¿Cuál es la forma del espacio??

por calpee

Introducción a la forma del espacio

Durante siglos, los humanos miraron el cielo bien por la noche y pensaron que la Tierra había sido cubierta por un globo negro. Creían que las estrellas eran sólidamente puntos de luz. El bien Sol, la Luna y también otros planetas giraron alrededor de la Tierra en un patrón perfecto y también regular. Para ellos, el bien cosmos era pequeño, centrado en la Tierra y también ordenado en esferas perfectas.

Científicos como Copérnico y Galileo también encontraron defectos en esta filosofía. Le tomó más de un siglo, después de los descubrimientos de Galileo, que el planeta aceptara que la Tierra no era el centro del cosmos. Con el tiempo, comenzamos a estudiar más sobre él. Hoy, estudiamos el cosmop bien a través de telescopios avanzados, satélites y también sondas.

Ahora, tenemos imágenes de galaxias que están a millones de años luz de la Tierra. Los científicos estudian estrellas distantes de la manera regular. Ya han detectado planetas en sistemas solares mucho más allá de los nuestros.

Pero también en términos de la gran imagen? Lo bien que entendemos sobre el universo en su conjunto? Se esta expandiendo? Es infinito? Si no es infinito, el bien que tiene más allá del límite del espacio? Y también con el bien que exactamente se ve a sí mismo?

Estas preguntas se ajustan a la categoría de cosmología , el buen estudio del cosmos. La gente intentó muchos enfoques diferentes para estudiar el bien cosmos. Algunos se centraron en las matemáticas. Otros preferían la física. Y también algunos siguieron un enfoque filosófico.

No hay consenso entre los cosmólogos en cuanto a lo que se parece a la bien, pero hay muchas teorías. Parte del desafío de describirlo es la dificultad de visualización. Nos encontramos acostumbrados a pensar en la ubicación en dos dimensiones. Por ejemplo, puede saber dónde se encuentra en un mapa usando longitud y también latitud. Pero los dos espacios tienen cuatro dimensiones. No solo necesita agregar profundidad a las dimensiones de largo y ancho, sino también agregar tiempo . De hecho, muchos cosmólogos se refieren a esta colección de dimensiones como espacio-tiempo . br

El buen espacio es grande
¿Cuáles son algunas de las principales teorías que podrían ayudarnos a calcular la forma del espacio?? Sigue leyendo para averiguarlo

Las teorías del Big Bang, la gravedad y también la relatividad general

Las tres teorías que ayudan a comprender la forma del cosmos son la del Big Bang , la teoría de la gravedad y también la teoría general de la relatividad de Einstein. Pero bien, exactamente intentan discutir?

Galaxia espiral M100
La galaxia espiral M100, vista por el telescopio Hubble

La teoría del Big Bang es un intento de describir el comienzo del cosmos. A través de la observación y también el análisis, los astrónomos determinaron que el cosmos se está expandiendo. También detectaron y también estudiaron la luz que surgió hace miles de millones de años, cuando el bien cosmos todavía era muy joven. Creó una teoría de que, en el pasado, toda la materia y también la energía estaban contenidas en un punto increíblemente pequeño. Entonces, el bien cosmos se expandió repentinamente. La materia y la energía explotaron hace millones de años luz por fracción inmunda. Se han convertido en los elementos básicos para el bien cosmos tal como lo conocemos.

Singularidad
. La materia que ingresa a un agujero negro también entra en una singularidad a medida que su volumen disminuye a cero y también su densidad aumenta a límites de pecado. fuente: Hawking]

La teoría de la gravedad asegura que cada partícula de materia tenga una atracción hacia cualquier otra partícula de materia. Específicamente, las partículas se atraerán entre sí con una fuerza proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. La ecuación es la siguiente:

F = GMm / r2.

F es la fuerza de la atracción gravitacional. También representa a las masas de los dos elementos en cuestión. Y también r2 es la distancia entre los dos elementos al cuadrado. Entonces, ¿a qué se refiere bien G?? Es la recurrente gravitacional . Representa la proporcionalidad recurrente entre dos elementos, independientemente de sus masas. La recurrente gravitacional es de 6.672 x diez-11 N m2kg-2 [fuente: Mundoda Física (en inglés. Este es un número muy pequeño y también porque los elementos simplemente no se unen todo el tiempo. Solo los elementos de gran masa tienen más que un efecto gravitacional insignificante en otros elementos.

