Se abandona el Big Bang en un nuevo modelo del universo

Supernova de Tipo IaUna nueva cosmología explica con éxito la expansión acelerada del universo sin energía oscura; pero sólo si el universo no tuvo un inicio ni tendrá un final.

Como uno de los pocos eventos astrofísico que es familiar a la mayor parte de la gente, el Big Bang tiene un lugar especial en nuestra cultura. Y aunque existe un consenso científico sobre que es la mejor explicación para el origen del universo, el debate está lejos de cerrarse. No obstante, es difícil encontrar modelos alternativos del universo sin un inicio que sean verdaderamente sólidos.

Esto podía cambiar ahora con el fascinante trabajo de Wun-Yi Shu de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwan. Shu ha desarrollado una innovadora nueva descripción del universo en la que los papeles de espacio, tiempo y masa se relacionan en un nuevo tipo de relatividad.

La idea de Shu es que el espacio y el tiempo no son entidades independientes sino que pueden convertirse la una en la otra. En su formulación de la geometría del espacio-tiempo, la velocidad de la luz es simplemente el factor de conversión entre ambas. De forma similar, la masa y la longitud son intercambiables en una relación en la que el factor de conversión depende tanto de la constante gravitatoria G como de la velocidad de la luz, y ninguna de las dos tiene por qué ser constante.

Por lo que conforme el universo se expande, masa y tiempo se convierten en longitud y espacio, y al contrario cuando se contrae.

Este universo no tiene inicio ni fin, simplemente alterna periodos de expansión y contracción. De hecho, Shu demuestra que las singularidades no pueden existir en este cosmos.

Es fácil descartar la idea como otro divertido y poco realista modelo soñado por uno de esos cosmólogos chiflados.

Hasta que miras las predicciones que realiza. Durante un periodo de expansión, un observador de este universo vería un extraño tipo de cambio en el desplazamiento al rojo de objetos brillantes tales como supernovas de Tipo 1a, como una aceleración que las aleja. Resulta, dice Shu, que sus datos encajan perfectamente con las observaciones realizadas por los astrónomos en la Tierra.

Este tipo de aceleración es una característica común del universo de Shu.

Esto es un claro contraste con los distintos modelos del universo basados en el Big Bang. Desde que se descubrió la expansión acelerada del universo, los cosmólogos han estado haciendo preocupantes contorsiones con las leyes de la física para que sus modelos funcionen.

La idea más comúnmente debatida es que el universo está repleto de una energía oscura que fuerza a que el universo se expanda a un ritmo acelerado. Para que este modelo funcione, la energía oscura deber ser el 75 por ciento de toda la masa-energía del universo y debe incrementarse a un ritmo fantástico.

Pero hay un alto precio a pagar por esta idea: la ley de la conservación de la energía. La vergonzosa verdad es que los cosmólogos de todo el mundo han barrido convenientemente bajo la alfombra una de las leyes fundamentales de la física en un intento de cuadrar este círculo.

Esto pone a las ideas de Shu en una perspectiva distinta. No hay necesidad de abandonar la conservación de la energía para hacer que funcione su teoría.

Esto no significa que la teoría de Shu sea perfecta. Está lejos de ello. Uno de los principales problemas a los que se enfrenta es explicar la existencia del fondo de microondas cósmico, algo que muchos astrofísicos creen que es la evidencia más sólida de que el Big Bang realmente tuvo lugar. El CMB, dicen, es el eco del Big bang.

Cómo podría surgir en la cosmología de Shu aún no está claro, pero imagino que está trabajando en ello.

Incluso si encuentra una forma, será necesario un incómodo replanteamiento antes de que sus ideas logren agarre. Su aproximación puede explicar bien las observaciones en supernovas de Tipo 1a sin abandonar la conservación de la energía, pero nos pide que abandonemos la idea del Big Bang, la constancia de la velocidad de la luz y aceptar un vasto nuevo conjunto de potenciales fenómenos relacionados con las relaciones intercambiables entre masa, espacio y tiempo.

Acertado o equivocado, este es un cambio que muchos encontrarán difícil de aceptar.  Esperemos que Shu se aferre a sus armas, aunque sólo sea por el amor al debate a la vieja usanza.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1007.1750: Cosmological Models with No Big Bang
 

Fecha Original: 27 de julio de 2010
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Comments (47)

  1. Brunel

    Interesante y muy curioso para mi que esta nueva visión del Universo que aporta el Sr. Wun-Yi Shu coincida con mis elucubraciones sobre que es la gravedad y la luz, para mi manifestaciones de una misma cosa y que sería el tejido, o mejor dicho el liquido que da forma al Universo.

    Después de leer este artículo, me pregunto si no seremos una gota de agua dentro de un agujero negro jeje, como hace unos días planteaba el Sr. Nikodem Poplawski.

    Artículo sobre el que se echa de menos que kanijo no le haya dedicado un post.

    Saludos

    Why Our Universe Must Have Been Born Inside a Black Hole

  2. Brunel

    Vaya, mira que entro casi todos los días aquí porque siempre me aportáis algo interesante que leer y con lo que googlelear y este se me había pasado y me enteré por otros medios. Perdón por poner en duda vuestro buen hacer.

    Saludos

    • Tranquilo, no se publican todas las noticias que me gustaría así que es normal que alguna la veas en algún otro espacio de divulgación. Sólo señalar que no era el caso para Mr. Poplaswki ;)

  3. NewZealander

    Cuando se refiere a que la velocida de la luz no es constante, tengo una duda.
    ¿Se refiere a que no siempre es de 300000 km/s o a que puede superar esta velocidad?
    Si la velocidad de la luz es simplemente el factor de conversión ¿Es un factor de conversión variable? ¿En función de que?
    Un saludo

    • Creo que se refiere, como pasa en otros modelos como el propuesto por Joao Magueijo, a que en distintas fases del universo la velocidad de la luz ha tenido otros valores. Vamos, que la velocidad de la luz sería constante en esta etapa del universo, pero habría tenido otros valores en otros periodos.

