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El Universo podría ser unas 250 veces más grande que lo que observamos. Explicado
eliax id: 8468 josé elías en feb 4, 2011 a las 02:07 AM (02:07 horas)
El Universo ObservableUna de las razones por la cual cuando escribo sobre el Universo en eliax utilizo frases como "universo observable", es porque desde hace décadas se sabe que el Universo es muchísimo más grande que lo que podemos observar.

Esto, sin embargo, no es algo intuitivo, y por tanto explicaré a continuación...

Según los más recientes cálculos (fuente), nuestro Universo podría ser más de 250 veces más grande de lo que podemos llegar a observar (y lo que podemos observar es alrededor de 45 mil millones de años luz en cualquier dirección, lo que significa una "esfera de visión" de unos 90 mil millones de años luz de lado a lado).

Esta gran discrepancia entre lo que observamos y la realidad, no se debe a "materia escondida u oscura", sino más bien a una limitación que todos escuchamos con regularidad en los medios: La velocidad de la luz...

Sucede que en al inicio del Big Bang, el Universo se infló a una velocidad muchísimo mayor que la velocidad de la luz, por lo que llegamos a un momento en donde la luz dentro del Universo nunca llegará de un extremo a otro, ya que nunca podrá alcanzar su nivel de inflación.

Para entender esto, imaginemos el siguiente ejemplo...

Imaginen que estamos al inicio del universo, y que este es de tamaño de una pelota de tenis, y que sobre esta hay una hormiga.

Bajo circunstancias normales, esta hormiga podría llegar de un extremo al otro de la pelota sin problemas, solo le tomaría unos breves segundos, sin embargo, si la pelota empieza a crecer en tamaño, y la velocidad de crecimiento es mayor que la velocidad a la que puede correr la hormiga, llegará un momento en donde por más rápido que corra la hormiga esta nunca podrá llegar ni al otro extremo de la pelota, y ni siquiera a la mitad de la pelota.

Incluso nos podemos imaginar hacer crecer la pelota a un ritmo tal, que lo más lejos que jamás llegará la hormiga es a una 256ava parte de la esfera.

Pues similarmente, si reemplazamos una hormiga por (por ejemplo) un fotón de luz dentro de nuestro Universo, podemos también imaginar que si el Universo se expande más rápido que la velocidad de la luz (cosa que no viola el límite de la velocidad de la luz con respecto a información, como he explicado varias veces en eliax en artículos como este), que entonces ese fotón jamás podrá alcanzar el espacio que justo a su frente se le aleja más rápido que la velocidad a la que puede viajar en el vacío.

A ese límite, es decir al límite del cual ya no podemos pasar más allá, se le llama "el horizonte observable" o "el universo observable". Más allá de ese horizonte no podemos, ni podremos jamás (al menos que descubramos algo en el futuro de lo cual no tenemos ni siquiera una pista hoy día), ver ni comunicarnos jamás...

Finalmente, noten que esta cifra de "unas 250 veces más grande" es basada en modelos teóricos, y será refinada con el pasar de los años, pero lo importante es que sea cual sea la cifra real, lo cierto es que cabe poca duda que el Universo completo es muchísimo más grande que el que jamás podremos experimentar.

autor: josé elías

Comentarios

  • Interesante, mi estimado Elías. Me considero un aficionado medianamente informado en temas de cosmología y sé que habré leído alguna vez la respuesta a la pregunta que te voy a hacer, pero no la recuerdo: ¿cómo podemos visualizar 45 mil millones de años luz en una dirección si la luz o cualquier otro segmento del espectro electromagnético sólo ha tenido 13 mil 720 millones de años para llegar a la Tierra?

    Nuestro universo observable ¿no debería ser de 27 mil 440 millones de años luz de diámetro?

    Felicidades por tu trabajo, y anda, a recuperar fuerzas descansando.

    • Hola Juan,

      En realidad la respuesta es bastante sencilla, y más o menos se puede deducir de lo que ya escribí en el artículo: Aunque el Universo tiene unos 13,700 millones de años de edad, este está en expansión, por lo que lo que existe más espacio entre nosotros y la explosión inicial del Big Bang que esos 13,700 millones de años. Específicamente, la expansión es tal que la radiación cósmica de fondo (lo más lejos que podemos ver) duró unos 45 mil millones de años luz en llegar hasta nosotros.

      Y buenas noches... :)

      • Correcion Eliax:

        45 mil millones DE ANOS LUZ recorrio para llegar a nosotros.

