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Sobre que el universo se expande aceleradamente y la materia oscura.

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Autor Tema: Sobre que el universo se expande aceleradamente y la materia oscura.  (Leído 546 veces)
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Nolomar

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Manuel

Masculino  Madrid 
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« del : Mié, 10-Oct-2018, UTC 17h.57m. »

Quizás algún Astrofísico o erudito, pueda iluminarme en esta duda que he tenido desde que veía los documentales de Cosmos o el Sr. Hopkins.

Un buen día, el Sr. Hubble descubrió que el universo se expande, y además, que lo hace de manera acelerada. Para explicar este hecho, se propuso la existencia de la famosa materia oscura.
Por otro lado, la teoría del Big Bang es algo plenamente aceptado hoy en día por la ciencia.

Yo no soy Astrofísico ni Físico, pero estudié Ingeniería, y por ello tengo algunos conocimientos de física que me dicen, que si todo empezó en una espectacular explosión, en la que los elementos partían de una velocidad "la que sea" (como si suponemos que era 0), en ella, sufren una aceleración hasta que, por ejemplo en la tierra, se ve frenada por varias cosas (resistencia al aire, gravedad, etc...).
Es decir, en una explosión, esa aceleración es evidente. Pensad en la metralla de una bomba, por ejemplo.

Por lo tanto la pregunta seria:

La aceleración que hemos detectado en la expansión del universo, no puede ser aún consecuencia de la aceleración que provocó el Big Bang?
No podemos estar aún sufriendo la consecuencia del mismo?


Skywatcher Nw 254/1200 sobre una NEQ6Pro (H.A.S. Tuned) con un Short Tube Orion 80/400 Acro como guía con una QHY5II
Maksutov 7" Orion 180/2700 sobre una CG5-ADV GT.
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« Últ. modif.: Mié, 10-Oct-2018, UTC 18h.00m. por Nolomar » En línea
Sr Bruns

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« respuesta #1 del : Mié, 10-Oct-2018, UTC 18h.45m. »

No soy físico, he estudiado una carrera completamente distinta, asi que mi respuesta cogedla con pinzas.
Tengo entendido que se atribuye la aceleración de la expansión del Universo a la"energia oscura" (la materia oscura seria una cosa distinta), cuya naturaleza se desconoce, y que ejerce un efecto opuesto a la gravedad (genera una fuerza "repulsiva" contraria a la gravedad). Si no existiera la energia oscura, ocurriria como ha dicho Nolomar, y la gravedad iría frenando esta expansión.

« Últ. modif.: Mié, 10-Oct-2018, UTC 18h.46m. por Sr Bruns » En línea
Ojito!!!

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« respuesta #2 del : Mié, 10-Oct-2018, UTC 19h.02m. »

yo soy fisio,casi casi.... tomaya

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Manuel

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« respuesta #3 del : Jue, 11-Oct-2018, UTC 05h.26m. »

Exacto, pero no podemos estar aun sometidos a esa expansión-aceleración generada por el big bang?
Luego, que la fuerza de gravedad fuera capaz frenarla, será algo que ocurriría "llegado el momento", pero no entiendo porque se considera que ese momento ya debería haber llegado, y como no se frena, se ha planteado la presencia de la materia o energía oscura (o como se llame).

¿Porque se ha decidido que la expansión-aceleración debida al big bang ya debería haber cesado?


No se si me explico bien...

« Últ. modif.: Jue, 11-Oct-2018, UTC 05h.27m. por Nolomar » En línea
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44  Masculino  Barcelona - Sant Feliu de Llobregat 
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« respuesta #4 del : Jue, 11-Oct-2018, UTC 08h.45m. »

A ver, por lo poco que se, el universo está en expansión acelerada, es decir, cada vez a mayor velocidad.  Las últimas mediciones de esa expansión (telescopios Hubble y Gaia) demuestran que no es tan constante como se creía, la velocidad de expansión no es siempre la misma sino que es variable,  eso significa que la causa no debe ser por un pumto de origen como podría ser el big bang.
Lo que se expande es el tejido espacio tiempo del universo, es decir, nosotros no nos movemos pero lo que hay entre nosotros se va expandiendo, el "relleno" del universo es lo que cada vez se estira y crece, por eso se cree que debe haber materia oscura que tira y expande la materia visible.
Igual estoy equivocado pero creo que la cosa va por ahí.

