Si la gravedad empuja las cosas hacia el interior, ¿por qué se está expandiendo el universo?

Al igual que usted, hay muchos científicos que piensan y han teorizado que el universo eventualmente sucumbiría a la fuerza de la gravedad y revertiría su expansión en lo que se llamaba “Big Crunch”.

En realidad, el destino del universo está determinado por una lucha entre el impulso de la expansión y la fuerza de la gravedad. Expresamos la tasa de expansión por la constante de Hubble (Ho), mientras que la fuerza de la gravedad depende de la densidad y la presión de la materia en el universo. Si la presión de la materia en el universo es baja, como ocurre con la mayoría de las formas de materia que conocemos, entonces el universo está completamente gobernado por la densidad.

Si la densidad del universo es menor que la “densidad crítica” que es proporcional al cuadrado de la constante de Hubble, entonces el universo se expandirá para siempre. Si la densidad del universo es mayor que la “densidad crítica”, la gravedad finalmente ganará y el universo colapsará sobre sí mismo, el llamado Big Crunch.

Densidad crítica: la densidad crítica es el promedio de materia requerida para que el universo solo detenga su expansión, pero solo después de un tiempo infinito. Su valor es de aproximadamente 10–26 kg / m ^ 3.

pc = 3H ^ 2 / 8pi G

pc = densidad crítica

H = constante de Hubble

G = constante gravitacional de Newton.

Nota: De acuerdo con la misión WMAP y las observaciones de supernovas distantes, la expansión del universo en realidad se está acelerando y continuará expandiéndose para siempre y para eso la energía oscura juega un papel importante.

Si necesita más explicación, por favor pregunte. Gracias por leer .

La verdad es que nadie sabe realmente.

El Big Bang definitivamente hizo que el universo se expandiera, pero los físicos solían pensar que la gravedad debería estar desacelerando esta expansión. Ellos delinearon 3 posibilidades de expansión, basadas en la cantidad de masa en el universo:

  1. La gravedad ralentizaría un poco la expansión, pero al final, el universo se expandiría sin límite.
  2. La masa del universo sería la cantidad justa para permitir que el tamaño del universo sea asintótico en cierta cantidad, es decir, se aproximaría a un cierto tamaño de expansión (lo que sea que eso signifique) pero nunca lo alcanzará.
  3. La gravedad eventualmente revertiría la expansión y el universo colapsaría sobre sí mismo en un evento llamado Big Crunch

Sin embargo, hallazgos recientes muestran que la expansión del universo se está acelerando , lo que no se ajusta a ninguno de estos modelos. De hecho, como solo hemos observado que la gravedad es una fuerza atractiva, no tenemos una buena explicación para esta expansión. Para explicar esto, los científicos han introducido el concepto de “energía oscura”, una fuerza misteriosa que impulsa la aceleración del universo.

En grandes grupos de masas, como las galaxias, la gravedad supera esta energía oscura, y las masas permanecen juntas. Pero en el espacio profundo, lejos de todas las galaxias, la energía oscura parece estirar el tejido del propio espacio-tiempo, ampliando la distancia entre las masas.

La energía oscura se llama “oscura” porque nadie sabe lo que realmente es. Sin embargo, definitivamente está ahí, y está causando un efecto observable en el universo.

El universo no se está expandiendo en absoluto. La gravedad hace que los objetos se muevan hacia adentro, pero todos los objetos (galaxias) se colocan en posiciones relativas tales que cualquier galaxia individual está bajo la influencia de la gravedad desde todos los lados y, por lo tanto, no hay movimiento efectivo de galaxias individuales o solo un movimiento pequeño.

Decir que la inflación o la energía oscura está causando la expansión no es diferente de decir que la magia negra está causando la expansión. De hecho, no hay expansión en marcha.

La respuesta de Khuram Rafique a ¿A qué velocidad se está expandiendo el universo? ¿Es más rápido o más lento que la velocidad de la luz?

