¿Qué significa ‘0.1s después del Big Bang’?

Es concebible que el Big Bang fuera la creación del espacio, y quizás también del tiempo. Pero esa no es una teoría científica; es la reflexión de los científicos, del tipo por el que pasan antes de que descubran cómo convertirlo en una teoría real. No es un resultado científico; Es una especulación sin fundamento. No confundas las reflexiones de los científicos con la ciencia.
Estas ideas surgen del modelo cosmológico estándar actual que tiene todas las galaxias en coordenadas fijas, no “en movimiento”, sino que crece el espacio entre ellas. Cuando miramos hacia atrás, a medida que el tiempo se acerca a cero, las distancias entre las galaxias también se acercan a cero. ¿Qué pasó en t = 0? Nadie lo sabe. Por eso nos encanta especular. La especulación no es ciencia; Es el paso que tiene lugar antes de que la ciencia termine.
Personalmente, sospecho que es verdad. Supongo que dentro de 50 años, cuando tengamos una teoría sobre el comienzo, describirá el momento del Big Bang como la primera creación del espacio. (El espacio a veces se llama “el vacío” – es lo que, cuando oscila, crea ondas de luz y funciones de onda). Pero también supongo que la creación del espacio estuvo acompañada por el comienzo del tiempo. Así que no hubo “antes” del Big Bang.
Tales especulaciones tienen una historia muy pobre. Los científicos normalmente no son muy buenos para adivinar cómo se verán realmente las futuras teorías.

Primero, el Big Bang nunca ocurrió. Es un momento en el tiempo que se infiere extrapolando la cosmología del Big Bang en la medida de lo posible. Una fase diferente del Universo establece la cosmología del Big Bang.

Entonces, ¿qué significa “1 segundo después del Big Bang”?

En la cosmología de Friedmann-Robertson-Walker (de la cual la cosmología del Big Bang es un ejemplo específico), la distancia entre puntos estáticos cambió por lo que se conoce como factor de escala: [matemáticas] a (t) [/ matemáticas]. Entonces, la distancia entre dos puntos cambia en dos momentos diferentes a medida que

[matemáticas] \ displaystyle D (t_f) = \ frac {a (t_f)} {a (t_i)} D (t_i) [/ math]

Ahora en Big Bang la cosmología es

[matemáticas] \ frac {\ dot {a}} {a} = H \ simeq \ frac {T ^ 2} {M_P} \ sim a ^ {- 2} [/ matemáticas]

Lo que significa

[matemáticas] a (t) \ sim t ^ {\ frac {1} {2}} [/ matemáticas]

Observe que en un punto finito en el tiempo, el factor de escala va a cero (que he elegido para estar en [matemáticas] t = 0 [/ matemáticas]). Cuando el factor de escala llega a cero, los puntos asintóticamente separados están uno encima del otro. Este es el Big Bang y es singularidad, lo que significa que las cantidades físicas se vuelven infinitas.

Pero esta es una extrapolación matemática, tenemos cero evidencia de que este momento ocurrió y una cantidad creciente de evidencia de que en un momento [matemático] t> 0 [/ matemático] donde ocurrió un período de Inflación Cósmica. Nuestra primera evidencia de la cosmología del Big Bang es alrededor de 0.1 segundos después del Big Bang. Antes de eso, es una extrapolación y cuanto más atrás extrapolamos, menos seguro estamos de la validez de la extrapolación.

Sin embargo, es útil comparar los tiempos relativos a este punto extrapolado en el tiempo en [math] t = 0 [/ math].

En entornos profesionales, los físicos rara vez usan el tiempo y en su lugar usan la temperatura como un proxy del tiempo. Pero estas temperaturas no significan mucho para la mayoría de los no físicos. ¿Una temperatura de 1 MeV significa mucho para ti? No Significa mucho para mí. Pero 1 segundo después del Big Bang es más fácil de entender para la mayoría de los no físicos.

Durante las primeras etapas después del Big Bang, la rápida expansión del universo se produjo en muy poco tiempo. La expansión fue exponencialmente alta. La frase “x segundos después del big bang”, según yo, se usa para describir la condición del universo después de un período de x segundos después del big bang, sin considerar los efectos de la gravedad. Es cierto que la gravedad habría frenado el tiempo en esa etapa, ya que el universo era mucho más denso.

Su pregunta seguramente no es tonta.

Los efectos de la dilatación del tiempo son notables cuando el objeto (que mide el tiempo) se mueve a una velocidad realmente alta a través del espacio o si el objeto se coloca en un campo gravitacional realmente alto. Físicos y astrónomos han concluido que en la escala más grande, el tiempo corre a una velocidad uniforme para el universo.

Esto se debe a que la mayoría de las galaxias se mueven a grandes velocidades, pero se mueven con el espacio. No se mueven por el espacio. Repito, las galaxias se están alejando de nosotros debido a la expansión del espacio. Y la dilatación del tiempo no ocurre cuando algo se mueve con el espacio.

Ahora que las galaxias están significativamente separadas, los efectos gravitacionales realmente no cuentan. Y estamos midiendo el tiempo después del Big Bang en este momento, cuando todas las galaxias experimentan la misma tasa de tiempo. Y así, 0.1 segundos ATB (después del big bang) medido por nosotros es igual a 0.1 ATB medido desde cualquier otra galaxia.

Saludos 🙂