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¿Cuál es la hipersuperficie que representa el horizonte de partículas?

Necesito aclarar un detalle sobre el partículas horizonte (también llamado horizonte de causalidad que no debe confundirse con el horizonte de sucesos ). Para simplificar, consideremos un estática euclidiana universo, con un comienzo repentino en $t_{\circ} = 0$ (el "Big Bang" de ese modelo), y un final brutal en $t = t_{\bullet}$ (el "Big Crunch" del modelo). El factor de escala cosmológico es constante : $a(t) = 1$ para $t_{\circ} < t < t_{\bullet}$ . (Piensa en ese modelo como un "juego-universo" en 3D que inicias en algún momento en tu ordenador y abandonas al cabo de un tiempo. Pobres criaturas virtuales que viven en el juego).

He aquí un dibujo que hice para representar ese universo sencillo. Distancia $\mathcal{D}$ es el distancia adecuada del observador estacionario, que se muestra como una línea vertical azul en la imagen. La línea vertical roja es la línea del mundo de una partícula estacionaria. $\mathcal{H}_{\mathcal{E}}$ es el horizonte de sucesos del observador, mientras que el cono de luz pasado $\mathcal{H}_{\mathcal{C}}$ es el causalidad (o partículas ) en el momento $t_0$ (el presente del observador). $\mathcal{A}$ y $\mathcal{B}$ son dos acontecimientos arbitrarios.

game-universe

Ahora, lo que me confunde son las fotos (muy bonitas) que se muestran en la respuesta allí : ¿Está relacionado el horizonte cósmico con el Big Bang? . Estoy mostrando las fotos de esa respuesta aquí como referencia : horizon diagram

En estas imágenes, el partículas horizonte se representa como un gran cono invertido (orientado hacia el futuro) y no como un cono luminoso más pequeño (orientado hacia el pasado) en evolución. ¿Por qué?

Si añado este cono de luz invertido en mi foto de arriba, evento $\mathcal{A}$ sería fuera de ese horizonte de partículas. Sin embargo, es un evento observable durante un tiempo $t > t_0$ (como muestra la línea discontinua verde).

Creo que el horizonte de partículas que se muestra en estas imágenes no es correcto y en su lugar debería etiquetarse como algo así como "distancia del horizonte de partículas" (no "horizonte de partículas"). ¿Me equivoco?


EDITAR : Una variación de la primera imagen, con una mejor representación del horizonte de partículas (? ¡aún no estoy convencido!) : game-universe 2

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Bhaiya Puntos 8

"El suceso A está fuera del horizonte de partículas" significa por definición que en el momento $t(\mathcal{A})$ ningún evento de su línea mundial para $t \leq t(\mathcal{A})$ puede ser visto por el observador estacionario en el tiempo $t(\mathcal{A})$ lo que concuerda con su cifra ( $\mathcal{A}$ está demasiado lejos del observador en el intervalo de tiempo $[t_o \ t(\mathcal{A})]$ ). Del mismo modo, en su imagen, el evento $\mathcal{B}$ está dentro del horizonte de partículas porque en $t = t(\mathcal{B})$ el observador estacionario puede ver un punto de la línea del mundo de $\mathcal{B}$ que se produjo para algunos $t \leq t(\mathcal{B})$ . Por lo tanto, no hay nada contradictorio. Además, tu sugerencia de etiquetar el "horizonte de partículas" como algo así como "distancia al horizonte de partículas" tiene sentido, ya que por definición (tomada de tu pregunta de referencia), el "horizonte de partículas" es "la distancia -en ese momento- al objeto más lejano que se puede ver". Y para responder a tu pregunta inicial, el cono de las figuras es correcto, la distancia al objeto más lejano que puede verse aumenta necesariamente con el tiempo (cuanto más esperas, más lejanos están los objetos que puedes ver).

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Estoy de acuerdo con tu interpretación, pero la pregunta sigue siendo la misma y sin respuesta: ¿cómo debemos representar todo el horizonte de partículas? hipersuperficie en estos diagramas espacio-tiempo? Un cono como el que he dibujado, o un cono invertido como en las figuras que he mostrado (que en realidad muestra el distancia en función del tiempo ) ? En el caso de mi propia figura, hay algo desconcertante : la distancia al horizonte en el momento $t_0$ parece ser 0 (erróneamente), a menos que nos fijemos en la base del cono (en $t_{\circ} = 0$ ¡) ! No parece ser "local" en el espacio-tiempo.

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Yo diría que un cono invertido como en las figuras que has mostrado. ¿Por qué el horizonte de las partículas en el tiempo $t_0$ sea $0$ en su propia figura? Para mí sería más bien $\mathcal{D}_{\mathcal{C}}(t_0)$ como en el momento $t_0$ el observador inmóvil es capaz de ver el acontecimiento $(\mathcal{D}_{\mathcal{C}}(t_0), t = 0)$ perteneciente a la línea mundial $(\mathcal{D}_{\mathcal{C}}(t_0), 0 \leq t \leq t_0)$ .

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El problema del "cono invertido" es que el acontecimiento $\mathcal{A}$ quedaría fuera de él, incluso si dibujas un cono completo de 45 grados hasta $t_{\bullet}$ mientras que es un acontecimiento visible en el futuro del observador en el momento $t_0 < t_{\bullet}$ . Quiero decir que el observador será capaz de ver $\mathcal{A}$ a la vez $t_{\mathcal{A}} > t_0$ . No veo cómo representar adecuadamente el horizonte de partículas como un hipersuperficie en el espacio-tiempo.

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