Si el universo alguna vez ocupó un espacio muy pequeño, ¿cómo fue que no estuvo dentro de su propio límite de Schwarzschild? ¿O la expansión del espacio significa que los agujeros negros pueden evaporarse porque ya no están dentro del límite anterior?

Answer 1

El universo nunca ocupó un espacio muy pequeño. Siempre fue infinito en extensión espacial.

La solución de Schwarzschild es una solución de vacío estática (que no cambia con el tiempo) de las ecuaciones de la relatividad general en el espacio-tiempo “asintóticamente plano” (es decir, la curvatura de desvanecimiento en el infinito).

En contraste, cuando aplicamos las mismas ecuaciones a un espacio-tiempo lleno de materia, obtenemos las ecuaciones de Friedmann (de la llamada solución de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker o FLRW). Estos describen un universo que se está expandiendo o colapsando, nunca estático. Si se expande y luego se vuelve a enrollar, es de extensión finita aunque sin borde (de la misma manera que la superficie de un globo es de extensión finita pero no tiene borde ni límite). Si se expande para siempre, entonces es de extensión infinita y siempre ha sido , aunque su edad es finita.

Las dos soluciones son coherentes entre sí, a veces de manera sorprendente. Por ejemplo, cuando calculas la cantidad de materia en el universo visible y el radio de Schwarzschild correspondiente, como es de esperar, obtienes el radio del universo visible, lo adivinaste. Pero eso no significa que vivamos en un agujero negro. En el mejor de los casos, un universo en expansión podría coincidir con una versión invertida en el tiempo de un agujero negro, es decir, un agujero blanco, pero incluso eso no está realmente de acuerdo con lo que observamos. Para empezar, en una solución de agujero blanco, hay líneas del mundo fuera del horizonte de eventos del agujero blanco que no se originan en la singularidad del agujero blanco, mientras que en el cosmos FLRW en el que vivimos (hasta donde sabemos), todas las líneas del mundo se originan En la singularidad inicial (el “Big Bang”).

En cuanto a por qué el universo no se derrumbó inmediatamente cuando era muy denso, tiene que ver con el hecho de que, a diferencia del espacio-tiempo estático de Schwarzschild, el universo no era estático. El universo primitivo se estaba expandiendo muy rápidamente. Esta expansión no puede ser ignorada: juega un papel importante en las ecuaciones de la relatividad general y conduce a un resultado completamente diferente al espaciotiempo estático de Schwarzschild.

Y no, (respondiendo a los detalles de la pregunta) la expansión del espacio no tiene nada que ver con la evaporación de los agujeros negros. La expansión no cambia el radio de Schwarzschild para una masa dada. En la medida en que se cree que los agujeros negros se evaporan (muy lentamente) con el tiempo, tiene que ver con la física cuántica cerca del horizonte de eventos (radiación de Hawking), no con la expansión cósmica.

Answer 2

Se cree que el Universo era un espacio pequeño finito, como una pelota de baloncesto o una toronja, cuando el espacio llegó a ser significativo.

Con la cantidad de masa que el Universo tiene hoy, se espera que el tamaño del Universo sea menor que el radio de Schwarzchild para esa masa. Así que “todo el espacio disponible” está, y probablemente siempre estará, dentro del límite de Schwarzchild.

Lo que es más pequeño que el límite de Schwarzchild para los objetos en este Universo hoy en día, es el horizonte de Rindler … la superficie donde la expansión es igual a c. Señale las fuentes de luz que nunca podrán transmitir la luz desde el “ahora”, para llegar siempre a donde esté.

Los agujeros negros se evaporan, porque su temperatura de Hawking es mayor que la temperatura actual del “medio” que una vez emitió lo que hoy llamamos el CMBR. Cuando el agujero negro puede perder energía al Universo en general, se evapora.

Answer 3

P: “ Si el universo alguna vez ocupó un espacio muy pequeño, ¿cómo no estuvo dentro de su propio límite de Schwarzschild? O, ¿la expansión del espacio significa que los agujeros negros pueden evaporarse porque ya no están dentro del límite anterior? ”

Simplemente respondió: era y sigue siendo ; ¿por qué? lógicamente, la misma ‘física’ se aplica independientemente de si la física / límite / ecuaciones están perfeccionadas.

