Teorii despre "nasterea" Universului

[123]

Analogia cu balonul 2D ne ofera o imagine despre cum merg lucrurile in Universul nostru, dar mi se pare totusi incompleta. Balonul, desi este 2D, se umfla (sau se extinde) avand ca "suport" o a treia dimensiune spatiala. Daca ducem analogia pana la capat ar trebui sa acceptam ideea ca Universul nostru tridimensional se dilata intr-o a patra dimensiune care, desi e logic sa existe conform analogiei, este nedetectabila din "zona" 3D. Eu cred ca aici e problema: analogia, pentru a fi completa, impune existenta unei a patra dimensiuni spatiale care NU este detectabila din punct de vedere fizic.

Mie mi se pare evident ca desi aceasta ipotetica dimensiune nu poate fi observata (deci nu "exista" pentru fizica) influenteaza fundamental Universul.

[Adi]

Mult mai simplu si logic este sa-ti imaginezi universul asa cum este, adica in 3d. daca este mai complicat sau nu, sa-ti imaginezi extinctia universului, respectiv indepartarea galaxiilor in toate directiile, asta nu justifica mutarea discutiilor dintr-un spatiu logic, firesc si real cu 3d, intr-un spatiu 2d in care ar putea trai eventual gandacii.

E libertatea ta sa vezi ce analogie vrei. Daca vrei sa vezi univers 3D, ti-am zis, trebuie sa ti-l imaginezi curb, adica ca mergi drept inainte si revii de unde ai plecat. Si e imposibil sa iti imaginezi asta in 3D.

Dorinta aceasta de a soca opinia publica cu teorii bizare, in ideia, ca sa vezi draga doamne cine santem noi si ce fel gandim, este exagerata.

Da, oamenii de stiinta nu au dorinta asta.

Ca sa te intorci in timp si sa expui evolutia universului dupa BB, in fractiuni de secunda, si sa spui ca toata energia universului incapea intr-un volum cat o particula elementara, frizeaza ridicolul, aceasta teorie se incadreaza foarte bine la capitolul SF.

Aici te inseli. Teoria Big Bang-ului a fost confirmata cand a fost descoperita radiatia cosmica de fond in anii 1950 si intre timp s-au acumulat noi date care sunt exact cum le prezice teoria Big Bangului. Acum chiar stim precis varsta Universului: 13.7 +-0.2 miliarde de ani. Stim exact spectrul radiatiei cosmice de fond, s-a descoperit ca are fluctuatiii si unde e mai calda s-au creat galaxii si unde e mai rece s-a creat spatiu cosmic, a venit si teoria inflatiei care e cizelat teoria Big Bangului. Nu e SF, e stiinta, adica nu doar ipoteza, ci ipoteza modelitata matematic si ale carei predictii sunt confirmate de experimente precise.

Nu e vorba de volum in sensul din viata de zi cu zi. Universul era foarte mic, iar nu ca Universul avea volum mic. Adica daca ai renuntat la analogia 2D, atunci sa nu vezi universul ca un balon mic ci volum mic inautru.

Expansiunea universului observabil poate foarte bine sa fie o etapa din viata de nedeterminat, a universului. Daca intr-o parte (universul observabil) se dilata, este mai firesc sa cred ca o alta parte a universului care nu este observabila (din neputinta oamenilor de a sti si vedea totul), sa se contracte.

Da, e posibil, zice cineva ca nu e? Doar ca aceasta ipoteza nu a fost inca confirmata experimental. Asa ca pana atunci, presupunem ca intregul Univers se extinde. Ideea de baza din stiinta este ca legile fizicii din sistemul nostru solar se aplica la intregul Univers. Desigur, poate ca nu sunt corecte. Dar pana acum nici un fapt experimental nu a contrazis asta. Si pana cand nu va contrazice, nu avem de ce sa credem altfel.

[Virgil]

Oricum Soarele va disparea (si cu el viata pe Pamant) cu mult inainte ca omenirea sa poata afla daca universul este pulsator sau nu.

[cris]

Hai sa privim realitatea in ansamblul ei.In timp ce universul se dilata au aparut n puncte de contractie(gaurile negre).La un moment dat universul va fi format doar din gauri negre care se imprastie in toate directiile.Logica ne spune ca trebuie sa se intimple ceva cu acestea.Poate ca fuzioneaza mai multe ajungand la o masa critica si urmeaza un nou BB.

[Adi]

Oricum Soarele va disparea (si cu el viata pe Pamant) cu mult inainte ca omenirea sa poata afla daca universul este pulsator sau nu.

E foarte probabil sa te inseli. Acum 400 de ani omenirea credea ca Universul este format dintr-o sfera cu puncte luminoase care se roteste in jurul Pamantului. De atunci stiinta a luat forma moderna si a evoluat atat de mult si ne-a spus atat de multe despre Univers. Si tu zici ca in 5 miliarde de ani omenirea nu va afla daca e pulsator sau nu? Va afla in doua sute de ani maxim, poate chiar in 20 de ani, daramite in 5 miliarde ...

[Adi]

Hai sa privim realitatea in ansamblul ei.In timp ce universul se dilata au aparut n puncte de contractie(gaurile negre).La un moment dat universul va fi format doar din gauri negre care se imprastie in toate directiile.Logica ne spune ca trebuie sa se intimple ceva cu acestea.Poate ca fuzioneaza mai multe ajungand la o masa critica si urmeaza un nou BB.

Gaurile negre nu contracta spatiul timpul, ci doar il curbeaza, nu?

[cris]

Pai viteza de curgere a timpului nu e invers  proportionala cu gravitatia?

[Adi]

Pai viteza de curgere a timpului nu e invers  proportionala cu gravitatia?