      Según el ‘abstract’ eso es lo que parece indicar, aunque no he tenido tiempo de leer todo el artículo.

      1) the speed of light and the gravitational “constant” are not constant, but vary with the evolution of the universe.

      Un saludo

      • Francesc

        Anda, pues yo había entendido que la velocidad de la luz es función de la expansión del universo. Es decir, la velocidad de la luz no es constante tampoco ahora, pero con un corto periodo de tiempo -a escala cósmica- nos lo puede parecer.

  4. Newelzander, la velocidad de 300.000 km/sg es la velocidad de la luz en EL VACIO. No se puede acelerar una masa hasta que supere esa velocidad porque esa masa se haría infinita.
    Hay particulas que se desplazan a velocidad superior a la de la luz, pero siempre, desde que se emiten, viajan a esa velocidad.
    Pienso que la teoría de Poplawsky, que seamos un rebote en expansión de la materia concentrada en un agujero negro de otro Universo, tiene bastante verosimilitud. Sobre todo porque explica como la materia de un agujero negro no se concentraría en un punto matemático de masa infinita, sino que tiene un límite físico de concentración la materia debido a la respulsión producido por el spin o giro de las micropartículas de la materia.

    • Battosay

      ¿Partículas que viajan más rápido que la luz? ¿A cuales te refieres? Que yo sepa a día de hoy no se ha observado tal fenómeno.

  5. JoseGonF

    Para mi este señor Wun-Yi Shu aplica una interesante aproximacion al problema haciendo que nuestra realidad en dimensiones y tiempo sean intercambiables.

    Pero entre otras cosas aleja la solución al problema o la “Principal Pregunta” de como empezó todo, el Big Bang no es que solucione esta pregunta pero la pone en un contesto en el que se puede seguir investigando, pero como resolver la paradoja de un universo infinito donde existen cosas finitas.

    No porque se pueda uno plantear teorias matematicamente correctas estas tienen que ser verdad, los creacionistas hacen algo parecido, dejando en el aire que hubo en algun momento un creador que dio inercia a lo que conocemos y desde entonces se ha mantenido en movimiento.

    Yo tengo una teoria en la que toda la energia/materia en el universo debe ser cero, y que si juntamos todo, no tendriamos nada, pero que separando los componentes fundamentales llamemoslos protones, electrones, neutrones y sus opuestos estos interaccionan creando todo lo que vemos, matematicamente puede ser cierto, pero no por ello debe ser verdad.

    El problema es cual es el proceso de creacion de la nada a crear un 1 y un -1, todo lo demas es evolución de 1 con 1 o -1 con -1 llegando a cantidades inimaginables que en su sumatoria siguen siendo “Nada”

    • Pero entre otras cosas aleja la solución al problema o la “Principal Pregunta” de como empezó todo
      En absoluto, le da una respuesta clara y precisa: “No hubo un principio y no habrá un final”. Que esa respuesta sea satisfactoria o no, es otra cuestión.

      • JoseGonF

        Hola Manuel

        Para mi lejos de dar una respuesta lojica, da una respuesta matematicamente correcta.
        En mi corto entender si algo existe ha tenido principio y tendra un fin, pudiendo haber ciclos de creacion y destruccion (mas largos o mas cortos) pero entonces estariamos mirando solo a uno de esos bucles ya creados que a modo de ecosistema autosuficente subsiste eternamente, pero ese no es mi dilema ni la “Principal Pregunta” de como empezo todo

        • Francesc

          “si algo existe ha tenido principio y tendra un fin”
          El problema es que nuestra experiencia no sirve para eso. Por dos cosas:
          1.- ¿Cuántos universos has visto empezando a existir? Que una regla se aplique a los miembros de un conjunto no significa que se aplique a la totalidad del conjunto.
          2.- En realidad no hemos experimentado nada que “empieze a existir”. Sólo hemos observado ordenaciones de cosas que ya existían antes (los componentes básicos de la materia). Dirías que una casa empieza a existir, sin embargo es sólo un montón de ladrillos que ya existían antes. Y estos ladrillos son sólo arcilla moldeada y endurecida. Y la arcilla…

        • JoseGonF

          Sera que yo no puedo ver el infinito como algo intangible, no hay cosas infinitas para mi, solo cosas muy grandes mas dificiles de cuantificar que otras, El infinito matematico no es mas que un artilugio para poder acercarnos a cosas que no podemos alcanzar de forma tangible.

          Por eso yo me quedo con mi teoria logica del 0 creador del 1 y -1, “Matematicamente Correcto con principio pero sin fin”

        • Como decía antes, es una cuestión de si la respuesta es o no satisfactoria, y eso depende de la respuesta que esperes obtener. Tú quieres obtener una respuesta del tipo “dónde se inició”, y desde esta perspectiva de infinitos ciclos tanto adelante como atrás en el tiempo, no existe esa respuesta, carece de sentido. Como se pregunta muy bien Francesc “¿Por qué la situación por defecto es la no-existencia en lugar de la existencia?”. Nuestros esquemas mentales están acostumbrados a unas situaciones cotidianas y tratamos de enfocarlo todo desde esa perspectiva, es normal. Sin embargo, el universo está lejos de ser algo cotidiano ;)

          De hecho, puedes ver como a txomin incluso le parece más verosímil la idea de un universo infinito. Al final todo se reduce a si es la respuesta que esperabas o no, no a si es correcta o no.

