¿Es posible que el universo / multiverso sea infinito en todas las direcciones, por lo tanto, no hay comienzo?

La respuesta corta es que la mayoría de los conceptos de espacio y tiempo infinitos son simplemente artefactos matemáticos de nuestras teorías actuales; necesario pero no tan importante o significativo. El único caso en el que ocurre un problema real es cuando intentas meter “algo” en un espacio de volumen cero y obtener una singularidad (¡este tipo de infinito concierne a los físicos! Pero no es relevante para esta pregunta) Tales nociones infinitas como se expresa en La pregunta no proporciona información científica sobre el origen del universo, o el espacio-tiempo, ni el origen del Big Bang, ni otras posibilidades que no sean el Big Bang.

Primero, se debe tener mucho cuidado al discutir términos como “infinito” y “eterno” y “nada”. En particular, hay muchos matices que hacen que el significado común de estas palabras sea sutilmente diferente de su significado matemático; las matemáticas a menudo vienen con muchas otras advertencias sobre el significado en sí.

Por ejemplo, de un segundo al siguiente: transcurre una cantidad de tiempo finita, pero ha pasado un número infinito de instantes de tiempo; porque hemos definido el tiempo para mentir matemáticamente en un continuo (el conjunto de números reales)

Pero solo porque hayamos definido el tiempo de esa manera, no significa que la Naturaleza haga lo mismo; todo lo que significa es que las mediciones que hemos realizado hasta la fecha son consistentes con la forma en que lo definimos. En matemáticas, es una rutina transformar las funciones del rango digamos menos infinito a más infinito en el rango de cero a uno. Si te dijera que el espacio existe en el rango de cero a una percepción común, diría que no es infinito; pero matemáticamente podría ser así fácilmente.

En segundo lugar, sabemos por el experimento de Michelson-Morley que la naturaleza en realidad no requiere un espacio de fondo en el que funcionar, y es casi imposible divorciar nuestra percepción cotidiana del espacio como “ojo mental” como una geometría de fondo cartesiana de este hecho.

Entonces, cuando aplicamos este sentido de infinito al espacio, se aplica al sistema de coordenadas de una geometría cartesiana que no es necesariamente una realidad física; ocurre solo porque, según lo que determina el experimento, el espacio es plano, y la única forma de conciliar esto con el principio de la relatividad es requerir una extensión cartesiana infinita. Pero esto no es necesariamente la realidad; solo un requisito matemático, y siempre que conserve las condiciones importantes asociadas a un marco de referencia, todo funciona en la física moderna.

Ahora a nuevas ideas:

¿Existen definiciones geométricas de espacio plano finito sin límites: sí, sí! Pero este marco matemático no puede realizarse con la geometría cartesiana. En mi opinión, la falta de investigación de estas otras geometrías es una piedra enorme sin remover en la física moderna. Sospecho que encontraremos una teoría unificada de la relatividad cuántica como un principio de acción única que actúa sobre una de estas geometrías.

Desde este punto de vista, la estructura del universo es en sí misma eterna. Se encontrará que cada estado posible de todos los estados infinitos del universo, consistentes con esta acción cuántica relativa, ha incrustado en él una “memoria” de su primer instante: el big bang (es decir, el fondo cósmico de microondas) como si hubiera ocurrido “en algún momento tiempo definido en el pasado ”

¿Por qué el Big Bang como una referencia relativa única para cuando el tiempo comienza a fluir? bueno, es un estado espacial único donde las propiedades macroscópicas y microscópicas del universo son reversibles: nuestra definición del tiempo puede comenzar a fluir positiva o negativamente desde este estado y ambos resultados son físicamente idénticos: un universo en expansión que sigue expandiéndose como cuántico relativo ocurren interacciones; tal como lo observamos.