Siga la pista de laberinto de este físico lógico mientras describe / responde su pregunta:

El límite / radio de Schwarzschild, un límite en la luz por los efectos de la gravedad / masa, se aplica física y matemáticamente independientemente de dónde o qué espacio ocupa el universo . explico esto por

Schwarzschild Radius-SR o S-limit es simplemente una fórmula del efecto de la gravedad en la luz:

proporcionar un ‘horizonte de evento’ indicado que es meramente un efecto gravitatorio sobre la luz . Así es, el horizonte de eventos nos aparece como observador, y es simplemente un efecto sobre la luz, el efecto de la gravedad sobre la luz .

Objetos y luz : el efecto gravitatorio sobre los objetos es inferior (menos dramático) y mejor comprendido que los efectos gravitacionales sobre la luz t. Sin embargo, el efecto de la gravedad sobre la luz existe mientras exista la gravedad y la luz coexistan ; como también la premisa de la ecuación de Schwarzschild sigue existiendo ; es simplemente una descripción de la masa / gravedad que existe con la luz y que efectúa la luz. El efecto es más evidente por la aparición del horizonte de eventos.

Y, como todo agujero negro tiene una RS , deja evidente, también lo hizo la singularidad “del origen del Big Bang” ; y cuadro por cuadro, todavía existe; como la gravedad y la luz, si coexisten, así lo indica, también puede haber un efecto de la gravedad en la luz evidente por sí misma.

¿Por qué? Así es como lo explico.

Si tuviera que viajar (en un vacío sin efecto o detección) lo suficientemente lejos y fuera de los bordes exteriores de todo el universo (o cualquier objeto) … si viajara lo suficientemente lejos, no vería la luz del universo, ya que aparecería como un agujero negro debido a los efectos gravitacionales del universo en la luz a través de la ecuación / efecto / límites de Schwarzschild … aunque el observador distante del vacío lo vería como todo sería negro y la luz de retroceso / desplazamiento al rojo del universo desapareció:

y tal, esta distinción de la luz de ese universo distante,

sería similar a las ‘galaxias que desaparecen a lo lejos’ dentro de un universo que se contrae

Los efectos sobre la luz por la gravedad son los que siempre existen ; las únicas diferencias son la densidad de la materia / gravedad y las distancias observadas / observadas a través.

Esta interesante pregunta (iQ) le da la oportunidad de resaltar: 1- una mejor comprensión del papel ToE de Snell # 6 de la luz y 2- las debilidades inherentes de light más

3- VACIS y algo de la teoría dentro de la teoría de todo y sus artículos.

Esto permite una capacidad de comprender y explicar / responder dentro del alcance de la gravedad conocida, la física y las matemáticas, las muchas preguntas intuitivas y penetrantes como “Si el universo alguna vez ocupó un espacio muy pequeño, ¿cómo fue que no estuvo dentro de su propio límite de Schwarzschild?”; y hacerlo lógicamente ,

En lugar de la alternativa.

douG

Árbitro:

Papel ToE de Snell # 6

El ToE de Snell: algunos documentos para el ToE.

Answer 4

La solución de Schwarzchild es para una masa puntual en un espacio vacío que de otra manera sería plano: se supone que el espacio está vacío, excepto este punto. A veces se escucha que la gente teme que un micro agujero negro “se la coma”, digamos unos pocos kilos (aparte de la evaporación), es probable que la BH desaparezca si se encuentra rodeada de materia. Como mínimo, calcular un horizonte de eventos en un espacio de este tipo es una aplicación incorrecta del modelo: un cuerpo denso y gravitante que flota en el espacio interestelar, sí, el radio de Schwarzchild tiene un significado físico. En otros contextos no lo hace.

En el universo primitivo, ya sea que aceptemos un universo finito o uno infinito, está lleno de materia. El Big Bang no era una masa puntual en un espacio plano por lo demás infinito. Es la expansión del espacio mismo. De hecho, para que se formen los agujeros negros, el espacio debe expandirse lo suficiente como para que haya vastas extensiones de espacio vacío, y luego formar un grupo altamente denso de materia o radiación. Entonces ahora puedes usar Schwarzchild. De lo contrario, use la métrica FLRW para el espacio con una densidad uniforme de materia. Ese se expande y se diluye, y es lo que observamos a grandes escalas.

Answer 5

@Viktor T. Toth en su respuesta a esta pregunta afirma:

“El universo nunca ocupó un espacio muy pequeño. Siempre fue infinito en extensión espacial “.