        ;)

      • Juan Manuel:

        La confusion general viene de que la gente enreda una medida de tiempo (años) con una de distancia (años luz).

        Al decir 1 año luz es lo mismo que decir 9,46 × 10^12 km = 9.460.000.000.000 kms. Es una medida de distancia en base a cuanto recorre la luz en un año.

        Por ende, el universo puede tener 13 mil millones de años de antiguedad (estamos empleando una medida temporal, definiendo cuando inicio el mismo) y un diametro de 45 mil millones de años luz (estamos empleando una medida espacial, no relacionada a la primera medida y que solo mide la extension del mismo.

        Porque hay incongruencia entre ambos valores? Porque en uno de ellos (el espacial) existe expansion.

      • y como se sabe que la radiación cósmica de fondo duró 45 mil millones de años luz en llegar hasta nosotros??

        • La radiacion solo DURO 13mil millones de años en llegar, pero RECORRIO 45 mil millones de años luz (años luz es una medida de distancia, no de tiempo).

          Se sabe por varias formas: una es calcular que tanto se "disipa" la radiacion original del big Bang hasta nuestros dias, y comparar lo observado con lo calculado. Otra es midiendo el corrimiento al rojo de la luz (y asi estimar distancias / edades) de objetos muy lejanos (mientras mas lejos el objeto, mas lejos en el tiempo estamos observando) e ir creando tablas con la informacion.

          Tambien observando la cantidad de hidrogeno / helio que se ha convertido en otros elementos en el universo nos da las edades de las primeras generaciones de estrellas, entre muchas otras tecnicas que en conjunto nos dan la edad aceptada actualmente: 13.5 mil millones de años de antiguedad.

  • Eliax, sé que eres Gamer también, me gustaría que me comentaras si has jugado el título de Mass Effect (para Xbox 360) donde hablan precisamente de la idea de una teoría: "Efecto de Masa" o Mass Effect con la que en el juego pueden lograr controlar me parece que la energía oscura con fuerzas relacionadas a gravedad, electromagnetismo, etc y así lograr velocidades superiores a las de la luz.

    Tengo que volverme a leer el Codex, pero recuerdo que cuando lo leí se me figuró una cosa interesante, donde ponían cómo un efecto de masa (como la gravedad) podría ser superior a la luz (por ejemplo, un agujero negro posee demasiado de este "Mass Effect" y logra que ni la luz escape a su efecto de masa, aunque no recuerdo si leí esto en el juego o en otro lado).

    El chiste es obviamente que los seres humanos no pueden crear los llamados rieles de mass effect, sino que estos fueron dejados por una especie sintética (ahí mismo mencionan que "robots" con inteligencia artificial no son considerados como artificiales, sino como sintéticos, una IA es solamente aquella que no tenga "cuerpo") cuyos integrantes pueden vivir millones de años y de vez en cuando regresan a la galaxia a cosechar a toda la vida orgánica por motivos desconocidos o "fuera de nuestro entendimiento" (por ello son conocidos como Reapers).

    Ya sin meterme mucho en la historia del juego, me gustaría saber si lo has jugado y si no lo recomiendo mucho, pues muchos lo consideran "el star trek de la nueva generación".

  • Pero como puede andar algo más rápido que la velocidad de la luz si eso es imposible, para ello ese algo tendría que estar 2 o más veces en distintos lugares al mismo tiempo, entonces hay ese algo ya no sería algo sin "algos".. contradicción?

    • En el mismo artículo me referí a ese tema junto con un enlace a un artículo previo en eliax en donde explico porque sí es posible.

    • Bueno, recuerda que no está prohibido superar la velocidad de la luz.

      La única restricción es que no se puede llevar información más rápido que la luz.

      Cualquier cosa que no transmita información puede ir más rápido (como el entrelazamiento cuántico).

      • Esto en lo que no entiendo yo. Imaginemos una estructura cúbica con 4 átomos, y la teletransportamos cuánticamente a un lugar donde la luz de aquí tarde mucho en llegar. Bien. No es nuestro cubo un tipo de información debido a su tamaño y estructura? No invalidaría esto la frase "podemos transportar cuánticamente siempre que no contenga información"?
        Mi hipótesis: imagino algo como el éter que se mencionó históricamente, pero distinto para encajar en esta idea, el cual en su "densidad" actual permite a la luz cierta velocidad, pero puede que en épocas distintas la "densidad" fuese distinta y la velocidad actual no se correspondiese con la de entonces. Y como encajo aquí lo archimasivamente experimentado con la quantica? Pues ni idea. Solo se me ocurre que no van en línea recta, sino a través de atajos espacio-temporales, pero me suena raro.
        Que opináis sobre lo que he dicho sobre la información y la cuántica?

