¿De qué manera se puede interpretar la radiación de fondo cósmica como evidencia del big bang?

En la teoría del Big Bang, se dice que el universo no es tan denso en este momento, debido a la expansión observada del universo a lo largo del tiempo, por lo que en el pasado distante el universo debe haber sido más denso … si el universo estuviera en el lugar equilibrio térmico en ese momento temprano, entonces habría habido en algún momento luz (radiación electromagnética) tan caliente que habría evitado que se formaran átomos. En algún momento, si el universo se expandiera, esa radiación electromagnética finalmente se habría enfriado demasiado para ionizar hidrógeno o helio. En ese momento, los fotones o la radiación electromagnética habrían comenzado a fluir libremente a través del universo, ya que sus interacciones con la materia se habrían vuelto más débiles de lo que eran en el plasma que existía antes de que pudieran formarse átomos neutros.

Con el paso del tiempo, la teoría dice que los fotones que comenzaron a fluir libremente a través del universo se desplazaron hacia el rojo, debido a los efectos cosmológicos, y se volvieron mucho más fríos, su longitud de onda media ahora está en la región de microondas. Pero su distribución de energía se mantuvo térmica, una distribución casi perfecta del cuerpo negro, esta distribución térmica que llega desde casi todos los ángulos en el cielo se llama radiación cósmica de fondo de microondas.

Esta radiación electromagnética es bastante real, en realidad se mide con alta precisión.

Su observación apoya la teoría del Big Bang, porque en modelos cosmológicos competitivos como el universo en estado estacionario de Hoyle, no podría explicarse fácilmente.

La teoría del Big Bang predice que el universo primitivo estaba muy caliente y que a medida que se expande, el gas dentro de él se enfría. Como consecuencia, el universo debería estar lleno de radiación que es literalmente el calor remanente que queda del Big Bang, llamado el “fondo cósmico de microondas”, o CMB.

Dado que la luz viaja a una velocidad finita, los astrónomos que observan objetos distantes, en cierto sentido, están mirando hacia el pasado. Por ejemplo, la estrella SIRIUS o Canis Major está a 8 años luz de distancia, por lo que vemos la estrella como era hace 8 años. Observamos Andrómeda, la gran galaxia más cercana, como lo fue hace unos 2.5 millones de años. Los astrónomos que observan galaxias distantes con el telescopio espacial Hubble las ven como solo unos pocos miles de millones de años después del Big Bang.

Uno de los descubrimientos importantes del siglo XX fue la expansión del universo. Esta expansión implica que el universo era más pequeño, más denso y más caliente cuando comenzó. Se estima que, cuando el universo tenía la mitad de su tamaño actual, la densidad de la materia era ocho veces mayor y el doble de caliente. Y cuando el universo tenía una centésima parte de su tamaño actual, la radiación cósmica de microondas era cien veces más caliente: 273 grados Kelvin, o cero grados Celsius, la temperatura a la que el agua se congela para formar hielo. Además de esta radiación cósmica de fondo de microondas, el universo primitivo estaba lleno de gas de hidrógeno caliente con una densidad de aproximadamente 1000 átomos por centímetro cúbico. Cuando el universo tenía solo una centésima millonésima parte de su tamaño actual, su temperatura se estimaba en 273 millones de grados por encima del cero absoluto y la densidad de la materia era comparable a la densidad del aire en la superficie de la Tierra. A estas altas temperaturas, el hidrógeno se ionizó por completo en protones y electrones libres.

Dado que el universo estuvo tan caliente durante la mayor parte de su historia temprana, no había átomos en el universo temprano, solo electrones libres y núcleos hechos de neutrones y protones. Los fotones cósmicos de microondas podrían dispersarse fácilmente de los electrones. Por lo tanto, los fotones deambularon por el universo primitivo, al igual que observamos la luz dispersa en una densa niebla. Este proceso de dispersión múltiple produce lo que se llama un espectro de fotones “térmico” o “cuerpo negro”. Según la teoría del Big Bang, el espectro de frecuencias del CMB debería tener esta forma de cuerpo negro. De hecho, esto fue medido con gran precisión por el experimento FIRAS en el satélite COBE de la NASA.