          Un saludo

          • JoseGonF

            Gracias Manuel

            Yo tengo un problema tratando de crear patrones y estrapolarlos a cosas que no conozco

            1. Todo evoluciona, la discusion es en que tipo de universo, en uno que es infinito y que ha estado y estara siempre, por gracia de Dios ó un universo que se autogenera y en el cual pueden aparecer otros miniuniversos con apariencia de haber existido siempre y que existiran siempre.

            Gracias por toda la informacion que aportais, hace que almenos uno ejercite el musculo blando que uno tiene encima de los ojos

            Saludos

        • Francesc

          Lo que te decía en el comentario anterior es que el hecho de que tú “lo veas” -o yo, por supuesto- no significa nada con respeto a la certeza de la cuestión porque nuestra intuición no es aplicable a este caso.

    • Francesc

      Exacto, el problema de la creación no es tal si no existe una creación. Cuando discutes con un religioso sobre quién creó al creador la respuesta es que el creador siempre ha existido. ¿Le vamos a permitir esa respuesta al hombre barbudo en los cielos y se la vamos a negar al universo? ¿Por qué la situación por defecto es la no-existencia en lugar de la existencia?

  6. txomin

    Me parece más verosimil que el universo no tenga ni principio ni fin, que el big bang.

    No sé, no he estudiado fisica, ni química y de matetemáticas, lo básico para sacarme la carrera de empresas, osea que me quede en las integrales dobles, pero me gusta mucha la astronomía y me gusta leer todo lo que sale sobre ella.

    Esta idea la llevaba dando vueltas mucho tiempo y me alegra que un astrónomo se haya atrevido a estudiarla, aunque este equivocado, o no…, quien sabe.

    Y felicidades Kanijo, me encanta este blog.

  7. Francesc

    Tengo una duda… en el nuevo modelo la velocidad de la luz y la de la gravedad no son constantes. Bien. ¿Qué hay de las otras constantes universales?
    Me estoy acordando del “argumento” de que las constantes del universo son las exactas para permitir la vida. ¿Qué pasaría si el universo fuese recorriendo todos los valores posibles de esas “constantes”? La teoría del multiverso en un sólo universo.

    • Amigo mío:

      Hasta donde sabemos,no varían con el paso del Tiempo. Existen muchas constantes físicas; algunas de las más conocidas son la constante de Planck, la constante de gravitación G, la velocidad de la luz c, La constante de estructura fina α… Todas éstas, por ser tan fundamentales, son llamadas constantes universales.

      Según todos los indicios de los que podemos disponer, si esas constantes hubieran tenido variables, en tan sólo unas simples fracciones infinitesimales de millonésimas, la vida, no habría podido surgir en nuestro planeta.

      Muchos han sido los que se han sentido atraídos por las posibles consecuencias biológicas de las teorías cosmológicas en que las “constantes” tradicionales cambian con el paso del tiempo o donde los procesos gravitatorios se despliegan de acuerdo con un reloj cósmico diferente del de los procesos atómicos (¿será precisamente por eso que la relatividad general –el cosmos–, no se lleva bien con la mecánica cuántica, es decir, el átomo?)

      Universos de dos tiempos habían sido propuestos por Milne y fueron las primeras sugerencias de que G podría no ser constante. Unos procesos, como la desintegración radiactiva o los ritmos de interacción molecular, podrían ser constantes sobre una escala de tiempo pero significativamente variables con respecto a la otra. Esto daba lugar a un escenario en el que la bioquímica que sustentaba la vida sólo se hacía posible después de una particular época cósmica, y, algunos, como Haldane, han sugerido que:

      “Hubo, de hecho, un momento en el que se hizo posible por primera vez la vida de cualquier tipo, y las formas superiores de vida sólo pueden haberse hecho posibles en una fecha posterior. Análogamente, un cambio en las propiedades de la materia puede explicar algunas de las peculiaridades de la geología precámbrica.”

      Este imaginativo escenario no es diferente del que ahora se conoce como “equilibrio interrumpido”, en el que la evolución ocurre en una sucesión discontinua de brotes acelerados entre los que se intercalan largos periodos de cambio lento. Sin embargo, Haldane ofrece una explicación para los cambios.

      Lo que tienen en común todas estas respuestas a las ideas de Eddington y Dirac es una apreciación creciente de que las constantes de la naturaleza desempeñan un papel cosmológico vital en el Universo para todo lo que contiene y, sobre todo, para la vida de las estrellas y, también, para la vida de seres como nosotros que, con unas constantes diferentes, simplemente no estaríamos aquí.

      El mayor misterio que rodea a los valores de las constantes de la naturaleza es sin duda la ubicuidad de algunos números enormes que aparecen en una variedad de consideraciones aparentemente inconexas. El número de Eddington es un ejemplo notable. El número total de protones que hay dentro del alcance del universo observable esta próximo al número

      10 exp.80

      Si preguntamos ahora por la razón entre las intensidades de las fuerzas electromagnéticas y gravitatoria entre dos protones, la respuesta no depende de su separación, sino que es aproximadamente igual a

      10 exp.40

      Es un misterio. Es bastante habitual que los números puros que incluyen las constantes de la naturaleza difieran de 1 en un factor del orden de 10 exp.2, ¡pero 10 exp.40, y su cuadrado 10 exp.80, es rarísimo! Y esto no es todo. Si seguimos a Max Planck y calculamos en valor estimado para la “acción” del universo observable en unidades fundamentales de Planck para la acción, obtenemos.

