Aquí hay un gran malentendido de terminología.
El espacio como se usa comúnmente no está muy bien definido. A lo sumo es algo así como “Fuera de la atmósfera de la tierra”. En Física, cuando hablamos de la expansión del espacio, estamos hablando de las distancias cada vez mayores en la métrica del espacio-tiempo.
Un vacío no es nada. Probablemente te enseñaron eso en la escuela secundaria, pero no es cierto. El vacío ‘A’ ni siquiera tiene sentido. El estado de vacío de un campo cuántico es simplemente el estado de ese campo que tiene la energía más baja. Eso significa que el campo no tiene excitaciones (típicamente partículas), ¡pero el campo sigue ahí! Y ese campo incluso puede contener energía. El campo de Higgs, por ejemplo, tiene un vev (valor de expectativa de vacío) de 246 GeV / c ^ 2.
- ¿Cómo se puede disminuir el período de rotación de Venus?
- ¿Es posible que la materia oscura sea el efecto gravitacional de universos paralelos?
- ¿Alguna vez será posible viajar a planetas "cercanos" a la velocidad del sonido?
- ¿Qué tamaño tendría la estrella Trappist-1 de uno de los exoplanetas recién descubiertos que orbitan?
- ¿Por qué los agujeros negros no pueden detener su propia radiación de Hawking como la luz visible?
‘Nada’ no es un término físico. No sabemos qué es nada, si existe, si incluso puede existir. En todas partes de nuestro universo hay algo, ya sea CMBR, gravedad o simplemente efectos cuánticos.
El Big Bang es más una descripción poética (el nombre se usó originalmente para burlarse de la idea que representa hoy en día). No hubo explosión ni tampoco fue grande. Tampoco hubo explosión. Tampoco hay un centro, el Big Bang ocurrió en todas partes a la vez.
La materia existía mucho antes de que ese universo tuviera 1 segundo de antigüedad, pero era solo una cuestión que no reconocerías como tal. Si calientas hielo, obtienes agua: la estructura cristalina del hielo se rompe en el líquido que es agua. Si calientas agua, obtienes vapor de agua: las fuerzas que mantienen juntas las moléculas de agua se separan y obtienes un gas. Si calienta el gas aún más, obtiene un plasma: las partículas de agua se separan en protones, neutrones y electrones. Si calentaras todo eso aún más, incluso romperías esos protones y neutrones en quarks y gluones. Si bien tenemos una teoría que describe esas partículas (Quantum Chromo Dynamics), simplemente no podemos lograr esas circunstancias en un laboratorio, por lo que no tenemos experimentos para probar cómo se comportarían en esas circunstancias. Las temperaturas al comienzo del universo eran incluso más altas de lo que acabo de describir. No podemos recrear estas circunstancias en un laboratorio, ni podemos realmente mirar tan cerca del big bang. Todo lo que podemos hacer es extrapolar nuestras teorías y, hacer predicciones, tratar de falsificar la teoría.
No digo que la Relatividad general y la Física cuántica no sean raras, pero eso es simplemente porque los humanos no evolucionamos para hacer ninguna de esas cosas. Estamos hablando de circunstancias más allá de nuestra vida cotidiana que nuestro sentido común es inútil. Lo que es peor, en algún momento la interpretación de una teoría se vuelve vaga. ¿Se está expandiendo el espacio o los objetos se están alejando? Esencialmente no hace la diferencia. Pero si asumes que el espacio-tiempo forma un marco de nuestro universo, entonces obtienes acceso a toda una rama de las matemáticas que te permite predecir muchas cosas que en realidad resultan ser ciertas.
Al mismo tiempo, suponiendo que el espacio entre dos objetos aumenta con el tiempo, también explica naturalmente por qué los objetos distantes se alejan aún más rápido: el espacio entre A y B se hace más grande, pero también lo hace el espacio entre B y C. Por lo tanto, en el mismo período de tiempo, el espacio entre A y C crece más que el espacio entre A y B. Con esta interpretación simplemente necesita descubrir por qué el espacio se expande.
Si asume que los objetos se están alejando de nosotros, entonces los objetos que están muy lejos se alejan más rápido. Y eso significa que, a medida que los objetos se alejan, se aceleran. ¿Dónde está la fuerza que los acelera? ¿De dónde viene la energía requerida? La aceleración en comparación con un objeto en el otro extremo del universo tendría que ser enorme, ¿cómo es que no puedes medir la fuerza que causa esto?
Si los objetos simplemente se alejaran, entonces la luz que vemos desde ellos se desplazaría hacia el rojo, pero además de eso, vemos aún más desplazamiento hacia el rojo que se puede explicar al describir el espacio intermedio como en expansión.
Y hay muchos fenómenos que se pueden explicar fácilmente (¡y se predice su comportamiento!) Con la suposición de expandir el espacio. Quizás puedas encontrar un marco muy agradable y simple donde todo se mueva, me encantaría verlo. Pero a menos que realmente obtengamos un marco como ese, es mucho más fácil seguir trabajando con las teorías que tenemos ahora, que sabemos predecir los resultados correctos y que describen el universo como una construcción en expansión del espacio-tiempo.
