Si la tasa de expansión del universo fuera menor que la velocidad de la luz, ¿qué pasaría con los fotones cuando ‘golpeen’ el ‘límite’?

Hay una idea errónea aquí.

La expansión del universo se define utilizando un factor de escala [matemática] a (t) [/ matemática], definida de modo que [matemática] a (0) = 1 [/ matemática] las ecuaciones diferenciales que describen a (t) son las de Friedmann ecuaciones, derivadas de las ecuaciones de campo de Einstein que describen la relatividad general.

El factor de escala funciona de esta manera: los puntos en el espacio separados por [matemática] r [/ matemática] en [matemática] t = 0 [/ matemática] estarán separados por [matemática] a (t) r [/ matemática] en el momento [ matemáticas] t [/ matemáticas].

Entonces, ¿qué tan rápido se alejan estos puntos entre sí debido a la expansión del universo? La respuesta es [matemáticas] a ‘(t) r [/ matemáticas] donde [matemáticas]’ [/ matemáticas] denota la derivada del tiempo de a.

Espera … esto significa que la velocidad con la que los objetos se mueven uno con respecto al otro debido a la expansión del universo es proporcional a qué tan lejos están uno del otro. ¿No significa esto que los objetos separados por una distancia lo suficientemente grande entre sí se están separando más rápido que la velocidad de la luz?

Si, si lo hace.

Debido a la falta de cualquier curvatura intrínseca observada, se teoriza que el universo es infinito en extensión espacial. Esto significa que puede tener objetos que están tan separados; los fotones y otras radiaciones de un objeto no podrán alcanzar otro objeto.

Si el universo estuviera intrínsecamente curvado para que los objetos no pudieran estar tan separados, los fotones eventualmente alcanzarían su punto de origen si no fueran absorbidos por nada en el camino.

Nuestro universo es infinito teóricamente. Pero, si esta palabra va con perfección sobre la explicación del tamaño de este universo, eso es desconocido.

Y el universo se expande menos que la velocidad de la luz, por supuesto.

Ahora, en cualquier caso, si el universo tiene algún límite (incluso en la imaginación) y allí si algún fotón choca contra la pared y, en cualquier caso, si pudiéramos recibir el fotón reflejado (si es posible la reflexión) en nuestros ojos, podríamos poder Mide el tamaño del universo.

Pero la palabra “infinito” es un misterio en sí misma.

Hasta donde sabemos, no hay límite. El universo puede estar curvado en un equivalente de dimensiones superiores de la superficie de una esfera, que puede expandirse pero no tiene un límite. O simplemente puede continuar para siempre. Simplemente no lo sabemos. Pero no tenemos evidencia de ningún tipo de límite.

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