      10 exp.120

      Existe un lazo entre la estructura del universo en conjunto y las condiciones locales internas que se necesitan para que la vida se desarrolle y persista. Si las constantes tradicionales varían, entonces las teorías astronómicas tienen grandes consecuencias para la biología, la geología y la propia vida.

      No podemos descartar la idea ni abandonar la posibilidad de que algunas “constantes” tradicionales de la naturaleza pudieran estar variando muy lentamente durante el transcurso de los miles de millones de años de la historia del universo. Es comprensible por tanto el interés por los grandes números que incluyen las constantes de la naturaleza.

      Recordemos que Newton nos trajo su teoría de la Gravedad Universal, que más tarde mejora Einstein y que, no sería extraño, en el futuro mejorará algún otro con una nueva teoría más completa y ambiciosa que explique lo grande (el cosmos) y lo pequeño (el átomo), las partículas (la materia) y la energía por interacción de las cuatro fuerzas fundamentales.

      De todas las maneras, es lógico que sintamos curiosidad por todas estas cuestiones y, de alguna manera, tratemos de profundizar en los secretos de la Naturaleza que, al fin y al cabo, es la que tiene todas las respuestas y, mediantes conjeturas y teorías que más tarde son verificadas…¡podremos llegar a la certeza!

      Recordad al sabio cuando dijo:

      “El problema de todo esto consiste, en que queremos descubrir los secretos del Universo y, nosotros, formamos parte de él”

      ¿Qué quería decir? ¿Acaso que no seríamos imparciales con los resultados que nos pudieran afectar?

      Saludos cordiales.

  8. dark_v

    Interesante y fascinante esta nueva visión del universo. Efectivamente, si el universo se está expandiendo de forma acelerada el factor de de conversión entre espacio y tiempo también cambia, por lo que la velocidad de la luz también cambia, aunque en un corto espacio de tiempo parezca constante. Aunque claro, si la luz no es constante, otras constantes tampoco lo serian. ¿Estaríamos aquí y el universo sería como es si esas constantes hubieran sido ligeramente diferentes y varíen con el tiempo? No se mucho de física, pero me encanta la astronomía y entre en este blog casi todos los días por cosas como esta. Felicidades Kanijo.

  9. El autor (Wun-Yi Shu) toma una métrica cosmológica estándar para el universo (Friedmann-Robertson-Walker o FRW) y sustituye la velocidad de la luz (c) por una función del tiempo cósmico, c(t). Toma una distribución de materia y energía estándar como tensor de materia-energía. Y las sustituye en las ecuaciones de Einstein para el universo. Para que todo funcione bien toma el cociente G/c^2, que es una constante en la teoría, como un cociente G(t)/c(t)^2, es decir, hacer variar la constante de gravitación universal de tal forma que compense cualquier variación posible de la luz y que dicha corrección no afecte a las ecuaciones de Einstein (que por cierto fueron derivadas suponiendo c constante y que por tanto con c=c(t) deberán presentar correcciones no relativistas que no han sido incorporadas en el modelo de Shu).

    Seguidamente resuelve las ecuaciones de Einstein y obtiene dos ecuaciones diferenciales ordinarias para la evolución del radio del universo a(t) en función del tiempo cósmico y para la evolución de la velocidad de la luz c(t), que da automáticamente la variación de G(t). El problema es que estas ecuaciones no son de primer orden, como le gustaría (no es solo un problema de carácter estético ya que afecta mucho a las condiciones iniciales y a la causalidad en la teoría). Una de las ecuaciones es de segundo orden (la otra es de primer orden como es lo habitual). ¿Cómo resuelve este problemilla Shu? Muy fácil. Sin pensarlo dos veces se quita el problema de encima directamente. Impone una relación arbitraria y ad hoc entre la velocidad de la luz y el radio del universo. Esta relación, en mi opinión, es muy discutible. Shu la justifica aludiendo a reglas de medida de longitudes y a medidas de relojes pero sus argumentos son muy flojos y fácilmente rebatibles. Obviamente, ello da pie a que investigadores posteriores ofrezcan otro tipo de relaciones posibles. Volvamos a Shu.

    Gracias a esta relación, resuelve la ecuación para el evolución del radio del universo a(t) y obtiene la ecuación para la evolucíon de la velocidad de la luz c(t). El resultado es incompatible con nuestro conocimiento sobre la física de la luz a escala cósmica. Así que introduce un nuevo efecto, la constante de Planck h también varía con el tiempo h(t), de tal forma que compense el efecto de la variación de la velocidad de la luz sobre la energía de los fotones y la relación de Einstein entre energía y frecuencia de la luz. El resultado es que el universo se expande (su radio a(t) es función del tiempo cósmico) y que la velocidad de la luz c(t), la constante de gravitación universal G(t) y la constante de Planck h(t) deberían tener unos valores adecuados. ¿Adecuados para qué? Para explicar el comportamiento de la luz que proviene de las supernovas Ia que ha sido incorrectamente predicho como que corresponde a que el universo se expande de forma acelerada. Según Shu, su variación adecuada de las 3 constantes fundamentales permite explicar las curvas de luminosidad de las supernovas Ia sin necesidad de recurrir a una expansión acelerada y por tanto sin necesidad de energía oscura.

    ¿Se expande el universo en su teoría? Sí y no, es cuestión de gustos. El radio del universo podría ser constante (toda la expansión observada del universo se absorbe con las variaciones de c(t), h(t) y G(t)). O el universo podría estar expandiéndose (y las variaciones de c(t),… solo afectan a la actual aceleración de la expansión). O incluso el universo podría estar contrayéndose. Basta tomar valores adecuados de los grados de libertad de la teoría para considerar todas estas posibilidades.