Los científicos habían notado los desplazamientos al rojo en galaxias lejanas (entonces pensadas en nebulosas espirales dentro de nuestra galaxia) desde la primera década del siglo 20 y habían estado interpretando esos desplazamientos al rojo en términos del Efecto Doppler. Pero más tarde, en la década de 1930, el Hubble observó por primera vez que cuanto más distante era un objeto, más desplazado al rojo era la luz proveniente de ese objeto. Básicamente, no habían estado observando los Cambios de Doppler desde principios del siglo XX. Lo que realmente ocurrió en la década de 1930 fue que se trataba de un tipo diferente de desplazamiento al rojo que se denomina Desplazamiento al rojo cosmológico.

El cambio de Doppler (desplazamiento al rojo) se observa si algo se está alejando físicamente de nosotros. Digamos que una galaxia lejana se está alejando físicamente de nosotros. La luz emitida por la galaxia, desde el principio, se desplazará hacia el valor total. Con el Cambio de Doppler, obtendremos una prueba física de que sí, que la galaxia se está alejando físicamente de nosotros.

Mientras que en ‘Cosmological Redshift’, la lejana galaxia no se está alejando físicamente de nosotros. La luz normal es emitida por esa galaxia. Pero durante el largo viaje de la luz, la longitud de onda de la luz sigue aumentando. Se cubre la distancia más grande, la longitud de onda se ha vuelto más grande. Esto significa que si se cubre una distancia mayor, se observa un desplazamiento al rojo mayor en el extremo receptor. El Hubble observó exactamente esto y, finalmente, los científicos se dieron cuenta de que los desplazamientos al rojo que habían estado observando desde la primera década de siglo no eran el Cambio de Doppler sino el Cambio de Cosméticos.

Ahora, ¿cuál es la razón de este ‘desplazamiento al rojo cosmológico’?

Dado que ahora no tienen pruebas de retroceso físico de las galaxias, los Expansionistas ahora nos dicen que es el “espacio” el que se está expandiendo y el desplazamiento cosmético al rojo se debe a la expansión del espacio. ¿Cuál es la prueba? No tienen ninguna prueba física de expansión del espacio. Solo nos dicen una ‘prueba matemática’ de que las ecuaciones de Friedmann (1922) y Lemaître (1927 o 1929) ya explicaban el desplazamiento al rojo cosmológico que aún no había sido descubierto por Hubble. También es importante señalar que tanto Friedmann como Lemaître habían empleado los datos del ‘Cambio de Doppler’ al formular sus ecuaciones, entonces, ¿cómo sus ecuaciones podrían explicar un tipo diferente de corrimiento al rojo que aún no se había descubierto?

En segundo lugar, tanto Friedmann como Lemaître no habían discutido la “expansión del espacio” en sus obras y esta “expansión del espacio” es solo una idea posterior. El trabajo de Friedmann no tuvo éxito en su vida, ya que murió en el año 1925. Lemaître, justo después de dos años de la muerte de Friedmann, encontró una solución similar. Sabemos lo que tenía en mente Lemaître y “Expansión del espacio” no estaba en ninguna parte. en su mente.

http://www.physics.umd.edu/grt/t…

“Lemaître concibió el universo estático de Einstein como una especie de pre-universo a partir del cual la expansión había crecido como resultado de una inestabilidad. Como causa física de la expansión, sugirió la presión de la radiación en sí misma, debido a su acumulación infinita en un universo estático cerrado, pero no desarrolló esta idea (errónea) “.

George Lemaître fue básicamente el fundador de la idea de Big Bang, aunque no lanzó el término ‘Big Bang’. Para él, ¿qué era antes del Bang? Antes de la explosión era un universo estático de Einstein. Porque en las ecuaciones originales de Einstein, había una Constante Cosmológica debido a la cual el Universo era Estático.

Luego, debido a la presión interna de la radiación, las leyes de la naturaleza cambiaron (a través del propio Lemaître) y se eliminó la Constante Cosmológica y el Universo quedó bajo el dominio de las ecuaciones modificadas. Así comenzó a expandirse el universo.

Tal fue la divertida fundación de Big Bang. Big Bang no es menos divertido incluso hoy. Las galaxias no se están alejando físicamente de nosotros. No había presión de radiación en absoluto. Lemaître estaba totalmente equivocado. Sin embargo, sus ecuaciones predijeron con razón la expansión del “espacio” que los teóricos posteriores consideraron compatible con el desplazamiento al rojo cosmológico descubierto por el Hubble.