        • LA teletransportacion seun modelos actuales NO MUEVE LA MATERIA NI LA INFORMACION de un objeto de un lugar a otro como parece que entiendes.

          Lo que hace es "duplicar" dicho objeto mediante el empleo de entrelazamiento cuantico en OTRO objeto situado a distancia. Piensalo asi: los dos objetos son parte del mismo sistema aunque esten separados fisicamente. Si modifco A, B se modifica automaticamente y por ende, "teletransportamos" informacion del punto donde A se encuentra a donde esta B.

          Como se transmite la data en el entrelazamiento cuantico, o mejor dicho, como mantienen A y B coherencia y retienen ser parte del mismo sistema aun separados espacial y hasta temporalmente? Nadie lo sabe aun.

  • si se esta expandiendo el espacio es por que havia espacio para expander, espacio previamente expandido, por que si no hay espacio no puede ocuparse.

    • Error... el espacio se va creando a medida que el mismo se expande. No hay espacio "afuera" del universo.

      No es que el universo sea como una esfera que va creciendo den un espacio ya existente. El universo ES EL ESPACIO-TIEMPO en si expandiendose.

  • Aunque es la primera vez que comento, sigo tu blog desde hace casi un año, y muy representativo tu ejemplo sino no hubiese entendido nada. Saludos

  • Siempre me imagine que el universo seria mas grande de lo que uno realmente "ve" asi que para mi no es nada realmente nuevo, lo que me gustaria saber es si tiene alguna especie de "limite" o "frontera", eos si seria realmente interesantes por que luego tendria que averiguar que hay despues de esa fronter, si exixtiera claro xP

  • eliax por favor respondeme esta pregunta no se, si te la habian dicho antes ¿en que o en donde se expande el univaerso ?

  • ...y que se supone que hay despues del Universo, o sea, donde este termina? Sobre que se expande el Universo? Hay mas de 1 universo? cuantos? se pueden chocar entre si?

    alguien que me ayude :/

    • Lo que preguntas es lo que los cientificos buscan responder y llevara mucho tiempo para un veredicto, ya que ellos no se rigen por suposiciones.

  • hola todos.

    Pues no me estoy creyendo esto... por las siguientes razones.

    1- NADA puede viajar más rápido que la luz(Albert Einstein), y esto SI incluiria el tejido espacial...
    la gravedad son curvaturas en el tejido del universo... asi pues como la gravedad no viaja mas rapido que la luz, el tejido del universo tampoco podria expandirse más rápido que la luz.

    2-Un univeso expandiendose a velocidades mayores que la de la luz implicaria que el tiempo esta invertido, ya tuve suficiente con la paradoja de los gemelos y no quiero que me salten ahora con otra paradoja (simetria temporal) en la cual no sabemos si el tiempo avanza o retocede!

    • Miralo de esta forma: el espacio en SI no esta limitado a la velocidad de la luz.

      Imaginate que una escalera electrica es el "espacio" y yo soy "materia-informacion-energia" y estoy limitado a subir 5 escalones por segundo porque no soy atleta. Este limite aplica a todo el que intente subir por la escalera, pero si la misma se mueve hacia aabjoa a 10 escalones por segundo, yo podria ir subiendo a 5 escalones por segundo y jamas lograria avanzar, me retrasaria 5 escalones. Personas en escaleras paralelas mas arriba de mi jamas podia alcanzarlas...

      Algo similar sucede con el espacio-tiempo, pero la analogia que em invente de las escaleras es incompleta. El espacio se expande mas rapido que la velocidad de la luz, y el mismo es tridimensional asiq eu adiferencia de las escaleras donde los que subimos estamos fijos y elejemplo solo funciona subiendo las mismas, en el universo el espacio se expande en TODAS direcciones y esto hace que todo se aleje. mientras mas lejos este un objeto, mas rapido se movera lejos de nosotros debido a que mas espcaio se expandio entre nosotros, y si esta lo suficientemente lejos, se movera mas rapido que la velocidad de la luz y quedara fuera de nuestro alcance para siempre.

      • waaaaooo la verdad estaba esperando que alguien hiciera una declaración como esa(para proponer lo siguiente).
        Si observamos una galaxia y determinamos que se encuentra a una distancia de 2 mil millones de años luz, creeriamos que hace 2 mil millones de años la estrella se encontraba en el lugar que la vemos; pero eso puede ser incorrecto porque a medida que la luz avanzaba hacia nosotros el espacio tambien se expandia haciendo que los fotones se desplacen a una velocidad menor.

