Si nuestra tecnología puede detectar estrellas a miles de años luz de distancia de la Tierra, ¿las partes distantes del espacio son realmente diferentes de lo que podemos ver?

Creo que entiendo lo que está preguntando y la respuesta es que no se nos permite considerar que hay partes distantes del espacio que son diferentes, es decir, siguen diferentes reglas de física, química o cosmología.

Hace mucho tiempo, varias personas de matemáticas y ciencias se reunieron para tratar de descubrir qué está sucediendo en el espacio. Debido al tamaño y la falta de evidencia empírica detallada para cosas por ahí, se decidió que ciertas suposiciones debían hacerse y aplicarse como reglas para que pudieran eliminar las posibilidades de ciertos tipos de variables en sus cálculos y pensamiento. Si, por ejemplo, permite que la gravedad o la velocidad de la luz sean diferentes en algún lugar, sería imposible aplicar la regla de desplazamiento / distancia roja para las mediciones de distancia o para calcular la masa y otras derivaciones matemáticas.

Entonces, ahora, tenemos varias reglas que debemos seguir en nuestro pensamiento. La mayoría de estas reglas existen con el único propósito de mantener nuestro pensamiento y análisis dentro de los límites de lo que sabemos hacer. Se basan en supuestos que, si no los tuviéramos, haría casi imposible examinar o analizar gran parte de cualquier cosa en el universo. En otras palabras, son útiles para permitirnos buscar otras respuestas, pero también pueden estar evitando que pensemos demasiado lejos de la caja. Veamos algunos de ellos y sus implicaciones:

R. El Principio de Copérnico dice que no debería haber observadores “especiales”. Lo que esto significa para los científicos es que si piensan en una teoría que requiere un origen o punto de vista especial, entonces no es plausible, lo que significa que si una idea requiere alguna condición especial, entonces debemos decir que está incompleta o simplemente equivocada . Debido a que casi todas las teorías cosmológicas y científicas son analizadas por el principio copernicano, la adopción de este principio significa que los científicos ni siquiera se permitirán imaginar una solución que desafíe esta regla. Cabe señalar que esta es una suposición, pero se basa en cálculos que se basan en suposiciones. Esta regla es la razón principal por la que no se nos permite pensar sobre el “centro del universo”; eso requeriría un punto de vista especial que no está permitido.

B. El principio cosmológico se deriva del principio copernicano e implica que todo el universo es isotrópico y homogéneo. Isotropía significa que el Universo se ve igual para todos los observadores y el Universo se ve igual en todas las direcciones según lo ve un observador en particular. Por lo tanto, no podemos pensar en un centro o un borde y no podemos permitirnos colocar nuestro sistema solar en ningún lugar especial dentro del universo, como cerca de un borde o centro.

Homogéneo significa que la densidad promedio de la materia es casi la misma en todos los lugares del Universo y el Universo es bastante suave a gran escala. Esto claramente no es cierto para el Universo a pequeña escala, pero lo que constituye una pequeña o gran escala ha cambiado con los años.

En el mundo actual, por definición, solo consideramos la isotropía y la homogeneidad del Universo en escalas de 300 millones de años luz de tamaño. Esto significa que si promedia los cambios en la densidad promedio de la materia en fragmentos de 300 millones de años luz, entonces el universo es homogéneo. La radiación de fondo cósmico de microondas (CMBR) es fundamental para la cosmología observacional. Sin embargo, con los datos cada vez más precisos proporcionados por WMAP, los mapas del CMBR exhiben anomalías, tales como anisotropías a gran escala, alineamientos anómalos y distribuciones no gaussianas, así como la controversia multipolar de larga duración.

La escala del principio cosmológico ha tenido que ajustarse más y más a lo largo de los años a medida que hemos encontrado medidas cada vez más precisas de cuán poco homogéneo es el universo en realidad. A pesar de esto, nadie se atreverá a desafiar esta regla incluso pensando que podría haber diferencias en la materia u otras anomalías en algún otro lugar del universo.

Cabe señalar que aunque el principio cosmológico se deriva del Principio de Copérnico y no tiene fundamento en ningún modelo o teoría física o matemática en particular, es decir, no se puede probar en un sentido matemático. Por un lado, es un criterio absolutamente esencial para que los científicos resuelvan modelos matemáticos del universo en escalas cosmológicas. Por otro lado, cuando medimos u observamos algo que desafía este principio, ajustamos la escala hacia arriba para promediar la anomalía o descartamos la observación como defectuosa. Quizás esta es una razón por la que no hemos podido explicar el flujo oscuro y el Gran Atractor y quizás otros problemas “oscuros”.