La razón real de los desplazamientos al rojo cosmológico:

De hecho, el espacio no se está expandiendo. Tenemos muchos ejemplos en la naturaleza donde la longitud de onda aumenta debido a la distancia recorrida y, en esos casos, nunca surge la cuestión de la “expansión del espacio”. Por ejemplo, la longitud de onda de las ondas de agua superficial aumenta con la distancia. Ahora no se puede decir que el desplazamiento al rojo en las olas haya ocurrido debido a la expansión del espacio entre el punto central de la ola de agua y la distancia recorrida hasta ahora.

De la misma manera, el hecho es que la luz no puede cubrir una gran distancia sin desplazarse hacia el rojo. En términos del Principio de Huygens, la luz debe emitir luz sucesivamente. Ciencia Oficial reconoce este aspecto del Principio de Huygen como una deficiencia de este principio. Pero en realidad esta es la realidad representada por este principio. Debido a esta realidad, la luz no puede cubrir distancias lejanas sin desplazamiento hacia el rojo.

http://www.mathpages.com/home/km

Lea el artículo anterior para verificar la relación del Principio de Huygen con “Luz emisora ​​de luz” .

El Principio de Huygens está, de hecho, describiendo una simetría de luz que fluye esféricamente hacia afuera. La primera pregunta es ¿cómo podría un hombre del siglo XVII describir con precisión la naturaleza de onda de la luz?

En realidad no comenzó con ola. Él podría haber comenzado con ‘líneas de partículas’ de luz emitidas desde un punto esférico. Ahora imagina una esfera que emite líneas de luz como agujas. Con esta configuración, entre dos cabezas de agujas tenía que haber puntos ciegos donde no se puede ver la esfera original. En otras palabras, la luz no podrá alcanzar muchos puntos ciegos si consiste en líneas de partículas. Para superar esta dificultad, Huygens ideó este Principio de Huygens.

Me refiero nuevamente al siguiente artículo:

Principio de Huygens

Por favor considere el siguiente punto:

“Por ejemplo, Melvin Schwartz escribió que para considerar cada punto en un frente de onda como una nueva fuente de radiación, y para agregar la radiación de todas las nuevas fuentes juntas,” no tiene ningún sentido en absoluto “, ya que (él argumenta)” la luz sí no emiten luz ; Solo las cargas aceleradas emiten luz ”.

Mis observaciones: Pero si este Principio es correcto, entonces significa que la luz emite luz cuyo mecanismo puede que no conozca.

Y el principio es correcto en muchos aspectos … !!!

También considere el siguiente punto de este artículo:

“La conexión con la declaración original de Huygens acerca de las wavelets secundarias es que cada wavelet, con la misma velocidad que la onda original, representa un pequeño cono de luz en ese punto, y el principio de Huygens afirma que la luz está confinada a esos conos de luz.

Ahora, ¿qué es esta área de cono de luz? Es que en el medio de esas cabezas de agujas. ¿Y por qué Huygens dice que la wavelet permanece confinada en el área del cono …? Obviamente él está cubriendo todos los puntos ciegos que vienen …

Así que con esta configuración, estamos teniendo luz emisora ​​de luz. Tendrá la misma implicación de absorción y reemisión, por lo que tendremos un desplazamiento al rojo que se notará en grandes distancias. Esto significa que la luz no puede cubrir distancias lejanas sin desplazamiento rojo.

Si la luz no emite luz, entonces este principio no es correcto. Si este principio es correcto, entonces la luz está emitiendo luz. Si la luz no emite luz, la luz NO llega a todas las áreas circundantes del punto de emisión. Si la luz llega a todas las áreas, entonces la luz emite luz y el principio es correcto. Entonces la luz no puede cubrir distancias lejanas sin desplazamiento rojo.

Descargo de responsabilidad: no soy un físico o un astrónomo o lo que sea. Esta es solo mi comprensión personal de la física y podría estar equivocado.