Sí, es posible que el universo sea infinito en el espacio y siempre haya existido. Pero, como estoy seguro de que sabe, debemos tener cuidado con el uso de ideas intuitivas cotidianas para pensar sobre los orígenes del espacio-tiempo, ya sea que defina el universo como “todo el espacio y el tiempo” o “todo el espacio y el tiempo que podamos experimentar”. “.
Dices “infinito en todas las direcciones, por lo tanto no hay comienzo”, pero el universo puede ser infinito en el espacio, pero puede tener un comienzo en el tiempo. De hecho, la mayoría de los modelos del universo que conozco (basados ​​en soluciones a las ecuaciones de relatividad general) son infinitos en extensión pero tienen un comienzo en el tiempo.
Un universo infinito todavía puede expandirse, pero si es infinito ahora, entonces debe haber comenzado infinito. No puede haber comenzado finito y luego expandido a tamaño infinito.
Entonces, para usar algunos argumentos bastante indiscutibles:
1. Claramente, lo que observamos en el universo no ha existido para siempre. De lo contrario, todas las estrellas se habrían quemado, etc., etc. De hecho, todo lo que observamos comenzó hace unos 13.700 millones de años.
2. La mejor teoría que tenemos para describir las estructuras a gran escala del universo (relatividad general) no permite naturalmente ningún universo estático. Tiene que estar expandiéndose o contrayéndose; y vemos que el universo se está expandiendo.
3. Siguiendo esa evolución hacia atrás en el tiempo, concluimos que todo el espacio y el tiempo dentro de nuestro universo observable deben haber existido hace 13.700 millones de años.
A partir de los detalles de su pregunta, obviamente se da cuenta de que no tiene sentido preguntar “¿qué vino antes de nuestro universo?” Pero, ¿qué podría estar “fuera” de nuestro universo observable? ¿Qué tal un universo infinito con 4 dimensiones espaciales pero sin dimensión temporal? ¿Qué tal una infinidad de universos de burbujas como el nuestro, que nunca, incluso en principio, sabemos que existen, y nunca podemos interactuar con los nuestros?

Entonces, lo que estoy diciendo es que sí, puede suponer que nuestro universo observable y todo lo que contiene es solo una parte de un conjunto infinitamente grande de universos, o un espacio infinito. Pero nada de lo que se supone que existe fuera de nuestro universo observable puede tener ningún efecto en nuestro universo. Así que filosóficamente no puedo ver que haga alguna diferencia.
Además, en física, es muy difícil ver cómo estas hipótesis podrían hacer alguna diferencia en nuestra descripción de la realidad (por ejemplo, mecánica cuántica, relatividad general, etc.) además de proporcionar estimulación a nuestros cerebros.

Estas son observaciones bastante personales, así que por favor comente dónde cree que estoy equivocado. Como dijo Bertrand Russel: “Nunca moriría por mis creencias, porque podría estar equivocado”.

El apeiron es fundamental para la teoría cosmológica creada por Anaximandro en el siglo VI a. C. El trabajo de Anaximandro está mayormente perdido. De los pocos fragmentos existentes, aprendemos que él creía que la realidad inicial o última ( arche ) es eterna e infinita, o ilimitada ( apeiron ), sujeta a la vejez ni a la descomposición, lo que produce constantemente materiales frescos de los cuales todo lo que podemos percibir es derivado. Apeiron (cosmología)

¿Existe una teoría alternativa (científica) sobre el origen del universo, además de la teoría del Big Bang? Esto enlaza con un breve resumen de la creación continua que postula que la materia aparece en partículas individuales al azar como aproximadamente una partícula por metro cuadrado por segundo. Sus variantes posteriores proponen objetos más grandes y complejos como los agujeros blancos como base de lo que es.

Las branas y los paisajes son teorías derivadas de la teoría de cuerdas que proliferan espacios y universos hasta el infinito.

Entre las teorías, ala apeiron, que están más cerca de casa en una forma de hablar, es la del modelo Lambda-CDM o, si lo prefiere, la métrica Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker. Este modelo deja abierta la pregunta de cuál de las tres curvaturas (esférica, hiperbólica o plana) se aplica a nuestro cosmos. Los datos parecen indicar plano, pero personalmente sigo esperando esférico. Solo en ese caso el universo NO sería infinito en todas las direcciones. O lo haría? ¿Supongamos que el espacio ocupado por la materia es finito pero el espacio ocupado podría expandirse sin límite?
Estas especulaciones se basan en asumir el principio cosmológico, que todo es igual a lo que podemos observar, no hay nada especial o diferente en nuestra ubicación en el cosmos.

