¿Hay alguna forma de relacionar la edad del universo con su tamaño mediante una ecuación?

El universo comenzó como una singularidad en el Big Bang. El Universo comenzó en un punto en el tiempo, ya que el Universo ha existido por un período finito de tiempo, no importa cuán rápido se haya expandido desde ese punto en el tiempo, el Universo tiene un tamaño finito.

El universo parece ser un “infinito práctico”. El Universo es más grande que el Universo observable y el Universo parece expandirse más rápido que la velocidad de la luz. Nunca podemos ver nada fuera de nuestro Universo observable que “solo” se expande a la velocidad de la luz. La velocidad de la luz nos impide observar directamente tanto dentro del horizonte de eventos de un Agujero Negro como la porción del Universo que se expande más rápido que la velocidad de la luz.

El tamaño del Universo debería ser calculable si conocemos la edad del Universo y la velocidad de su expansión. La velocidad actual de la expansión del Universo se conoce como la constante de Hubble. La constante de Hubble, que se mide principalmente al observar que el “cambio rojo” de las estrellas y galaxias. El cambio rojo para la luz es similar al efecto doppler para el sonido. Si observamos luz o escuchamos sonido, la longitud de onda se estira o disminuye si el objeto que emite la luz o el sonido se aleja de nosotros.

Pero, ¿cuál es la historia de la velocidad de expansión del Universo? La “constante” del Hubble puede no ser constante con el tiempo. Asumiríamos que la expansión del Universo se ralentizaría debido a la gravedad, pero los resultados de la encuesta basados ​​en observaciones de supernovas de tipo 1A parecen indicar que la expansión del Universo en realidad se está acelerando. Nuestro modelo actual del Universo parece indicar que la Energía Oscura “antigravitacional” expansiva comprende aproximadamente 2/3 de toda la energía del Universo (la materia normal es aproximadamente 4% y la materia oscura representa aproximadamente 26%).

Sí, hay una fórmula que debería darnos el tamaño del Universo, pero no estamos completamente seguros de los números que se unen a todos los componentes de esa fórmula, pero los astrónomos están haciendo observaciones que continúan mejorando la precisión de los componentes de esa formula Por supuesto, la fórmula en sí misma depende de si nuestro modelo de la evolución del Universo desde el Big Bang hasta el presente lo es. Si el modelo del Big Bang. con Inflación y Cold Dark Matter y Dark Energy en sí mismo es incorrecto, entonces nuestra fórmula para el tamaño del Universo también sería incorrecta

Entonces, ¿cuál es el tamaño del Universo de acuerdo con el pensamiento actual? Tiene aproximadamente 93 mil millones de años luz de diámetro.

El tamaño real de un universo abierto (como el nuestro) es infinito, y siempre lo ha sido, por lo que no es muy significativo hablar de su tamaño.

En cambio, los cosmólogos hablan sobre el factor de escala que caracteriza la velocidad a la que se expande el universo. Este factor de escala básicamente te dice cómo una unidad arbitraria de longitud (un metro, un metro, un año luz, elige) cambia a medida que el universo se expande.

Y sí, hay una ecuación que se relaciona con este factor de escala con la edad del universo:

[matemáticas] a \ propto (\ Delta T) ^ {2/3 (1 + w)}, [/ matemáticas]

donde [math] a [/ math] es el factor de escala, [math] \ Delta T [/ math] es la edad del universo y [math] w [/ math] es la llamada ecuación de estado que se relaciona la presión de presión promedio [matemática] p [/ matemática] y la densidad promedio [matemática] \ rho [/ matemática] del universo: [matemática] w = p / \ rho [/ matemática].

Durante gran parte de su existencia, la presión en nuestro universo ha sido muy pequeña en comparación con su densidad, por lo que [math] w \ simeq 0 [/ math] y, por lo tanto, la ecuación se vuelve aún más simple:

[matemáticas] a \ propto \ Delta T ^ {2/3}. [/ matemáticas]

Debería haberlo. Cuando se consideró que la expansión del universo era puramente balística, incluida la inflación al principio, teníamos esa fórmula. Pero ahora que ha aparecido la energía oscura, y en realidad está impulsando la expansión, ya no sabemos cuál es esta ecuación.

Necesitamos saber en qué consiste la energía oscura y cómo funciona exactamente. Creo que puede ser la energía del tiempo, pero esta es una propuesta altamente especulativa, por el momento. Necesito trabajar más en mi teoría discreta del espacio-tiempo.

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