El comportamiento de los fotones que se mueven a través del universo primitivo es comparable a la propagación de la luz a través de la atmósfera de la Tierra. La luz se mueve libremente a través del aire limpio, pero es dispersada por las gotas de agua en una nube. Por lo tanto, en un día nublado, podemos mirar a través del aire hacia las nubes, pero no podemos ver a través de las nubes opacas. Del mismo modo, los cosmólogos que estudian la radiación de fondo cósmico de microondas pueden mirar a través de gran parte del universo cuando era opaco, una vista de solo 380,000 años después del Big Bang. Este “muro de luz” se llama la superficie de la última dispersión, ya que fue la última vez que la mayoría de los fotones CMB se dispersaron directamente de la materia. Cuando los científicos hacen mapas de la temperatura del CMB, están mapeando esta superficie de última dispersión.

Una de las características más llamativas sobre el fondo cósmico de microondas es su uniformidad. Solo con instrumentos muy sensibles, como COBE y WMAP (la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson), los cosmólogos pudieron detectar fluctuaciones en la temperatura de fondo cósmica de microondas. Al estudiar estas fluctuaciones, los cosmólogos pueden aprender sobre el origen de las galaxias y las estructuras a gran escala de las galaxias y pueden medir los parámetros básicos de la teoría del Big Bang.

La radiación CMB se emitió hace 13.700 millones de años, solo unos pocos cientos de miles de años después del Big Bang, mucho antes de que existieran estrellas o galaxias. Por lo tanto, al estudiar las propiedades físicas detalladas de la radiación, los científicos pueden aprender sobre las condiciones en el universo a escalas muy grandes en épocas muy tempranas, ya que la radiación que vemos hoy ha viajado a una distancia tan grande.

http://map.gsfc.nasa.gov/univers …

¿Por qué presupones que es así?

¿Ha considerado la idea de que un universo estático bien podría ser la causa de la observación de CMBR estocástico y disperso irregularmente?

Los 2 pilares ontológicos de Big Bang (BB) son los conceptos gemelos de singularidad e inflación . Ninguno de estos puede ser probado más allá de cualquier disputa. Debo decir que el jurado aún está en contra de ambos, incluso mientras el entusiasta de BB quiere que creas lo contrario.

Si la singularidad BB es la causa de CMBR, entonces el resultado debería ser la propagación de un patrón de ondulación limpio y agradable que se extienda al espacio en todas las direcciones, así …

En cambio, tenemos un “ruido blanco” y manchas de radiación débil y desigual se extienden por todo el cielo de esta manera …

Y si la inflación de BB es verdadera, la única prueba provista para este positivo es el Doppler Redshift. Pero si observa la fórmula de energía cuántica, es obvio que el desplazamiento al rojo puede ocurrir DEMASIADO FÁCIL debido a la reducción de la energía de los fotones.

E = hf (donde h es la constante de Planck (6.63 x 10 ᐨ³⁴, f es la frecuencia)

E = (6.63 x 10 ᐨ³⁴) f

f = (E x 10³⁴) /6.63

Tenga en cuenta que incluso un cambio infinitesimal en la energía E se amplifica por un sorprendente orden de magnitud de 34 . Mientras que para que un fotón cambie completamente de azul a rojo es un cambio de una pequeña fracción de magnitud de orden de 1. Vea la tabla de espectro de luz.

Y para que la luz visible cambie a microondas invisible (CMBR?), Es un mero orden de magnitudes de 5 contra 34 para la energía. Máximo a 1 cm de longitud de onda.

Fuente: wiki

Además, si la singularidad BB es verdadera, y somos como moscas atrapadas en la cara de un globo, ¿por qué la estructura del universo no es como un globo? no hueca por dentro?

¿Por qué la mitad del cielo no está vacío, con todos los objetos cósmicos en la otra mitad? ¿Por qué no hay una pared de alta densidad en el centro del cielo que represente la piel del globo?

