La materia se puede crear espontáneamente en nuestro universo, pero solo si se destruye de inmediato. En todo el espacio vacío, los pares de partículas-antipartículas se forman constantemente, existen por una fracción de una fracción de segundo (escalas de tiempo ridículamente pequeñas) y luego se aniquilan. Normalmente, esto no es un problema y no viola las leyes de conservación, ya que el par de partículas se destruye inmediatamente, antes de que pueda interactuar con cualquier cosa, por lo que la energía total del sistema sigue siendo 0. Llamamos a esas partículas “partículas virtuales” porque ellos no (o no deberían) existir.
Curiosamente, estos pares son la razón de la radiación de Hawking: si un par se produce en el borde del horizonte de eventos si hay un agujero negro, entonces es posible que uno caiga en el agujero negro mientras el otro escapa. Esto causa un problema: la energía se ha producido de la nada, y eso simplemente no funcionará. Para rectificar esto, el universo determina que si la partícula que escapó está hecha de energía positiva, para mantener la energía del sistema en 0, la partícula que cayó en el agujero negro debe haber tenido energía negativa. Por lo tanto, el agujero negro pierde masa, que se escapa en forma de la partícula de energía positiva recién creada.
De alguna manera, es posible ver el universo de manera similar. Nuestro universo podría estar hecho de energía prestada , que algún día desaparecerá o se destruirá y, por lo tanto, devolverá el sistema general a energía 0. Esta es una visión muy básica de algunas ideas muy complejas y es muy especulativa.
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Creo que la confusión aquí es cómo estás visualizando la expansión del universo. La forma en que estamos acostumbrados a pensar en algo expandiéndose es como un globo. Ocupa una cantidad de espacio, y luego se expande, y ocupa más espacio.
Es obvio por qué esta comprensión de la expansión no tiene sentido para algo que tiene una extensión infinita. No puedes pasar de “infinito” a “más infinito”, eso es una tontería.
Sin embargo, eso no es realmente lo que queremos decir cuando hablamos de la expansión del universo. Cuando decimos que se está expandiendo, queremos decir que la cantidad de espacio entre las galaxias está aumentando.
Es una distinción importante porque es una forma de definir la “expansión” sin hablar del volumen o un borde como lo hicimos con el globo.
Todavía no es exactamente fácil visualizar cómo es esto posible, porque nuestros cerebros realmente no están equipados para pensar en el infinito de una manera intuitiva. Todavía es justo suponer que si hay más espacio entre cada galaxia a medida que pasa el tiempo, el universo aún está creciendo. Hay más espacio, entonces hay más espacio. ¡Sin embargo, el infinito no puede crecer!
La forma de resolverlo es decir que si bien tomará más tiempo viajar desde la Vía Láctea hasta Andrómeda en un millón de años, el tiempo que lleva atravesar todo el universo no ha cambiado, porque es infinito.
Cuando decimos que el universo es infinito en extensión, simplemente estamos diciendo que no hay una ventaja. Es como … una hormiga puede viajar en la superficie de una pelota de tenis desde una cantidad infinita de tiempo, y nunca llegará al borde, porque no hay ninguna. Lo mismo se aplica a una bola de boliche, también. No hay duda de que una bola de boliche es una pelota de tenis “expandida”, pero podemos encoger o volar una esfera al tamaño que queramos, y la hormiga nunca llegará a un borde. El tamaño de la pelota (o la distancia entre cualquiera de los dos puntos de la pelota, en realidad) no tiene ninguna relación con si la hormiga encontrará una ventaja o no.
Tenga en cuenta que el universo no se repite sobre sí mismo como una pelota, solo estoy usando la analogía porque es una manera fácil de pensar en algo sin bordes.
Espero que te haya ayudado a comprender una de las posibilidades.
