te pegara si te oyera decirlo.
#7 Siempre me ha gustado el ejemplo del globo y la hormiga. imagina una hormiga andando por la superficie de un globo. esa hormiga no puede andar más rapido de 1cm por segundo. Pero si el globo se esta hinchando, la distancia entre esa hormiga y el punto contrario del globo aumenta mucho más rápido de 1cm/s a pesar de que la hormiga no va más rápido.
#18 Esa pregunta tiene trampa. Los objetos se separarían mas rápido que la velocidad de la luz, pero no, por lo que entiendo no podríáámos medirlo. Imaginate que pones una cinta métrica muy larga para medir dicha velocidad, al expandirse el universo la cinta métrica también se expandiría...
#32 Te juro que hay dos campos de la ciencia que me desesperan, la astrofísica y la física cuántica, y al final va a ser todo un problema de escala, somos demasiado pequeños para comprender el universo y demasiado grandes para comprender las partículas. Y si te paras a pensar en la diferencia de escala entre partículas subatómicas y el cosmos, ya te puede estallar la cabeza.
No me extraña que la religión, las magufadas y el misticismo triunfen, el mundo real y sus "porques" son demasiado complicados.
#38 No hace falta ser capaz de visualizarlas mentalmente para disfrutar de estas cosas. Basta con entenderlas en líneas generales, para apreciar su belleza y maravillarse del talento de las personas que las descubrieron. Creo que ni el físico más dotado es capaz de entender realmente el tamaño de una galaxia o un átomo. Probablemente ni siquiera pueda visualizar el tamaño real de la Tierra. Nuestro cerebro está diseñado para trabajar con hormigas, árboles o montañas. Para todo lo que se salga de esa escala, necesitamos dibujos, metáforas, números...
Lo que es realmente increíble del Universo no es su tamaño, sino que unos monos pelados hayamos sido capaces de calcularlo.
"De hecho, de momento el récord se lo lleva GN-z11, una galaxia que se aleja de nosotros a una velocidad 2,3 veces superior a la de la luz"
¿Significa eso que galaxias más distantes con respecto a nosotros que la GN-z11 deben de separarse aún más de 2.3 veces la velocidad de la luz?. Puesto que es el espacio el que se mueve.
O bien que poniendo cualquier masa en dicho espacio debe de moverse a esa velocidad con respecto a nosotros.
#41 Si y si , bueno, puede que la galaxia también se aleje un poco por su propio movimiento, pero cualquier masa que "pongas" por ahi se moverá a ese orden de velocidades, y las masas más alejadas más rápido todavía.
En la próxima entrada lo explicará, pero el universo no observable es aquel que esta a tal distancia que su luz no nos llega ni nos llegará nunca que que la misma luz emitida no es lo suficientemente rápida como la expansión entre ella y nosotros y por tanto, la propia luz se aleja de nosotros
Aparte del libro del autor del post, muy recomendable "We have no idea", un libro que sacaron el mes pasado los autores de phdcomics. Trata de manera muy accesible e ingeniosa todo aquello sobre lo que no tenemos casi ni idea en el universo.
#43 Hay varios cosas que no entiendo. Por ejemplo una galaxia es bastante extensa. Considerando esa extensión y si es el espacio el que se expande, la misma galaxia debería de dispersarse a esa velocidad en diferentes puntos extremos de la misma. Puesto que esa velocidad debería de mantenerse respecto a nosotros u otras bases.
Igualmente una piedra por ejemplo que ya tiene su propio espacio en conformación de la misma piedra, al ponerlo en ese otro espacio de la galaxia, ¿se trata de dos espacios diferentes? o la misma piedra también se dispersa, ya que sería el espacio como solo uno el que se expande.
Son temas muy complicados y mientras no se tenga las ideas muy claras es bastante difícil.
#49 esas velocidades superlumínicas están promediadas y sólo se aprecian a escalas muchísimo mayores que las existentes en las dimensiones de una galaxia, esa expansión no se aprecia apenas en medidas próximas entre sí.
Una galaxia es muy extensa si tomas como marco de referencia nuestro entorno al que estamos habituados, pero una galaxia en relación al universo visible es una simple mota de polvo en un desierto
#50 Lo cual, quiere decir que no es velocidad. Puesto que respecto a unos puntos la velocidad será cero y respecto a otros puntos existirá una diferentes gamas de velocidades de todas las medidas.
Sigue siendo muy complicado. Prefiero tenerlo como algo que hay que resolver
#51 si dos puntos se alejan entre si una distancia conocida en un tiempo conocido, es una velocidad, que será media si has promediado todas las diferentes variaciones que hayas podido registrar en ese tiempo
#52 Para un observador en esa galaxia somos nosotros los que nos estamos expandiendo (alejando) en otra dirección totalmente contraria a nuestro sentido de la expansión. El observador en esa galaxia estaría estático.