Si bien la gravedad atrae cosas (ten en cuenta que el término “atracción” no es exactamente correcto) no es tan poderoso para evitar que las galaxias se alejen unas de otras. Si fuera tan fuerte, todos los objetos estelares en el sistema solar (planetas, lunas, cometas, asteroides, etc.) serían arrastrados hacia el sol.

Si un objeto, ya sea una galaxia, un planeta o incluso una pelota de béisbol, tiene suficiente velocidad, puede escapar a casi cualquier fuente de gravedad. Esto se llama velocidad de escape. Cuanto mayor sea la fuente de gravedad, mayor será la velocidad necesaria. El término velocidad de escape significa:

“La velocidad más baja que un cuerpo debe tener para escapar de la atracción gravitatoria de un objeto en particular”.

Por ejemplo: la velocidad de escape de la tierra es de aproximadamente 11,2 km / s . Esto es de la superficie de la tierra, por supuesto. Cuanto mayor sea su altitud, o más lejos esté de un objeto, menor será la velocidad de escape.

Entonces, en conclusión, si un objeto tiene la velocidad de escape mínima, entonces puede escapar de la fuerza gravitacional de un objeto. Lo que significa que la gravedad no podrá retirarla. Es por eso que la gravedad no está deteniendo la expansión del universo. Simplemente no es lo suficientemente poderoso como para hacerlo.

Si la gravedad empuja las cosas hacia el interior, ¿por qué se está expandiendo el universo?

La inercia continúa, y la energía oscura aumenta, la expansión de nuestro universo. La energía oscura, como he propuesto, está formada por neutrinos que tienen masa negativa y gravedad negativa. Su gravedad negativa supera la fuerza hacia el interior de la gravedad positiva de la masa positiva, en escalas más grandes que el tamaño de las galaxias unidas por gravedad. Dentro de las galaxias unidas gravitacionalmente, la masa positiva y la gravedad dominan y esas partes de nuestro universo no se expanden sino que se orbitan entre sí. Los neutrinos parecen tener pequeñas masas de descanso imaginario-negativo, pero energía real positiva y masa y gravedad relativistas negativo-real, de una magnitud similar a la masa positiva. Ellos llenan los vacíos del espacio, de manera invisible, y rara vez interactúan con algo, excepto a través de su gravedad. Son como la energía oscura, que he propuesto que son.

Dos razones:

  1. La fase de inflación al principio impartió una enorme cantidad de calor y energía cinética que ahora vemos como la expansión de galaxias entre sí. Y al calcular la densidad de la materia, es suficiente para disminuir la expansión a través de la gravedad, pero no lo suficiente para revertirla. Piense en términos de velocidad de escape para un cohete que abandona la Tierra.
  2. La energía oscura ahora domina sobre la materia durante los últimos 5 mil millones de años y tiene la propiedad peculiar de hacer que la expansión se acelere. Domina más y más con cada día que pasa, de modo que estamos en una expansión acelerada fuera de control. Piensa en términos de un cohete cuyos motores sigan disparando.

Esto podría explicarse con la teoría del Big Bang.

Dice que el universo está formado por la explosión de una partícula de densidad excepcionalmente alta que resultó en planetas de densidad comparativamente baja. Como en la teoría de equivalencia de energía de masa de Einstein, la masa puede convertirse en energía. Así que parte de la masa de esa partícula de densidad excepcionalmente alta se convirtió en energía que resultó en la explosión. Esta energía fue distribuida entre todos los planetas o cuerpos celestes. Esta energía es responsable de la expansión del universo hasta la fecha. Aunque la fuerza gravitacional existe, todavía no es suficiente para superar la energía de la explosión.

El universo se está expandiendo y contrayendo. Hay una capa exterior de galaxias que alcanzó la velocidad de escape y continuará expandiéndose y un núcleo interno (del cual formamos parte) que se está desacelerando y eventualmente se contraerá sobre sí mismo. La expansión no está acelerando, es solo que estamos viendo galaxias de cáscara externa a medida que nos estamos desacelerando, por lo que parece haber una aceleración relativa. La brecha entre el núcleo interno (contrayendo) y la cubierta externa (en expansión) es bastante grande ahora.