        • El 9.1 y 9.1.1 son a mi parecer los mejores comentarios de este artículo.

        • Realmente Dyons, los fotones SIEMPRE se moveran a la misma velocidad: la velocidad de la luz es uniforme, lo que cambia es el tiempo y el espacio en relacion a los observadores. Como para medir velocidades necesitamos de dos valores (distancia, tiempo, como al medire los carros en km/h), al tener diferentes observadores moviendose a diferentes velocidades o con reljoes corriendo a diferente ritmo, tendremos resultados diferentes entre los mismos respecto al mismo fenomeno.

          Lo unico que se mantiene constante siempre es la velocidad de la luz, que todo aquel que la observe siempre le dara el mismo numerito llamado 'C' (300.000 kms/seg).

          Aquel que se mueve muy rapido y mide C, le dara el valor C porque su tiempo corre mas lento a medida que mas acelera. Aquel que esta moviendose lentamente, tendra el mismo valor C pues su tiempo corre mas rapido y su distancia disminuye a medida que desacelera.

          PERO entre ambos observadores habran discrepancias en cuanto a cuando suceden eventos, o quien de los dos es el que tiene los relojes acelerados, o a que velocidad se estan moviendo otros objetos , etc. etc.

          • Una pequeña observación (y a propósito, me han gustado mucho tus otros comentarios, ¡me haz ahorrado trabajo teniendo que responder!), y que me imagino que ya lo sabes, pero la hago para los curiosos y que menos conocen de estos temas: La velocidad de la luz es una constante, pero recuerden que los fotones (u otras partículas) se mueven a esa velocidad *solo en el vacío*. Es posible desacelerar la luz hasta prácticamente detenerla, dependiendo del medio por el cual se transmita.

            Incluso esto se ha hecho ya en repetidos experimentos, es uno de los avances que ayudarán a traer la computación fotónica (de luz) a la realidad en los próximos años.

            • De nada Eliax, pero muchas mas gracias a ti por tu blog (soy fiel seguidor del mismo).

              Una aclaracion para los que leen: cuando te refieres a que la luz puede "desacelerarse", tecnicamente esto no es lo que sucede. Un foton (componente de la luz) choca con un atomo de un objeto y es absorbido, el atomo luego expele otro foton al perder enrgia y este ultimo es absorbido por el proximo atomo del objeto, etc. etc.

              Veriamos que entra un foton por un lado del objeto, y atravieza el mismo y sale por el otro (ej: cuando la luz atravieza un cristal) cuando lo que sucede realmente es que los atomos estan "intercambieando" fotones entre si en secuencia igual a como los bomberos antes se pasaban cubetas de agua en una fila.

              Lo que podemos es lograr que el intercambio de fotones sea mucho mas lento, creando el efecto de "luz lenta" pero realmente no podemos frenar la velocidad de la luz en si.

          • Nestor Disculpa por no expresarme de una manera clara, en realidad cuando digo que los fotones se desplasan a una veocidad menor no me refiero a una variacion de la constante C... me refiero a la variación de la ¨velocidad observable¨ de un objeto.

            aqui te adjunto un video que de seguro ya has visto, pero que te ayudara a comprender lo que digo.

            http://www.youtube.com/watch?v=6SNxB7YX8K8

            Se ve claramente que el foton debe recorrer mas espacio (desplazandose a la misma velocidad).
            al espacio espandirse, un objeto que se desplase exactamente a la velocidad de la luz tendra una ¨velocidad obserbable... menor de C¨

            Los calculos delas distancias astronomicas se han hecho basadas asumiendo que la luz tiene una valocidad obserbable igual a C, lo cual es totalmente incorrecto.

    • Dionys,

      En este artículo anterior explico lo del límite de la velocidad de la luz: http://www.eliax.com/index.cfm?post_id=7838

      Lamentablemente, los reporteros que escriben de estos temas no tienen suficientes conocimientos sobre el tema y escriben cosas erróneas, como que nada puede ser más rápido que la luz, lo que es totalmente incorrecto (en el artículo explico por qué).

  • Pregunta: ¿El universo no es infinito? Si no, ¿que hay en el borde o en el otro lado?