    ¿Qué pasa con el origen del tiempo y con la Gran Explosión? Para el tiempo t=0 la velocidad de la luz es infinita y decae conforme pasa el tiempo hasta el valor actual. Pero según Shu esta singularidad es ficticia, puramente matemática, y no corresponde a la Gran Explosión (la curvatura del universo no es infinita en t=0). El momento t=0 puede ser elegido arbitrariamente (el universo es eterno). El origen de tiempo, según él, es arbitrario por lo que contradice la teoría de la Gran Explosión y su universo es un universo estacionario y eterno. Eso sí, no hay problema si quiere tener en cuenta parte de la expansión del universo ya que su universo puede tener un radio constante o puede tener un radio oscilatorio con fases de expansión y contracción (lo que más gusta a Shu para no meterse en camisa de once varas), pero siempre con curvatura acotada del espaciotiempo (sin singularidad u origen del universo). Además, el espacio debe ser esférico, curvatura positiva, ya que si es hiperbólico (curvatura negativa) o plano (como indican los datos cosmológicos) resulta que el radio a(t) explota (blow up) y se vuelve infinito (en un tiempo finito), es decir, sufre una expansión acelerada continua.

    En resumen. Ideas muy especulativas. Curiosas, quizás, pero que difícilmente pasarán el corte de los experimentos. Variar c(t), h(t) y G(t) y pretender que no se ve afectada en nada la física del universo salvo el corrimiento de la luz que proviene de las supervonas Ia es olvidar demasiados hechos experimentales.

    • Gracias por tus siempre ilustrativos comentarios, Francis.

    • NewZealander

      Gracias emulenews

    • jav

      En cinco palabras:
      IM PRE SIO NAN TE
      Muchas gracias

    • QUERIDO EMULENEWS (te deberias pasar ya a torrents pero eso es otra historia):
      Quizas se haya abierto la caja de pandora y de ahora en adelante van aparecer teorias continuamente jugando a resolver unas cuestiones y provocar otras.
      Quizas haya varios enfoques que no sean mutuamente excluyentes y no unico que lo explique todo. Quizas el universo sea lo suficientemente grande para no caber en una unica proposicion y necesite varias. Quizas.

    • Darío

      Tu comentario, Emule, es para pensar muy puntillosamente.

      Y si, quitarse e inventarse constantes solo por qué sí, como que no cuela…

      Saludos.

    • ¡Amen!

      Se dice que esto o aquello no es así y, para demostrarlo, pintamos un panorama arbitrario que ajustamos de la mejor manera con soluciones arbitrarias también.

      Nada queda demostrado y se desarrolla un panorama ¿creíble? de incleibles consecuencias…¡si fuera verdad!

      Mucho nos queda por ver y, pasado más de un siglo de la teoría de Einstein, de momento al menos, nadie ha podido refutar sus postulados en ninguna de las dos versiones.

      Seguiremos pediente de nuevos intentos.

  10. [...] by emulenews en 28 Julio 2010 Tras mi largo comentario en la entrada de Kanijo, “Se abandona el Big Bang en un nuevo modelo del universo,” Ciencia Kanija, 28 Jul 2010, traducción del artículo de KentuckyFC, “Big Bang [...]

  11. Stan

    ¿un paper escrito en MS Word? Además aparece en [physics.gen-ph] en vez de [gr-qc]…!
    Con mucho respeto, no gracias.
    Pregunta: si la velocidad de la luz es una función de tiempo ¿qué pasa con las transformaciones de Lorentz?

  12. no hay mas que agregar los expertos han hablado.

    simplemente que el universo un tremendo misterio.

  13. xmfreak

    La verdad sigue costarme de creer que el universo no tenga un principio ni un fin. Es como el concepto de un universo infinito, es técnicamente imposible. Pero a la vez, si fuera finito, significa que algo hay más allá.

    Vamos, que la humanidad todavía tiene mucho que aprender.

  14. Sagutxo

    Estoy de vacaciones, pero un simple comentario. No comparto el entusiasmo de algunos colegas respecto a la hipótesis de este señor. Que para encajar algunas observaciones de supernovas Ia postulemos una hipótesis en la cual conforme evoluciona el Universo cambia no sólo los valores de la velocidad de la luz, sino que por si no fuera poco, la constante de gravitación universal y la constante de Plank… en fin. Eso es como si para poner un grifo nuevo en la cocina derribo todos los tabiques de la casa. Es absurdo. Se pone el grifo sin romper los tabiques, que están perfectamente.

    La teoría del Big Bang (como se le conoce popularmente, a pesar de que este modelo tiene otro nombre) esta basado en cálculos y observaciones que encajan bastante bien. Hay aspectos que no aclara, pero desde luego la teoría o las correcciones que haya que aplicar al modelo del Big Bang no van a venir de la mano de ninguna hipótesis que hace tabla rasa de todo lo anterior y que para aclarar un aspecto oscuro del Big Bang plantea más dudas que las que resuelve.

    Un Universo en el cual varían constantes físicas tan fundamentales como la luz, la gravitación y la constante de Plank es un Universo en donde de entrada no podría existir la vida tal como la conocemos ni muchas estructuras cósmicas observadas. La estructura atómica, química o planetaria es dependiente del ajuste fino de esas constantes como para que exista lo que vemos en el Universo si tales constantes variaran con el transcurso de la evolución del Universo.

    Existen hipótesis alternativas, algunas de las cuales han sido muy comentadas en Ciencia Kanija, que contemplan un modelo de Universo eterno, pulsante, con periodos de expansión y contracción, sin necesidad de planetear cosas como la variación de constantes físicas universales conforme evoluciona el mismo.

