¿Cuáles son las implicaciones de que el universo se expanda más rápido que la velocidad de la luz para las relaciones causales?

Ninguno, de verdad La causalidad es bastante intacta.

Las relaciones de causa y efecto no pueden violar la velocidad de la luz, pero dos puntos muy alejados en el espacio pueden hacer que la distancia entre ellos aumente a una velocidad mayor que la velocidad de la luz. Separarse no requiere ninguna interacción causal entre los dos puntos.

Para ser honesto, es un poco engañoso decir que los puntos se están separando, cuando en realidad es más como si el espacio entre ellos se estuviera expandiendo. Imagina que inflas un globo que tiene varios puntos dibujados en él. Los dos puntos que comienzan uno al lado del otro se separarán bastante lentamente, mientras que los dos puntos en los lados opuestos del globo se separarán mucho más rápido. Cada punto individual tiene velocidad cero en relación con su superficie cercana, pero se está alejando de todos los demás puntos a una velocidad proporcional a la distancia a la que se encuentran. Este modelo de globo describe un universo 2d curvado en una esfera, mientras que nuestro universo real es (básicamente) 3 dimensiones espaciales y plano. Pero puedes extender la analogía. El espacio entre cada punto se está expandiendo / inflando y cuanto más alejados están dos puntos, más rápido parecen moverse entre sí. ¡No se están moviendo tan rápido! El espacio se está expandiendo entre ellos.

Lo que significa esta rápida expansión del universo es que hay un límite a la distancia que puede viajar cualquier señal causal. Si una galaxia distante se está alejando de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, una señal que enviemos hacia ella a la velocidad de la luz nunca llegará. La brecha se expandirá más rápido que la luz que cruza la brecha. Entonces, la expansión significa que hay una esfera de algún tamaño, de modo que nunca podemos interactuar de ninguna manera con nada fuera de ella. Incluso si vives hasta el final del universo, nunca puedes llegar fuera de esta burbuja de causalidad. En un universo infinito, estás atrapado en una esfera finita dictada por la expansión del espacio mismo.

Lo que da miedo, si planeas vivir para siempre, es que la expansión del universo se está acelerando. Entonces la esfera de la causalidad se hace más pequeña a medida que pasa el tiempo Eventualmente, quedarás atrapado en esta galaxia (fría, muerta) y todas las otras partes del espacio serán permanentemente inalcanzables.

La cosmología es a la vez maravillosa y aterradora.

Ninguno, y eso bastante significativo.

Resulta que tener dos partes del universo separadas unas de otras más rápido que la velocidad de la luz es como si algo cayera en un agujero negro. Hay un “horizonte cósmico” que es similar al “horizonte de eventos” de un agujero negro y una vez que te caes, no estás saliendo.

Se pone más raro. Un misterio es algo que se llama la paradoja de la información del agujero negro. La idea es que los agujeros negros parecen destruir información que no está permitida por la mecánica cuántica. Una solución es que la información quede “atrapada” justo fuera del horizonte de eventos.

Esto hace que ocurran cosas extrañas si el “horizonte cósmico” es como el horizonte de eventos. Lo que podría suceder es que la información quede atrapada en el horizonte. Esto significa que el contenido total de información del universo es constante. Si eso sucede, lo que sucede es que el universo se “reiniciará” después de un tiempo muy, muy, muy largo.

ver [hep-th / 0208013] Implicaciones perturbadoras de una constante cosmológica y las citas.