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Nolomar

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Manuel

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« respuesta #5 del : Jue, 11-Oct-2018, UTC 12h.19m. »

A ver, por lo poco que se, el universo está en expansión acelerada, es decir, cada vez a mayor velocidad.  Las últimas mediciones de esa expansión (telescopios Hubble y Gaia) demuestran que no es tan constante como se creía, la velocidad de expansión no es siempre la misma sino que es variable,  eso significa que la causa no debe ser por un pumto de origen como podría ser el big bang.
Lo que se expande es el tejido espacio tiempo del universo, es decir, nosotros no nos movemos pero lo que hay entre nosotros se va expandiendo, el "relleno" del universo es lo que cada vez se estira y crece, por eso se cree que debe haber materia oscura que tira y expande la materia visible.
Igual estoy equivocado pero creo que la cosa va por ahí.

No entiendo...
Que "no es" tan constante? La velocidad o la aceleración?
No entiendo que la velocidad no sea "tan constante", si hay una aceleración, lógicamente no será constante, se ira incrementándose según una formula matemática.

O te refieres a que no cuadra con ninguna formula y varía a su "bola"?
O que la aceleración es a veces mayor y a veces menor?

En una explosión, la aceleración (luego la velocidad) dependerá de la masa del objeto que pretendes acelerar, ya que la energía que reciben es la misma para todos.
No es lo mismo poner un trozo de goma-espuma encima de un petardo, que un ladrillo....
Te refieres a esa diferencia de velocidades?
Entre objetos de mayor y menor masa?


Que lió....

« Últ. modif.: Jue, 11-Oct-2018, UTC 12h.20m. por Nolomar » En línea
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Star Scanner

44  Masculino  Barcelona - Sant Feliu de Llobregat 
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« respuesta #6 del : Jue, 11-Oct-2018, UTC 13h.59m. »

Si los astrofisicos no se ponen de acuerdo creo que tampoco lo resolveremos aquí.
Lo que quería decir es que la expansión del universo no sigue el patrón de una explosión, por eso creo que no se puede medir con esas fórmulas. Un ejemplo de eso es que tampoco se conoce un centro físico del universo o el "lugar" donde ocurrió el big bang, ese lugar no existe.
Lo que se conoce como big bang no fue una explosión como tal, fue una "creación"  de lo que llamamos espacio-tiempo y de la materia que conocemos a partir de un punto cero o inicial. Y qué había antes? Pues no se sabe, lo llaman singularidad, un estado donde no rigen las leyes de la física porque no existía ni espacio ni tiempo.
Se sabe que el universo se expande, pero ni hacia donde ni desde donde, es como si se pregunta ¿el universo tiene límites, tiene frontera?  Respuesta: no, porque más allá no existe ni el espacio ni el tiempo.
Mas que física es metafísica  Sonreir

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drastyy

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« respuesta #7 del : Vie, 12-Oct-2018, UTC 08h.00m. »

Según tengo yo entendido, hay dos cosas oscuras. Por un lado está la materia oscura observada a través de la distribución de velocidades de las estrellas en los discos de las galaxias. Se creía que estas velocidades deberian decrecer según te alejas del centro de la galaxia, pero lo observado es que es velocidad se mantiene (en algunos tipos de galaxias crece y en otras decrece levemente) aún no habiendo materia que nosotros no vemos. Se aceptó que debe haber materia que no vemos (o que no emite ondas electromagnéticas, que son las que decimos que podemos ver) y se le llamo materia oscura.

Por el otro lado está la observación de que las galaxias que están fuera de nuestro grupo local, las cuales todas y en cualquier dirección se alejan de nosotros. Hubble descubrió que la velocidad a la que se alejan es proporcional a la distancia a nosotros, y se dijo que la expansión del universo es acelerada. Supongo que a lo que llaman energia oscura, será la energía necesaria para producir esta aceleración y sobrepasar a la de gravedad que debería hacer colapsar de nuevo el universo. Por medio está el espacio-tiempo y la geometría del universo que aún se escapan a mi conocimiento.

El caso, y respondiendo a la pregunta de Nolomar, es que si la aceleración la tuviera de antes del Big Bang el punto donde estaba todo nuestro universo nosotros no seriamos capaces de detectarlo pues no podemos mirar fuera del universo. Es decir, solo podemos ver el trozo de universo cuya luz le ha dado tiempo a llegar a nosotros. Para ver lo de fuera y ver que es respecto a ese fuera la aceleración, deberíamos poder mirar fuera. No sé si esa es tu pregunta ni si me he explicado claramente.  sudando

Un saludo a todos!

