¿Puede el universo expandirse más rápido que la velocidad de la luz? | Los investigadores son responsables

Hace unas semanas publicamos una respuesta a la pregunta sobre la longitud del universo. Y desde esta publicación, varios lectores nos han enviado una nueva pregunta que parece estar implícita en mi explicación: ¿Puede el cosmos expandirse a mayor velocidad que la luz? La respuesta es que es posible porque es que cuando hablamos de la velocidad de la luz a la velocidad más alta alcanzable en el universo, nos referimos a una teoría especial de la relatividad. Para que lo entiendas, debo decirte que en 1905 Albert Einstein formuló su teoría de la relatividad relativa, que trata del movimiento de los cuerpos en ausencia de gravedad. Según esta teoría, ninguna partícula, ni ningún objeto masivo, puede moverse más rápido que la luz. Diez años después, en 1915, Einstein condujo su teoría de la relatividad con una teoría general de la relatividad que explica la gravedad como una transformación del espacio-tiempo, y las cosas son diferentes en ella.

El concepto de tiempo-tiempo no apareció en una teoría de la relatividad particular. Pero cuando se pasa a la relatividad general, no existe una ley que indique que el tiempo-tiempo no puede moverse más rápido que la luz.

Si hablamos de la tasa de expansión del cosmos, estamos haciendo una extrapolación incorrecta en dos direcciones.

De hecho, la medida no es la velocidad a la que se mueve el espacio-tiempo. De hecho, la medida de expansión es una unidad que es la inversa del tiempo. Por lo general, se le da un valor promedio de 68 a 72 kilómetros por segundo por megaparsegundo. Parsec es una medida que usamos en astronomía que equivale a 3,26 años luz (o lo que sea: casi 40.000 billones de metros). Y un megaparsek es un millón de parsecs (3,26 millones de años luz). Esto significa que si miras las estrellas que están a un megaparsec de distancia, se alejarán de nosotros a esa velocidad. Si miramos uno que está a dos megaparsks de distancia, su tasa de disminución es el doble y, por lo tanto, la tasa de disminución aumenta. Pero esas galaxias espaciales en sí mismas no se mueven, sino que se mueven a velocidades prácticamente locales que son el 2% de la velocidad de la luz. El camino es que todo el tiempo se expande. Estoy tratando de aclararlo más. Puedo darte una analogía, es como cuando un niño o una niña crece. La distancia entre tu rodilla y tu abdomen aumenta, pero ni la rodilla ni tu abdomen desaparecen repentinamente de todo. El poste no llega al cuello, sigue en la misma posición que estaba. ¿Qué se ha expandido? Todo el cuerpo se agranda. Lo mismo ocurre con el tiempo, que sería como un cuerpo en el caso de una criatura.

Si hablamos de la tasa de expansión del cosmos, estamos haciendo una extrapolación incorrecta en dos sentidos. Ahora tenemos una imagen del universo y una fotografía del universo a veces, así que tomo estas dos imágenes, comparo las dos escalas, y si divido por la longitud de la longitud en diferentes momentos, queda un tiempo inverso. Otra cosa es que cuando lo uso y lo vuelvo a multiplicar una distancia, me parece que he alcanzado una velocidad de, pero en realidad solo se mide a la inversa. Mide la variación de la escala a lo largo del tiempo. Pero sobre todo, interpretamos el tiempo y el tiempo como si fuera una partícula y eso es un error. Las partículas son materia y el tiempo-tiempo es geometría. Y en general, en la industria de la relatividad, no tenemos una ley que impida que la geometría se expanda a una velocidad que, cuando se interpreta como velocidad, es mayor que la velocidad de la luz.

En resumen, les diría que estamos aplicando una limitación especial de proporcionalidad a algo que parece velocidad, pero en realidad no lo es. Es simplemente una forma de cuantificar cómo aumenta el espacio-tiempo y que surge en un contexto más amplio, en el contexto de la relatividad general.

Ruth Lazkoz Es profesor e investigador de la Universidad del País Vasco, siendo su trabajo la cosmología teórica y observacional, la energía oscura y la gravedad modificada.

Pregunta enviada por correo electrónico Petar Hristov y Juan José Mangas Lavería

Nosotros contestamos es una clínica científica semanal patrocinada por Fundación Dr. Antoni Esteve y el programa L’Oréal-Unesco para mujeres en la ciencia, que responde a las preguntas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicos y tecnólogos, miembros de AMIT (Asociación de Mujeres Científicas y Tecnológicas), quienes responden a estas preguntas. Envíe sus preguntas a [email protected] o en Twitter #nosotrasrespondemos.

Coordinación y redacción: Victoria Toro

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