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Si se supone que la teoría del Big-Bang es la mas aceptada, todo el universo surgió de un solo punto. ¿Se sabe donde esta situado?
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Había respondido ya pero como no había validado mi e-mail creo que no ha reconocido la respuesta o algo :S. Lo que había dicho es que aunque el universo comenzara en un punto esto no implica que tenga un centro, una imagen muy utilizada para verlo es la de imaginar el universo como la superficie de un globo que se va hinchando. Conforme se hincha el globo (se expande el universo) los objetos/galaxias del universo se van alejando entre sí, sin embargo todos están en, digamos, "igualdad de condiciones" respecto a que no existe un centro en el universo, como mucho podríamos decir que el centro está situado en el pasado, refiriéndonos al Big Bang. Ten en cuenta que es sólo una imagen para facilitar un poco la comprensión de la posible geometría del universo, en nuestra representación nuestro universo sólo tenía dos dimensiones (espaciales) en vez de tres y de momento desconocemos la "fuerza" que hace expandirse al universo (la llamamos energía oscura, y tiene bastante poco que ver con "aire entrando en un globo"). |
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Nuestra galaxia tiene un centro: medimos las posiciones de las estrellas que la forman, y (p.ej.) a la media aritmética de esos valores lo podríamos llamar el centro geométrico. Nosotros no estamos en el centro, y eso se puede ver en el cielo, porque la Vía Láctea brilla más hacia un lado que hacia el otro. Repitiendo el mismo cálculo, con las posiciones de todas las galaxias del universo (imaginando que las pudiéramos ver todas), obtendríamos qué galaxia está en el centro, o más cerca del centro. Pero el resultado deja la boca abierta: El Universo parece homogéneo, mires hacia donde mires. (Esto en realidad no se puede hacer con galaxias, pero algo parecido sí con la radiación de fondo de microondas). Además, descubrió Hubble, todas las galaxias se alejan de la nuestra. Más rápido cuanto más lejos están de nosotros. Eso quiere decir que, si hay un centro, estamos en él. Somos el centro del Universo. Y claro, la Ciencia, desde Copérnico, avanza ayudada por una idea que se confirma más y más y más: no somos especiales. Así que el Universo no debe de tener un centro (en otras palabras: no somos el centro). Hay dos maneras de hacer que no tenga centro:
Y si el espacio 3D está cerrado, como la superficie de un globo en 2D, ¿no tiene que haber una 4ª dimensión, igual que el globo para cerrarse necesita una 3ª? El centro del Universo lo encontramos yendo en esa 4ª dimensión espacial, ¿no? Esto ya supera lo que yo sé, y me suena medio a metafísica, pero creo que no. Y como argumento te traduzco una parte bonita que acabo de leer aquí: Einstein creía que el "argumento del agujero" implica que la única definición con sentido de "posición" y "tiempo" es a través de la materia. Un punto en el espaciotiempo no tiene significado por si mismo [...]. Los puntos del espaciotiempo sólo adquieren su significado físico porque la materia se mueve por ellos. O sea que el espacio no es un lienzo vacío en el cual baila la materia: Eso sólo existe en nuestra mente y nuestras fórmulas. Para terminar te enlazo a una entrevista que hizo Pere Estupinya al físico Alan Guth, en la que cuenta (aunque a mucha velocidad; yo no lo entendí mucho) que el Universo podría ser finito ¡y a la vez infinito! :) link |
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Creo que para conocer el centro del Universo primero habría que conocer sus dimensiones. Quizás esta sea una cuestión que nunca llegue a resolverse empíricamente o quizás sí, pero de momento la respuesta es más filosófica, sólo podemos elucubrar una teoría y cada uno tendrá la suya. Incluso el origen del Universo mediante el Big-Bang es una premisa que tomamos como cierta hoy día, pero que no deja de ser una teoría (al menos que yo sepa, corregidme si me equivoco, no se como quedó el experimento apocalíptico del CERN). El universo se expande, eso es un hecho y apoya la teoría del Big-Bang. Pero yo me pregunto ¿y si el foco de la explosión no fue sólo uno? ¿y si antes de la gran explosión (o grandes explosiones) ya había algo? ¿y si esos focos, suponiendo que no hubiese sólo uno, no sólo estuvieran diseminados en el espacio sino también en el tiempo?. Eso haría que no existiese un centro, al menos no uno localizable por la explosión (o explosiones). El tiempo es infinito, existía antes del Big-Bang y existirá después del final de la materia tal como la conocemos, si es que hubiese algún final. Algunos dirán que el tiempo comenzó con el Big-Bang, pero esto ocurrió en un momento del tiempo, lo cual indica que ya había tiempo. Si no hubiera tiempo nunca hubiera ocurrido. Por la dualidad espacio-tiempo también podemos pensar que el espacio es infinito. Suponer que el espacio es finito supone aceptar la existencia de la nada, una nada que haría frontera con el Universo material, por lo tanto no sería infinita y eso anula el hecho de que sea nada, lo cual es una paradoja. En fin, el caso es que si aceptamos que el espacio es infinito no puede tener un centro real, sólo puntos de referencia que nosotros, los humanos, asignamos y usamos para nuestros propios fines. Quizás otras especies en otros mundos usen otros centros de referencia (o quizás eso les de igual). Bueno, obviamente, todo lo que he dicho son ideas propias, teorías que pueden ser rebatidas porque quizás parto de errores de base ya que no soy científico, sólo una persona curiosa. Una muy interesante pregunta, un saludo. 3