Si eso no es cierto, todas las apuestas están canceladas.

La estructura del espacio-tiempo es desconocida.

Hay muchas teorías y variaciones en competencia sin un ganador claro. No existe una teoría que sea internamente consistente y que se ajuste a todos los datos de observación. Peor aún, algunas de las características clave de algunas teorías, por ejemplo, teorías de multiverso, ¡pueden no producir resultados de observación!

Hasta que esté disponible una teoría completa del espacio-tiempo, especular sobre qué, si algo existió antes del BB, es solo especulación. El BB fue un evento tan extremo que borró cualquier registro de lo que había antes. Entonces, lo que había antes tendría que deducirse de la teoría y no tenemos una teoría sólida.

También agregaría que no hay una razón sólida para que el universo se ajuste a nuestras intuiciones. Nuestra intuición es una capacidad evolucionada para lidiar con la vida en una superficie planetaria relativamente estable. La idea de que el universo proviene de la nada rompe este sentido de razonabilidad, pero, si lo piensas, también lo hacen la relatividad y la mecánica cuántica, y ambas tienen una base de evidencia muy sólida. No estoy argumentando que esto demuestra algo en particular sobre el universo real, solo que debes tomar tus intuiciones con una pizca de sal, incluida la “sensación” de que algo debe haber existido antes del BB. Deberíamos querer demostrar eso, no asumirlo. Ya se sabe que el universo es extraño y contradictorio. Cualquier razonamiento no basado en observaciones está en terreno inestable.

No puedo imaginar por qué alguien sugeriría algo diferente. Por un lado, para un universo confinado está el problema de la velocidad de escape … una vez que cualquier pieza de materia escapa de los bordes exteriores del universo para no ser jalada nuevamente hacia ninguna galaxia, entonces el universo pierde una parte de su materia. Luego, en el lapso de tiempo de muchos eones, el universo se disipará a una pequeña colección de materia, lo que habría sucedido hace mucho, mucho tiempo.

A menos que creas tontamente en la 4ta dimensión y que la materia pueda aparecer en nuestro espacio como de la nada, entonces ese modelo sería una condena segura para toda la existencia.

Veo el espacio como necesariamente infinito, con materia infinita dentro. La radiación de fondo en el espacio es una medida de la energía promedio que nos llega desde el espacio infinito en todas las direcciones.

Un cálculo muy interesante para tratar de hacer es una esfera de línea de visión. Esto sería similar en cierto modo a la esfera del universo observable, pero en este caso sería la distancia aproximada a lo largo del cosmos infinito, más allá del cual no se puede alcanzar ningún punto en línea recta sin chocar con algún objeto celeste. Claramente, sería una distancia extraordinaria, pero señala que las energías cósmicas que impregnan nuestro espacio, en su mayor parte, solo se originan en los objetos celestes dentro de esta esfera de línea de visión.

De lo que sabemos es que el universo tiene aproximadamente 13.7 años. Se desconoce el tamaño exacto del universo. Nuestro universo observable tiene un radio de aproximadamente 50 mil millones de años luz. El universo en general se estima al menos 100 veces más grande y posiblemente más. La forma exacta del universo es desconocida, podría ser infinita.

¿Es posible que el universo / multiverso sea infinito en espacio y tiempo? Este es el reino para el cual no se puede llegar a conclusiones (y tal vez nunca se pueda llegar a ellas). Nuestra civilización tiene la suerte de observar el universo cuando muchas galaxias aún están al alcance de nuestros telescopios. En muchos miles de millones de años a partir de ahora, debido a la expansión, nuestro universo se verá muy vacío. Los astrónomos en ese momento futuro podrían concluir que nuestra galaxia es lo único que existe en un vasto vacío.

¡Si mencionas a Dios es un signo típico de “no saber”!

En la cosmología científica real sabemos que nuestro universo se está expandiendo, suponemos un Big Bang al principio, pero todas las demás preguntas no tienen respuesta.

