¿Son el espacio y el tiempo realmente infinitos?

Pregunta respondida: ¿Son el espacio y el tiempo realmente infinitos?

La respuesta corta de mi laico ( es decir, solo especulación ociosa):

• Espacio – como en el espacio “vacío” de dougS es infinito. El Universo en sí mismo puede ser infinito en el tiempo ( es decir, siempre existió, y siempre lo será (no “big bang” en mi BS)), [matemáticas] ^ {[1]} [/ matemáticas] pero como una cantidad finita de masa / energía, dentro de una extensión espacial enorme ( finita pero ilimitada ). [matemáticas] ^ {[2]} [/ matemáticas]
• El tiempo no es ni una “cosa” ni una “propiedad”, y no existe fuera de la mente humana ( “Tiempo” en física se define por su medición : el tiempo ( duración) es lo que un reloj lee). [matemáticas] ^ {[3]} [/ matemáticas] La cuarta “dimensión del tiempo” existe solo en el espacio – tiempo de Minkowski , no tiene realidad física .

Mi respuesta más larga a esta (también) pregunta a menudo repetida depende en gran medida de dos cosas (¡y algo más!):

• Primero , las suposiciones hechas sobre cómo el Universo “llegó a ser”.
• En segundo lugar , las definiciones utilizadas para “tiempo” y para “espacio” (y las versiones de Doug Snell (ver su respuesta) son tan buenos como cualquiera).

Abundan las especulaciones, que van desde lo absurdo hasta lo sublime, con los profesionales de la “cosmología moderna de precisión” que luchan ferozmente para defender sus respectivas opiniones (y posiciones de celebridades). Pero nadie lo sabe realmente.

Con los supuestos del modelo más popular actualmente ( Materia oscura Lambda-Cold), el “tamaño” del Universo está determinado por qué tan lejos en el espacio encontramos la “superficie virtual” llamada Última superficie de dispersión ( es decir, el origen hipotético del fondo cósmico de microondas ). Del artículo de Wikipedia ΛCDM:

El modelo incluye un evento de origen único , el “Big Bang”, que no fue una explosión, sino la aparición abrupta de la expansión del espacio-tiempo que contiene radiación a temperaturas de alrededor de 10 [matemáticas] ^ {15} [/ matemáticas] K. Esto fue inmediatamente (dentro de 10 [matemáticas] ^ {- 29} [/ matemáticas] segundos) seguido de una expansión exponencial del espacio por un multiplicador de escala de 10 [matemáticas] ^ {27} [/ matemáticas] o más, conocido como cósmico inflación. El universo primitivo permaneció caliente (por encima de 10,000 K) durante varios cientos de miles de años, un estado que es detectable como un fondo de microondas cósmico residual, o CMB, una radiación de muy baja energía que emana de todas las partes del cielo.

Se agregaron cursivas en negrita para enfatizar. Más allá de esta “superficie esférica de CBM”, que llenó de luz al joven Universo unos 378 000 años después de la explosión propiamente dicha, es difícil imaginar cómo podría existir algo (además de algunos restos de neutrinos). Si el modelo ΛCDM es correcto, eso es …

De acuerdo con Wikipedia ( Universo observable), el radio de esta “esfera virtual”, es decir, la distancia al CMB, no es inferior a 46.500 millones de años luz (!), A pesar de que los fotones de este temprano evento de iluminación solo han estado viajando por el espacio durante ≈ 13.800 millones de años (la “edad” estimada del Universo) … se dice que esto se debe a las diferencias entre los recorridos en paralelo y las distancias adecuadas (ver también Conceptos erróneos sobre el tamaño del universo).