@Davi Bueno, revisa primero lo que es una teoría, porque la relatividad es una teoría, y está confirmada. Así que una teoría es algo que funciona (de moemnto) confirmado por experimentos. Básicamente la confirmación de la teoría del Big Bang vendría dada por la radiación de fondo de microondas. Es como el "ruído" remanente de la explosión inicial. Como es homogéneo en todas direcciónes, cabe suponer que es porque la explosión se originó en un sólo punto. si hubiese más de un foco, habría interferencias entre los diferentes fondos de forma que habría direcciones con mayor intensidad de radiación que otras. No sé a qué experimento apocalíptico te refieres del CERN. ¿A el funcionamiento del LHC? No pretenden confirmar nada acerca del Big Bang en este sitio. es que los periodistas no cuentan las cosas bien y llevan a confusión a la gente. Lo que pretenden es acelerar partículas a gran energía, para detectar otras partículas más energéticas que aún no conocemos. Y lo de que el tiempo ha existido siempre, eso no está nada claro. Porque ni siquiera está claro qué es el tiempo. Hay ensayos bastante interesantes sobre el tiempo, y sobre cosmología que tratan el tiempo, que ocupan libros enteros. Eso deja claro, que no está nada claro (valga la redundancia). Un saludo. Bueno, GdeGalleta, si te fijas en tus propias palabras me vas dando la razón. Obviamente las teorías no se hacen a la ligera y en ellas se fundamentan grandes ramas del conocimeiento. Pero las teorías pueden ser revisadas, corregidas y ampliadas por teorías u observaciones posteriores a su formulación. Dices que la teoría de la relatividad está confirmada y yo te pregunto: ¿Conoces a alguién qeu haya viajado más rapido de la luz y haya vuelto sin haber envejecido como los que nos quedamos aquí?. La teoriá de la relatividad es muy válida y sí tiene partes confirmadas, pero habrá que esperar para confirmarla del todo (o corregirla). No hay que tener miedo a pensar sin los anclas de lo establecido. (te respondo en 3 comentarios que no me cabe) Lo de las microondas que dices sigue siendo una interpretación no confirmada. Y lo del experimento apocalíptico del CERN lo decía por ese miedo que se desató a que creasen un agujero negro al intentar recrear el bigbang en miniatura con el acelerador de particulas. En cuanto al tema del tiempo, tienes razón, no están las cosas claras. Pero yo veo con bastante claridad el hecho de que sea eterno, el como funciona ya es otra cosa. Hace tiempo por ejemplo yo pensaba que era imposible viajar en el tiempo por el tema de las paradojas, ahora sin embargo no lo veo así ya que el tiempo no tiene porque ser lineal .... pero como dicen el la Historia Interminable, eso es otra historia y debe ser contada en otra ocasión ;-). Gracias por tu respuesta (al final me han bastado 2 comentarios) ¿Ves con bastante claridad el hecho de que el tiempo sea eterno? Los experimentos apuntan en dirección contraria, el tiempo parece que comienza en el Big Bang, así que no veo la claridad que tú aprecias en la eternidad del tiempo. Por otro lado la finitud del espacio no supone aceptar la existencia de la nada, eso es debido a la visión "euclídea" que tenemos de que o algo es plano e infinito o tiene que estar embebido en una variedad plana e infinita, ¿qué problema hay en que lo único que exista sea una variedad finita? Matemáticamente eso no implica tener límites o fronteras. Por cierto, en el CERN nadie ha intentado recrear un Big Bang en miniatura :S Bueno, no ves esa claridad porque esa claridad es mía. Cada cual tiene su visión y su interpretación de las cosas no demostradas. Cuando haya una demostración empírica o tu o yo o cualquier otro tendrá que recular con su visión o su teoría. Si el big bang tuvo lugar en um momento, tuvo lugar en el tiempo, por tanto el tiempo ya existía. ¿Lo finito no implica límites? perplejo me dejas. De todas formas yo no he dicho nada de un espacio plano. Eso implicaría que es finito al menos en una dimensión. Precisamente por ser infinito no es plano. Y en cuanto a lo del big bang en miniatura, es una forma de hablar hombre. Pero no creo que sea tan confusa. Hicieron un experimento para intentar recrear los momentos posteriores al big bang y entender un poco mejor el comportamiento del universo. 2