Una opinión y suposición muy privada es que quizás nuestro universo y todos los demás pensativos pueden caer a veces en un agujero negro y quizás a veces un nuevo Big Bang puede crear uno nuevo.
Pero esa es solo una idea real, quizás demasiado simple.

No veo ninguna relación entre tener un universo infinito y tener un comienzo del universo, podemos tener un principio y un universo infinito al mismo tiempo, esas ideas son consistentes.

Como otros señalaron, no sabemos si el universo es finito o no, y posiblemente nunca lo sabremos, porque probar directamente que algo es infinito es simplemente imposible en física.

También debe señalarse que el universo puede ser infinito y finito al mismo tiempo, y esto es lo que actualmente es más aceptado: estar en la tierra, donde sea que busque, nunca encontrará un final, pero si se muda a una dimensión diferente (hacia arriba espacio) puede ver que es solo una esfera finita, lo mismo podría ser para el universo.

No creo que haya ningún ‘marco’ en el Universo. Si tuviera que aparecer un nuevo marco de realidad, el antiguo marco tendría que desaparecer, pero no existe tal cosa como nada, si existiera, entonces no podría haber nada en absoluto, ni siquiera un potencial. Entonces, desde un punto de vista lógico, el universo no está evolucionando en rodajas o ‘marcos’, sino como un continuo continuo, espacio-tiempo.

Piénselo, si realmente hubiera “marcos”, rebanadas reales de realidad, cada nueva rebanada de realidad reemplazaría a la rebanada anterior de realidad, ¡mientras que la vieja realidad desaparece simultáneamente en la tierra de nunca jamás!

Nada se crea o destruye, eso parece tener sentido.

La evolución del universo, por lo tanto, debería ser totalmente fluida. Como no existen “interrupciones” en la existencia, se deduce que tampoco hay interrupciones en el tiempo, todo lo que existe ahora tiene y siempre existirá, excepto que evoluciona y cambia. Por supuesto, siempre existe esa pregunta persistente acerca de por qué su conciencia parece predispuesta a experimentar un “corte” dentro de este continuo, mientras que otras conciencias experimentan un “corte” diferente en el tiempo.

bueno, en realidad hay mucho debate sobre eso … básicamente debes recordar que la mecánica cuántica tiene estados … un estado del universo existe y otro no. Preguntar lo que no es universo no tiene ningún significado a menos que creas en una teoría, el multiverso es solo una de las muchas hipotesis que quieren explicar el universo, pero estamos muy lejos de ser una respuesta verdadera para negarla.

Así que siéntate en la teoría que te gusta, haz experimentos que nos hagan creer la teoría y luego explora más implicaciones, así es como funciona la ciencia.

Esta hipótesis puede ser cierta, pero debe considerar los descubrimientos realizados por el telescopio espacial Hubble: el universo se está expandiendo. Al expandir, quiero decir que el espacio-tiempo mismo se está moviendo desde un solo punto, el centro del Universo. Eso significa que no es probable que Spacetime haya sido infinito, y debería haber tenido un momento absoluto en el que comenzó a existir y extenderse.

Pero estoy de acuerdo con Rich; Podría ser una teoría legítima.

Sí, es posible que el universo / multiverso sea de extensión infinita y no tenga principio. Una cosa segura es que algo siempre ha existido para siempre desde la eternidad; es solo una cuestión de qué (tal vez un Dios creador sobrenatural inmaterial inteligente inmaterial no provocado Dios, o tal vez masa / energía en un estado y forma u otro, incluso como un campo de potencial cuántico u otro estado / forma exótico actualmente desconocido, o algo más hasta ahora ni siquiera imaginado, de hecho tal vez ni siquiera imaginable).

Sí, según el hinduismo, el universo se está expandiendo y contrayendo en oscilaciones que no tienen principio ni fin.

Simplemente aplicando el principio de inducción matemática en el espacio nos llevaría a la conclusión de que el espacio es infinito.

Que por cada enésimo punto en el espacio habría n + 1º punto, ¿de acuerdo?

La prueba de eso probablemente mantendría a 10.000 ángeles bailando sobre la cabeza de un alfiler, o escritores de tesis que seguirían por siglos.