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¿Es el horizonte cósmico relacionado con el evento del Big Bang?

El Universo se expande de acuerdo con el Hubble de la ley: la velocidad es proporcional a la distancia. Debe haber cierta distancia, por lo tanto, en el que la velocidad alcanza la velocidad de la luz. Esto define el horizonte. El efecto Doppler es tan grande que la longitud de las ondas se hace infinitamente larga: no podemos ver más allá de ese horizonte. Es esto correcto?

Por otro lado, cuando nos fijamos en el cielo, miramos atrás en el tiempo. Ya que el Universo ha finito de edad no podemos ver más allá de cierta distancia.

Así que estos son los dos horizontes. Están relacionados el uno al otro?

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barry Puntos 131

Respuesta corta: son diferentes.

Respuesta larga: Hay una serie de sutilezas que implican horizontes en la cosmología. Me refiero a cualquiera que esté interesado en los detalles de un papel por Davis y Lineweaver, que he mencionado muchas veces en este sitio. Aquí sólo voy a refiérase a la Figura 1 de este documento, se muestra a continuación. Los tres cuadros son los mismos, con el menor de los cuales dos son no lineales, pero conveniente rescalings de la "normal" en la parte superior. (Si usted está familiarizado con los diagramas de espacio-tiempo, el marco inferior es conformemente relacionados con la parte superior, de modo que la luz viaja en líneas rectas, que son a $45^\circ$ en el panel inferior. En cualquier caso, la rescalings nunca alterar la estructura de las regiones que abarcan/frontera que los demás.)

horizon diagram

(Diagramas corresponden a la concordancia de la cosmología de $\Omega_\mathrm{m} = 0.3$, $\Omega_\Lambda = 0.7$, y $H_0 = 70\ (\mathrm{km}/\mathrm{s})/\mathrm{Mpc})$.)

Existen cuatro tipos de superficies de interés. El más sencillo de definir es la esfera de Hubble, que es donde la velocidad de recesión dada por la Ley de Hubble es igual a la velocidad de la luz. Sin embargo, la esfera de Hubble no significa mucho a todos, a pesar de su enigmática definición. En la relatividad general, no hay nada inusual acerca de la manera adecuada distancias creciendo más rápido de lo $c$.

Nuestro pasado cono de luz también está marcado. Esto delimita la región de el universo capaz de influir en nosotros hoy. Es decir, los eventos dentro y en el cono de luz, y sólo los eventos, puede originarse un fotón que recibimos ahora. Tenga en cuenta que usted puede ver más allá de la esfera de Hubble - hay eventos fuera de la esfera de Hubble aún dentro de nuestro cono de luz pasado. Al mismo tiempo, hay cosas dentro de la esfera de Hubble que no han llegado todavía a la vista. Por lo tanto, el cono de luz ni de la esfera de Hubble está totalmente contenida dentro de la otra.

También podría pedirle a qué lugares en el espacio-tiempo vamos a ser capaces de recibir información, dado que se espera el tiempo suficiente. Este límite de los últimos cono de luz a medida que nos movemos de su ápice hacia el futuro infinito es el horizonte de sucesos. Esto incluye a todos los del cono de luz y en su interior, ya que nada de lo visto hoy, sin duda puede ser visto en algún momento entre hoy y el futuro infinito. También incluye todos los de la esfera de Hubble y en su interior, ya que si algo no está en retroceso más rápido que la luz ahora, los fotones que emite le eventualmente llegar aquí.

Finalmente, existe la partícula horizonte. Tenga cuidado, ya que los diferentes autores utilizan distintas definiciones. Aquí, pensar en ella como una función del tiempo. En un momento determinado, la partícula horizonte es la distancia - en ese momento - hasta el último objeto que puede ser visto. Tenga en cuenta que en nuestro universo, con su expansión acelerada, un objeto puede estar fuera de nuestro horizonte de sucesos - por lo tanto, no es capaz de nunca influyen en nosotros -, mientras que todavía en el interior de nuestro horizonte de partículas, ya que podemos ver una versión anterior de que con la luz que se emite cuando todavía era dentro de nuestro horizonte de sucesos.

En resumen, "lo que podemos ver" y "lo que es actualmente en retroceso más rápido que la luz" son dos conjuntos diferentes de las cosas. También, yo aconsejaría contra el intento de aplicar especiales Doppler relativista efectos a GR. El principal objetivo del documento es en la visualización de todas las maneras en que esto va mal. Tener una mirada en el Apéndice B para ver una lista de ejemplos de científicos se confundió en este punto.

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totaam Puntos 342

Es el mismo horizonte o, al menos, muy, muy, muy cerca. La luz que es (casi) infinitamente más desplazada hacia el rojo es la luz del big bang. Esta es la "Radiación Cósmica de Fondo".

Creo que de esta manera, el espacio se expande de manera uniforme, por lo que hay una distancia fija de distancia que siempre se aleja de nosotros a la velocidad de la luz(suponiendo constante accelleration por simplicidad). Las cosas más allá de nosotros nunca va a ver. Esta es la primera de sus horizontes.

Pero cuando vamos a ver la luz dentro de este horizonte? En el principio, la luz es sólo arrastra hacia nosotros, porque el espacio es casi alejando a la misma velocidad, pero finalmente empieza a moverse más rápido hacia nosotros. La luz permanecerá más tiempo y más cerca del horizonte, cuanto más cerca de ella, porque la neta velocidad inicial hacia nosotros gotas más y más. Tomar un punto un poco más cerca del horizonte y la luz podría salir en el horizonte de otros mil millones de años.

Así que mi respuesta es que el segundo horizonte se mueve asintóticamente hacia la primera, sin alcanzar nunca, pero ya está muy, muy cerca.

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Dave Lockhart Puntos 426

Porque el universo se aproxima a una expansión de tipo DeSitter, eventualmente luz emite más de 10 billones de años luz de nosotros, nunca nos alcanzará.

La distancia de la luz que estamos recibiendo actualmente es no más que la superficie de la última dispersión del fondo cósmico de microondas y está a unos 30 billones años luz.

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