Lo finito no implica límites, por ejemplo una n-esfera (1-esfera=circunferencia, 2-esfera= "superficie que recubre la típica pelota") es una variedad finita pero sin límites. Si quieres puede embeberla en un espacio mayor R^{n+1}, pero no es necesario, la n-esfera por sí sola está bien definida. Con plano me refiero a sin curvatura (como R³), que es como intuitivamente vemos todo, dentro de R³, una variedad infinita y plana. Si el universo fuese una 4-esfera (no digo que lo sea, ya que realmente dista mucho de parecérsele) el tiempo sería una especie de latitud, que iría desde el polo Norte (Big Bang) hasta el polo Sur (Big Crunch). Por tanto, "antes" = "al norte" y "después" = "al sur", ¿qué sentido tiene preguntar que hay al norte del polo Norte? El propio tiempo empieza ahí 1
Me temo que la palabra "finito" no se usa en el contexto en el que la estáis usando. "Finito" en el contexto de variedades en geometría diferencial no tiene demasiado sentido. A lo que os referís es a variedades compactas: la esfera es un subconjunto de R^3 cerrado y acotado, y por tanto es compacto. Obviamente me refería a la concepción usual de "finito", aunque desconocía cuál era exactamente la terminología, ¡gracias! @Daví: No, si estoy contigo en que no hay que tener miedo a pensar más allá de lo que está establecido, porque de hecho así se hace la ciencia. Pero el tema es que la teoría de la relatividad está confirmada gracias a los satélites artificiales. Obviamente nadie ha viajado ni remotamente cerca de la velocidad de la luz, pero la precisión de los relojes atómicos, y la gran velocidad orbital que llevan los satélites, ha permitido confirmar que las predicciones de la relatividad son correctas (al menos al nivel de precisión de que disponemos, que es muy alto). (continúa) En cuanto a que la radiación de fondo es una interpretación no confirmada, no puedo decirte mucho, salvo que concuerda con la idea de una gran explosión. Y como no sé más, acepto que pueda ser una hipótesis (aunque les dieron el Nóbel a los descubridores, y no lo suelen dar por hipótesis). Y en cuanto al tiempo que sea eterno o no, tu crees que sí, por lo que dices. Lo cual está muy bien, pero si yo creo que no, ahí nos quedamos atascados. (continúa) Eso significa que no hay argumentos objetivos a favor de una ni otra idea. Y eso es filosofía, que también está genial. Pero desde el punto de vista físico, no se puede decir nada. Tampoco hay argumentos objetivos de que el tiempo sea lineal o no. Y mi opinión... pues nunca lo había pensado, le daré vueltas, gracias por la idea ;) Por último, La Historia Interminable es genial :) Un saludo Darthyoda, hablo del espacio físico cuya representación es en R3. Una esfera en el espacio tiene sus 3 dimensiones, anchura, altura y profundidad. Podemos hablar del tiempo como otra coordenada, pero ya iría más allá del espacio físico. Aunque una esfera (o cualquier cuerpo tridimensional, plano o lineal) en su superficie pueda tener infinitos puntos, el volumen es el que es y no puedes llenarla más allá de sus límites. Aunque matematicamente podamos crear sistemas de coordenadas del tamaño que queramos, no es así en el espacio físico. Sí vale, universos paralelos y otras dimensiones (que por otra parte creo que su cantidad también sería infinita), pero ya nos estríamos saliendo de nuestro querido universo. Es que la representación en R3 del espacio físico es sólo válida localmente. Por lo que sabemos, el espacio físico globalmente puede tener otro tipo de geometrías, y el espacio-tiempo ya ni te cuento :P GdeGallera, totalmente de acuerdo. Tal y como decía al principio todo esto es cuestión de opiniones (al menos de momento) y como tu bien dices nos quedamos atascados cada uno en su idea, pero a mi la discución me parece muy interesante y que cada uno de sus argumentos. La capacidad del ser humano de diversificar e individualizar las opiniones forma parte de nuestro gran potencial (aunque desgraciadamente tb suele ser fruto de enfrentamientos). Espero que los superseñores se equivocasen y algún día el ser humano esté preparado para conocer los secretos del universo ("El fin de la infancia" Arthur C. Clark, os lo recomiendo). Ufff, Darthyoda, pues ahí ya me dejas pillado. Para mi el espacio físico (nuestro espacio físico) tiene un sistema de coordenadas de 3 dimensiones, eso que dices ya se me escapa. ¿A qué te refieres con "localmente" y "globalmente"? Claro, 3 dimensiones sí, pero no todos los espacios de 3 dimensiones son iguales. Ponte en dos dimensiones: el plano, R², y la superficie de la esfera, S², no son iguales (globalmente): uno es infinito y plano mientras que el otro es compacto y con cierta curvatura. Pero localmente, si nos movemos en un entorno lo suficientemente pequeño alrededor de un punto, no podremos distinguirlos, igual que ocurre con la superficie de la Tierra, que antes se creía plana. En el espacio físico puede ocurrir lo mismo, que aunque nosotros podamos modelar lo que ocurre en R³, es porque nos movemos en un entorno bastante pequeño del universo, pero tal vez no sea así globalmente. Podría, por ejemplo, ser una 3-esfera S³ de forma que si vamos en una dirección acabemos volviendo por el otro lado.