    • (¿El universo no es infinito?) NADIE LO SABE.
      Aunque asumimos que no es infinito,
      (¿que hay en el borde o en el otro lado?) NADIE LO SABE.
      Aunque asumimos que ¨la nada¨, y cuando digo la nada, NO me refiero a ¨espacio vacio¨ sino literalmente... LA NADA!

    • Intentar saber eso ahora mismo es como si una termita intentara saber cómo funciona un ordenador. Nos quedan muchos avances antes de empezar a comprender.

  • Elías, saliendo del tema, que opinas sobre un video que ha causado mucha polémica de un OVNI sobrevolando el templo de Jerusalén, captado hace una semana el 28 de Enero, muy perturbador. xD

  • yo tenia una pregunta acerca de la primera referencia que hay en este post, realmente no habra forma de conservar la vida en el universo si no existe.. forma de generar energia?
    es que realmente en algun punto se acabara la masa transformable en energia y moriremos :(

  • Uyyy papa eso no lo sabia, hasta ahora me desayuno, cada dia me doy cuenta lo bruto que he sido, gracias por la informacion.

  • Interesante el tema, pero me hace pensar en que es relevante del punto de vista teorico, pero objetivamente no es muy relevante, por que me imagino que el universo en expansion a una velocidad mas alla de la luz no debe contener algo importante para nosotros como quizas vida inteligente. Corrijanme si me equivoco

  • esta bueno el tema pero tengo algunas dudas

    segun einsten mientra mas serca estemos de la velocidad d la luz el tiempo hira mas lento basandome en esto puedo desil q si un foton d luz viajo una distancia de 45 mil millones de años luz para este foton en realidad no habría pasado tanto tiempo

    otra cosa es q si el universo c espande a una velocidad mayor q la luz este foton jamas llegaría a nosotros por que la distancia seria cada ves mayor q la q puede recorrer el foton y debido a que el universo se espande constantemente jamas llegaría a nosotros

    otra cosa como sabemos q el espacio se espande uniformemente ? osea igual en todos lados

  • Y eso que no se tiene en cuenta donde se encuentra la punta del campo EM no observable, así como otros campos radiantes. Son campos de energia procedentes de nuestro universo (Soy de los que pienso segun mis estudios hipotéticos, que perfectamente puede haber mas) Hay que considerarlo como parte de la energia de nuestro universo. ¿Y que es nuestro universo? Energia en mil formatos. Estos campos radiales se pueden calcular donde está su borde, porque viajan a "c", y conforman "Espacio no vacio". Por lo tanto el tamaño total del universo, es mucho mas grande del expuesto, ya que esa "fotografia" está obtenida de miles de observaciones con Chandra, etc... de la radiación que nos llega a nosotros. Nos falta, repito, tener en cuenta, la que se vá que jamás podremos observar. El calculo, sencillo: Situación del centro del universo, que ya la tenemos, meter el tiempo de "explosión" hasta ahora y calculo de donde está en estos momentos el "primer fotón" que se "fué". Ese vector nos da el radio. Logicamente, es posible que por la contracción no lineal desde el origen del universo del ET, ese fotón no viajara linealmente a "C", ya que su linea era curba. Pero con la teoria de la relatividad podemos hacer el calculo y acertar bastante. Bueno, tambien hay que tener en cuenta la materia oscura, que es muy pesada, y contrae mucho mas de lo normal el ET... Y todavia falta saber sobre ella... Hice el ejercicio y me salia unas 12,2629384723 veces mas grande de lo que se dice... Quien sabe... Conjeturas... jeje, Saludos.

    EM: Radiacion electromagnetica.
    C: Velocidad de la luz.
    ET: Espacio-tiempo.

  • Si el Universo es el conjunto de TODO lo que existe (materia, enrgía, espacio, tiempo), más allá no puede existir nada, ya que si existiera algo, ese algo pasaría a formar parte del Universo. Ni siquiera puede existir el "más allá del Universo", por la misma razón. Tampoco pueden existir los límites, ya que si existieran, existiría el más allá; luego, el Universo debe ser un espacio "cerrado" (imposible salir de él). Estoy hablando del "Universo" (todo) y no del Universo Observable.

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"Elias... felicitaciones por todo el trabajo que realizas , nunca me pierdo una noticia tuya ...de verdad que eliax a sido parte de mi vida ya por varios años desde que te encontré,... me sentía muy solo antes de eso... gracias por existir :) siento mucha emoción al pensar en nuestro planeta, en la vida, en el universo.... y lo insignificante que resultan muchas cosas en comparación con todo ... saludos desde Huancavelica - Peru"

por "Nikolai" en jul 3, 2010


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