En cambio, parece que somos parte de una fruta de kiwi con todo en todas partes.

Finalmente, incluso los más famosos y celebrados seguidores de BB, vivos o muertos, no pueden decirte de dónde proviene toda esa energía que compone el universo.

Por supuesto, esto abre la puerta a la narrativa de la creación. Y la narrativa de la creación favorecería un universo estático, que debería favorecer el CMBR estocástico.

Y si no lo sabes, la narrativa de la creación dice que la luz / fotones / energía se creó como un preludio del resto de la creación.

Esto es consistente con la ley E = mc² de la física.

La respuesta simple es que se predijo antes de ser encontrado y es una fuerte evidencia de un universo caliente y denso en el pasado, un pilar importante del modelo de Big Bang.

Los científicos en la década de 1950 usaron el desplazamiento al rojo de objetos distantes para calcular cuándo debió ocurrir el Big Bang al trabajar la expansión del universo a la inversa. Aunque la edad del universo no era una estimación particularmente sólida, los físicos de la época pudieron predecir que la energía de la luz del Big Bang inicial todavía debería existir en algún lugar de la banda de microondas, porque el desplazamiento al rojo habría extendido esa radiación de alta energía que fue lanzado unos 380,000 años después del nacimiento de nuestro universo.

El 20 de mayo de 1964, dos científicos que trabajaban en un sistema de antena de microondas, pero no buscaban el CMB, tropezaron accidentalmente con él cuando descubrieron que las interferencias en su equipo de microondas provenían de todas partes del espacio al mismo tiempo. La interferencia confirmó la predicción hecha por los astrofísicos anteriormente.

Este descubrimiento accidental fue la pistola humeante que verificó el Big Bang desde que se había predicho. Los dos científicos, Robert Wilson y Arno Penzias, recibieron el premio Nobel de física en 1978 por encontrar el “eco” que los científicos dijeron que debería estar allí.

Escuche toda la historia de Robert Wilson, codiscoverer:

Lo creas o no, no lo es. Para justificar que la radiación de fondo cósmica es evidencia del Big Bang, los cosmólogos han definido con mucho cuidado el CBR como “calor de reliquia” que es aproximadamente 2.725 grados Kelvin. El cosmólogo cree que este calor de reliquia fue inicialmente de unos 10 ^ 32k en el momento del “Big Bang”, pero luego se enfrió a 4000k, y hoy detectamos los restos de esa 4000k en forma de radiación cósmica de fondo de microondas.

Sin embargo, los 2.725k que los científicos miden hoy en día, solo prueban una cosa, y esa es una ‘fuente’ de calor central de 4000k producirá una temperatura de 2.725k a una distancia que es igual a la edad del universo. No prueba que la fuente de calor tuviera una temperatura inicial de 10 ^ 32k. Eso es solo especulación generalmente aceptada. Por ejemplo, una temperatura de 4000k podría provenir del centro de la galaxia de la Vía Láctea y extenderse a una distancia que la luz puede viajar para la edad del universo de la siguiente manera:
(radio de la fuente central) x (temperatura de la fuente central) ^ 2 = (radio a la fuente distante) x (temperatura de la fuente distante) ^ 2.

Por lo tanto, (6.05768 x 10 ^ 19 – radio del núcleo de la Vía Láctea) x [(4000k) ^ 2] o temperatura de la Vía Láctea del núcleo de la Vía Láctea) = (1.30525 x 10 ^ 26m) x (2.725k o temperatura de CBR a distancia la luz viaja por la edad del universo) ^ 2.

Del mismo modo, (6.96 x 10 ^ 8m – Radio del sol) x [(4000k) ^ 2] o temperatura central del Sol) = (1.4941 x 10 ^ 11m – Distancia Sol / Tierra) x (273k – temperatura de fusión del hielo o temperatura necesaria para vida en la tierra) ^ 2.

