Pregunta originalmente respondida: ¿Se está expandiendo el universo en sus “bordes” o en cada parte de él al mismo tiempo?
La expansión del universo está ocurriendo en todas partes al mismo tiempo. Lo que realmente está sucediendo es que la métrica con la que medimos distancias está cambiando con el tiempo. Uno puede elegir ver esto como un espacio en expansión, pero matemáticamente hablando, sería equivalente a ver nuestro ‘palo de jardín’ como encogiéndose.
En ambos casos, el resultado es que, incluso sin ningún movimiento en el espacio, es decir, una velocidad de cero, la distancia medida entre dos objetos aumenta con el tiempo.
Piénselo de esta manera, si tenemos una regla y varios mapas de un área a diferentes escalas, podemos medir la distancia entre, por ejemplo, dos ciudades en el mapa. Digamos que son 10 cm. A medida que pasa el tiempo, cambiamos automáticamente a mapas con escalas cada vez más altas, simplemente seguimos ‘ acercándonos ‘. En un momento posterior, podríamos medir la distancia entre nuestras dos ciudades como 15 cm, pero está bastante claro que las ciudades no se han movido en absoluto. Todo lo que ha cambiado es que los tamaños de nuestros mapas y reglas han cambiado uno con respecto al otro, es decir, el mapa se ha vuelto más grande o la regla se ha reducido, según la vista que prefiera.
Ahora, algún lector podría comentar que hay algo mal con esta analogía, porque, si bien es cierto que las ciudades parecen estar cada vez más separadas, también es el caso de que cada ciudad también se hace más y más grande. Pero si observamos nuestro sistema solar, por ejemplo, no parece estar creciendo, a pesar de que las galaxias distantes se están alejando cada vez más. Por supuesto, este es un problema con todas las analogías, nunca son exactas, ni modelan todas las características de lo que están modelando.
En el universo real, hay otros factores en juego, en particular hay otras fuerzas que trabajan, que contrarrestan esta separación aparte de todo. A grandes escalas, tenemos la gravedad, que mantiene unido nuestro sistema solar. A medida que la expansión del espacio tiende a agrandar nuestro sistema solar, la gravedad vuelve a unir las cosas. A escalas más pequeñas, hay otras fuerzas en acción, como la fuerza electromagnética y las fuerzas nucleares débiles y en cadena.
Esto es posible porque la expansión del espacio es realmente muy pequeña. En escalas pequeñas, su efecto es apenas medible. Para hacer esto más concreto, echemos un vistazo a la mejor medición que tenemos hasta la fecha aquí. La expansión se ha medido según el orden de [math] 74 \, \ frac {km} {sMpc} [/ math]. Lo que esto significa es que por cada megaparsec de distancia entre dos puntos, estos puntos se separarán a una velocidad de [matemáticas] 74 \, \ frac {km} {s} [/ matemáticas]. Un parsec es de aproximadamente 3,3 años luz. Entonces, por cada millón de años luz de distancia, la velocidad de expansión aumenta en 22.5 [matemática] \ frac {km} {s} [/ matemática].
Usando una estimación de aproximadamente 1 año luz como el radio de nuestro sistema solar, eso significaría que el borde de nuestro sistema solar se está expandiendo hacia afuera con una velocidad de [matemáticas] \ frac {22.5} {1000000} \, \ frac {km } {s} = 0.02 \, \ frac {m} {s} [/ math], mientras que la velocidad promedio para caminar de un ser humano es [math] 5 \, \ frac {km} {h} = 1.38 \, \ frac {m} {s} [/ math]. En otras palabras, los humanos caminan más de 60 veces más rápido de lo que el universo se expande lejos de nosotros a una distancia de 1 año luz.
A 1 UA (la distancia entre la tierra y su estrella) tendríamos que multiplicar aún más por un factor de [matemáticas] 1.5 \ veces 10 ^ {- 5} [/ matemáticas] que nos da [matemáticas] 3 \ veces 10 ^ {-7} \, \ frac {m} {s} = 30 \, \ frac {\ mu m} {s} [/ math]. Para poner eso en perspectiva, ese es el tamaño de aproximadamente 3 células humanas por segundo.
Es solo la inmensa amplitud del universo lo que permite que este pequeño efecto se acumule a escalas extremadamente grandes.