    El LHC y Fermilab están empezando a arrojar resultados preliminares mucho más interesantes que estas serpientes de verano, ávidas de titulares, que tanto gustan a los especuladores y filosofetes de cuarta, y pronto muchas delirantes teorías de algunos físicos teóricos van a caer ante el implacable filtro de la observación experimental.

    SalU2

  15. Airedelsur

    Si a grandes distancias la luz experimentara un “cansancio” ¿no se podrían explicar algunas cosas?

  16. Puede ser posible la idea de Shu, pero hay que demostrarla, es cierto que las argumentaciones de ciertas teorias hechan manos de lo màs posible y en este caso suponer lo que se supone con la materia oscura es vàlido. No tengo muy claro eso del tiempo y espacio expandiendose y comprimiendose y el cambio que de èl se deriva, tampoco tengo muy claro eso de que el universo no tiene principio ni fìn, ya que tengo entendido de que todo empieza y todo termina, el ejemplo màs palpable es con los seres vivos. Habrìa que ver en esta nueva teorìa el papel que juega la Relatividad General.

    • Amigo Carlos:

      Dudo mucho que el tal señor Shu pueda demostrar nada. En cuanto a la “materia oscura” de hoy es como aquel éter luminífero del pasado. El espacio y el Tiempo, nacieron y desde entonces caminan juntos, nada los puede separar.

      Por otra parte, nada ha podido exisitir desde siempre y, como hemos podido observar en nuestro Universo, el principio y el final está presente en todo.

      La Nada, la Eternidad, lo Infinito… Sólo son palabras que no pueden traducirse como realidad y, de la misma manera, decimos “vacío” y, sin embargo, resulta estar lleno a rebosar.

      En fin, sigamos contenplando y disfrutando de la imaginación humana que… ¡esa sí que es infinita!

  17. Kaiba

    ¡Hola! Bueno, hace poco que leo artículos de este sitio y, más que entender las matemáticas detrás de estos modelos, trato de entenderlos a nivel conceptual, ya que no soy experto, ni mucho menos. Este artículo me ha parecido bastante interesante y quiero dar mi opinión, ya que creo que podría aportar algo a nivel conceptual…
    En muchas publicaciones, se compara el espacio-tiempo y la curvatura que en él ejercen las masas con una especie de tela en la que colocas un objeto, causando un hundimiento de la misma. Pues bien, pensándolo de este modo, he comparado lo que pasaría si, por ejemplo, el universo se expandiera (en el sentido de que es el espacio-tiempo el que se expande). Si lo comparamos con la analogía de la tela, sería como tirar de todos sus extremos hacia fuera, de forma que la tensión del tejido aumentaría y, para un objeto situado sobre ella, sería más complicado curvarla, es decir, requeriría de una mayor fuerza. Para que, expandiendo esta tela, el objeto siguiera produciendo la misma curvatura, sería necesario que la gravedad que lo atrae hacia la tierra (y, por tanto, causante última de la curvatura) aumentara en proporción a la expansión de la tela. Extrapolando esto al tejido del espacio-tiempo… ¿sería posible que, al expandirse, se requiriera un cambio de la constante gravitacional G para mantener la coherencia cósmica? Y dado que ésta podría cambiar, supongo que también debería cambiar la velocidad de la luz, así como otras constantes, ya que, de lo contrario, se rompería el equilibrio…
    Ya digo que no soy experto y la posibilidad matemática de esto se la dejo a los entendidos en la materia :)

    Por cierto, ahora que lo pienso, si G y las demás constantes no cambiaran y la analogía tuviera validez, podría ser una explicación para la energía oscura… al ejercer una menor curvatura en la tela debido a la tensión aumentante, esto haría que, teniendo varios objetos en movimiento hacia los extremos de la tela, al final la curvatura que produjeran no sería suficiente para volverlos a unir… cosa que cambiaría si, de pronto, el tejido volviera a contraerse… Vaya, al final, intentando entender el modelo sin energía oscura logré hacer una analogía con la energía oscura… qué ironía xD

    Espero que alguien me diga si esto que estoy contando es posible, que, como ya digo, es una simplificación conceptual debida a mi profunda ignorancia de las matemáticas que están detrás de todo…