Ahora, si nuestro Sol puede comenzar con una temperatura central de 1.6 x 10 ^ 7k, eso producirá una vida de 273k a 1AU, entonces no hay razón por la cual nuestra galaxia, la Vía Láctea, no pueda comenzar con una temperatura de [(4000k) ^ 2], eso producirá una temperatura CBR de 2.725k a una distancia de 1.30525 x 10 ^ 26m desde el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

La radiación de fondo cósmica es, básicamente, solo radiación que no tiene una fuente discernible. Esta radiación de fondo apoya la teoría del Big Bang porque se desplaza al rojo. El desplazamiento al rojo es similar al efecto Doppler en que el movimiento de un objeto hacia afuera o hacia un objeto distorsiona la longitud de onda de lo que el observador está observando. En este caso, debido a que la radiación se desplazó hacia el rojo, significaría que el observador, en este caso en la Tierra, estaría viendo radiación de algo que se aleja de ella, y por lo tanto, respaldaría la idea de que el universo se está expandiendo, lo que Es uno de los principios fundamentales de la teoría del Big Bang.

Primero, brevemente, una descripción de lo que entendemos por “Radiación de fondo cósmico”: esta es la radiación que detectamos desde el cielo a través de todo el espectro electromagnético si utilizamos instrumentos muy sensibles para buscarlo. Entonces, aunque el espacio entre las estrellas parece estar vacío a simple vista, en realidad “brilla” ligeramente cuando se mira con un potente telescopio térmico (la radiación térmica es radiación infrarroja, o radiación justo debajo de la luz roja en el espectro EM).

La parte más fuerte de esta radiación ambiental se encuentra en la región de frecuencia térmica del espectro EM (el fondo de microondas cósmico ), y en realidad está compuesta por los fotones más antiguos del universo: son estos fotones los que se consideran evidencia de la teoría del Big Bang . Son tan viejos y han estado viajando lejos de nosotros durante tanto tiempo * que se les ocurrió algo llamado desplazamiento al rojo, lo que significa que la longitud de onda de la luz que detectamos es en realidad más larga que la real (el rojo es la longitud de onda más larga, por lo que las cosas se ven “más rojo” **). Podemos usar ecuaciones de relatividad general para descubrir muchas cosas sobre el universo de edad / tamaño / origen en función de cómo se desplazan hacia el rojo estos fotones, etc., y de ahí proviene el cuerpo de evidencia teórica del big bang.

No puedo explicar cómo retroceder más esta lógica con las matemáticas a menos que tenga un conocimiento universitario del electromagnetismo, pero la analogía es que cuanto más lejos está mirando en el espacio, más atrás está mirando en el tiempo. Cuando miramos lo suficientemente lejos, comenzamos a “ver” que las cosas se están volviendo cada vez más calientes y más densas, y lógicamente se deduce que a medida que el tiempo avanza hacia atrás, las cosas se calientan más y más y más y más, etc. hasta que haya una singularidad en el comienzo del universo. La existencia de esta singularidad y su expansión en el universo que vemos hoy son lo que se conoce como la “teoría del big bang” en cosmología.

* (estos son los fotones “más alejados” que podemos detectar porque estás mirando hacia atrás en el tiempo cuanto más lejos miras, y después de cierto tiempo las cosas están demasiado calientes y densas para “ver”)

** cuando “desplaza hacia el rojo” la luz que ya está en el rango rojo, cambia a una longitud de onda más larga (frecuencia más baja) que en realidad es más baja que la frecuencia de luz visible más baja (rojo), por lo que ya no es visible para el ojo. ahora detectarlo como radiación térmica “infrarroja”

De ninguna manera en absoluto. La causa más razonable aún no se ha excluido, lo que ya ha llevado a la falsificación de todas las teorías relacionadas con nuestra heliosfera, sin mencionar lo que dice sobre las teorías que llevaron a que cada predicción sea incorrecta.

Hace solo unos años, Voyager e IBEX falsificaron todos los modelos teóricos que teníamos de la heliosfera del sol. Lo que encontraron fue que las partículas cargadas del sol (viento solar) se detuvieron casi por completo en la heliosfera.

