¿Cuál es la reacción igual y opuesta a la expansión del universo?

Oh kay . . entrando en esto. Para hablar sobre la ley del momento de Newton, que es lo que es la reacción igual y opuesta, debes tener coordenadas homogéneas (teorema de Noether). Pero en la Relatividad General (GR) es tradicional postular que las coordenadas no importan y usar cualquiera que sea conveniente. Esto hace que sea difícil discutir la conservación del momento o la energía. Es por eso que tienes tantas respuestas aquí que simplemente dicen que no hay reacción.

La ecuación de campo GR es una ecuación diferencial parcial (PDE), que se puede resolver mediante integración numérica (si puede averiguar qué coordenadas usar). En una PDE, un estado futuro depende de un estado actual y de una tasa de cambio, y quizás un orden superior se deriva de la tasa de cambio. Podemos tener dependencia de las tasas de cambio tanto temporales como espaciales. No importa que la base de tiempo cambie porque GR lo crea. Eso es lo que hacen las coordenadas. Algo así como las coordenadas de Schwarzschild, por ejemplo, son una referencia abstracta, en la que se describe el espacio local, no el espacio local en sí.

Entonces, de un PDE surge algo similar al impulso, de lo contrario la ecuación no necesariamente evolucionaría de una manera que pudiéramos hablar sobre una tasa de expansión. Sin una cierta consistencia de impulso, la tasa de expansión puede variar enormemente de un momento a otro. (Si es así, no nos damos cuenta porque el tiempo varía con él, así que solo hablamos de variaciones notables aquí)

Pero en este punto nos damos cuenta de que la pregunta puede ser cambiada. Algo sucedió, y la expansión es una reacción a eso.

Inicialmente hubo el Big Bang, fuera lo que fuese. Fracciones de un instante después, hubo “cambios de fase” en el estado de varios campos y materia-energía. Estos son análogos, aunque obviamente no son los mismos, que los cambios de fase como condensación, congelación o evaporación. Estos cambios de fase aumentaron la expansión (causando inflación) o la disminuyeron (volviendo a una tasa de expansión más lenta). Puede haber un cambio de fase en curso ahora que está impulsando la reciente aceleración de la expansión, pero no quiero desviarme demasiado en los detalles.

Entonces, al principio, la expansión es la reacción. Como resultado de la expansión, las cosas se enfrían y obtienes más cambios de fase en reacción a la expansión. Esto cambia la expansión nuevamente. Con una mayor expansión, obtienes más cambios de fase. Por lo tanto, es una especie de oscilación desigual durante miles de millones de años en la época actual (aunque inicialmente mucho más rápido). ¿Es este el tipo de respuesta que estabas buscando?

No existe una fuerza igual y opuesta per se que equilibre la expansión. La idea de que la gravedad y la expansión están afinadas de manera tal que cada una actúa sobre la otra (para evitar el colapso debido a la atracción gravitacional o para evitar la explosión debido a la expansión), prevaleció durante la mayor parte del siglo XX. Se puso mucho esfuerzo en determinar el valor empírico de Omega (la relación entre la masa real y la masa crítica).

Ahora creemos que la expansión es exponencial; sin embargo, la masa cósmica parece muy cercana a lo que se requiere para igualar la gravedad y la expansión, ¿cómo puede ser esto?

Cuando algo parece ser de naturaleza equilibrada, uno debe buscar una razón en lugar de una justificación. La justificación de por qué el universo parece “ajustado” se puede deducir de las ecuaciones de Friedman. Específicamente, se ha demostrado que el factor de aceleración cosmológica c ^ 2 / R está incrustado en el gran G. Ergo, la expansión es un factor en la formulación del campo MG / r ^ 2. Por esta intriga, la totalidad de los campos ‘g’ de las masas siempre parece ser precisamente lo que se requiere para crear una atracción gravitacional igual y opuesta a c ^ 2 / R.

Tenga en cuenta:

{Esa expansión participa en la formulación de G, no debe confundirse con la idea de que las masas se están expandiendo … la aparente fuerza de gravedad no es el resultado de la expansión del radio de la tierra a 9.8 metros por segundo al cuadrado}.

No hay reacción “igual y opuesta”. Si existiera el universo no se estaría expandiendo.

La única oposición a la expansión que conocemos es la gravedad. Suponiendo que no haya un agente continuo de expansión positivo, la expansión del universo debería estar disminuyendo bajo el efecto de la gravedad.

Se suponía ampliamente que este era el caso hasta que algunas observaciones cuidadosas en los años 90 establecieron que la expansión se está acelerando. Expansión acelerada del universo

Por qué la expansión se está acelerando es uno de los misterios cosmológicos más provocativos. De ahí la “energía oscura”.

Lo opuesto a la expansión es la contracción. Algunos teóricos piensan que el universo podría algún día revertir el curso y comenzar a contraerse. La contratación sería una fase de un universo oscilante.

La mayoría de los físicos creen que el universo continuará expandiéndose.

La implosión infinita y la singularidad primordial antes de la banda grande es la acción para la cual la expansión es reacción. Según la ley newtoniana clásica, hay una reacción igual y opuesta para cada acción, la expansión del universo es una reacción de la singularidad primordial que era infinitamente densa y masivo.

Tienes la Tercera Ley de Newton al revés: la pregunta debería ser: ¿Qué acción causó la reacción igual y opuesta de expansión?

Acción → Reacción
Acción → Expansión

Y eso sería el surgimiento de la existencia, la génesis de la dimensión de la nada.

La Tercera Ley de Newton es una declaración de la conservación (local) del momento. El ímpetu no desaparece, viaja.

La expansión cósmica es una situación diferente. Si intentas aplicar las leyes de Newton, no deduces nada nuevo.

Esa es la tercera ley de Newton. Pero al igual que la gravedad newtoniana, sabemos que no es exactamente correcto. No hay reacción opuesta que conozcamos a la expansión cósmica, también conocida como energía oscura.

Se crea un volumen igual de espacio oscuro equivalente a la tasa de aumento de volumen