Esta no es una afirmación científicamente significativa. El infinito es un concepto matemático o filosófico que no tiene correlación en la realidad física. La realidad física es el reino de la ciencia y en ese reino no existen infinitos.

El concepto mismo de ‘universo’ desplegado aquí también es altamente sospechoso. La extensión del cosmos que observamos no se conoce a pesar de la amplia gama de nuestra instrumentación, y es probable que sea incognoscible.

Esto se debe a que las limitaciones conocidas implicadas por una velocidad de luz finita y el desplazamiento al rojo cosmológico sugieren que si el cosmos es más grande que el radio de Schwarzschild que implica su densidad promedio, entonces la extensión del cosmos es intrínsecamente indeterminable.

Esto también implica que el cosmos en sí mismo es incapaz de conocer su propia extensión y, por lo tanto, no puede considerarse razonablemente como una entidad singular, coherente y unificada. Lo más probable es que el cosmos no sea un “universo”, a pesar de los modelos matemáticos simplistas.

Answer 6

Ofrecería un tipo de explicación algo diferente, lejos de la relatividad general y teorías contemporáneas similares basadas en imágenes típicas del espacio-tiempo. Personalmente, creo que el espacio (tiempo) predefinido es un gran error, independientemente de si se “estiró” desde un solo punto o si es espacialmente infinito. Localizar algo en el espacio-tiempo es solo una métrica matemática promediada consistente y contemplada junto con otras leyes conocidas de la física basadas en la métrica, por lo que no se le deben otorgar propiedades especiales (campos que median en un medio espacio-tiempo más o menos). La imagen común del espacio-tiempo es extremadamente útil en la práctica, pero es tan ilógica en muchos niveles. En mi humilde opinión, el Universo no funciona de esa manera ya que sería físicamente “caro”, por lo que debemos mantenerlo lo más simple posible desde el principio.

Imagine un “punto” (evento, partícula, bit, quant, nodo, ladrillo … lo que sea) que sea capaz de replicarse de alguna manera. Observe que no hay espacio ni tiempo como lo conocemos todavía, solo el “punto”. Y de alguna manera, de repente se replica a sí mismo (asumamos que es un “evento” aleatorio), convirtiéndose ahora en dos “puntos”, cada uno capaz de replicarse individualmente aún más. Desde nuestra perspectiva, el proceso de replicación podría tomar aleatoriamente solo un segundo o incluso un millón de años entre dos repeticiones aleatorias. Mientras se replican, estos “puntos” discretos mantienen sus relaciones mutuas probablemente en forma de una red.

¿Qué sucede cuando crece más a una red grande, con más de diez o incluso mejor, millones o millones de nodos (“puntos”)? ¡Sus relativamente simples interconexiones mutuas muestran un comportamiento estadístico promedio donde algunas propiedades promedio esperadas de muchos pueden concebirse como nuestras dimensiones lineales espaciales y temporales conocidas !

Para tratar de aclarar esto, cuando tiene dos, tres … diez nodos, el “universo” completo de algunos nodos (un tipo de “observador”) en la red son solo otros nodos a través de sus interconexiones mutuas. Entonces, ¿qué tan grande es? Nadie puede decirlo, aún es bastante indefinido y discreto, tal vez se podría decir que quedan pocos nodos utilizando estas conexiones u otro número de nodos que toman otra forma, conexiones diferentes. Aquí se podría hacer una analogía aproximada con un sistema cuántico, como un modelo simplificado de un átomo: es incierto (con respecto a las posiciones y los tiempos de los electrones y el núcleo) cuando intenta visualizarlo en el espacio y el tiempo tridimensional, perdiendo rápidamente toda la información. Sobre orientación y microestados anteriores tenía anteriormente. La noción de espacio como un comportamiento promedio puede establecerse cuando hay muchos, muchos más “puntos” involucrados, de lo contrario, para pocos hay un comportamiento similar al cuántico: incierto y probabilístico.

¿Y cuántos años tiene este joven universo hecho de pocos “puntos”? Una vez más, nadie puede decirlo, sin embargo, tal vez sean dos, tres … diez repeticiones individuales (“eventos”) “antiguas”. El tiempo como la supuesta dimensión derivada de alto nivel se puede establecer solo cuando tiene un gran número de estos “eventos”, luego puede comparar un número promedio esperado de ellos entre algunos nodos (“puntos”) con un número promedio esperado de estos “eventos” entre algunos otros nodos. En este momento estamos a punto de [math] 10 ^ {500} [/ math] o muchas más repeticiones (“eventos”) lejos de la primera.