Alberto

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« respuesta #8 del : Vie, 12-Oct-2018, UTC 23h.19m. »

Nolomar: Creo que tu duda surge por pensar que en una explosión por ejemplo de una granada los trozos salen con una aceleración, y no es así salvo los primerísimos instantes en los que todavía hay reacciones químicas del explosivo. En cuanto salen despedidos los trozos de la granada salen con aceleración 0 y con una gran velocidad. En realidad desde que salen los trozos de la explosión su aceleración es la de la gravedad g de la tierra. Lo mismo pasa con una piedra que la lanzas hacia arriba. En el momento que sale de tu mano ya no tiene aceleración debida a tí. La única aceleración es la de la gravedad g de la tierra. Igual se puede entender en el big bang. Desde que cesó la causa inicial del big bang todo se expandía a gran velocidad pero con aceleración 0. Bueno en realidad habría una aceleración debida a la gravedad de todo el universo que frena la expansión (aceleración negativa o desaceleración).  La duda desde Hubble y Lemaitre era si la gravedad iba a ser suficiente para frenar la expansión del universo y hacer que volviera a colapsar o no tendría fuerza suficiente. (Es lo mismo que el problema es clásico de a qué velocidad hay que tierar una piedra desde la superficie terrestre para que no vuelva a caer nunca más)(hay una velocidad que es la de escape en la que la piedra tarda un tiempo infinito en frenarse y por tanto no cae nunca, y velocidades mayores en las que no se para nunca) (se supone la tierra sóla en el universo para no tener en cuenta el sol ni nada más).
Lo que causó una gran sorpresa en 1998-1999 fue descubrir que la expansión del universo estaba siendo acelerada en lugar de frenada

Observaciones posteriores han llegado a medir que en los primeros miles de millones de años la expansión del universo sí se estaba frenando y que a partir de los últimos 6000 millones de años ha empezado la aceleración

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hectorbdn

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« respuesta #9 del : Sáb, 13-Oct-2018, UTC 14h.52m. »

Este tema es apasionante y uno de mis favoritos... Hay infinidad de libros y documentales que hablan sobre ello y cada dos por tres se descubre algo nuevo.. Cuando logremos unificar la teoría de la relatividad de Einstein (escala muy grande) con la de la física cuántica (escala muy pequeña) seremos capaces de entender muchas mas cosas sobre el universo, a día de hoy nuestro conocimiento es muy limitado, decía Michio Kaku en uno de sus libros algo así como: todo apunta a que si la expansión del universo continúa así, llegará un momento en que todo estará tan alejado de todo que el universo será un sitio frio e inerte, un posible observador que naciera en esa época diría "que universo más aburrido y poco interesante", la escala de tiempo de la humanidad es tan ínfima.. Pero podemos intentar de deducir que ha pasado antes y que pasará después, pero quien puede estar completamente seguro de eso? " nos ha tocado vivir una época en que la expansión y aceleración del universo es evidente pero no podemos saber que es lo que pasará, ni siquiera entendemos la materia oscura y energía oscura

Por cierto un dato curioso es que dicen que en los primeros segundos del big bang la expansión del universo era mucho más rápida que la velocidad de la luz, el espacio en sí mismo, e na locura imaginarselo

Saludos


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Manuel

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« respuesta #10 del : Lun, 15-Oct-2018, UTC 12h.17m. »

Gracias a todos por vuestras respuestas!!!
Lo que se aprende en este foro!

Gonzalo, has dado en el clavo con tu respuesta, justo eso es lo que no terminaba de ver, y efectivamente, si la causa de la aceleración ya no existe, los cuerpos deberían haber dejado de acelerar.
Mi error inicial fue pensar que el motivo de esa aceleración, podría estar aún presente. Pero claro, se tendría que haber detectado esa "energía", "onda de choque" o lo que sea que aún la estuviera produciendo.
Luego está claro que esa aceleración se debe a otra cosa...

Esta claro que la astro-física teórica, nunca ha sido el motivo por el que me aficioné a esto, je, je....