Pero el problema es que no es la masa la que se mueve, sino el espacio. O más bien debería de ser considerado como un tratamiento de que la forma del movimiento es del espacio y no la masa. Pero en realidad no sería el espacio. Simplemente sería una forma de movimiento que habrá que detallar.
#54 No creo que tenga nada que ver con la velocidad de la luz. Considera la velocidad de la luz como un medio que existe que no se puede superar ni disminuir. Es decir la velocidad de la luz es la que tiene.
Por ejemplo supongamos una bobilla esférica que la dejamos caer a una altura determinada. En su caída (es decir una velocidad añadida) y con dirección hacia abajo la luz no le afecta. Es decir la velocidad es la misma. Pero si tomamos la medida para un has de luz hacia el techo a la vez que cae la bombilla tampoco resta. La velocidad de la luz es un estado último que conocemos y que no se puede superar ni disminuir en su estado de luz, puesto que de superarlo tendríamos otro estado el cual no existe.
Y ahora que has tomado como base la luz. Si ponemos un haz de luz desde nuestro sistema solar hasta esa galaxia que se separa doblemente a su velocidad como influiría en su velocidad con respecto a nosotros.
#17 entonces si yo voy en el.coche y el.foton en dirección contraria durante un segundo, la distancia entre foton y linterna son 300k , entre yo y linterna 100k y la distancia entre fotón y yo es 400k o 300k ?
Porque no puede alejarse de mi más rápido de 300k , así que no ppuede estar en dos sitios a la vez: a 300k de la linterna y 300k mío (que son 200k de la linterna)
#35 La velocidad relatva entre dos objetos no puede ser mayor que c. No se puede ni podrá medir una velocidad relativa mayor.
Pero aquí no se miden velocidades, se mide el redshift y la velocidad es un cálculo a partir del redshift.
El redshift no te indica la velocidad de la fuente de luz, ni la de ahora ni la de cuando se emitió. Más bien te mide la historia de ese fotón mientras viajaba hacia aquí.
Por otra parte, lo que dices de la cinta no es correcto. La expansión del espacio no afecta a los objetos físicos. Podríamos pensar que el nuevo esapcio creado se desliza "por debajo" de los objetos, pero en la práctica la expansión es demasiado lenta como que para un objeto pequeño, como una galaxia, haya ninguna diferencia entre expansión y no expansión.
A los niveles en que se mide la expansión, puedes considerar a una galaxia como un objeto puntual.
#58 WhoooaaaH! =) A las escalas que comprendemos, es quasi incomprensible. Y es que el ser humano piensa en lineal, es incapaz de forma instintiva, percibir escalas logartmicas o cambios tan sutiles y simultáneos .....
No acabo de visualizarlo porque para mi la linterna solo es el punto de origen (uno se aleja 300k, el otro 100k del punto pero la distancia que les separa es 300k porque ... brainfuck y que le den a c )
Imagínate una hormiga que va de A a B sobre el globo, que se expande cada vez más deprisa. Si el camino a recorrer era largo, tardará mucho y dará tiempo al globo a expandirse mucho también.
Si la hormiga está muy al principio de su camino, estará "andando cuesta arriba" pues el globo expandiéndose crea una velocidad de la goma que aleja a la posición de la hormiga de B. Esta velocidad se resta de la de la hormiga.
Si le das tiempo a esta velocidad de la goma de aumentar lo bastante, acabará por superar a la velocidad de la hormiga, quién, a pesar de estar yendo hacia B, estará cada vez más lejos de B. Nunca llegará a B.
#41 Se supone que hay montones de galaxias más lejos, más allá del límite del universo visible. O sea que no las podemos ver.
Algunas, desde GN-z11, sí que se pueden ver. Pero no desde aquí. Por el contrario desde aquí podemos ver unas cuantas que desde GN-z11 quedan fuera de su universo visible.
#64 Lo que nunca me había parado a pensar es que c tb es el máximo a lo que se 'pueden separar' objetos que se muevan en dirección contraria. Eso es lo que no acabo de comprender. De hecho no me he leido el articulo, pero lo que parece por los comentarios es que 'aparentemente, se mueve > c' pero en escala espacio-temporal, su velocidad máxima es c. Y eso es lo que no entiendo
ES sencillo de responder: tiempo y espacio en un hoyo negro primario gigante no son iguales que en este estado del universo, antes todo estaba comprimido, ahora se esta expandiendo.