Porque se está expandiendo más rápido de lo que la gravedad puede empujar hacia adentro, aunque hay tres resultados posibles para el destino del universo. El primero se ve como un gráfico cuadrático negativo. La distancia entre dos galaxias vecinas aumenta desde 0 hasta un máximo, y luego vuelve a bajar a cero. Esto es lo que los científicos llaman el Big Crunch, donde el universo se vuelve infinitamente denso de nuevo. La segunda solución es donde el universo se está expandiendo significativamente más allá del alcance de la gravedad, y continuará haciéndolo. La tercera solución es donde el universo se está expandiendo lo suficientemente rápido para evitar el colapso gravitacional, por lo que el aumento de la distancia entre galaxias vecinas está disminuyendo, pero nunca llega a cero.

Mira una galaxia. Gira, no tira. Hay otras fuerzas además de la gravedad que debes considerar también.

Además el universo no se está expandiendo. Más bien las galaxias podrían estar moviéndose por algunas razones. Lo que entiendo es que el desplazamiento al rojo que se detectó y se tomó como evidencia de la expansión del universo no es concluyente porque solo algunas galaxias se están moviendo, no todas. También no es la misma dirección pero todas las direcciones. Algunos incluso chocan entre sí.

Si la gravedad de la Tierra arrastra todas las cosas hacia abajo, ¿por qué la bola que lancé sigue subiendo? ¿Por qué no cae la luna? Misma respuesta para todas estas preguntas: Inercia. Las cosas en estado de movimiento continúan en ese estado, a menos que una fuerza actúe sobre ellas, en cuyo caso su movimiento cambia progresivamente y en proporción a la fuerza. La gravedad proporciona esa fuerza, pero disminuye con la distancia al cuadrado. Las cosas pueden separarse para siempre si comienzan lo suficientemente rápido. O pueden caer hacia atrás. O pueden permanecer en órbitas estables alrededor de la otra.

Lo que no sabemos, es de dónde proviene el ímpetu general hacia el exterior de la materia en el universo. Pero si acepta que así es como empezaron las cosas, entonces no hay ningún problema en cuanto a cómo puede continuar. Las cosas pueden estar alejándose unas de otras lo suficientemente rápido como para que la gravedad nunca pueda revertir esa expansión, o las cosas pueden moverse lo suficientemente lentamente como para que el universo comience a colapsar en un futuro muy lejano. Lo más destacable es que nuestro universo está casi exactamente en la línea divisoria, por lo que no se colapsa en una pequeña cantidad de tiempo, ni se expande tan rápido que la materia se diluye demasiado para que algo interesante (como las estrellas y la vida) suceda. (Una escuela de pensamiento es que ni siquiera es extraordinario, es solo que si no fuera así, no podríamos existir, y dado que existimos, es así).

Las observaciones sugieren que “expandirse para siempre” es probable, pero también hay discrepancias observadas que no entendemos, etiquetadas como “materia oscura” y “energía oscura”. Lo primero puede ser en realidad una forma de materia que no podemos ver, pero cuya presencia podemos deducir de las formas de las galaxias. Este último es básicamente un completo desconocido, una etiqueta en la observación de que la expansión cosmológica parece estar acelerándose donde la teoría predice que debería desacelerarse. Se necesitan mejores observaciones, y también puede ser necesaria una mejor teoría de la gravitación en la escala cosmológica.

La pregunta tiene una respuesta hipotética, pero podría ser cierta porque muchos científicos creen en ella. Debes haber oído hablar de la materia oscura. El concepto de materia oscura se inventó cuando no había explicación de que las galaxias se mantuvieran juntas. De manera similar, para explicar por qué las galaxias se están alejando más, existe un concepto de energía oscura. La energía oscura ha sido considerada la forma más fuerte de fuerza en el universo. todo lo que se sabe al respecto es que es una fuerza repulsiva y actúa en presencia de cuerpos grandes.

