Si el universo está creciendo, ¿por qué los científicos dicen que sería imposible escribir el googolplex en el universo debido a que es tan grande?

Un Googolplex es [matemática] 10 ^ {10 ^ {10 ^ {2}}} [/ matemática]. En el programa científico PBS Cosmos: A Personal Voyage , Episodio 9: “Las vidas de las estrellas”, el famoso astrónomo Carl Sagan afirmó que sería físicamente imposible escribir los dígitos de un Googolplex, ya que para hacerlo se necesitaría más espacio que está disponible en el universo conocido. La idea es así.

Se cree que el volumen de Planck es la unidad de espacio más pequeña (eso es discutible, pero “está bien”) y el volumen de Planck es la longitud de Planck en cubos. Sagan afirmó que si pudiera “escribir” un dígito en un solo volumen de Planck, no hay suficientes volúmenes de Planck en el universo observable para escribir todos los dígitos de un Googolplex. Todo eso es discutible, por supuesto, pero lo que no es discutible son las matemáticas.

El volumen de Planck es aproximadamente [matemático] 4 \ por 10 ^ {- 105} [/ matemático] metros cúbicos. El diámetro del universo Observable se estima en 93 mil millones de años luz y un año luz es de aproximadamente [matemáticas] 9,46 \ veces 10 ^ {15} [/ matemáticas] metros. Haciendo lo habitual [matemática] V = \ frac {4} {3} \ pi R ^ {3} [/ matemática] obtenemos un volumen de [matemática] 3.5 \ veces 10 ^ {80} [/ matemática] metros cúbicos. Dividiendo que por el volumen de Planck obtenemos aproximadamente [math] 10 ^ {185} [/ math] volúmenes de Planck.

Eso es mucho, pero es menos que un Googol al cuadrado, por lo que es un grano en el culo de un Googolplex. También debo señalar que los teóricos de los números han encontrado muchos números aún mayores en el curso de la construcción de modelos matemáticos y pruebas. Ver grandes números.

Incluso el número de Graham, el número con nombre más grande (hasta ahora) es un número entero finito. Todo lo cual debería ser una lección saludable para las personas que insisten en [matemáticas] \ infty [/ matemáticas] es una respuesta sensata a las ecuaciones sobre los sistemas físicos. (Sólo digo…)

La cita real se refería al universo “observable”. Todavía hay mucha controversia sobre si el Universo es infinito, y si lo es, puede contener un número de partículas elementales al cuadrado de googleplex, y aún así considerarse vacío. Así de grande es el infinito.

Sin embargo, en el universo “observable”, tenemos una esfera definida de aproximadamente 50 mil millones de años luz. Sabemos qué tan grande es y cuánto espacio ocupa un googleplex de las partículas más pequeñas con volumen real, y el universo observable no tiene suficiente espacio para contener un googleplex (10 a la potencia de google) de partículas. Realmente fue un ejemplo del poder de la imaginación humana, podemos ir más allá de las limitaciones físicas en nuestros pensamientos, podemos pensar en un número que es tan grande que no tiene un significado físico real (aunque los números tienen muchos otros usos además de CONTAR cosas), incluso podemos intentar concebir el infinito. Si el universo no es infinito, entonces hay un número que es mayor que lo que se necesita para describir el universo. Como una ocurrencia tardía, si el Universo no es infinito, pero está creciendo, habrá un “día” cuando se haya expandido lo suficiente como para ser lo suficientemente voluminoso como para contener un googleplex de partículas (incluso si no lo es, el universo es prácticamente TODO vacío). Pero no parece que estemos cerca de ese punto.

Olvidé dónde leí esto, pero escuché que explicaba que no hay suficientes volúmenes de Planck de tamaño de longitud en el universo para corresponder con el número de dígitos en googolplex, por lo que sería no solo práctico sino también teóricamente imposible escribir fuera googolplex.

Sin leer las otras respuestas, digo que un googolplex es, con mucho, un número mayor que cuántos átomos hay en el universo o incluso cualquier partícula. Sin embargo, si presumes que existen universos infinitos, entonces un googolplex no es nada.

De hecho, dicen que si tomaras toda la materia del universo y la convirtieras en tinta, no habría suficiente tinta para escribir todos los ceros que necesitarías para escribir el googolplex.

No estamos totalmente seguros de qué tan grande se expandirá el universo o qué tan pequeña tecnología eventualmente nos permitirá escribir, fue solo la forma de Carl Sagans de explicar un gran número.

De cualquier manera, si queremos probarlo, probablemente no habrá suficiente tiempo o cosas para escribirlo.

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