Ahora las partículas cargadas deben emitir radiación cuando se desacelera, igual a la cantidad de energía que se necesita para acelerarlas. Según la mecánica cuántica, esto estaría en la frecuencia de microondas.

Por supuesto, esto ocurriría en una esfera de 360 ​​grados alrededor del sol. No se ha detectado ninguna otra radiación en la frecuencia adecuada para dar cuenta de este conocido proceso de física.

Dado que no se han tenido en cuenta todas las fuentes en primer plano, ya que en la última década descubrimos este evento que falsificó todos los modelos teóricos de la heliosfera, es imposible en este momento descartar este proceso físico como la causa de lo que llamamos El CMB.

Hasta que se realicen más mediciones in situ y dado que no se ha detectado ninguna otra radiación que pueda ser consecuencia de este evento, no confíe en las causas extragalácticas cuando la causa es más probable y condujo a la falsificación de modelos heliosféricos.

La radiación de fondo cósmica (microondas) o CMBR (para abreviar) se origina en una era en la que el universo tenía unos 380,000 años, un mero bebé en la escala de tiempo cosmológica. Antes de este tiempo, el universo estaba demasiado caliente para que existiera materia neutra, por lo que la luz interactuaba con un plasma y no podía escapar. En este momento, el universo se enfrió lo suficiente como para que se formara materia neutra y la luz ahora podía viajar libremente.

Similar a las épocas geológicas, esta transición marca el final de la era de los núcleos (materia ionizada) y el comienzo de la era de los átomos (materia neutra) y ocurrió a una temperatura de 3000 K. Ahora, unos 14 mil millones de años después, la luz se expandió con el universo y corresponde a la radiación a 3 K, que es lo que observamos.

El CMBR es evidencia del Big Bang porque (1) se ve en todas partes en el cielo, por lo que “llena” el universo, a diferencia de cualquier otra fuente de radiación y (2) el CMBR es “grumoso”, es decir, muestra ligeras variaciones de temperatura que revelan una estructura en el universo temprano que, bajo la fuerza de la gravedad, condujo a la posterior formación de estrellas y galaxias. Ambos hechos observados implican un origen muy caliente y denso para el universo que se expandió (e infló), de acuerdo con la hipótesis del Big Bang.

Es la radiación del Big Bang inicial que se ha desplazado hacia el rojo en la longitud de onda de microondas de la radiación EM debido a la expansión del universo. Permea el universo en el que vivimos. El CMBR fue predicho por Ralph Alpher en 1948 como evidencia de que el universo surgió en una instancia singular que creó el espacio y el tiempo junto con la radiación que lo acompaña. Penzias y Wilson de HP recibieron el premio Nobel por probar fortuitamente la existencia del CMBR.

Es uno de los descubrimientos más importantes de la cosmología moderna.

La radiación de fondo cósmico de microondas (CMB) es una emisión de energía térmica uniforme, cuerpo negro que proviene de todas las partes del cielo. La radiación es isotrópica en aproximadamente una parte en 100,000: las variaciones cuadráticas medias de la raíz son solo 18 µK, [4] después de restar la anisotropía adipolar del desplazamiento Doppler de la radiación de fondo. Esto último es causado por la velocidad peculiar de la Tierra en relación con el marco de descanso cósmico comoving mientras el planeta se mueve a unos 627 km / s hacia la constelación de Virgo.

En el modelo Big Bang para la formación del universo, la Cosmología Inflacionista predice que después de unos 10 ^ −37 segundos [5] el universo naciente experimentó un crecimiento exponencial que suavizó casi todas las inhomogeneidades. Las inhomogeneidades restantes fueron causadas por fluctuaciones cuánticas en el campo de inflaton que causaron el evento de inflación. [6] Después de 10 ^ −6 segundos, el universo primitivo estaba formado por un plasma caliente e interactivo de fotones, electrones y bariones. A medida que el universo se expandió, el enfriamiento adiabático causó que el plasma perdiera energía hasta que los electrones se combinaron con protones, formando átomos de hidrógeno. Este evento de recombinación ocurrió cuando la temperatura era de alrededor de 3000 K o cuando el universo tenía aproximadamente 379,000 años. [7] En este punto, los fotones ya no interactuaban con los átomos ahora eléctricamente neutros y comenzaron a viajar libremente a través del espacio, lo que resultó en el desacoplamiento de la materia y la radiación. [8]