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No se puede decir que el Big Bang ocurriera en un punto del universo. Existe la idea, errónea por otra parte, de pensar en el Big Bang como la explosión de un punto en el cual estaba concentrada toda la materia del universo. Pero esto no es así, es el propio espaciotiempo el que estaba concentrado en un punto; todo el universo era ese punto y, por así decirlo, fuera de dicho punto no hay universo. LÑa dimensión temporal, por ejemplo, también está concentrada. Matemáticamente se puede describir como que la variedad que describe el espaciotiempo (cuadridimensional) disminuye de volumen hasta llegar a un punto sin volumen. |
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Yo reflexiono y ya me contais que os parece: Si la teoría del big bang es cierta y se produjo una explosión de la que surgió la materia que se dispersó por un espacio finito y límitado (límitado por la velocidad de la luz y el tiempo desde que se produjo el big bang)... Entonces:
por lo tanto debemos ser capaces de:
Si la explosión fuera perfectamente simétrica, por fuerza ese punto debe de ser el del origen del big bang.
Haciendo T =0 (osea el origen del big bang) deberíamos de poder calcular "donde" se produjo. Mis dudas son:
Es un poco contraintuitivo, pero la materia del universo no tiene por qué ser finita, sino que más bien dependería del observador. Si el universo tiene una duración infinita, entonces pueden existir observadores tales que esa infinitud en el tiempo se convierta en dimensiones espaciales infinitas. Creo que en esta página (no sé si en este post o en alguno parecido) alguien dejó un enlace en el que Alan Guth (uno de los padres de la teoría de la inflación) explicaba en cierta manera esta idea. 1
Por otra parte, aunque fuese finito el concepto de centro de masas no es aplicable en cualquier geometría. Imagina una circunferencia, si calculas su centro de masas este punto no pertenece a la propia circunferencia, de igual forma si calculas el centro de masas de nuestro universo, probablemente obtengas el punto en el espacio-tiempo del Big Bang, el cual no pertenece a nuestra sección espacial (presente). Según las observaciones todo se aleja de nosotros de la misma forma, así que o bien el centro del universo cae JUSTO aquí, o es que, como se cree actualmente, el universo es homogéneo e isótropo en el espacio y por tanto no existe (ahora) ningún punto privilegiado. Ese segundo comentario no lo he entendido. Puedo asimilar que el centro de masas sea dependiente del observador, sin embargo para un observador (y asumiendo que la masa es finita) tiene que ser posible sacar una "foto" en un momento dado de la posición de las masas y mapearlo tridimensionalmente de forma que el centro de masas se encuentre acotado entre los X,Y y Z máximos y minimos de las masas presentes en el universo (desde su punto de vista). La velocidad a la que una estructura se mueve no influye en el centro de masas instantáneo de una estructura por que este se calcula con una foto instantánea (y estática) de la esctructura. No veo por lo tanto ninguna razon por la que el centro de masas del universo tenga que ser justo este. ¿Cuál es el centro de masas de la superficie de la Tierra (o una esfera cualquiera)? Supongamos una esfera perfecta con un material homogeneo y densidad constante tal que: X^2+y^2+z^2=1 El centro se encuentra en x=0, y=0, z=0. Fuera de la esfera pero la esfera puede calcular su centro de masas sin que se salga de su universo por que puede mapear ese punto sin problemas. No se si con tu pregunta quieras dar a entender que no es posible para un objeto enle universo mapear el universo en función de coordenadas cartesianas. Pero si es que el universo, cosmológicamente hablando, es un fluido isótropo y homogéneo, "sin fin". Mires por donde mires, si miras a escalas cosmológicas, ves un fluido isótropo y homogéneo: por tanto no puede haber centro de masas. @rantamplan: Ese centro lo has calculado embebiendo la esfera en un espacio mayor, ¿y si lo único que existiera fuera la superficie de la esfera? Imagina una variedad compacta, parametrizada por u: (0,pi), v:[0,2pi) más los puntos u=0 (polo Norte) y u = pi (polo Sur), con una métrica "diag(r², r² sen² u)" (para las coordenadas u, v), la cual presenta curvatura positiva y uniforme. Supón ahora que existe una densidad de masa uniforme d en toda la variedad, se puede comprobar que la masa total será 4pi r²d. ¿Me puedes calcular ahora el centro de masas? Se escapa a mis matemáticas, pero si para "medir" la posición de cada particula de masa conocida empleo el gradiente de la fuerza de la gravedad que esa particula ejerce sobre mi (Lo que creo elimina el problema de salirme a un espacio mayor). Entonces podré calcular el centro de masas en cualquier espacio de dimension finita y no cerrado o en cualquier espacio cerrado en el que la distribución de la masa no sea homogenea. Es decir una distribución homogenea en una esfera dará como resultado "cualquier punto" pero si hay solamente una concentración de masa en un punto en concreto, el centro de masas será ese punto, caso de haber varias concentraciones el