Por lo tanto, puede sentir cómo se construyó nuestra noción macroscópica del espacio-tiempo a partir de suposiciones simples en estos “puntos” de edificios simples. Sin embargo, esto no es una imagen completa, solo un esbozo de un escenario plausible. No sé qué tipo de estas interconexiones y la red son, solo algunos consejos sobre ellas. Puede encontrar más información sobre mis respuestas a temas similares. Sin embargo, para mí es mucho más sensible que tener dimensiones predefinidas, etc.

Observación: no mencioné los agujeros negros, la respuesta ya es demasiado larga y difícil de comprender a primera vista. Y lamento el uso de algunos términos inconsistentes aquí, es difícil explicar algo que no tiene una terminología establecida.

Answer 7

El Universo siempre ha ocupado exactamente el mismo espacio.

Es solo que el espacio mismo se ha expandido.

Así que si quieres pensar de esa manera, hemos estado y siempre estaremos dentro del radio de Schwarzschild del Universo.

La gente realmente ha intentado desarrollar teorías sobre la premisa de que el Universo es en realidad el interior de un agujero negro. Pero hasta ahora es solo una gran cantidad de fantasiosas especulaciones: dudaría en llamarlo ciencia real, ya que en este momento no es realmente comprobable.

Answer 8

El Universo nunca ocupó un espacio muy pequeño. Tenía un tamaño muy pequeño, sí.

Debido a que el Universo nunca se expandió al espacio, sino que siempre se expandió a sí mismo, para empezar, nunca tuvo un radio de Schwarzschild.

Espero que responda a su pregunta.

Answer 9

No soy un tipo de física, pero me gustan las palabras.
Y la forma en que hiciste la pregunta revela un problema.
“Si el universo ocupara un espacio muy pequeño …”

Esto contrabandea la idea de que el universo existe en algún “otro” espacio; más probablemente, la idea de que todo el material en el universo (no el universo mismo) se comprimió en un espacio pequeño.

Pero como lo entiendo, esta no es la situación. Fue el “Espacio” en sí mismo lo que se expandió, no solo lo que contenía.

Cuando hablamos de que el universo está en un espacio muy pequeño, no creo que todavía tengamos la imagen.

Existe el mismo problema con el tiempo: si decimos que “el tiempo comenzó”, alguien preguntará sobre algo “antes” de eso. Como si la secuencia tuviera algún significado sin tiempo.

Answer 10

Sencillo.

Era una singularidad desnuda, es decir, una singularidad sin un agujero negro.

Aunque hay cierto debate de que nunca habrá una singularidad desnuda, ya que desafía las leyes de la física, nunca lo sabremos. Porque, tengan paciencia conmigo, nuestro universo era uno, y se expandió. Por lo tanto, si alguna vez se forma una Singularidad Desnuda, se acelerará a velocidades superiores a c . Y la Luz viaja relativamente más lenta que esta aceleración, lo que significaría que ni siquiera tendríamos una advertencia de una fracción de segundo.

Entonces, tal vez hay una singularidad desnuda por ahí. Simplemente no lo sabemos todavía.

Answer 11

Esto es algo que la gente a menudo extraña acerca de la métrica de schwarzschild. La clave aquí es “describe el campo gravitatorio fuera de una masa esférica”. No hay “afuera” cuando se trata del universo temprano.

Otra forma de describir esto es que un horizonte de eventos necesita un gradiente de gravedad para ocurrir. En el universo temprano no hubo una diferencia sustancial en la influencia gravitacional para cualquier ubicación dada, por lo que, aunque la densidad de energía era muy alta, no había gradiente para permitir que se formara el horizonte de eventos.

Answer 12

Era. El universo es un agujero negro. No hay manera de salir. Solo si puedes moverte en paralelo con la cuarta dimensión del espacio. Somos criaturas tridimensionales, atrapadas en un espacio-tiempo de 4 dimensiones: el reloj no se detiene y la entropía aumenta hasta su valor máximo, que es el Big Crunch. Puede rebotar. Podría haber rebotado antes, tal vez muchas veces. ¡Tratar con él!