No hay necesidad de ecuaciones. Mantenlo simple. No sabemos por qué se está expandiendo el universo, pero sí sabemos que, aparte de nuestro grupo local, aproximadamente 60 galaxias, incluida Andrómeda, las grandes y pequeñas nubes de Magallanes y muchas galaxias más pequeñas que se mantienen unidas por la fuerza de la gravedad en el grupo local , están siendo separados por el espacio entre nosotros. A medida que se aleja, notamos que, debido al desplazamiento al rojo, las galaxias se están retirando cada vez más rápido. Después de aproximadamente 13.6 billones de años luz, las galaxias se están retirando más rápido que la velocidad de la luz. No hay violación de las leyes de Einstein con esto. Debido a que las galaxias en sí no se mueven más rápido que la luz, solo el espacio entre ellas lo hace. Esto se denomina ENERGÍA OSCURA y se ejerce en casi el 72 por ciento del universo conocido. DARK MATTER es responsable de aproximadamente el 24 por ciento y, como material bariónico, lo que vemos es un débil 4 por ciento. Por eso solo podemos retroceder 13.7 mil millones de años luz. Después de eso, la luz de cualquier cosa allá afuera nunca nos alcanzará. Los astrónomos dicen que con todas las cosas que sabemos ahora, el universo tiene 94 mil millones de años luz de diámetro. Para mí eso es infinito.

Bueno, esta es la razón por la cual se inventó la materia oscura, necesitaban una excusa para lo que aún tienen que resolver. Parece que los conceptos muy grandes y muy pequeños de cómo funciona todo son difíciles de entender. Si observas cómo funcionan los campos magnéticos, verás cómo todo, desde lo micro a lo macro, se comporta de manera similar y lo que parece faltar en la teoría moderna es el concepto de relación energía a masa y cómo esto afecta la forma en que las moléculas interactúan con un magnético masivo. campo. Si reemplaza los campos magnéticos por la gravedad, verá que todos los fenómenos misteriosos tienen explicaciones claras y concisas. Entonces, mire al sol mientras mantiene a los planetas en órbita, a medida que el sol pierde energía, el campo magnético pierde fuerza y ​​lo que está a su alcance flota lentamente más lejos. Sin embargo, también se debe tener en cuenta que todo el universo no se está expandiendo, esto es una mala interpretación. En un momento dado, existe aproximadamente la misma cantidad de expansión que contracción.

Como lo entiendo, el espacio vacío tiene masa / energía (“energía oscura”), y esto causa una especie de gravedad invertida que empuja las cosas. Es una fuerza débil, pero las grandes distancias entre las galaxias significan que incluso si es una fuerza débil, hay mucha.

El universo, por supuesto, se está expandiendo, aunque la gravedad empuja las cosas hacia adentro. Esto se debe a que el tejido del espacio-tiempo en sí mismo se está expandiendo, es decir, el nuevo espacio-tiempo está empezando a existir.

Esto parece extraño para las personas que creen que el espacio-tiempo ya existe y que los contenidos del universo simplemente se están alejando … mientras que este no es el caso.

Hay algo llamado energía oscura que tiene una densidad de energía constante y la presión negativa creada por esto conduce a la expansión. Algunas de las personas aquí están confundiendo la materia oscura y la energía oscura; son dos entidades separadas.

Las ecuaciones de friedmann (cuando se incluye la energía oscura) señalan que el universo seguirá expandiéndose porque la densidad de corriente es demasiado baja para detener la expansión.

Así que es solo la expansión lo que nos muestra el universo actual. Quizás en un futuro lejano, las distancias sean tan grandes que ni siquiera podríamos llegar a otras galaxias, ya que el espacio-tiempo se expandiría más rápido que la velocidad de la luz y también podría provocar grandes desplazamientos al rojo en las imágenes. Así que de alguna manera tenemos suerte.

La teoría actual del Big Bang dice que el universo fue destruido hace mucho tiempo y que, como resultado, continúa expandiéndose. La gravedad apesta. Se esperaría que su efecto ralentice esta expansión, de la misma manera que una bola se ralentiza cuando la pones directamente en el aire. Pero mientras la pelota tenga un impulso hacia arriba, continuará moviéndose hacia arriba. Si fuera posible patearlo lo suficientemente fuerte, podría patearlo en órbita o más.

Porque la fuerza de la gravedad no es la única fuerza que existe en el universo. Hay alguna otra fuerza que actúa contra la gravedad y es más fuerte que ella.