La temperatura de color de los fotones desacoplados ha seguido disminuyendo desde entonces; ahora baja a 2.725 K, su temperatura continuará bajando a medida que el universo se expanda. Según el modelo de Big Bang, la radiación del cielo que medimos hoy proviene de una superficie esférica llamada superficie de última dispersión . Esto representa el conjunto de ubicaciones en el espacio en el que se cree que se produjo el evento de desacoplamiento [9] y en un punto en el tiempo tal que los fotones de esa distancia acaban de llegar a los observadores. La mayor parte de la energía de radiación en el universo está en el fondo cósmico de microondas, [10] que constituye una fracción de aproximadamente 6 × 10 ^ −5 de la densidad total del universo. [11]

Dos de los mayores éxitos de la teoría del Big Bang son su predicción del espectro casi perfecto del cuerpo negro y su predicción detallada de las anisotropías en el fondo cósmico de microondas. El espectro CMB se ha convertido en el espectro de cuerpo negro medido con mayor precisión en la naturaleza. [3]

Cuando miras el asunto en detalle, no es difícil demostrar que CMBR, la radiación de fondo de microondas cósmica, no tiene nada que ver con un Big Bang, que en realidad es una gran falacia. Al igual que con muchas falacias incrustadas, es difícil desplazarse de la conciencia pública.

De hecho, CMBR proviene de todos los diversos cuerpos de materia en el espacio interestelar, la sopa de Oort. Conocemos casi exclusivamente solo una billonésima parte del Universo. Esta es la parte que está dentro de los sistemas solares y está iluminada por las estrellas en su centro: nuestro conocimiento proviene de lo que nuestros telescopios captan de esta luz. Todo el resto de la sopa de Oort está demasiado fría y distante de las fuentes de luz para que podamos detectarla.

Para obtener más detalles, consulte: P2: La sopa de Oort como el origen real de la radiación de fondo de microondas cósmica .

Porque impregna el espacio de manera notablemente uniforme, y su espectro es, muy exactamente, el de un cuerpo caliente. Por lo tanto, implica que, en un momento, todo el espacio que podemos ver, en todas las direcciones, era con una precisión muy alta una parte de un solo cuerpo en equilibrio térmico.

Esto podría explicarse por un cuerpo de algún tipo de enfriamiento. Cuando hacía mucho calor, habría muchos electrones libres, por lo que los electrones y los fotones intercambiarían energía libremente: un electrón de tarifa puede capturar cualquier fotón y emitirá fotones esencialmente aleatorios a medida que rebota en las cosas. Pero cuando el universo se enfría lo suficiente, los electrones son capturados por la energía nuclear y pierden su capacidad de capturar fotones, excepto a frecuencias muy precisas. Entonces, el universo, que había sido opaco, de repente se vuelve transparente: esa temperatura está “congelada” en los fotones. Pero, a medida que el universo se expande, se estiran, lo que equivale a un enfriamiento.

Entonces, lo que vemos es lo que esperarías de un Big Bang y, por lo tanto, evidencia de ello.

En el camino de agarrar pajitas. En la forma de dar una excusa, no importa cuán inverosímil, no importa lo infundada, para una teoría totalmente idiota, forzada por el abuso social sobre nosotros, y sin una cucharada de evidencia de azúcar, para ayudar a que esa mala medicina baje.

Sus encuestados repiten mantras en lugar de cualquier conexión lógica.

AIUI existe la radiación de fondo y, en segundo lugar, es desigual en un pequeño grado. La hipótesis del Big Bang ofrece explicaciones para ambas observaciones que son difíciles de derivar de cualquier otra explicación.

Porque el CMB es las últimas etapas del Big Bang. Cuando estás mirando el CMB, estás viendo el Big Bang.