C. Un corolario del principio cosmológico es que las leyes de la física son universales . Esto se ha convertido en una ley inmutable que exige que las mismas leyes físicas y modelos que se aplican aquí en la Tierra también funcionen en todas las partes del Universo. Al igual que con el principio cosmológico, esta es una ley que debe seguirse porque hace posible nuestras investigaciones. Si no podemos contar con que nuestras leyes físicas sean las mismas en todas partes, no podríamos calcular la mayor parte de lo que hacemos en cosmología. Además, como con el principio cosmológico, no tenemos pruebas reales de que esto sea cierto, simplemente asumimos que es cierto para facilitar nuestros cálculos.

Como se ha observado en cientos de anomalías observadas identificadas por Roger Penrose, nunca nos permitimos imaginar que este corolario sea falso. Siempre buscamos alguna otra razón y cuando no se puede encontrar ninguna, afirmamos que la medición, la observación o el observador tenían fallas o la ignoramos como un valor atípico.

Para ser justos, esto ha demostrado ser efectivo en el análisis de gran parte de lo que sabemos en cosmología. Es particularmente efectivo y preciso en las escalas del sistema solar y dentro de nuestra propia galaxia o área local del espacio, pero el universo es muy grande y hemos observado muchos objetos y eventos anómalos que no pueden explicarse por nuestras leyes conocidas de física y conceptos, como flujo oscuro, energía oscura y materia oscura.

Es importante tener en cuenta que se supone que las constantes físicas (como la constante gravitacional, la masa del electrón, la velocidad de la luz) también cambian de un lugar a otro dentro del Universo entero, y durante todo el tiempo. Dado el tiempo y el tamaño del universo, se necesita mucha fe y arrogancia para mantener esta idea, especialmente cuando no tenemos pruebas de que sea cierto.

Por supuesto, puede argumentar que está respaldado por evidencia empírica, pero ¿es realmente así? En la escala en la que podrían ocurrir tales cambios, cientos de millones de años luz, no observaríamos ni experimentaríamos cambios en nada local que se encuentre dentro de esa distancia. Si lo hicimos (y lo hemos hecho), ignoramos que romper esta regla es una posible respuesta. Para escalas mucho más grandes, ¿qué habilidad tenemos para medir diferencias tan lejanas? ¿Cómo sabríamos que para una región finita del espacio a 3 mil millones de años luz de distancia, la velocidad de la luz es más rápida o más lenta de lo que observamos aquí? Vemos lo que nos limitamos a ver y hacemos que lo que observamos se ajuste a lo que hemos definido.

D. Finalmente, llegamos a una definición que hemos aceptado como un hecho que el Universo tiene que contener las propiedades de todo. Esto significa que el término “borde del Universo” supone que existe algo que no está contenido en el Universo. Invocando una propiedad externa al Universo (una ventaja para el Universo) hemos definido que es lógicamente inconsistente ya que, por definición, el Universo debe contener todo. Esto también limita nuestro pensamiento a pesar del hecho de que no tenemos idea de cuán grande es el universo entero y tenemos observaciones, como flujo oscuro, que desafían la explicación a menos que permita algo más allá de lo que podemos observar.

Hay varios libros de gran volumen que son colecciones de miles de observaciones inconsistentes, anómalas y misteriosas dentro de la cosmología y la astronomía que parecen desafiar algunas de las reglas anteriores, o, para decirlo de otra manera, si nos permitimos imaginar cierta flexibilidad o excepciones a las reglas enumeradas anteriormente, muchas de nuestras anomalías observadas podrían explicarse.

Hasta que nos permitamos pensar fuera de las cajas que hemos creado, es posible que no podamos encontrar respuestas satisfactorias a algunos de los misterios más fascinantes del espacio.



Comentario

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Podemos ver galaxias a miles de millones de años luz de distancia. Hace unos veinte años se confirmó que las leyes de la física son consistentes en todo el universo visible. No estoy seguro de qué quiere decir exactamente “diferente de lo que podemos ver”, todo lo que puedo decir es que lo que vemos es lo que vemos.

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