¿Cómo pueden los físicos saber lo que sucedió en el primer segundo después del Big Bang con tanta precisión, especialmente si sucedió hace miles de millones de años?

Los físicos no reclaman estos aspectos del comienzo del universo con alta precisión, pero sostienen estos conceptos como posibilidades como resultado de las observaciones del universo actual. Desde nuestra galaxia local hasta las imágenes de campo profundo del hubble, hemos podido comprender la evolución del universo hasta cierto punto, mediante la implementación de modelos específicos de evolución, es decir, gen. relatividad. Los físicos teóricos, con la ayuda de los datos recopilados hasta ahora, pueden extraer cierta cantidad de narrativas que pueden ayudar a desarrollar nuestra comprensión del universo actual y su futuro (desde el Big Bang hasta el Big Crunch). No puede estar seguro de lo que sucedió antes, durante o después del Big Bang, pero puede asociar sus hallazgos como una de las muchas posibilidades. Como ejemplo, el gen. La relatividad afirma que el tiempo y el universo tuvieron un comienzo, pero la teoría cuántica tiene postulados totalmente diferentes (que afirman que el Big Bang pudo haber sido solo otro evento en el espacio-tiempo) y uno de muchos. Las condiciones actuales del universo, como la orientación espacial de la distribución de la materia (galaxias), la tasa de expansión, se han invertido teóricamente (con un cierto ajuste a las leyes conocidas de la física) para comprender los eventos en el momento del Big Bang.

Perdón por la mala respuesta.

Debido a esto.

Este es el fondo cósmico de microondas. El fondo cósmico de microondas es la luz que se formó unos momentos después del Big Bang.

Al igual que las estrellas que vemos hoy se formaron hace millones de años y lo estamos viendo ahora porque los fotones que emitieron desde esa estrella tardaron millones de años en llegar a sus ojos, hay algunos fotones que se emitieron al comienzo del universo, en El momento del Big Bang (técnicamente hablando, unos momentos después del Big Bang). Y han estado viajando desde entonces solo para contactarnos ahora. Nuestros instrumentos súper sensibles pueden detectar esta luz de microondas y la imagen que ves arriba es lo que hubieras visto si tus ojos fueran súper sensibles y pudieran detectar microondas.

Mediante la ingeniería inversa de este patrón, observando muchas otras cosas antiguas como galaxias muy distantes, estrellas, supernovas, etc., y trabajando continuamente en un modelo que explica lo que sucedió después del Big Bang que es consistente con los datos que recopilamos de estas galaxias y super Novas, hemos podido predecir lo que podría haber sucedido en el primer segundo del Big Bang.

Nunca decimos que es 100% correcto. Nunca decimos que definitivamente sucedió.

Básicamente estoy de acuerdo con las otras tres respuestas. Pero déjame decirte un poco más. De hecho, en ciencia, no puedes decir que estás 100 por ciento seguro de lo que sucedió hace una hora, ¡por qué miles de millones de años! La forma en que funciona la ciencia es que hay datos de observación, uno trata de construir un modelo (en física, esto suele ser matemático) y luego ver si los datos se siguen constantemente del modelo. Un modelo que concuerda con un gran número de datos se convierte en una teoría. Luego, un consenso y confianza de que la teoría es correcta se acumula entre los científicos. Pero mañana puede surgir una teoría más lógica que explique más datos y reemplazaría o modificaría la vieja teoría. Este es el proceso científico. Como resultado de unos 500 años de progreso, estamos razonablemente seguros de muchas teorías de la ciencia, ¡pero nada está escrito en piedra! El orador describía el modelo actual del origen del universo (big bang e inflación) que muchos científicos creen, aunque no todos. Hay disputas todo el tiempo, lo que generalmente es saludable para la ciencia.

Sucedió hace un rato. Pero sabemos lo denso, masivo, caliente que era el universo. Intentamos insertar esos valores en ecuaciones y hacer predicciones. Luego, recreamos condiciones similares en LHC y vemos si nuestros modelos funcionan. Lo hacen, con una precisión molestamente alta.

El primer segundo? Nadie reclama mucha precisión allí. Lo que hay de precisión es porque hay muchas posibilidades. Una vez que haya eliminado lo imposible, lo que queda, por improbable que sea, debe ser el conjunto que incluye la verdad.

Sugiero leer Los primeros tres minutos para más información.

Esta es una hipótesis irracional. El Big Bang nunca tuvo lugar. Tengo mi propia idea de cómo se originó la materia, pero definitivamente no es el universo / naturaleza, que no tiene un punto de tiempo de su origen. La materia se originó accidentalmente del éter debido a su concentración accidental en algún lugar del universo.

Como sugiere otra respuesta, leer Los primeros tres minutos de Steven Weinberg es una muy buena manera de comprender cómo y por qué los científicos pueden hablar con tanta confianza sobre eventos tan remotos cuando ni siquiera pueden predecir el clima para los próximos 2 semanas. El libro ahora está desactualizado en muchos aspectos, pero aún transmite muchos conceptos que todavía son aplicables. Sería imposible discutir gran parte del tema aquí, pero señalaré solo un par de cosas básicas.

En primer lugar, los científicos trabajan en modelos, y cuando el modelo está bien establecido, es posible (no me atreveré a usar la expresión “directo”, se necesita mucho trabajo teórico) para determinar la evolución del modelo de acuerdo con Las leyes conocidas de la física. Esto no significa en absoluto que el modelo sea correcto, el correcto que realmente gobernó el nacimiento y las edades muy tempranas de nuestro universo, solo que, según el conocimiento actual, este es el modelo más sensible, y para eso podemos hacer predicciones al pasado. y futuro, en otras palabras a la evolución que debería tener. Bien puede ser (o es muy probable) que a medida que nuestro conocimiento mejore, el modelo actual será reemplazado por otros mejorados y las predicciones cambiarán. Es muy probable que esto no signifique que las predicciones actuales son totalmente erróneas, sino que están incompletas.

El otro punto que me gustaría mencionar es que, dado un modelo de este tipo, es mucho más fácil determinar cómo deben haber sido los primeros minutos que calcular los detalles de la evolución entre, digamos, 100 millones y 200 millones de años, incluso Si ese último intervalo de tiempo es mucho mayor que el anterior, tenemos una gran incertidumbre sobre lo que pudo haber sucedido precisamente en esos 100 millones de años. Durante los primeros “tres minutos” ocurrieron muchos cambios fundamentales y estos son deducibles del modelo, pero una vez que han surgido algunas configuraciones básicas de materia de energía, la evolución precisa que pueden tomar se vuelve mucho más impredecible. Aun así, podemos hacer conjeturas verdaderamente educadas porque tenemos el privilegio de conocer el resultado final, cómo es el universo después de los 13.800 millones de años de edad, por lo que al usarlo podemos adivinar bastante bien cómo debe haber sido su evolución.

De la misma manera, podemos predecir con precisión la eficiencia del combustible en dos automóviles de diferentes formas, la física. Solo el Big Bang es mucho más complicado e involucra muchos factores diferentes. No estoy seguro, pero me imagino que un patrón actual en curso en la expansión del universo se cuantificó y se reprodujo matemáticamente hacia atrás para descubrir cómo habría sido.