#49 No tienes ni que irte a tamaños de galaxias, entre el sol y la tierra se "crea espacio nuevo", solo que es una longitud tan extremadamente pequeña que es practicamente nulo y por supuesto no afecta en nada comparado con otros efectos como la gravidad. Por tanto si, en una Galaxia tambien hay expansión debido a la expansion del espacio, pero es un valor muy pequeño e insignificante comparado con otros efectos como la gravedad.
Por ejemplo, el grupo local (un grupo de galaxias en las que se engloba la Via Lactea) se observo hace años que se acercaba en lugar de alejarse a otros "objetos" próximos. No se si se sabe ya que es lo que lo provoca, pero nos esta afectando una fuerza gravitatoria que supera en nuestro entorno local los efectos de la expansión del universo. Si vemos más lejos, si que ya vemos que todo se aleja de nosotros.
#49 Por cierto, estoy contigo, hay muchas cosas que van más allá de lo que soy capaz de comprender, pero son temas fascinantes incluso cuando no los comprendemos del todo.
#35 Lo interesante es que cuando esa cinta métrica llegase a suficiente distancia, la punta de la cinta se estaría moviendo a la velocidad de la luz con respecto a los elementos en ese espacio y cada metro que agreguemos a la cinta no agregaría ninguna longitud a la misma.
(eso es por la contracción en el sentido del movimiento de los objetos).
Un símil podría ser un tren en el que haya un cartel que prohíbe correr por los pasillos a más de 10km/h. Si tu caminas por un vagón y te desplazas respecto al revisor a más de 10km/h, él te pondrá una multa. Pero si tu vagón y el del revisor se desenganchan y empiezan a alejarse, podrías moverte a una velocidad mayor que 10km/h respecto al revisor sin correr y sin incumplir la norma.
Ahora supón que tienen 100.0000.000 canicas alineadas y separa 1cm. Si sumas todos los espacios entre las canicas suman 1.000 km. Ahora separas las canicas 2cm. Ahora tienes una fila de 2.000 km. Las canicas solo se han movido 1 cm. Pero la diferencia de distancia entre la primera y la ultima ha aumentado en 1.000km. Lo que pasa que sin moverte más rápido que la luz, pueden dos puntos, si están lo suficientemente lejos, separarse más rápido que la luz.
Un símil podría ser un tren en el que haya un cartel que prohíbe correr por los pasillos a más de 10km/h. Si tu caminas por un vagón y te desplazas respecto al revisor a más de 10km/h, él te pondrá una multa. Pero si tu vagón y el del revisor se desenganchan y empiezan a alejarse, podrías moverte a una velocidad mayor que 10km/h respecto al revisor sin correr y sin incumplir la norma.
En esta web respetamos las leyes de la termodinámica.
Y en tu ejemplo del vagón, te podrían multar porque estás corriendo a más de 10km/h, aunque tu velocidad relativa respecto al revisor sea inferior. Pero tu velocidad respecto a tu marco de referencia (el vagón en el que está) es superior a 10km/h.
Si enciendes una linterna, un fotón que salga de ella se aleja de ti a unos 300.000km/s. Sin embargo si tú avanzas en dirección contraria en un vehículo que te permita ir a 100.000km/s, ese fotón no se alejará a 400.000km/s sino que lo seguirá haciendo a 300.000km/s.
Lo que pasa es que en la vida real, con ejemplos de menor velocidad el error es inapreciable. Pero si las velocidades son grandes, o hay muchas sumas, ya la cosa cambia y se cometen errores gordos.
Es lo que pasa cuando se aplican modelos que hacen suposiciones que pueden ser correctas, o puede que en un futuro se demuestre que no lo son, momento en el que todo cambiará.
En principio hablar de distancia a un objeto cuando el propio espacio se expande, y la luz tarda esas enormidades de tiempo en llegar al observador tiene poco o ningún sentido.
Que no me oiga Einstein o me pega
Para calcular las distancias se usa el "redsfit cosmológico" que es un calculo sencillito para asignar una velocidad (y por lo tanto distancia) a un redshift determinado. Pero lo único que causa el redshift, fisicamente, es el efecto Doppler. La integración del efecto Doppler a lo largo de la trayectoria teniendo además en cuenta la gravedad, nos da el redshift cosmológico.
Los cálculos de distancias y volúmenes del universo están basados en el redshift, que es lo único que podemos medir.
En todo caso no es necesaria una C mayor en el pasado para explicar el gran tamaño actual del Universo. Es más: se sigue expandiendo y lo hace a velocidad creciente. Esto sí que haría que Einstein te pegara si te oyera decirlo.
CC #20.
No me extraña que la religión, las magufadas y el misticismo triunfen, el mundo real y sus "porques" son demasiado complicados.
Lo que es realmente increíble del Universo no es su tamaño, sino que unos monos pelados hayamos sido capaces de calcularlo.