El documento de inflación de Alan Guth (1980), el primero de numerosas hipótesis inflacionarias siguientes y competidoras, sugiere que el Universo incipiente se expandió por un factor de “al menos 10 [matemáticas] ^ {27} [/ matemáticas]” en el momento en que tuvo un radio estimado de 10 [matemáticas] ^ {- 26} [/ matemáticas] m (a la edad extremadamente tierna de 10 [matemáticas] ^ {- 35} [/ matemáticas] segundos), un “evento de expansión” de una duración extremadamente corta : ≈ 10 [matemáticas] ^ {- 32} [/ matemáticas] segundos …

Entonces, en menos de un parpadeo (!), El volumen del Universo se expandió de prácticamente nada a aproximadamente el tamaño de una toronja o una bola de boliche, luego, después de la breve “inflación”, que expandió el Universo uniformemente hacia afuera en lo no físico velocidad de 5 × 10 [matemáticas] ^ {23} [/ matemáticas] veces más rápido que la luz (!), el Universo reanudó abruptamente su tasa de expansión “normal” (de vuelta a la velocidad de la luz) …

Aquí hay un gráfico log-log de esta “expansión del universo”, suponiendo que el volumen y toda la masa / energía dentro de [matemáticas] ^ {[4]} [/ matemáticas] se expande (y se enfría) a medida que la luz viaja hacia afuera desde “la explosión ”(Tenga en cuenta que con o sin“ inflación ”su radio sale del mismo tamaño, dar / tomar ≈ 15 cm (!)).

No es de extrañar, entonces, que la “inflación” haya perdido la mayor parte de su atractivo, después de los primeros años de entusiasmo inflado. Paul Steinhardt , uno de sus primeros defensores, ha saltado del barco (ver Scientific American : Cosmic Inflation Theory Faces Challenge), y mi físico teórico favorito, Sabine Hossenfelder, tiene esto que decir: ¿Es el universo inflacionario una teoría científica? Ya no.

En pocas palabras: Nosotros (la ciencia) no tenemos idea de lo que podría estar pasando. Las ideas del “gran estallido” son absurdamente absurdas, pero aquellos que han invertido toda una vida en una carrera académica sobre los cimientos del “estallido” podrían tratar a cualquiera que se atreva a pronunciar tales pensamientos sacrílegos con considerable desprecio.

Como Max Planck dijo tan sabiamente una vez: “La ciencia avanza un funeral a la vez” (también visto como “La verdad nunca triunfa, sus oponentes simplemente se extinguen” ).

Vea también estas preguntas de Quora:

• ¿El espacio es realmente infinito?
• ¿Es nuestro universo finito o infinito?
• ¿Puede el tiempo ser infinito y el espacio finito?
• Si el universo es infinito, ¿sería un hecho que también contiene una cantidad infinita de materia?
• ¿El universo era infinito en el espacio y el tiempo en el momento del Big Bang? Si no, ¿cuándo se volvió infinito?

Notas al pie

[1] BS = Sistema de creencias.

[2] El universo “en forma de toro”, sugerido por el cosmólogo del MIT Max Tegmark (“Mad Max”) tiene mucho sentido, ya que es finito pero ilimitado – El artículo de Wikipedia Donut Theory of the Universe dice:

El análisis de Max Tegmark , Angélica de Oliveira-Costa y Andrew JS Hamilton de la Universidad de Colorado proporcionó nuevas pruebas que respaldan un universo en forma de toro.

Vea también mi respuesta a la pregunta de Quora ¿ Es probable que el universo tenga forma de toro?

[3] Para obtener detalles sobre este concepto evasivo que llamamos “tiempo”, consulte la excelente colección de ensayos de JCN Smith : Tiempo: ilusión y realidad.

[4] Según el astrónomo Jagadheep D. Pandian en astro.cornell.edu , una estimación de la masa del universo ≈ 3 × 10 [matemática] ^ {52} [/ matemática] kg (la estimación de Wikipedia es ≈ 3.33 veces mayor: 10 [matemáticas] ^ {53} [/ matemáticas] kg).

Big Bang es simplemente una proyección de datos observables. Puede que no sea precisamente lo que sucedió. Es muy probable que el universo se esté expandiendo y contrayendo interminablemente como una oscilación. Hay un período finito que puede asignarse a este comportamiento “oscilatorio” del universo. Esto ha sido postulado en la cosmología hindú. SeeYuga en Wikipedia.

Este ciclo significa que el universo podría expandirse hasta alcanzar una inercia cercana a cero y luego contraerse nuevamente a una condición de inercia infinita. La “oscilación” de la inercia infinita aparecerá como el Big Bang. La expansión del universo a una condición de inercia cercana a cero significaría que toda la masa en el universo se reduce a radiación electromagnética.

