¿La existencia del fondo cósmico de microondas prueba que el espacio se expande más rápido que la velocidad de la luz?

De ninguna manera directamente, aunque es parte de la misma teoría general. Una expansión general continua del universo observable (y más allá) es una posibilidad natural en el contexto del GR de Einstein, y eso tiene la consecuencia automática de que puntos suficientemente separados para comenzar terminarán separándose a más de c. (El límite de velocidad de la luz de SR se degrada a una ley local en GR).

Extrapolar la expansión hacia atrás implica que hubo un punto en el que el universo estaba muy caliente. El CMBR es solo la radiación sobrante de cuando el universo se enfrió hasta el punto de que era transparente. La luz que se emitía en ese momento era mayormente visible e infrarrojo cercano y ha seguido viajando desde entonces, pero se ha extendido a las longitudes de onda de microondas.

Encontrar el CMBR es una buena señal de que el modelo general de Big Bang es correcto, pero no es una prueba, solo una de las muchas líneas de evidencia necesarias de que necesitamos estar seguros de que eso fue lo que sucedió.

La forma más comúnmente aceptada de pensar sobre la radiación cósmica de fondo de microondas es decir que es la luz sobrante del big bang, y dado que el espacio se ha expandido desde el big bang, la longitud de onda de la luz se ha expandido junto con el espacio y que significaría que a pesar de que hay objetos distantes que se están separando más rápido que la velocidad de la luz, el espacio no se ha expandido más rápido que la velocidad de la luz , al menos no desde el final de la “época inflacionaria” durante la cual el espacio viajó más rápido que la luz Nunca he sido un gran admirador de esta forma de pensar.

Otra forma de pensar sobre el fondo cósmico de microondas es decir que es la radiación Unruh, o radiación que observará un objeto que está acelerando, y si el espacio del universo se está expandiendo a un ritmo acelerado, estamos acelerando en relación con el espacio distante. y por lo tanto observaremos la radiación de Unruh en relación con el espacio que se está acelerando lejos de nosotros. Este concepto también podría funcionar si el espacio se expande a una velocidad constante y no a una velocidad acelerada, pero se volvería más complicado. No, el universo no se está expandiendo a un ritmo acelerado, dicen los físicos. Dado que la premisa implica la expansión continua del espacio, requiere que los objetos distantes se alejen unos de otros a una velocidad mayor que la de la luz .

Una tercera forma de pensar acerca de la radiación cósmica de fondo de microondas es decir que nuestro detector de radiación, en virtud de su posesión de la propiedad de masa, está oscilando en el espacio y cuando dicho detector está completamente solo en medio del vacío cuántico, detectará la radiación de Unruh resultante de su oscilación en relación con el espacio circundante. El fondo cósmico de microondas sería solo una imagen del vacío cuántico escrito a lo largo del cielo con una gran corrección relativista del movimiento local del detector en relación con un marco de referencia absoluto. Esta explicación no requiere que el espacio se expanda o que los objetos se alejen unos de otros a una velocidad superior a la de la luz, pero tampoco es inconsistente con esa noción.

La descripción del espacio cósmico en expansión podría ser confusa después de leer cómo se describe el espacio mecánico cuántico en, por ejemplo, ¿Qué es exactamente nada? ¿Es el espacio, incluso el espacio vacío, algo? ¿En qué se está expandiendo el universo (espacio-tiempo)? ¿Nada? ¿Alguna cosa? El espacio cuántico se definió por la distancia a través de la cual la fuerza de interacción entre dos partículas es constante, pero en el nivel cósmico donde las personas hablan sobre la expansión del espacio, las galaxias a menudo actúan como si su fuerza de interacción no cambiara cuando la distancia aparente entre ellas aumentara, por lo que quienes estudian estos sistemas a través de la lente de la relatividad general invocan la energía oscura para explicar por qué ocurre este comportamiento extraño, pero cuando uno estudia los mismos sistemas a través de la lente del gravitoelectromagnetismo y la relatividad especial, el sistema tiene sentido sin tener que inventar energía oscura. ¿Es posible que algunos cálculos fundamentales estén desactivados / incorrectos y nos haga inventar materia / energía oscura para dar cuenta de esta discrepancia?

No.

El fondo cósmico de microondas es evidencia de que el universo se ha expandido , pero no implica la tasa. La evidencia de la tasa proviene del desplazamiento Doppler de fuentes remotas con líneas espectrales agudas.

La respuesta es sí. La radiación se alarga debido a la expansión espacial, por lo que se alargará un fotón Gama Ray , es decir, su longitud de onda se extiende a la onda infrarroja. A medida que el espacio se expande después de unos miles de millones de años, se convertirá en una onda de radio, es decir , la energía de la radiación continuará cayendo.

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