¿Significa eso que galaxias más distantes con respecto a nosotros que la GN-z11 deben de separarse aún más de 2.3 veces la velocidad de la luz?. Puesto que es el espacio el que se mueve.
O bien que poniendo cualquier masa en dicho espacio debe de moverse a esa velocidad con respecto a nosotros.
En la próxima entrada lo explicará, pero el universo no observable es aquel que esta a tal distancia que su luz no nos llega ni nos llegará nunca que que la misma luz emitida no es lo suficientemente rápida como la expansión entre ella y nosotros y por tanto, la propia luz se aleja de nosotros
Igualmente una piedra por ejemplo que ya tiene su propio espacio en conformación de la misma piedra, al ponerlo en ese otro espacio de la galaxia, ¿se trata de dos espacios diferentes? o la misma piedra también se dispersa, ya que sería el espacio como solo uno el que se expande.
Son temas muy complicados y mientras no se tenga las ideas muy claras es bastante difícil.
Una galaxia es muy extensa si tomas como marco de referencia nuestro entorno al que estamos habituados, pero una galaxia en relación al universo visible es una simple mota de polvo en un desierto
Sigue siendo muy complicado. Prefiero tenerlo como algo que hay que resolver
Pero el problema es que no es la masa la que se mueve, sino el espacio. O más bien debería de ser considerado como un tratamiento de que la forma del movimiento es del espacio y no la masa. Pero en realidad no sería el espacio. Simplemente sería una forma de movimiento que habrá que detallar.
Por ejemplo supongamos una bobilla esférica que la dejamos caer a una altura determinada. En su caída (es decir una velocidad añadida) y con dirección hacia abajo la luz no le afecta. Es decir la velocidad es la misma. Pero si tomamos la medida para un has de luz hacia el techo a la vez que cae la bombilla tampoco resta. La velocidad de la luz es un estado último que conocemos y que no se puede superar ni disminuir en su estado de luz, puesto que de superarlo tendríamos otro estado el cual no existe.
Y ahora que has tomado como base la luz. Si ponemos un haz de luz desde nuestro sistema solar hasta esa galaxia que se separa doblemente a su velocidad como influiría en su velocidad con respecto a nosotros.
Porque no puede alejarse de mi más rápido de 300k , así que no ppuede estar en dos sitios a la vez: a 300k de la linterna y 300k mío (que son 200k de la linterna)
Pero aquí no se miden velocidades, se mide el redshift y la velocidad es un cálculo a partir del redshift.
El redshift no te indica la velocidad de la fuente de luz, ni la de ahora ni la de cuando se emitió. Más bien te mide la historia de ese fotón mientras viajaba hacia aquí.
Por otra parte, lo que dices de la cinta no es correcto. La expansión del espacio no afecta a los objetos físicos. Podríamos pensar que el nuevo esapcio creado se desliza "por debajo" de los objetos, pero en la práctica la expansión es demasiado lenta como que para un objeto pequeño, como una galaxia, haya ninguna diferencia entre expansión y no expansión.
A los niveles en que se mide la expansión, puedes considerar a una galaxia como un objeto puntual.
No acabo de visualizarlo porque para mi la linterna solo es el punto de origen (uno se aleja 300k, el otro 100k del punto pero la distancia que les separa es 300k porque ... brainfuck y que le den a c
Imagínate una hormiga que va de A a B sobre el globo, que se expande cada vez más deprisa. Si el camino a recorrer era largo, tardará mucho y dará tiempo al globo a expandirse mucho también.
Si la hormiga está muy al principio de su camino, estará "andando cuesta arriba" pues el globo expandiéndose crea una velocidad de la goma que aleja a la posición de la hormiga de B. Esta velocidad se resta de la de la hormiga.
Si le das tiempo a esta velocidad de la goma de aumentar lo bastante, acabará por superar a la velocidad de la hormiga, quién, a pesar de estar yendo hacia B, estará cada vez más lejos de B. Nunca llegará a B.
Algunas, desde GN-z11, sí que se pueden ver. Pero no desde aquí. Por el contrario desde aquí podemos ver unas cuantas que desde GN-z11 quedan fuera de su universo visible.
Por ejemplo, el grupo local (un grupo de galaxias en las que se engloba la Via Lactea) se observo hace años que se acercaba en lugar de alejarse a otros "objetos" próximos. No se si se sabe ya que es lo que lo provoca, pero nos esta afectando una fuerza gravitatoria que supera en nuestro entorno local los efectos de la expansión del universo. Si vemos más lejos, si que ya vemos que todo se aleja de nosotros.
(eso es por la contracción en el sentido del movimiento de los objetos).