El espacio y el tiempo parecen variar en sus características con la inercia de objetos y partículas. Por lo tanto, debemos considerar el espacio y el tiempo de los objetos y partículas en términos de su inercia.

Las formas primarias de inercia son frecuencia (para una onda) y masa (para una partícula).

En la forma de inercia de frecuencia de onda, el espacio inercial está definido por la longitud de onda, y el tiempo de inercia está definido por el período de la onda.

A medida que disminuye la frecuencia, el espacio inercial se expande, y también lo hace el tiempo. A la frecuencia límite de cero, la inercia también se acerca a cero. El espacio actúa como el fondo ilimitado del Cosmos, contra el cual se pueden ver extensiones finitas de ondas y partículas. El tiempo también actúa como el fondo ilimitado contra el cual se pueden ver las duraciones finitas de ondas y partículas.

El trasfondo del Cosmos se caracteriza por una extensión ilimitada de espacio y tiempo. Este fondo no ofrece inercia ni resistencia al cambio.

En la forma de inercia de la masa de partículas, el espacio inercial está definido por la forma, y ​​el tiempo de inercia está definido por la duración de la partícula.

A medida que aumenta la masa, el espacio inercial se contrae, y también el tiempo. Al valor límite de la masa infinita, la inercia también se vuelve infinita. El espacio se reduce a una ubicación puntual contra el fondo del Cosmos. El tiempo se reduce a un estado completamente duradero en un contexto que permite cualquier cambio.

El contenido del Cosmos está compuesto de ondas y partículas de diferentes grados y duraciones. Ofrece inercia o resistencia al cambio en varios grados.
.

P de MMW: “ ¿Son realmente infinitos el espacio y el tiempo? ”

El estudiante o profesional de ciencias del astrocosmos reflexiona sobre la misma pregunta. Hay considerable literatura escrita y especulación *.

¿Es el espacio o el tiempo finito o infinito? Esto ayudará a eliminar algo de la confusión acerca de: 1 espacio, 2 tiempos y 3 espacios tiempo.

La forma en que definimos espacio, tiempo o espacio-tiempo indica las propiedades.

El espacio-tiempo es un invento mental, punto. Su objetivo es ayudar a comprender y explicar la física del fenómeno. El espacio y el tiempo en el espacio-tiempo están ligados a la luz:

A través de la luz, el espacio se mide a medida que se mide el tiempo.

Espacio : el espacio es simplemente espacio existente antes y durante y después de que está ocupado por materia bariónica. El espacio es infinito cuando sin límites. Los límites y las coordenadas ayudan a definir el espacio en proximidad. El espacio que existía antes de la materia bariónica que lo ocupa, existe hoy y existe infinitamente.

El concepto sobre espacio infinito puede parecer difícil de explicar o conceptualizar, ya que tendemos a pensar en términos de descripciones “definitivas” y “cantidades finitas”; cuantificar algo que es infinito parece paradójico.

Sin embargo, el espacio vacío, el espacio, existe como ‘nada’. Se puede intentar cuantificar el espacio infinito existente definiendo el espacio entre, dentro o fuera de las coordenadas. Sin embargo, cualquier espacio bien definido es simplemente una porción de un espacio infinito que existe permanentemente. La permanencia del espacio infinito es nuevamente una contradicción en la definición; ¿Pero es?

El espacio es infinito a menos que se defina lo contrario como un espacio finito en proximidad de coordenadas bien definidas.

Time- Time es una medida (concepto) desarrollada y definida para ayudar en lo definitivo. Por definición, está definido, y por definición medimos el tiempo para que tenga una duración definida; y medir a través de la luz en el vasto espacio, el espacio exterior y correlacionar la luz con el tiempo (duración del camino de la luz). “El tiempo t es un orden numérico de cambio en un espacio 4D” http://www.gsjournal.net/old/sor …

El tiempo o los límites en el espacio, nos ayuda a definir, comprender y explicar.

