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¿Falla catastrófica detectada en la teoría del Big Bang?

¿Falla catastrófica detectada en la teoría del Big Bang?


Los teóricos la llaman, "problema del horizonte" que dice que si el modelo básico del big bang es correcto, los lados opuestos del universo, están tan alejados entre si, que la luz, y nada viaja mas rápido que ella aun no tuvo el tiempo de ni siquiera alcanzar dichos extremos en los 13 mil millones de años desde el big bang, estos extremos han estado totalmente desconectados, esos extremos deberían ser diferentes por completo, pero las observaciones, muestran que son idénticos, una característica que la teoria del big bang aun no puede explicar. A esta resolución inesperada, se la conoce como problema del horizonte que dice que estos extremos nunca han estado, ni estarán cerca jamas...

¿Falla catastrófica detectada en la teoría del Big Bang?



Planteamiento del problema


La dificultad surge cuando consideramos el concepto de causalidad física típico de la física clásica e incluyendo la teoría de la relatividad. La causalidad relativista se asienta en que ninguna influencia material o perturbación física puede viajar más rápido que la luz y, por tanto, lo acontecido en un momento dado sobre una región limitada de espacio sólo afectará a otra región alejada de ésta una distancia d, en el futuro es decir a partir de un tiempo t > d/c (siendo c la velocidad de la luz). Eso implica que lo acontecido en una pequeña región tarda un tiempo en "alcanzar" o afectar a otras regiones alejadas, por lo que la influencia causal entre regiones alejadas sólo es posible si se consideran intervalos de tiempo largos. Así las regiones del universo primigenio situadas suficientemente alejadas unas de otras debieron evolucionar independientemente en el universo primigenio, ya que no se podían influir mútuamente a corto plazo.

Por otra parte, las observaciones actuales muestran una gran homogeneidad e isotropía, esto implicaría que inicialmente el universo era homogéneo e isótropo y que regiones alejadas tendrían cantidades similares de masa y energía. Sin embargo a la luz de la causalidad relativista parece difícil de explicar cómo hicieron regiones muy alejadas entre sí para estar "sintonizadas" en los mismos valores de masa y energía. En particular la distribución de la radiación electromagnética de fondo en forma de microondas que llena el cosmos es tan altamente simétrica que difícilmente parece resultado de evoluciones azarosas e independientes, y parece difícil explicar cómo llegó a ser tan isótropa y homogénea sin "sintonizarse" en todos los puntos del universo primigenio. Este es el problema del horizonte, explicar cómo compaginar que diferentes regiones deberían haber tenido un desarrollo independiente con el hecho de que realmente parecen muy iguales entre sí y por tanto se comportan como si hubieran estado en equilibrio térmico y mecánico entre sí.

Sintéticamente el problema del horizonte puede plantearse del siguiente modo: puesto que los extremos de universo conocido u horizontes están separados por casi 28 mil millones de años luz, pero nuestro universo tiene apenas algo menos de 14 mil millones de años de edad ¿Cómo pudo ser posible que estos dos extremos que no han podido influirse causalmente en el tiempo transcurrido desde el comienzo del universo sean tan parecidos?
Si el universo es infinito y abierto no hay forma en que la radiación pueda haber viajado entre los dos horizontes para igualar los puntos calientes y los fríos creados en el Big Bang y dejar así el equilibrio térmico que hoy vemos. En términos científicos, la temperatura uniforme de la radiación de fondo es un hecho que no puede ser fácilmente explicado.

Explicaciones del problema


No existe un modo sencillo de explicar esta dificultad en el marco de la teoría de la relatividad general sin recurrir a supuestos adicionales, por lo que este problema ha sido considerado a veces por los cosmólogos como «un gran dolor de cabeza». Existen varias posibles soluciones:

1-Una de las propuestas con supuestos adicionales para dar cuenta del «problema del horizonte» fue la teoría de la inflación cósmica propuesta por Guth y Adrei Linde. La idea consiste en suponer que el universo se expandió ultrarrápidamente por un tiempo a velocidades superlumínicas, lo cual estrictamente no viola la causalidad relativista. Sin embargo, tal como señala el astrónomo Martin Rees de la Universidad de Cambridge, persisten algunas dificultades. Una conocida declaración de Rees es que: «La inflación sería una explicación, si hubiera ocurrido», pero la dificultad adicional que crea esta propuesta es que nadie tiene idea de qué es lo que pudo hacer que ocurriera un crecimiento inflacionario de ese tipo. Así pues, la inflación resuelve el problema creando otro problema igualmente difícil.

2-Otra «exótica» propuesta es la teoría del universo constantemente variable (teoría de Bekenstein modificada por Barrow, Sandvik y João Magueijo) la cual indica que a lo largo de la evolución del Universo desde el Big Bang hubiera habido una variación de la velocidad de la luz. La velocidad de la luz variable resolvería también el problema, pero no parece una respuesta natural ni parece haber una explicación de por qué podría haber sucedido algo así, es decir, que se desconoce como implementar esta hipótesis en la teoría de cuerdas.


Mapa de la alta isotropías de la radiación de fondo de microondas obtenida por el satélite WMAP, una de las evidencias que conducen al problema del horizonte.


¿Falla catastrófica detectada en la teoría del Big Bang?



¿Falla catastrófica detectada en la teoría del Big Bang?



Video explicativo




Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Problema_del_horizonte

2 comentarios - ¿Falla catastrófica detectada en la teoría del Big Bang?

estoymuyaltomix
Esto cada vez se pone mejor, realmente estoy feliz de haber podido concentrarme para volver a estos temas, no habia hecho nada asi hace mucho, siempre eran cosas que tenia guardada, pero el de hoy fue nuevo...y ahora con esto que me tiras voy preparando la segunda parte.

tenia una idea pero hasta que no la veo en articulos cientificos no avanzo, gracias
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