centro de masas es calculable por este procedimiento. De todas maneras, creo correcto definir el centro de masas como aquel en el que la fuerza gravitacional que sufres por cualquier fuerza anula por la oposición de la convinación de una o mas fuerzas gravitacionales, siendo por tanto la aceleración por la fuerza de la gravedad igual a 0 y siendo por lo tanto un sistema inercial en ausencia de otro tipo de fuerzas. No se me ocurre ninguna razón por la que ese punto no deba de existir para cualquier universo, es decir, ese punto es una "planicie" en el mapa de la energía potencial, sin la cual debería de darse una situación de singularidad en la pendiente de ese mapa o sinó sería posible encontrar una dirección para todo punto con pendiente positiva o negativa elevando o reduciendo la energía potencial de uno hasta tener módulo infinito. No entiendo qué quieres decir con "emplear el gradiente de la fuerza de la gravedad que esa partícula ejerce sobre mí", la fuerza tiene carácter vectorial y por tanto no existe el gradiente de fuerza. El ejemplo que te quería poner es precisamente para lo que has dicho: "cualquier punto", ¿y qué punto es ese? El universo resulta (o al menos parece) ser, como la 2-esfera que te he puesto antes, homogéneo; por lo tanto el centro sería "cualquier punto", o más exactamente "no se puede definir". Bueno yo con homogeneo me refería a densidad homogenea, en no siendo densidad homogenea creo que si que se puede encontrar un centro de masas definido como aquel punto en el que toda atracción gravitatoria se anula con otra que se le opone aunque el universo sea esferico. En cuanto a lo de gradiente, no se si he empleado bien la palabra, quizas la apropiada fuera vector. Explico el experimento un poco mas en detalle: Asumamos (que se que no es posible, pero asumamos que si) que podemos abstraernos de todas las atracciones gravitacionales del universo excepto la de una particula (de la que conocemos su masa) y la medimos. Puedo mapearla empleando está técnica en mi universo empleandome a mi como referencia. Asumiendo que le numero de particulas es finito (que está por verse) puedo repetir la operación para cada particula. En ese momento tendré un mapa del universo en el que puedo definir la posición de cada particula como: vector el mismo que la atracción gravitatoria, distancia función de la masa de la particula y la fuerza percibida desde mi posición. [continua] A escala suficientemente grande la densidad del universo es homogénea, precisamente por eso su geometría también lo es. Con ese mapa, puedo buscar desde mi posición si existe una posición v,d en la cual deberían de anularse todas las fuerzas unas con otras. (que insisto, no se si dependerá del observador, intuyo que sí por la contracción del espacio en función de la velocidad y por lo tanto cuando llegue alli pensaré que es una posición diferente) Si mapearamos ese universo, ese punto debe ser un punto de equilibrio inestable a partir del cual si te desplazas mínimamente en cualquier dirección te verás atraido hacia algún cuerpo (creo que esto implica necesariamente que nosotros no estamos en el por que estamos en el campo gravitatorio de la tierra que nos arrastra con el por lo que no cumplimos el concepto de la planicie). No se sie s correcto decir "a escala suficientemente grande" por que entonces yo puedo responder sin lugara dudas: "con la precisión suficiente no lo es". Obviamente hay fluctuaciones: galaxias, nebulosas, etc, pero es como todo. Si tomas una muestra homogénea de cualquier cosa a escala suficientemente pequeña puedes ver que no es tan homogénea, pero a la hora de hacer cálculos se puede considerar perfectamente la homogeneidad si la magnitud de las fluctuaciones es mucho menor que la dimensión característica de la cosa en cuestión. La dimensión característica del universo que podemos dar es la inversa de la constante de Hubble: H^-1 = 4 GPc (unos 4 Gigapársecs)y respecto a este valor el universo es prácticamente homogéneo. La mayor prueba de homogeneidad se da en el fondo cósmico de microondas (CMB), cuyas fluctuaciones en la temperatura de radiación son del orden de la cienmilésima parte del valor medio. Puesto que el universo es homogéneo, en tal caso en tu experimento obtendremos que el potencial gravitatorio es constante (obviamente tendrá fluctuaciones, las cuales estarán, de forma aproximada, regularmente distribuidas). De existir un centro en el universo, como ya he dicho en algún comentario anterior, debería caer justo aquí ya que vemos que las galaxias se alejan de nosotros de forma isótropa, ¡sería mucha casualidad! Buenas de nuevo, Sigo sin entender por que dices que el centro de masas del universo debe ser justamente este en base a la velocidad a la que se alejan de nosotros las galaxias. La velocidad, en el calculo del centro de masas es indiferente, de hecho, para cada T, se calcula con incremento de T=0 luego por mucha velocidad que haya es irrelevante. 1