    Un saludo

  18. Juan Sagredo

    La teoría del Big Bang se repite con fe casi religiosa, sin que los seguidores se hagan cargo de contradicciones fundamentales como las que plantearé y que agradecería me refuten:
    Einstein, entre otros, planteó que el universo debería ser estacionario lo que parecía coherente en un universo infinito. De ser finito éste estaría condenado a caer sobre sí mismo tendiendo a formar un gran hoyo negro debido a que los bordes externos no estarían en equilibrio gravitatorio, problema que resolvió agregando una constante cosmológica. Hubble dio, a través de sus mediciones y cálculos (1929), el primer aviso de expansión del universo a nivel global, información que obligó a los astrofísicos a buscar explicaciones para superar una aparente contradicción con la hipótesis de un universo estacionario, que no podría por definición expandirse, ni menos a velocidades proporcionalmente crecientes con las distancias observadas, lo que hoy en día se sabe. La explicación más simple en aquel entonces fue suponer una “singular” explosión primigenia gracias a la cual el universo conocido habría empezado a existir, desconociendo si la magnitud de dicha explosión fue suficiente para superar al potencial gravitatorio de la masa total generada y no volver a contraerse.
    Afortunadamente en mediciones recientes del milenio actual, posteriores a la muerte de Hubble, se ha precisado que la expansión del universo observado es tal que las galaxias y cúmulos de galaxias no ligadas gravitacionalmente se alejan entre sí con velocidades “proporcionales” a su distancia. La referida proporcionalidad no constituye un hecho trivial. Este hallazgo de la proporcionalidad no fue obra de Hubble y constituye, a mi entender, la muerte anunciada de la teoría del Big Bang.
    Porqué afirmo lo anterior: la explosión del Big Bang nació por analogía con las explosiones que conocemos. Los objetos ubicados debajo de una carga explosiva pueden salir disparados verticalmente hacia arriba, lo que todos hemos alguna vez observado, pero los objetos que ascienden como proyectiles llegan a una cierta altura y luego caen a tierra por la atracción gravitatoria. En el ejemplo anterior la velocidad inicial es la mayor de todas durante el ascenso y disminuye gradualmente, el proyectil se detiene y el movimiento cambia luego de sentido o signo, como se denomina en física y matemáticas, para volver a caer. Lo anterior, y no otra cosa, es lo que ocurriría con el universo de la teoría del Big Bang, colapso elegantemente denominado Big Crunch en el supuesto de que la potencia de la explosión singular sea moderada. Siguiendo la analogía, en el supuesto de que la explosión fuera de una magnitud tan elevada que imprimiera al proyectil una velocidad mayor a la de escape, sobrepasando el potencial gravitatorio de la tierra, en realidad el proyectil no volvería a caer pero en este caso la velocidad de alejamiento disminuiría siempre, tendiendo asintóticamente a un valor límite y el proyectil se alejaría hasta el infinito. Estas son los dos situaciones reales que experimentarían estos proyectiles, pero en ambos casos la velocidad de alejamiento es decreciente con el tiempo y con la distancia, es resultante de la inercia de un impulso inicial. Estas dos situaciones son similares a las postuladas por el Big Bang, pero… el descubrimiento reciente de que las galaxias se alejan con velocidades crecientes de tipo exponencial con el tiempo y de tipo proporcional a la distancia se contrapone a las velocidades decrecientes de alejamiento de una explosión como la postulada por el Big Bang, por lo que la teoría del BB no sirve y hubo que parcharla una vez más inventando la existencia de una supuesta energía oscura. Los cuerpos no ligados gravitacionalmente en realidad se alejan con velocidades crecientes por lo que la expansión no requiere de ninguna explosión inicial, no hace falta, el alejamiento real funciona como los si los cuerpos tuvieran un motor propio muy especial.
    Había que buscar alguna teoría absolutamente diferente, que explicara la expansión observada, no mediante empuje desde el punto de procedencia de las galaxias y cúmulos libres, sino mediante tracción o atracción desde los puntos de destino. A los accesorios a la teoría del Big Bang como la radiación cósmica de fondo de microondas y al del origen y formación de los elementos químicos habrá que buscarles otra explicación.
    Al no encontrar respuestas elaboré mi propia teoría que rechaza al Big Bang, la que no es posible insertar acá. Se denomina “teoría cósmica de las burbujas” y la pueden obtener en el email: kosmologo@gmail.com y abrirlo con las contraseña “burbujas”. Agradeceré comentarios.
    Gracias

  19. Hace poco tiempo que por accidente llegue a saber exactamente
    que es el infinito con toda claridad dimensiones etc,etc y mas etc.
    No buscaba el infinito,Buscaba pasarmelo bien porque me gustan los temas del universo, la electridad,como se comportan los átomos de los materiales inorganicos etc.Partia de una teoria propia y de todo lo que nos dicen los cientificos por television.Tenia 10 dias seguidos para gastarlos en lo que quisiera;asi que decidi empezar en un pasatiempo que me guardo para cuando me juvile(me faltan 20 años para juvilarme).Lo que queria patentar o inventar no lo dire porque no viene al caso;ademas las posibilidades de inventarlo si que són nulas por varios motivos.
    Pero de ilusión se vive;asi que empeze a canviar cosas radicalmente
    en el tema teorico.Al cuarto dia empezaron a encajar algunas cosas
    que me llebaban a pensar que era una locura pero al menos me res-
    pondia a fenomenos mas creibles que la teoria de newton(por muy
    acertada que sea en sus calculos)(Yo no me creo el fenomeno tierra luna de newton)I como newton otros. Un calculo no dice nada solo te da trayectorias y nada más.
    Como no tenia nada a perder si me parecia desmontaba los atomos y los ponia como mejor encajaran en cada situación(Puede parecer una locura cambiar la estructura interna de la materia,cuando los cientificos solo intentan acelerarlos para ver que encuentran.)
    No se que han encontrado en el ultimo experimento de choque de elctrones los cientificos del sincroton porque yo trabajo 15 horas al dia y me entero de las cosas con retraso.
    En mi teoria tendrian que haver encontrado muchos tipos de particulas como para haverse asustado(Si no es asi da igual).
    A los dos dias siguientes me da un eureca el cerebro porque
    a mi manera entiendo que podria haver provocado el big-bang del
    profesor Hawkins(Me sale un big-bang espantoso y colosal pero yo
    no soy cientifico, para saber si a quello acaba en explosion o solo en un cambio brutal sin explosion en el universo. Me da igual porque yo no busco ningun big-bang;realmente lo que me interesa es intuir que particulas y subparticulas de cierta parte del universo en que forma o estado estarian.
    “Lo jodido” del caso es que obliga a mi cerebro a pensar en dimensiones varias a la vez;Yo dejo de existir y mi cerbro va por su cuenta aunque quiera echar la teoria a la basura para olvidarme
    .Como sigo una matodolojia cientifica al cien por cien y respetando siempre los principios de la fisica quimica o termodinamica,mi cerebro el solo ya sabe si aquello es posible o es inviable.Asi que cada dia que me lebanto fresco el solo se pone a pensar i me da la respuesta.Como cada vez estoy mas cerca mas
    dificil es poder olbidar el tema y el di 8 me buelbo loco sin poder llegar a descifrarlo aún.Desconecto dos dias para entrar sereno al trabajo y este me permite recuperar fuerzas olbidandome.
    Cada vez que llega el domingo(solo tengo fiesta el domingo) mi cerebro se pone a funcionar el solito y tampoco le pongo pegas aunque a veces esta a punto de explotar y caigo enfermo sin tener que coger la baja laboral.Al final decido escrbirlo todo hasta donde sé; y asi mi cerbro se relaja engañandolo que ya continuare mas adelante y primero es la familia. Han pasado unos 20 meses
    desde esos 10 dias que tuve fiesta y si que he conseguido priori-
    zar mi familia y mi trabajo.De todos modos no cosegui parar esta
    teoria porque el subconsciente sabia que iva por buen camino y queria más.Encajaba todo demasiado bien como para ser todo falso.
    Asi que cuando tenia tiempo lo dedicaba unicamente a esto para
    ver si de una vez se terminaba,explotaba mi cerebro del todo y de
    una vez por todas se dejaba correr la teoria por imposible.
    Ahora y gracias a dios ya no me duele la cabeza aunque piense en esta teoria porque no buscando el infinito sino otra cosa he dado de bruces con el.
    Hace poco que se seguro lo que es el infinito y como nacen los universos con toda seguridad,como se comportan,como se expanden como como se autorregulan etc,etc,(aun me quedan millones de cosas
    por afinar ) pero da igual si mi teoria en su parte media esta bien o mal; lo que si se que me ha llebado a lo que podriamos llamar la piedra filosofal.
    Yo estoy mas que seguro que he dado con ello.Tanto por mis conocimientos,justos pero suficientes,mi creatividad por atreverme a cambiar conceptos,Buscar de nuevos etc,
    Esta teoria se puede explicar al mas alto nivel y que mi mujer no ha podido aguantar ya que he tenido que bajarlo(sino tambien le explota la cabeza)
    Pero que si se quiere bajar el nivel al minimo;no es más complejo
    que en su tiempo decir a la gente que la tierra era redonda.
    Lo que si he visto es que si lo quieres publicar no escribes en ingles,no eres cientifico,etc es mas dificli que atrvesar el infinito.
    Asi que he decidido tirar la teoria a la basura y a la mierda todo!
    Yo ya me he acostumbrado a saber que es y ya no se me pone la piel de gallina.
    Esto es un mundo de mierda
    Muchas gracias a todos y no os rompais la cabeza por el infinito
    es de los cientificos!!!!!!!!!!!!!!!!!! Chaooooooooooo!!!!!!

