Pregunta:
¿Cómo medimos la edad del universo?
Sazzad Hissain Khan
2020-04-30 01:44:34 UTC
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Como se menciona en wiki / Age_of_the_universe,

La medición actual de la edad del universo es de alrededor de 13,8 mil millones de años (a partir de 2015) - 13,799 ± 0,021 mil millones de años

Cuando mi amigo que no es científico me pregunta ¿cómo medimos la edad del universo? ¿Cómo debería explicárselo?

Dos respuestas:
Steve Linton
2020-04-30 03:07:33 UTC
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Una vez que miramos lo suficientemente lejos para superar los "efectos locales", vemos que todo se separa, se extiende en todas direcciones, como un conjunto de puntos en un globo que se infla, o como pasas de Corinto en una barra de pan que se elevan en el horno.

Podemos usar las leyes de la física para seguir esos movimientos en el tiempo y calcular qué tan alejadas estaban todas las galaxias en distintas fechas del pasado. Si hacemos esto, encontramos que hace 13.8 mil millones de años estaban todos en el mismo lugar (hay muchos detalles sutiles que hacer bien en este cálculo, pero mucha gente ha trabajado en él durante mucho tiempo). Esa cantidad de materia y energía acumulada en ese pequeño espacio deforma tanto el espacio como el tiempo, de modo que no es realmente posible hablar del tiempo "antes" de ese evento. De ahí que se tome como el origen del universo.

Pero, ¿cómo podemos estar seguros de que la velocidad a la que se separan dos puntos siempre ha sido la misma constante durante miles de millones de años? Ciertamente, solo podemos experimentar una pequeña fracción de ese enorme tiempo, ¿verdad?
@SazzadHissainKhan Básicamente, las cosas en el espacio siguen moviéndose a la misma velocidad en la misma dirección a menos que haya una fuerza actuando sobre ellas. En estas escalas, la única fuerza que importa es la gravedad y podemos calcularla y permitirla. De manera menos básica, la materia en el espacio, su movimiento y la forma del espacio en sí están interrelacionados, de acuerdo con la Relatividad General, pero podemos usar las ecuaciones de GR para rastrear todas estas cosas en el tiempo y tener en cuenta las fuerzas.
@SteveLinton Esto parece una simplificación; Se sabe que la energía oscura tiene un gran efecto, pero todavía no podemos explicarlo.
@TheGreatCabbage No podemos explicarlo, pero podemos medir el efecto y permitirlo
@SteveLinton como dijiste "a menos que haya una fuerza actuando sobre ellos". Mi pregunta fue, ¿estamos seguros de la afirmación de que no hubo una fuerza no identificada / no descubierta durante miles de millones de años? ¿La ciencia ya obtuvo la evidencia o no? Si es así, ¿cómo?
Rob Jeffries
2020-04-30 12:41:27 UTC
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De la misma manera que si midieras la altura y la velocidad de algo lanzado al aire, podrías calcular con qué fuerza se había lanzado y hace cuánto tiempo. Se asume que la trayectoria del objeto arrojado obedece a las leyes físicas conocidas.

Una ventaja adicional que uno tiene en astronomía es que no está limitado a realizar una sola medición en la actualidad, puede observar las cosas distantes como eran en el pasado. Esto le brinda múltiples oportunidades para medir el tamaño y la tasa de expansión del universo para corroborar su respuesta y / o descubrir agujeros en la comprensión de la física (como la energía oscura, por ejemplo). Sin embargo, hasta cierto punto, la edad citada asume que tenemos la física correcta.

Por el momento, la estimación de la edad depende en gran medida de las mediciones de las características que se formaron cuando el universo tenía unos 400.000 años (el fondo cósmico de microondas), combinado con observaciones de supernovas en galaxias en un rango de distancias (y tiempos en el pasado), que nos dicen con precisión cómo la trayectoria del universo ha cambiado con el tiempo.

La precisión de la respuesta (a diferencia de la precisión , que es muy alta), se puede verificar mediante pruebas independientes como estimar las edades de las estrellas más antiguas, observar cuánta estructura hay en el universo, ambas ahora y en el pasado, etc.

Básicamente, todo encaja razonablemente bien en este momento (de hecho, hay pequeñas discrepancias en la tasa de expansión medida ahora, en comparación con las predicciones de antiguo fondo cósmico de microondas), por lo que la edad que cita es una edad para el "modelo de concordancia", que nosotros es un conjunto acordado (aunque no enteramente entendido) de física.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 4.0 bajo la que se distribuye.
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