El asunto, rantamplan, es que no sólo vemos la misma cantidad de galaxias miremos en la dirección que miremos (lo cual, como tu dices, bastaría para calcular que somos el centro de masas - si olvidamos por un momento que la luz que vemos ha tardado un tiempo en llegarnos según la distancia de cada galaxia). Sino que además las velocidades que tienen respecto a nosotros también presentan esta simetría radial, y esa es otra manera de vernos como el centro del universo. :) Discrepo, yo nunca he dicho que "ver la misma cantidad de galaxias en la dirección que miremos baste para calcular que somos el centro de masas". Además tendrían que tener exactamente la misma masa, y estar a uan distancia de nosotros exacta, es decir ser un problema perfectamente simétrico. Además tendría que darse que el universo forme una figura geometrica cerrada, es decir que si fueramos siempre "hacia la izquierda" acabaríamos "volviendo por la derecha" (lo cual esta por verse). En el caso de que el universo no sea cerrado o que exista la mas mínima perturbación y el universo no sea perfectamente simétrico ese centro de masas debe de existir (siempre que la masa no sea infinita). Lo único que implica que el universo se mueve es que probablemente el centro de masas tambien. Personalmente opino que la razón (que no se ha mencionado pero la he dejado entre ver) de por que ese centro de masas no existe globalmente hablando es que la masa de los cuerpos depende para cada observador de la velocidad relativa entre ellos, por lo que varios sistemas inerciales a diferentes velocidades posiblemente tengan opiniones diferentes al respecto de donde se ubica el centro de masas. Pero esto es solo una intuición, tampoco es facil de demostrar y aunque así fuera la pregunta realmente interesante, sería si existe algún punto del espacio tal que: en su opinión el es el centro de masas del universo. Que nadie me diga que cada uno de nosotros tiene esa impresión por que ese centro de masas es un punto en el que no se debe de sentir ninguna fuerza gravitatoria por que toda fuerza se opone con otra y nosotros si sentimos (al menos) la fuerza de la gravedad terrestre. NOTA: creo que mi propuesta da lugar a confusión por que he cambiado la definición clasica de "centro" de una figura geometrica. Ya no es "el centro de una esfera" sino "el centro de masas de la esfera" por lo tanto las respuestas habituales al respecto de la percepción que un observador tiene del limite del universo ya no valen. Luego se podría discutir si esta definición de "centro" es válida o no, lo interesante aquí es determinar si teóricamente existe y caso de que así sea si puede calcularse. Es que precisamente debido a la homogeneidad del universo si consideras una gran cantidad de galaxias éstas están distribuidas de forma regular. Vale, no es perfectamente homogéneo, por lo que aparecen máximos y mínimos de potencial, pero no va a aparecer sólo uno, sino muchísimos ¿y cuál consideras tú entonces? Por otro lado, cualquier cuerpo en caída libre no va a sentir ninguna fuerza gravitatoria, ¿sería este el centro que propones? Cuando digo que nosotros nos vemos como el centro del universo es porque observamos una simetría radial respecto a nosotros, como ya te ha dicho Jorge. Obviamente no me refería exactamente a la superficie de la Tierra, lo lógico sería considerar el centro de nuestra galaxia. Y de todas formas, si el planteamiento inicial es considerar ese punto como en el que comenzó el Big Bang, lo que tenemos que considerar es la información más cercana al Big Bang de la que disponemos: el CMB, con fluctuaciones del orden de 10^-5 K sobre un fondo de 2,725 K Estas llendo un paso mas alla de la pregunta que yo hago y no respondes a la pregunta formulada. una pregunta es "¿ese punto existe?" y otra pregunta es "¿podemos encontrarlo experimentalmente hablando"?. Yo afirmo (erroneamente o no, no lo se): "si la masa es finita" y "el universo no es cerrado o aun siendolo si la distribución de la masa no es perfectamente homogenea o perfectamente simetrica" entonces ese punto debe de existir aunque quizas dependa del observador. Y afirmo: no me sirve como respuesta la tradicional "el centro del universo es el observador" por que ese centro de masas "debe de cumplir que la fuerza gravitacional en el sea 0" por lo tanto cualquier observador que sienta una fuerza gravitacional no puede encontrarse en el centro de masas del universo. [continua] tu me contestas: "hay muchisimos puntos que cumplen la condición de ser una planicie en el potencial gravitatorio", es cierto, pero si ves mi formulación es condicion necesaria, no suficiente. "cualquier cuerpo en caida libre no siente ninguna fuerza gravitatoria", creo que puede hacerse un experimento en base a dos cuerpos para determinar la existencia de gravedad: consistente en "como están separados una determinada d, si uno de ellos sufre una fuerza gravitatoria, necesariamente el otro sufre una fuerza menor (si está mas lejos), luego si estan atados, necesariamente uno tirará del otro al encontrarse en caida libre" Pero aunque así no fuera es irrelevante, la pregunta es "si existe", la segunda pregunta podría ser "¿podemos encontrarlo?" o incluso "¿tiene sentido la definición?". Pero también muchos de los puntos que estén en equilibrio estarán en el equilibrio inestable que has descrito antes, ¿entonces cuál de estos consideras? En