Sin embargo, el tiempo cuestionado en esta pregunta continúa con o sin ser mantenido por alguien; y por tal definición el tiempo es infinito. Requiere que alguien haga una medición del tiempo dentro del tiempo infinito (continuo), sin embargo, el tiempo no depende de nadie, el tiempo ergo es infinito.

El tiempo definido (existencialmente) como infinito continúa independientemente. Ejemplos: primero: un hombre mantiene el tiempo en el campanario hasta que pasa, pero el tiempo continúa independientemente de que el hombre lo reconozca. 2do 4.500 millones de años atrás, nadie mantenía el tiempo, sin embargo, el tiempo pasó y la humanidad evolucionó aquí en la tierra y ahora somos conscientes del tiempo, ahora y de una historia y de hace 4.500 millones de años; y tal vez dentro de 4.5 mil millones de años, el tiempo continuará sin que nadie mida el tiempo; El tiempo es infinito.

El tiempo continúa y no espera a nadie ni a nada. Parece infinito, ya que la Conservación de la Energía dicta que la Energía existirá internamente, al igual que el tiempo correspondiente, ya que el tiempo sería infinito (eterno).

Como el espacio y el tiempo poco definidos son infinitos, tanto el espacio como el tiempo pueden estar bien definidos y ser finitos.

douG

árbitro:

Fundamento de la teoría Ξ

* [1606.07975] Ahora, y el flujo del tiempo

Hablando personalmente: suponga que puede viajar a cualquier múltiplo de la velocidad de la luz que desee. Creo, pero no “sé” que si viajaste a la galaxia más lejana que podemos detectar, podrías continuar. Podrías ver cosas que no podemos ver desde aquí.

Cada vez que desarrollamos tecnología mejorada para profundizar en el espacio, encontramos más. Concluyo tentativamente que el universo es infinito. No tenemos ningún método para determinar qué hay ahí fuera.

También sospecho que el tiempo nunca cesará. Es infinito

Re: Lo que sucederá en un tiempo infinito a partir de ahora.

Esa no es una pregunta viable. Infinito significa sin límite o sin fin. No importa qué punto en el futuro tome como punto de referencia, en teoría, hay más tiempo después de eso. Eso es como: ¿Cuál es el mayor número posible? Escoger y numerar. Luego lo multiplicaré por diez, multiplicaré tu número por sí mismo. Si eliges cualquier número X, puedo decir X a la potencia de X.

Infinito puede ser un concepto difícil de manejar.

Seguir tus palabras y presumir que podría haber un fin de los tiempos: ¿Qué pasará y el fin de los tiempos? No tenemos el conocimiento suficiente para hacer conjeturas viables.

En cuanto al final del espacio, suponiendo un límite finito, algunos han postulado que cuando llegues al final del universo te encontrarás de regreso al otro lado, hacia tu punto de partida. Sin hacer ningún giro.

La relatividad especial nos mostró que el tiempo es una ilusión. Es creado por nuestra conciencia cada vez que somos conscientes.

En ese sentido, la historia es solo abstracta, y no tiene sentido antes de t = 0 (alrededor del tiempo del Big Bang), ya que ese fue el comienzo de todo cambio en el universo.

Las predicciones futuras también son abstractas y no tienen sentido después de la muerte por calor del universo, porque ese será el final de todo cambio.

¿Infinito?

Infinito es una expresión humana, que generalmente significa mucho más de lo que se puede percibir.

El universo es infinito, porque nadie ha visto su borde, por lo que debe ser infinito, hasta que alguien vea el borde. Y hasta que alguien vea su borde, permanece infinito.

La misma premisa se aplica al tiempo, hasta que se ejecute hasta cierto punto, permanece infinito.

Ummm.
La teoría del Big Bang y el fondo cósmico de microondas juntos dicen que el universo tuvo un comienzo. Entonces, para este universo, el tiempo no es infinito ni el espacio.

Pero si hay muchos universos fuera, entonces el tiempo y el espacio se vuelven locales y su pregunta queda sin respuesta.

El espacio podría ser infinito, pero el tiempo es solo una ilusión.

Se trajo el concepto de tiempo para describir los cambios en un evento / eventos.

Mira esto :