En realidad, un universo basado en la relatividad general, la teoría de la gravedad, tiene que expandirse o colapsarse de la misma manera que una bola libre tiene que ascender o descender (y es poco probable que esté en el momento exacto de velocidad cero).
Pero es una muy buena pregunta, ya que la cosmología se basa precisamente en esa analogía de estudiar la “caída libre” del universo en expansión. La velocidad de expansión diferirá según el estado interno del volumen del universo, de la misma manera que la velocidad de expansión de un motor de pistón depende del estado interno de la cámara de combustión.
Antes de que se descubriera la cosmología moderna hace dos décadas, con la inflación, la materia oscura y la energía oscura, no solo las edades estimadas de diversas características eran inconsistentes, sino que era una pregunta abierta si el universo finalmente dejaría de expandirse. La inflación nos asegura que la expansión está equilibrada “solo para que” no ocurra (causó que el espacio sea en promedio plano). Curiosamente, las eras cosmológicas de la tasa de expansión dominada por la inflación, la radiación y la materia, cada una con su propio comportamiento de expansión, ahora han sido reemplazadas por la expansión dominada por la energía oscura.
- Curvas de masa espacio / tiempo (también conocido como gravedad). ¿Es realmente una fuerza? ¿Es por lo tanto inútil la búsqueda de ondas gravitacionales?
- ¿Cómo cambia la fuerza de gravedad o es constante cuando un cuerpo es arrojado hacia arriba?
- ¿Cuánto helio (llenar un globo aerostático) se necesitaría para que un hombre de 200 lb pueda experimentar una gravedad similar a la luna?
- Dado que se han detectado ondas gravitacionales, ¿cómo nos ayuda esto a avanzar?
- ¿Es real la fuerza centrífuga?
Ahora es realmente tentador continuar y observar que, en cierto sentido, la energía oscura puede interpretarse como “presión negativa” y eso explica la expansión de la analogía del pistón [vea la última parte del texto vinculado a continuación]. Pero aquí hay una física más básica y más fácil de entender. La energía oscura es una característica constante del espacio en sí, es la energía del vacío, por lo que el comportamiento de la tasa de expansión anterior ha sido reemplazado por un universo atrapado en la “tasa de expansión constante”.
“Entonces: la densidad de la energía oscura es constante, lo que significa que la curvatura del espacio-tiempo es constante, lo que significa que el universo se expande a una velocidad fija.
La parte difícil es explicar por qué “expandirse a una velocidad fija” significa “acelerar”. Pero esta es una sutileza que vale la pena aclarar, ya que ayuda a distinguir entre la expansión del universo y la velocidad de un objeto físico como un automóvil en movimiento, y tal vez ayudará a alguien en el camino a no confundirse acerca del universo “expandiéndose más rápido que la luz”. (Una confusión en la que muchos cosmólogos entrenados que realmente deberían saber mejor continúan cayendo).
El punto es que la tasa de expansión del universo no es una velocidad . Es una escala de tiempo: el tiempo que tarda el universo en duplicarse (o expandirse en un uno por ciento, o lo que sea, según sus convenciones). No podría ser una velocidad, porque la velocidad aparente de las galaxias distantes no es un número constante, es proporcional a su distancia. Cuando decimos “la tasa de expansión del universo es una constante”, queremos decir que se necesita una cantidad fija de tiempo para que el universo duplique su tamaño. Entonces, si miramos una galaxia en particular, en aproximadamente diez mil millones de años estará el doble de lejos; en veinte mil millones de años (el doble de tiempo) estará cuatro veces más lejos; en treinta mil millones de años estará ocho veces más lejos, y así sucesivamente. Se está acelerando lejos de nosotros, exponencialmente. La “tasa de expansión constante” implica “movimiento acelerado lejos de nosotros” para objetos individuales “.
[¿Por qué Dark Energy hace que el universo se acelere? ]
Por lo tanto, el universo diluido “dominado por el espacio” es el mejor almuerzo gratis, ¡tenemos una tasa de interés en la expansión!