  20. Jordi

    Respondiendo a un comentario de Juan Sagredo.

    Desde mi punto de vista creo que dejar de lado la teoria de big-bang será el mayor error que haga la comuniodad cientifica.
    No es argumento suficiente que el universo se este expandiendo para anular esta teoria.
    La teoria que me entra la risa es la del señor Shu con el espacio/tiempo.(He leido cuatro rayas y cuando he visto por donde iba el señor Shu lo he dejado de inmediato).
    Los cientificos deberian de saber (ya que ellos son los listos),
    que el universo para crearse no hace ecuaciones cuanticas,ni algoritmos al infinito etc.
    Por tanto saber como funciona “el amigo”,no requiere de tanto calculo sofisticado(digo yo).
    Que e l infinito es la cosa mas facil del mundo entender como se comporta inicialmente i la mas compleja despues;para volver a un inicio si no se cumplen unas constantes cosmicas.
    Pero como Yo no vivo de esto me rio de la manera como se lia el señor Shu(No de otros que si veo que van por el buen camino).
    Entender como se comporta el infinito es querer ver las cosas en cuatro dimensiones principales;pero como veo que se centran en una de sola y en la cual el mejor a sido Einstein,Hawkins etc. y no salen mucho de esta dimension.
    En el universo el tiempo(tal como lo entendemos todos)es una constante hasta cierto punto absurda.
    El infinito como tal no existe ni existira nunca(Es mas simple de lo que os podais imaginar).
    Algun dia lo publicare si veo que no salen de esta triste dimension de la materia,el tiempo,el espacio y no se que teorias absurdas mas.
    Gracias.

  21. Robert

    En que espacio estaría dicho universo, ¿habría universos similares?

  22. Amigo Roberto, planteas preguntas que nadie puede contestar y, de la misma manera que aquí nos exponen una Teoría de un “Nuevo” universo, se podría contestar a lo que quieres saber con cualquier otra “teoría” indemostrable, lo cual, ni conduce a nada ni sería contestar a tus preguntas.

    Imaginación nunca le faltó a la especie huamana y lo que podemos leer cada día así lo demuestra. ¡La Mente! Con razón se dice que es la máquina más compleja del Universo. Con más de cien mil neuronas, las mismas que estrellas tiene nuestra Galaxia, ¿cómo no vamos a imaginar cosas?

    Lo extraño sería que, con una Mente como la nuestra no tuviéramos esa portentosa imaginación que genera ideas y pensamientos y, lo más sublime ¡Sentimientos! que, llegaron por la evolución y haciendo un largo recorrido desde la “materia inerte” hasta la Conciencia.

    Algún día lejano aún en el futuro, sabremos si realmente hay otros universos y si pertenecemos a un cúmulo de ellos, como las estrellas en las galaxias.

    Vamos necesitando ya nueva física que nos lleven más allá de la Relatividad y de la Cuántica que, con cien años a sus espaldas tienen que ser jubiladas.

    ¡Veremos que pasa en los próximos años!

  23. Cesankar

    Entonces, si el big bang se repite infinito nº de veces, vamos a volver a vivir esta vida de identica manera?

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