¿Comenzó el universo con un Big Bang de una singularidad infinitamente pequeña e infinitamente densa o una gran extensión de algo ya infinitamente grande e infinitamente denso?

Usted quiere decir “infinitamente pequeño”, no “infinitamente pequeño”. Como esta pregunta se refiere a infinitos, debemos tener cuidado al nombrar los muy grandes y los muy pequeños correctamente.

Por cierto. Algo que es infinitesimalmente pequeño no es de tamaño cero.

El universo puede haber sido infinitamente grande muy cerca del comienzo. Era un lugar donde los puntos de VECINOS en el espacio estaban infinitamente lejos. Estas distancias infinitesimales se suman para hacer un universo mediblemente grande. Pero, el universo no tenía que contener una cantidad infinita de materia. Tenemos que tener cuidado con la palabra “universo” también. Solo podemos hablar sobre la parte que podemos ver o podríamos haber visto antes de que se expandiera más allá del horizonte de luz. La cantidad de materia dentro del horizonte de luz actual (aproximadamente 13.8 mil millones de años luz de radio) es definitivamente finita.

Por lo tanto, la densidad de la materia (masa por unidad de volumen) del universo observable es finita (es decir, no infinita). La densidad de materia poco después del comienzo del universo fue increíblemente grande. Tenga en cuenta que he evitado abordar el momento inicial del universo. Esto desafía cualquier descripción útil.

Ahora, si el resto del universo es similar a la parte dentro de nuestro horizonte de luz, entonces también tiene densidad de masa finita.

Podemos tener un universo con una cantidad infinita de masa dentro de un volumen infinito. ¡No hay problema! El infinito no es un número fijo. Los dos infinitos no son iguales. Numéricamente, la cantidad de materia es menor que el volumen.

Alternativamente, el universo es más grande que la parte que podemos ver pero de tamaño finito. Entonces, su masa total es finita.

Ambas, pero inherentes a la redacción de la pregunta, es cierta confusión sobre lo que se entiende.

Primero considere la Tierra. La Tierra tiene un borde, un horizonte que no podemos ver. Por supuesto, la Tierra se extiende más allá del horizonte. Esto es análogo al Universo que tiene 2 horizontes, y del mismo modo se supone que el Universo existe mucho más allá, si no infinitamente, más allá de esos horizontes.

Cuando hablamos del universo que comienza como un “punto”, solo estamos hablando de esa parte del universo que está en nuestro cono de luz pasado, es decir, que se extiende hasta nuestro propio horizonte de partículas. Considerando el universo en su totalidad, entonces era y se cree que es infinito.

Me gusta pensar que el universo primitivo es una singularidad, que está lleno de átomos muy grandes. Piense que tiene un átomo en una mano y un agujero negro en la otra. El átomo es más grande que la singularidad.

Luego pones el átomo dentro del agujero negro.

Estos átomos se están reduciendo, como si cada uno de ellos fuera aplastado por la gravedad dentro de una singularidad.

Como todos los átomos se están volviendo más pequeños, el espacio parece estar expandiéndose. Pero todavía es una singularidad. Es todo, y siempre lo ha sido todo, y pensar que alguna vez fue pequeño está mal.

Esta imagen algo original del universo es mi forma alternativa de explicar la inflación. Es tan válido como la explicación más conocida de masa de galletas.

Hay un giro aquí. Estoy diciendo que todo sigue siendo una singularidad, mientras que al mismo tiempo obviamente sabemos que no lo es.

Piense en un fotón que viaja a la velocidad de la luz. Para ese fotón, el universo es infinitamente corto, en la dirección de desplazamiento de los fotones. Literalmente se percibe a sí mismo como tocar “ambos lados del universo” simultáneamente.

El tamaño del universo depende de nuestra velocidad.

Esta es la teoría de Einsteins sobre la contracción de la longitud, y se ha verificado indirectamente a través de experimentos.

Creo que el tamaño del universo depende de nuestra velocidad en la dimensión del tiempo.

Ninguno. Imagina, como muchos lo han hecho, que el universo surgió de la nada absoluta. Además, si creemos que la Naturaleza aborrece la nada (como hace un vacío), entonces podemos imaginar una situación en la que podemos representar esta nada como cero, un equilibrio entre los valores más y menos. Sostengo que esta es la realidad, pero aún no conozco el mecanismo, si es que existe, por el cual la dualidad se manifiesta. Aunque el mecanismo es desconocido, seguramente debe continuar expandiéndose (inflando) a medida que la nada se convierte en un universo de dos partes (más y menos), completo con espacio-tiempo, materia, energía y radiación. Aunque no me gusta, es posible que el mecanismo sea observable exotérmicamente como el CMBR, no el eco de una bola de fuego primordial sino los dolores de parto del nuevo universo dual.

De hecho, es posible que nuestro universo conocido con sus miles de millones de galaxias provenga de un objeto más pequeño que un núcleo o incluso infinitamente pequeño. Las partículas fueron creadas por fluctuación cuántica. ¡La energía gravitacional es negativa y puede compensar la energía de masa de las partículas creadas, de modo que la energía total es cero antes y después como el vacío! Los otros parches extremadamente pequeños presumiblemente dieron lugar a otros universos. Entonces, la suma total puede ser infinitamente grande, pero no nuestro universo conocido.

Depende de si el universo es o no infinito. Si es infinito, entonces era infinito en ese entonces.

¿Es el universo finito o infinito?

Esta respuesta no está terminada.

Después de tener un momento para disfrutar de la respuesta de Richard Gerst, tómate otro momento para disfrutar esto también:

Espero que esto haya ayudado un poco. Que tengas un día infinitamente genial.

La respuesta depende de la teoría cosmológica que prefieras. Según el modelo estándar, el Big Bang era infinitamente pequeño y denso. Bajo la teoría M, el Big Bang tenía un tamaño mínimo de una longitud de Planck.

Hola. He realizado algunos trabajos relacionados con la discusión actual y la respuesta que he publicado en un artículo titulado “Entropía cosmológica y búsqueda de la génesis del tiempo”. Puede echar un vistazo a todo el documento en el siguiente enlace. Allí he mostrado cómo ocurre el Big Bang. ¿Qué pasó antes del Big Bang? En la última sección del documento, ¿puedes saber cuál era ese denso estado del universo? Puedes sentirte bastante interesante.

Revista de avances en física

No puedo creer que el universo fuera una singularidad. Simplemente no entiendo cómo 750,000,000,000 galaxias podrían estar en un punto. Por supuesto, tuvo un comienzo instantáneo, como un incendio, pero su combustible debe haber estado allí desde antes, desde universos anteriores …