¿La singularidad del Big Bang realmente tenía energía o calor infinitos?

Hay muchas personas más calificadas que yo para responder esto, pero mientras espera que intervengan, aquí hay algunos pensamientos.

Lo llamamos singularidad porque las ecuaciones físicas que utilizamos nos llevan a dividir por cero. ¿Es un número finito dividido por cero igual a infinito? Los matemáticos dicen que el valor de X / Y se aproxima al infinito cuando Y se acerca a cero, pero también dicen que la división por cero no está definida.

Del mismo modo, tratamos de adivinar las condiciones del big bang en el tiempo = cero a partir de nuestras ecuaciones físicas evaluadas en t = 0.000… 0001 (43 ceros).

Decimos que el espacio que podemos observar hoy (14 mil millones de años luz en todas las direcciones) era un espacio de volumen cero. Todo lo que podemos observar hoy fue “en” ese espacio. La definición de densidad, masa dividida por volumen, nos da un número finito dividido por cero. ¿Eso es infinito?

A esa densidad, la materia se convierte en energía (E = mc ^ 2). Incluso las fuerzas como la gravedad y el electromagnetismo (p. Ej., Luz, calor, etc.) se “juntan” en una sola fuerza. Por lo tanto, no es “caliente” o “brillante” en el sentido más estricto; Es enérgico.

Otra pregunta abierta es el universo más allá de nuestra vista. ¿El universo tiene “solo” 28 mil millones de años luz de diámetro? ¿Alguien en la galaxia más alejada (de nosotros) nos verá a la izquierda y nada a la derecha, colocando a la Vía Láctea en el centro del universo? Alerta de spoiler: no lo creemos. ¿Eran esas galaxias ahora más allá de nuestra vista parte de nuestra singularidad de volumen cero o era el universo más grande que cero incluso en el Big Bang?

Luego está la teoría de cuerdas, que habla de que la materia y la energía NO son infinitamente compresibles, por lo que el Big Bang no fue un volumen cero y no hay división por cero. Sé aún menos sobre teoría de cuerdas que sobre cosmología estándar, así que terminaré aquí.

Algo que puede estar confinado dentro de un espacio de menos de 10 ^ -35 m no puede tener energía o calor infinitos.

Y así es como definimos la singularidad de Big Bang.

Desde la perspectiva de esta definición, la singularidad del Big Bang no tenía una Energía infinita.

No. Una y otra vez, es solo un valor asintótico en un modelo, es una simplificación que no es válida en este caso (por ejemplo, todos los aspectos clave de la mecánica cuántica son ignorados). El mundo real no tiene infinitos ni singularidades.

No podemos “ver” todo el camino de regreso a la singularidad hipotética. Nuestra física actual simplemente se rompe: las reglas de la relatividad y la mecánica cuántica dan diferentes respuestas, y no podemos conciliarlas. No tenemos idea de si realmente existió alguna singularidad: varios teóricos tienen modelos que lo evitan. Sí, podemos “ver” atrás muy cerca de cuando la extrapolación indicaría que la singularidad podría haber sido. Pero, como regla general, la escena interesante es logarítmica: hay aproximadamente la misma cantidad de cosas nuevas en cada orden de magnitud. Entonces, si nos acercáramos a la hipotética singularidad, esperaría ver más cosas interesantes en todo el camino, lo que podría significar que no había ninguna singularidad en absoluto. Si hubo una singularidad, la física actual no nos permite decir nada al respecto.

La singularidad de bigbang era tener una masa casi infinita solamente, esta masa luego produjo la energía y el calor más tarde, pero originalmente era solo masa, sin calor ni energía.

Simplemente no lo sabemos. No apostaría por ello, ya que ambos violan la conservación de la energía, y dado que E = mc ^ 2, la conservación de la masa también.