el experimento que describes para comprobar la existencia de gravedad, si uno tira del otro también podría ser que uno de los dos está en equilibrio gravitatorio y que el otro se vea sometido a un campo (gravitatorio). Además, ahora que estamos en RG, donde un observador no detecte campo gravitatorio en cierta posición, otro observador puede detectarlo en el mismo lugar y en principio ninguno de ellos tiene preferencia. insisto, no estas respondiendo la pregunta. La pregunta no es "como hacemos para identificarlo?" ni "cuales sonlas dificultades técnicas a superar para encontrarlo?" ni "¿puedes definir un experimento para encontrarlo?", la pregunta es: Dado un número finito de puntos en los que el potencial gravitatorio tiene una planicie para un observador, ¿podemos asegurar que uno de ellos es el centro de masas del universo?. no se trata de ver las dificultades en su identificación, ni siquiera en demostrar si podemos o no identificarlo, se trata de ver si ese punto existe o no. El punto de que puede no existir un punto en que que todo observador vea una planicie en el campo gravitatorio SI es un argumento, pero vamos que ese ya le he dicho yo hace un rato :P. Sin embargo no veo que sea inmediato deducir que el potencial gravitatorio cambie por que al acelerar modificas todas las masas del universo pero la energía es constante, luego si se modifica el campo debe de hacerlo de alguna forma muy precisa que habría que modelar y comprobar que efectivamente esas planicies se modifican en función de la velocidad del observador, vamos, no es inmediato. Es que de calcular el centro de masas de la forma usual: Sum_i(m_i·r_i)/Sum_i(m_i) aquí no aparece la fuerza que ejercen (proporcional a -m_i·r_i/r³_i), por lo que tu "método" no va a hallar ese "centro de masas" (a no ser que tenga una suerte increíble). (Lo siento, te había entendido mal). Además, ¿la energía es constante? Nop, en RG hay un tensor T_{mu nu} (de 10 componentes) de las cuales una de ellas es la densidad de energía, otras tres la densidad de momento, otras tres de presión y las otras tres de viscosidad. La energía se calcula integrando la componente densidad de energía sobre una sección espacial. Cuando cambias de observador este tensor cambia de cierta forma, mediante una combinación lineal de sus componentes, con lo que la densidad de energía es distinta. Y en general también lo son las secciones espaciales. Por tanto, el campo gravitatorio que aparece puede variar de forma notable según el observador, y esto es inmediato según la RG. Haya calma, Mi método sirve para mapear las masas del universo, a partir de ese mapeo generar para un observador un mapa de potenciales gravitatorios. Siempre que el campo gravitatorio no sea perfectamente plano y tenga forma geométrica cerrada ese mapa tendrá planicies de potencial, por que sino, tendría que haber un punto de potencial +infinito y otro de potencial -infinito.(Lo que igualmente es discutible). Siempre que la masa no sea infinita será posible para un observador calcular un centro de masas para su mapeo que necesariamente coincidirá con un punto de planicie de potencial. Cualquier cuerpo capaz de sentir un campo gravitatorio sabrá a ciencia cierta por lo tanto que el no es el centro de masas del universo. Aquí acaban mis afirmaciones. [continua] Que el campo gravitatorio cambia en función de la velocidad parece obvio debido a que las masas cambian en función de la velocidad, por lo que parece razonable pensar que el mapa que un observador dibuje no sea el mismo que dibuje un observador a una velocidad diferente. Este argumento si que afecta mi razonamiento, pero vamos, que lo he dicho yo hace un par de horas. La pregunta es "como lo afecta?" por que aunque el mapa cambie (que parece ser que cambiará) no es inmediato deducir que las planicies vayan a desaparecer o a desplazarse. Dicho esto, te propongo que lo dejemos aquí, por que me parece que no estamos consiguiendo centrar el tema, estamos constantemente dando argumentos para preguntas diferentes y eso no nos hace avanzar. "Siempre que la masa no sea infinita será posible para un observador calcular un centro de masas [..] que necesariamente coincidirá con un punto de planicie de potencial." Falso, un ejemplo sencillo: Sistema de dos cuerpos M y m a una distancia d. Centro de masas: Respecto a M estará a una distancia (hacia m): r=md/(M+m) Pto de equilibrio: -GM/r²+Gm/(d-r)²=0. Estoy un poco vago, así que lo he puesto en Mathematica y dice r=d·Raiz(M)/(Raiz(m)+Raiz(M)). Aunque no esté bien, piensa que cuanto más grande sea M y más pequeña m, el centro de masas se irá hacia M pero el pto de equilibrio hacia m. Y además, el argumento carece de sentido cuando a distancias comparables a la dimensión del universo, hay que usar RG, donde el potencial es sólo una aproximación a campo débil y espacio plano
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Hola Pujolis. Me parece una pregunta muy interesante (así que tienes un voto) de la que no tengo ni idea. Me quedo por aquí esperando a ver si alguien nos la responde.
El universo es una esfera infinita cuyo centro está en todas partes y la circunferencia en ninguna.