Si la teoría del Big Bang es cierta, entonces, cuando surgió el bien cosmos, debe haber habido una explosión colosal de energía con la capacidad de empujar la materia hasta el momento y también de manera tan efectiva. Elateve que se superpone a la atracción gravitacional entre toda la materia en el cosmos. Lo bueno que los cosmólogos están tratando de saber ahora es la cantidad de materia que existe en el cosmos. Con suficiente materia, la atracción gravitacional disminuirá gradualmente y también revertirá la expansión del cosmos. En última instancia, podría reducir el anudé para alcanzar otra singularidad. Esto se llama gran crujido . Pero, si no hay suficiente materia, la atracción gravitacional no será lo suficientemente fuerte como para evitar la expansión del cosmos y también crecerá indefinidamente.

Y también con respecto a la teoría de la relatividad? Además de argumentar la relación entre energía y también materia, lleva a la conclusión de que el espacio es curvo . Los elementos en el espacio se mueven en órbitas elípticas no por gravedad, sino porque el espacio en sí es curvo y también, por lo tanto, una línea desafiante es realmente un arco. En geometría, una línea desafiante en una superficie curva se llama línea geodésica .

Las tres teorías descritas anteriormente forman la base de varias teorías sobre la forma del espacio. Pero no hay consenso sobre cuál es el correcto.

¿Cuáles son las formas teóricas del espacio y también por qué no entendemos cuál es correcto?? Descúbrelo en la página siguiente.

Las formas del espacio

Estos tres modelos principales del cosmos se basan en la curvatura: curvatura cero , curvatura efectiva y también curvatura negativa [19
Ilustración de la curvatura del espacio
En esta ilustración, puede ver los tres modelos de curvatura distintos que puede tener el espacio bien: curvatura cero, curvatura efectiva y también curvatura negativa.

Una curvatura cero significaría que el bien cosmos es chato. Imagine los dos espacios como una estructura bidimensional: un cosmos euclidiano se parecería a una superficie plana. Las líneas paralelas son sólidamente posibles en una superficie plana. En un cosmos plano, hay una materia lo suficientemente sólida como para que el bien cosmos se expanda indefinidamente sin un colapso, aunque la tasa de expansión disminuye con el buen tempo.

Si el bien cosmos tiene una curvatura efectiva, será un cosmos cerrado . Un modelo bidimensional se parecería a una esfera. Es imposible tener líneas geodésicas paralelas (líneas rectas en una superficie curva): las dos se cruzarán en algún momento. En ese caso, hay suficiente material para revertir la expansión. Finalmente, tal cosmos colapsará consigo mismo. Un universo cerrado es finito: expandirá sólidamente anudé un tamaño preciso antes de colapsar.

La curvatura negativa es un poco más difícil de ver. El agarre más común es el de una silla de caballo. En este modelo, dos líneas que serían paralelas en una superficie plana se alejarán entre sí. Lesiones cosmológicas llaman mundos abiertos . En ellos, no hay suficiente material para revertir o disminuir la expansión y también, por lo tanto, el bien cosmos continúa aumentando indefinidamente.

Esto supone que el espacio bien tiene forma de superficie plana, esfera o silla de montar? No necesariamente. Recuerde que el bien espacio-tiempo se mide en cuatro dimensiones, el bien que disminuye la función de los ejemplos bidimensionales. Hay muchas teorías contradictorias sobre la forma definida del cosmos.

Una forma posible es el toro triple bien . A primera vista, parece ser un cubo ordinario. Pero cada cara del cubo está pegada a la cara del lado opuesto. Imagina que estás en una nave espacial que vuela en un gran cubo. Vas a la cima bien. No te sorprendería exactamente el logotipo que tenía contacto. Por el contrario, aparecería en un punto correspondiente en la base del cubo. En otras palabras, se elevaría desde arriba y también entraría nuevamente en la base. Si viajara lejos en cualquier dirección, finalmente regresaría al buen lugar donde comenzó. Issonão está muy lejos del concepto, ya que en la Tierra, si viaja en línea, al final, volverá al punto de partida. Estarás muy cansado.