Ba da. Dar nu vad ce legatura are cu ipotetica contractie a spatiului. Intai vorbim de spatiu si nu de timp. In al doilea rand, langa gauri negre timpul curge tot inainte, mai lent, e drept, dar tot inainte. Poti aduce clarificari la ce te referi?

Mersi mult.

[cris]

De acord.Chiar daca expansiunea s-ar inversa eu cred ca timpul tot inainte va merge fiinca e absurd ca fiecare particula si fiecare foton din univers sa o ia inapoi pe unde a circulat.

[Adi]

De acord.

[Skolon]

Referitor la analogia cu balonul. Cei din spaţiul 2D pot să deducă că Universul lor e curbat dacă măsoară suma unghiurilor unui triunghi foarte mare (care este curbat 3D pe suprafaţa balonului) şi observă că obţin o valoare mai mare de 180⁰, după cum chiar tu ai scris undeva în acest topic.
În plus, cu cât e mai curbat Universul lor (sau cu cât e mai mare triunghiul) cu atât mai mare e depăşirea celor 180⁰.

Asta le oferă lor (şi nouă) o metodă de a determina această curbură. Din câte îmi amintesc, am citit acum câţiva ani că s-a obţinut o astfel de valoare mai mare de 180⁰, din păcate acum nu mai găsesc un link către asta.
În plus, teoria generală a relativităţii (TGR) prezice care este curbura pe care o crează un corp cu o masă mare. De aici se poate cred calcula care este curbura dată de materia din Univers, poate nu neapărat pentru tot Universul observabil ci măcar pentru porţiuni semnificative ale lui.

Adi, ştii cumva dacă există vreo descriere măcar aproximativă a curburii generale a Universului (obţinute prin metode ca cea de mai sus, sau poate şi prin altele)?

[Adi]

Foarte buna completarea ta, Skolon. Referitor la intrebarea cum se masoara curbura Universului, iata aici un text care poate ajuta. Nu sunt expert in asta, invat si eu pe masura ce incerc sa raspund.

http://www.cnrs.fr/Cnrspresse/n387/html/en387a06.htm

In acest text se spune de alte masuratori. Exact asta se discuta aici de la cel mai bun experiment din lume pe tema asta, anume WMAP.

http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html

Tot acest site a fost tradus de voluntarii Stiinta Azi si curand colegii de la Scientia.ro il vor corecta si apoi il vom publica si in romana.

Te rog sa rezumi ce intelegi. Sa incercam sa cizelam si sa explicam apoi si intr-un articol cum explici omului simplu cum se masoara curbura Universului.

In prezent el este foarte aproape de a fi plat, deci curbura este foarte mica.

[Skolon]

Mulţumesc, o să o studiez şi sper să revin cu un rezumat. Din păcate nu pot să promit un articol, dar nu refuz ideea.

Curbura este o chestie relativă. La scara noastră de mărime poate părea mică. Poate chiar şi la scara de mărime a Universului observabil. La o sacră şi mai mare însă ... cine ştie?

[Adi]

Da, intai sa ne explicam noua, intre noi, in cuvinte simple, cum se masoara curbura universului, cat de mare e. Apoi vedem cu articolul.

[Skolon]

Al doilea link explică foarte clar această problemă a curburii Universului.
Pe scurt treaba stă aşa:
- există dovezi clare că Universul este în acest moment în expansiune
- viitorul acestei expansiuni (şi al Universului) depinde de echilibrul între viteza expansiunii (de fapt de momentul ei), viteză exprimată prin constanta Hubble H₀ şi forţele care se opun expansiunii (adică de gravitaţie)
- mărimea gravitaţiei totale a Universului este dată de presiunea materiei din care e format (presiune absolut neglijabilă ţinând cont de tipul de materie pe care o cunoaştem până acum) şi de densitatea materiei din Univers
- densitatea critică a Universului (Ω) este proporţională cu pătratul constantei lui Hubble
- această densitate este cea care determină de fapt forma Universului
- dacă densitatea Universului este mai mare decât Ω atunci Universul are o formă geometrică închisă şi curbată pozitiv, aşa cum este cazul suprafeţei unei sfere; în acest caz materia va opri expansiunea şi Universul va sfârşi într-un "Big Crunch"
- dacă densitatea Universului este mai mică decât Ω, atunci Universul are o formă spaţială deschisă curbată negativ, aşa cum este şaua unei biciclete; în acest caz expansiunea Universului va dura la nesfârşit
- dacă densitatea Universului este egală cu Ω, atunci Universul are o formă spaţială plată asemănătoare unei foi de hârtie; şi în acest caz expansiunea va dura la nesfârşit
- rezultatele misiunii WMAP şi observaţiile efectuate asupra supernovelelor îndepărtate au arătat că expansiunea Universului este de fapt accelerată şi că există o presiune negativă în Univers; asta a dus mai apoi la ideea existenţei materiei întunecate (şi a energiei întunecate) care are un efect de respingere a materiei cunoscute de noi; totodată WMAP a măsurat că există o fluctuaţie de exact 1% a radiaţiei cosmice de fond ceea ce demonstrează cu o marjă de eroare de doar 2% că Universul este plat (dacă fluctuaţia ar fi fost de 0,5% atunci Universul era deschis iar dacă era de 1,5% Universul ar fi fost unul închis).

Primul link descrie rezultatele măsurării densităţii Universului şi a constantei cosmologice prin alte metode. Concluzia este aceaşi cu cea obţinută de WMAP: trăim intr-un Univers plat.

Cam asta e. Deci Universul e plat, cel puţin Universul observabil, fapt prezis de altfel de teoria inflaţiei Universului imediat după Big Bang, aşa că alte discuţii pe tema asta nu sunt prea utile.