Jorge Luis Borges
"El universo es una esfera infinita cuyo centro está en todas partes y la circunferencia en ninguna."
Blaise Pascal.
¿Que quiere decir?
Hola Pujolis, la ciencia aun no tiene respuesta a tu pregunta mi respuesta será más del índole histórica a fin de que tu mismo utilices tu imaginación y reflexiones:
¿Que forma crees que debería tener el universo?
En algunas ramas de la religión hinduista se cree que el universo es como un enorme cuarto lleno de espejos y que la luz, que es lo único que si existe para ellos, rebota y rebota entre todos esos espejos y lo que nosotros percibimos como universo es solo un millones de reflejos de esa luz.
Los mayas creían que el universo era como un gran árbol, el árbol que emergía del suelo era el mundo de los vivos, y las raíces, o árbol bajo el suelo, era el inframundo, o mundo de los muertos.
Por último algo que puedes encontrar de común acuerdo en la mayoría de las cosmogias del mundo es la idea de un universo CÍCLICO, existen modelos muy interesantes, plantean un universo en forma de rosquilla que se expande hacia el exterior al mismo tiempo que se contrae a su centro, este modelo de universo no requiere de un BIG BANG (Nuevo modelo del universo), (como recientemente lo plantea el físico Wun-Yi Shu) este universo siempre ha existido siempre existirá y siempre esta en movimiento.
Agrego un par de links para ilustrar el modelo que comento:Movimiento Toroidal
Saludos!! Y recuerda, esto que te comento son solo hipótesis de muchas personas que se hicieron la misma pregunta que tu. No son teorías científicas.
Vador, la frase estará en Borges, pero es de Nicolás de Cusa. :)
Respuesta a Daví
Creo que Daví tiene razón cuando dice que el universo puede ser infinito y eterno, y por tanto no tener centro. Si fuera finito, estaría rodeado de nada, y esto es absurdo. Si tuviera un origen, no podría proceder de la nada, porque sería también absurdo. Por tanto, o es eterno o procede de algo anterior, y esto abre la puerta a la posibilidad de múltiples universos en un espacio infinito y eterno.
Gracias Macius, tienes razón, lo que pasa que el tema del infinito y lo eterno da algo de vértigo y es difícil de asimilar. Por ejemplo como dice la paradoja de la flecha de Zenón ¿cómo es posible que haya infinitos puntos en un espacio finito? Esto da pie a muchas más cuestiones.
Lo que tanto chocaba a los griegos, si no me equivoco, es que la suma de infinitas cantidades no nulas pueda ser finita. En ese sentido se formula la paradoja de Zenón. Hoy en día sabemos que esto no genera problema alguno, siempre y cuando la sucesión converja a cero de manera suficientemente rápida.
Además es peligroso calificar algo como absurdo solo porque no podemos entenderlo o no gusta a nuestra concepción del universo. Y si no, ten como ejemplo al mismo Einstein y su forma de calificar como absurda a la teoría del entrelazamiento cuántico, esa "fuerza fantasmal" absurda porque contravenía su visión del universo desde el punto de vista de la Relatividad General. Algo tan absurdo como que la información pudiera viajar mas rápido que la luz al final fue demostrado. Igualmente pude terminar demostrandose que el universo se expande hacia "nada" a pesar de que parezca absurdo o no.
No!:) El entrelazamiento cuántico no implica que la información viaje más rápido que la velocidad de la luz. No hay ninguna violación de la RE. Lo cual no quita razón a la idea inicial de tu mensae, con la que estoy de acuerdo:
"Además es peligroso calificar algo como absurdo solo porque no podemos entenderlo o no gusta a nuestra concepción del universo"
Si existiera un centro del universo este seria relativo al observador, pues las distancias lo son.
Espacio y tiempo van ligados, tenemos una geometria de 4 dimensiones, no de 3.
Al estar en una geometría de 4 dimensiones, como bien dices, las distancias son espaciotemporales, y se calculan a partir de la métrica del espaciotiempo. Dichas distancias son invariantes y por tanto no dependen del observador: en la "jerga tensorial" se dice que son escalares.
Creo que se está cayendo de nuevo en el mismo error: el Big Bang NO es una explosión, y NO se produjo en ningún lugar del universo. El Big Bang se refiere a la variedad espaciotemporal completa, que viene "determinada" por métrica que depende del tiempo. De dicha dependencia se concluye que las distancias a escala cosmológica son cada vez menores al ir hacia el pasado, y que la variedad espaciotemporal, era cada vez "menor". En el Big Bang tendemos a la situación en que todo el espaciotiempo era un punto pero no está incluido dentro de nada. Es el universo completo, espacio y tiempo, el que se comprime en un punto, no toda la masa del universo acumulada en un punto del universo.
La pregunta ha sido suficientemente respondida y las discusiones paralelas son cada vez más difíciles de seguir y además se está yendo de un tema a otro.
Lo mejor será que los interesados entren en el foro de Migui y abran un hilo.
En mi opinión lo mejor es cerrar esta pregunta y esperar a preguntas parecidas en un futuro.