Espacio dodecaédrico
Esta ilustración muestra cómo sería un espacio dodecaédrico para un espectador externo, si eso fuera posible.

Otra forma es la esféricadodecaédrica de Poincaré . Dodecaedro es un objeto de 12 lados. La variación de Poincaré tiene superficies que se curvan ligeramente hacia afuera. Lo bueno que confunde es que el tamaño proyectado bien de este cosmos es mucho más pequeño que el área que realmente logramos observar. En otras palabras, nuestra visibilidad va más allá de los límites del cosmos. Los cosmólogos afirman que no hay inconvenientes. Al mirar una galaxia distante que aparentemente estaría más allá de los límites del espacio, en realidad estás sintiendo ese efecto de curvatura descrito anteriormente. La galaxia, de hecho, estaría detrás de ti, sin embargo, estás mirando a un lado del dodecaedro como si fuera una ventana. Si pudiera ver el bien muy lejos, estaría mirando la parte posterior de su propia cabeza.

Zonzo todavía? Hay muchas otras formas teóricas que el universo podría tener, pero la mayoría no se ajustan a la evidencia que tenemos ahora. Qué evidencia son estas y cómo logramos unirlas? Descúbrelo en la página siguiente.

Cómo medir bien el espacio

Estos telescopios ópticos nos permiten investigar elementos dentro del espectro de luz visible, pero son herramientas subjetivamente débiles. Esto se debe a que la luz de las ventajas distantes puede interceptar nubes de partículas y también otros cuerpos antes de llegar a la Tierra. Otros dispositivos pueden medir las longitudes de onda que están fuera de la vista. Muchos estudios recientes en cosmología se centran en RCFM ( Radiación galáctica de fondo de microondas ), radiación que el universo generó cuando tenía 380 mil años [fuente: Luminet. Al estudiarlo, los cosmólogos pueden sacar conclusiones sobre cómo era el logotipo que surgió

Usando la sonda WMAP ( Sonda de anisotropía de microondas Wilkinson – Wilkinson de la anisotropía de microondas), estos científicos hicieron un descubrimiento interesante. Descubrieron que el daño en la longitud de onda de radiación se detiene en cierto punto. En un universo infinito, no habría límite para el buen tamaño de las longitudes de onda. Asumimos variaciones y también frecuencias en todos los tamaños. Solo en un cosmos finito o en un infinito muy concreto podríamos esperar un límite definitivo en las longitudes de onda.

Música para mis oídos
En cuanto a la expansión, los cosmólogos llaman a la proporción de la cantidad de materia en el cosmos y también a la cantidad necesaria para evitar la expansión del parámetro de densidad . Un parámetro de densidades mayor que uno significaría un cosmos cerrado: hay más masa de la necesaria para revertir la expansión. Un parámetro de densidad igual a um significaría un cosmos aburrido en el que la velocidad de expansión disminuye, pero jamás realmente se detiene. Un parámetro de densidad entre 0 y también 1 significaría un cosmos abierto que continuaría expandiéndose para siempre.

Pero no entendemos la cantidad de materia que realmente no hay universo. La cantidad que tenemos la posibilidad de descubrir es subjetivamente pequeña: el 5% de la materia necesaria para revertir la expansión. Pero, aparentemente, hay una cuestión que no podemos ver en absoluto. Los cosmólogos han notado que las estrellas se mueven de una manera extraña: se comportan como si hubiera una mayor cantidad de materia ejerciendo una influencia gravitacional. Los investigadores teorizan que esto supone que hay un tipo de materia que no podemos ver llamada materia oscura .

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Pero hay suficiente materia oscura para causar una gran crisis? Es decir, hay suficiente materia en el cosmos para dar forma al buen equilibrio y también para reducir la relación a uno o más? Aunque los expertos creen que hay más materia oscura en el cosmos que materia observable, estiman que la mezcla de los dos solo alcanza el 30% de la cantidad necesaria para revertir la expansión [fuente: String Theory Website (en inglés). Antes del Big Bang?

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Fuentes

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