La metáfora de la lámina de goma en expansión para el universo en expansión está bien. Supongo que se refiere a un modelo donde una lámina de goma tiene puntos pintados para representar super cúmulos de galaxias y, a medida que la lámina se estira en ambas direcciones, X e Y, la distancia entre los puntos aumenta con el tiempo.
Las limitaciones de este modelo son:
- Es solo bidimensional en lugar de tridimensional como nuestro universo.
- Solo puede “modelar” la expansión DESPUÉS del instante T = 0 del Big Bang. No puede hacer que la lámina de goma se comprima infinitamente y aún así llenar todo el espacio de la forma en que lo hizo la singularidad del big bang.
- Hay un límite para cuánto puede estirar una lámina de goma, pero no hay límite para cuánto espacio puede expandirse.
- No puede hacer predicciones cuantitativas a partir de este modelo.
- Continúa tomando fuerza para expandir la hoja, mientras que el espacio continuaría expandiéndose por sí mismo.
- No modela fácilmente la expansión acelerada del espacio que resulta de la presencia de Energía Oscura en nuestro universo.
Según el artículo sobre la expansión métrica del espacio en Wikipedia:
- ¿Alguien puede dar una crítica constructiva / retroalimentación a este viejo pensamiento de mí?
- ¿Cómo descubrió Isaac Newton la gravedad? ¿Cómo cambió esto el mundo?
- ¿Podemos hacer un simulador de gravedad que nos permita experimentar varias veces la gravedad de la Tierra, como la que Vegeta entrena en DBZ?
- ¿Por qué las teorías cuánticas de la gravedad son actualmente no comprobables?
- ¿Cuáles son las hipótesis para la causa de la gravedad?
Otros modelos conceptuales de expansión.
La expansión del espacio a menudo se ilustra con modelos conceptuales que muestran solo el tamaño del espacio en un momento particular, dejando implícita la dimensión del tiempo.
En el “modelo de la hormiga sobre una cuerda de goma ” uno imagina una hormiga (idealizada como un punto) que se arrastra a una velocidad constante en una cuerda perfectamente elástica que se estira constantemente. Si estiramos la cuerda de acuerdo con el factor de escala ΛCDM y pensamos en la velocidad de la hormiga como la velocidad de la luz, entonces esta analogía es numéricamente precisa: la posición de la hormiga con el tiempo coincidirá con la ruta de la línea roja en el diagrama de incrustación anterior.
En el “modelo de lámina de goma”, uno reemplaza la cuerda con una lámina plana de goma bidimensional que se expande uniformemente en todas las direcciones. La adición de una segunda dimensión espacial aumenta la posibilidad de mostrar perturbaciones locales de la geometría espacial por curvatura local en la hoja.
En el “modelo de globo”, la lámina plana se reemplaza por un globo esférico que se infla desde un tamaño inicial de cero (que representa el big bang). Un globo tiene una curvatura gaussiana positiva mientras que las observaciones sugieren que el universo real es espacialmente plano, pero esta inconsistencia puede eliminarse haciendo que el globo sea muy grande para que sea localmente plano dentro de los límites de observación. Esta analogía es potencialmente confusa ya que sugiere erróneamente que el Big Bang tuvo lugar en el centro del globo. De hecho, los puntos fuera de la superficie del globo no tienen significado, incluso si fueron ocupados por el globo en un momento anterior.
En el “modelo de pan de pasas” se imagina una barra de pan de pasas que se expande en el horno. El pan (espacio) se expande como un todo, pero las pasas (objetos unidos gravitacionalmente) no se expanden; simplemente crecen más lejos el uno del otro.
Todos estos modelos tienen el problema conceptual de requerir una fuerza externa que actúe sobre el “espacio” en todo momento para expandirlo. A diferencia de la materia cosmológica real, las láminas de goma y las hogazas de pan se unen electromagnéticamente y no continuarán expandiéndose por sí solas después de un tirón inicial.
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Animación de un modelo de pan de pasas en expansión. A medida que el pan se dobla en ancho (profundidad y longitud), las distancias entre las pasas también se duplican.