 

« Últ. modif.: Lun, 15-Oct-2018, UTC 12h.19m. por Nolomar » En línea
Nolomar

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Manuel

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« respuesta #11 del : Lun, 15-Oct-2018, UTC 12h.20m. »

Este tema es apasionante y uno de mis favoritos... Hay infinidad de libros y documentales que hablan sobre ello y cada dos por tres se descubre algo nuevo.. Cuando logremos unificar la teoría de la relatividad de Einstein (escala muy grande) con la de la física cuántica (escala muy pequeña) seremos capaces de entender muchas mas cosas sobre el universo, a día de hoy nuestro conocimiento es muy limitado, decía Michio Kaku en uno de sus libros algo así como: todo apunta a que si la expansión del universo continúa así, llegará un momento en que todo estará tan alejado de todo que el universo será un sitio frio e inerte, un posible observador que naciera en esa época diría "que universo más aburrido y poco interesante", la escala de tiempo de la humanidad es tan ínfima.. Pero podemos intentar de deducir que ha pasado antes y que pasará después, pero quien puede estar completamente seguro de eso? " nos ha tocado vivir una época en que la expansión y aceleración del universo es evidente pero no podemos saber que es lo que pasará, ni siquiera entendemos la materia oscura y energía oscura

Por cierto un dato curioso es que dicen que en los primeros segundos del big bang la expansión del universo era mucho más rápida que la velocidad de la luz, el espacio en sí mismo, e na locura imaginarselo

Saludos


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Desde punto de vista térmico, el universo parece destinado a una muerte lenta y muuuy fría....

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Sr Bruns

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29  Masculino  Madrid, España 
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« respuesta #12 del : Lun, 15-Oct-2018, UTC 14h.00m. »

Por suerte o por desgracia nos habremos extinguido mucho antes de que llegue ese momento.

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dani_4

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Masculino 
desde: ago, 2015
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« respuesta #13 del : Lun, 15-Oct-2018, UTC 14h.06m. »

Te recomiendo estos videos Sonrisa










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Nolomar

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Manuel

Masculino  Madrid 
desde: ene, 2014
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« respuesta #14 del : Lun, 15-Oct-2018, UTC 17h.33m. »

Gracias!

Los veré esta noche.

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pablobravosaa

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36  Masculino  madrid/extremadura 
desde: ene, 2017
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« respuesta #15 del : Lun, 15-Oct-2018, UTC 18h.05m. »

Creo que se estan mezclando conceptos distintos. Big bang, materia oscura y energia oscura. En el big bang se produjo una inflacion seguida de una "explosion" de energia la cual dio lugar a la materia ( toda materia es energia, por eso la masas atomicas se miden en eV)  se produjo tanto materia como antimateria, y deberia haberse producido en igual cantidad la una y la otra, el misterio es que se produjo mas materia que antimateria (a dia de hoy siguen creandose materia e antimateria en forma de par electron-positron que se auto aniquilan, y en base a esto Stephen Hawking saco su teoria de la Radiacion de Hawking producida por los agujeros negros). La materia oscura se puede definir como materia no convencional de la que podemos percibir su gravedad pero no interactua de ninguna otra manera con la materia convencional que se sepa. Y por ultimo la energia oscura es el nombre que se le da a un algo que no sabemos lo que es pero que actua al contrario que la gravedad, es como si el vacio tuviera una energia que tiende a crear mas vacio y se vuelve mas intensa cuanto mas vacio hay.

Por otro lado, se habla de la aceleracion de la expansion y de Hubble. Lo que midio Hubble fue el espectro electromagnetico de las galaxias para ver como se movian con respecto a nosotros, y utilizando el effecto doppler conocer de manera mas o menos aproximada la velocidad relativa con nosotros. Hubble descubrio que contra mas lejos miraba, el espectro tenia mayor corrimiento al rojo (es decir se alejan mas rapido), esto no significan que esten acelerando solo que su velocidad relativa hacia nosotros es mayor que las galaxias mas cercanas. De esto se puede inferir que tambien se estan acelerando o que la aceleracion dentro del universo no ha sido uniforme.

Queda decir que mis conocimientos de fisica llegan hasta 4 de la licenciatura especialidad astrofisica, luego por motivos laborales me pase a ingenieria de materiales que es lo que tengo. Algun dia quizas lo retome si tengo tiempo. Para estos temas yo os recomendaria ver los documentales del "universo elegante" son bastante amenos y estan muy bien explicados todos estos conceptos.

Telescopio: Skywatcher Reflector Newton Dual Speed de 200/1000 mm
Montura: Skywatcher AZEQ6 PRO-GT

« Últ. modif.: Lun, 15-Oct-2018, UTC 18h.46m. por pablobravosaa » En línea
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