Teniendo en cuenta que el universo se está expandiendo, ¿también se está expandiendo un palo de medición hecho de madera? ¿Por qué o por qué no?

Aquí está el problema. La elección de “materiales de varilla de medición” puede afectar cualquier medición de “velocidad de la luz” (el tamaño estándar se basa en la luz). Antes de que pudiéramos medir con suficiente cuidado para ver el problema, utilizamos un “artefacto de longitud” PtIr (o Invar, no recuerdo) como el estándar de longitud. Resultó que este artefacto se estaba volviendo secularmente más largo con el tiempo, por lo que parecía que la “velocidad de la luz” disminuía en aproximadamente 1 parte en 10 ^ 8 anualmente. Si el artefacto hubiera sido hecho de acero, se habría vuelto más corto, haciendo que pareciera que la velocidad de la luz aumentaba aproximadamente la misma cantidad. Si quieres saber más:

El interferómetro de escala de longitud NIST

Baste decir que una vez que cambiamos a “longitudes de onda de luz” o incluso “un valor constante establecido que define el medidor”, no vimos que la Tierra se hiciera más grande o más pequeña, ni ninguna otra sorpresa.

La expansión no afecta a ningún sistema vinculado. En esta época, el sistema límite más grande es el supercúmulo de Virgo, al que pertenece la galaxia Vía Láctea. Entonces, “la varilla de medición de madera puede o no cambiar de tamaño debido a la humedad, la temperatura y la edad / ataque químico, pero NO por la expansión universal en esta época.

Aunque el espacio se está expandiendo, en distancias pequeñas (como el tamaño del sistema solar) los efectos son bastante pequeños. Sobre la distancia de la luna a la Tierra, el espacio se expande a aproximadamente un milímetro por año.

Las fuerzas electromagnéticas normales que mantienen unidos a los átomos de los “objetos sólidos” como una regla pueden superar fácilmente la expansión. Para objetos más grandes como sistemas solares completos, la gravedad es más que capaz de superar la expansión.

Los efectos solo se notan en cosas enormes como las galaxias, donde la tasa de expansión total está en el rango de cientos de kilómetros por segundo.

No, porque se postula que el espacio se está expandiendo. No es que la materia en el espacio se esté expandiendo. En otras palabras: los enlaces moleculares son demasiado fuertes para verse afectados por la expansión del espacio.

La expansión del universo se aplica al espacio-tiempo mismo. Las estructuras unidas gravitacionalmente no se ven afectadas, y las estructuras unidas por fuerzas electromagnéticas ciertamente no lo son.

CADA CENTIMETRO CUBICO DE ESPACIO SE EXPANDE. (El nuevo espacio está surgiendo en todas partes.) No importa si ese cubo en particular está dentro de su vara de medir de madera, o a medio camino entre la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda.

Notamos que las galaxias están volando lejos de nosotros porque hay muchos centímetros cúbicos de espacio entre nosotros y las otras galaxias. Pero hay lamentablemente pocos centímetros cúbicos de espacio en esa pieza de madera, por lo que no observamos esa expansión porque es muy pequeña y muy lenta.

No, el palo se mantiene del mismo tamaño. Pero efectivamente existe una fuerza (n inmensamente pequeña) que empuja contra la atracción intermolecular, por lo que el palo es más grande (en una cantidad inconmensurablemente pequeña) de lo que sería sin expansión espacial, porque esta “fuerza” causa el espaciado de equilibrio entre las moléculas ser más grande (ídem) de lo que sería de otra manera. Pero de todos modos, está en equilibrio, no se está expandiendo. ¡El palo está atascado! 🙂

Creo que vivimos en un universo estático, así que creo que la expansión que presenciamos no es la expansión del espacio, sino las galaxias en sí mismas. Se están expandiendo desde una colisión como si una bala golpeara una manzana y las piezas de la manzana se están expandiendo desde esa colisión. La varilla de medición no se está expandiendo.