El universo estacionario de Wun-Yi Shu

Tras mi largo comentario en la entrada de Kanijo, “Se abandona el Big Bang en un nuevo modelo del universo,” Ciencia Kanija, 28 Jul 2010, traducción del artículo de KentuckyFC, “Big Bang Abandoned in New Model of the Universe,” The Physics arXiv Blog, July 27, 2010, creo que debo añadir algo al respecto en mi propio blog, que para algo lo tengo, digo yo. Mi entrada será algo más técnica que mi comentario en el blog de Kanijo, así que a todos los que no sean físicos y buenos aficionados a la física les recomiendo que lean a Kanijo o si se atreven con el inglés a KentuckyFC. Por supuesto a los físicos les recomiendo que recurran directamente a las 33 páginas del preprint de Wun-Yi Shu, “Cosmological Models with No Big Bang,” ArXiv, Submitted on 11 Jul 2010.

Antes de nada y para no engañar a nadie hay que hacerse varias preguntas. ¿Cómo puede explicar una teoría de universo estacionario la existencia del fondo cósmico de microondas? ¿Cómo puede explicar la existencia de la era oscura antes de la formación de las primeras galaxias? ¿Puede un universo sin gran explosión oscilar eternamente e imitar todos los detalles de una gran explosión sin sufrir ninguna? Preguntas que Shu no responde y que seguramente los revisores de su artículo, si lo envía a alguna revista internacional, le harán (entre muchas otras). En mi opinión, el artículo está muy verde, pero todas las ideas empiezan estando muy verdes. Habrá que estar al tanto de como madura esta idea… si es que llega a madurar. Ahora os copiaré mi comentario en Ciencia Kanija aderezado de algunas fórmulas y algún que otro comentario. Espero no aburrir demasiado… no explicaré en detalle los símbolos, solo quiero que los lectores físicos de este blog vean lo que ofrece Shu para incentivarles a leer su artículo o a descartarlo directamente sin más. Cada uno que haga lo que estime oportuno.

El autor (Wun-Yi Shu) toma una métrica cosmológica estándar para el universo (Friedmann-Robertson-Walker o FRW) y sustituye la velocidad de la luz (c) por una función del tiempo cósmico, c(t). No discute las condiciones e hipótesis bajo las que dicha aproximación para la métrica del universo en su conjunto es obtenida, pero considera las tres posibilidades para el espacio: plano (curvatura nula), esférico (curvatura constante positiva) e hiperbólico (curvatura constante negativa).

Toma una distribución de materia y energía estándar como tensor de materia-energía-momento (usual para considerar que el contenido del universo es materia más radiación, dominadas por una de ellas según la época del universo considerada). Y las sustituye en las ecuaciones de Einstein para el universo. Para que todo funcione bien toma el cociente G/c², que es una constante en la teoría, como un cociente G(t)/c²(t), es decir, hacer variar la constante de gravitación universal de tal forma que compense cualquier variación posible de la luz y que dicha corrección no afecta a las ecuaciones de Einstein (que por cierto fueron derivadas suponiendo c constante y que por tanto con c=c(t) deberán presentar correcciones no relativistas que no han sido incorporadas en el modelo de Shu). Nótese que en las ecuaciones de Einstein aparece el cociente  G/(c²)², por lo que hacer el cociente G(t)/c²(t)=1 no impide que la teoría resultante tenga cierta dependencia respecto a c(t).

Seguidamente resuelve las ecuaciones de Einstein y obtiene dos ecuaciones diferenciales ordinarias para la evolución del radio del universo a(t) en función del tiempo cósmico y para la evolución de la velocidad de la luz c(t), que da automáticamente la variación de G(t). El problema es que estas ecuaciones no son de primer orden, como le gustaría (no es solo un problema de carácter estético ya que afecta mucho a las condiciones iniciales y a la causalidad en la teoría). Una de las ecuaciones es de segundo orden (la otra es de primer orden como es lo habitual). En estas ecuaciones la notación es la habitual en cosmología, por ejemplo, k es la curvatura constante del espacio (+1 para un universo esférico, -1 para uno hiperbólico y 0 para uno plano), etc.

¿Cómo resuelve este problemilla Shu? Muy fácil. Sin pensarlo dos veces se quita el problema de encima directamente. Impone una relación arbitraria y ad hoc entre la velocidad de la luz y el radio del universo. Esta relación, en mi opinión, es muy discutible. Shu la justifica aludiendo a reglas de medida de longitudes y a medidas de relojes pero sus argumentos son muy flojos y fácilmente rebatibles. Obviamente, ello da pie a que investigadores posteriores ofrezcan otro tipo de relaciones posibles. Volvamos a Shu.

Gracias a esta relación, resuelve la ecuación para el evolución del radio del universo a(t) y obtiene la ecuación para la evolución de la velocidad de la luz c(t). La velocidad de la luz se vuelve infinita para un universo plano o hiperbólico, luego el universo debe ser hiperbólico. Además, para t=0, la velocidad de la luz también se vuelve infinita, lo que según Shu. Pero él mismo se da cuenta que variar la velocidad de la luz es un gran problema, un resultado incompatible con nuestro conocimiento sobre la física de la luz a escala cósmica. Así que introduce un nuevo efecto, la constante de Planck h también varía con el tiempo h(t), de tal forma que compense el efecto de la variación de la velocidad de la luz sobre la energía de los fotones y la relación de Einstein entre energía y frecuencia de la luz. El resultado es que el universo se expande (su radio a(t) es función del tiempo cósmico) y que la velocidad de la luz c(t), la constante de gravitación universal G(t) y la constante de Planck h(t) deberían tener unos valores adecuados.

¿Adecuados para qué? Para explicar el comportamiento de la luz que proviene de las supernovas Ia que ha sido incorrectamente predicho como que corresponde a que el universo se expande de forma acelerada. Según Shu, su variación adecuada de las 3 constantes fundamentales permite explicar las curvas de luminosidad de las supernovas Ia sin necesidad de recurrir a una expansión acelerada y por tanto sin necesidad de energía oscura. Esta gráfica ilustra su buen ajuste de los datos de estas supernovas.

¿Se expande el universo en su teoría? Sí y no, es cuestión de gustos. El radio del universo podría ser constante (toda la expansión observada del universo se absorbe con las variaciones de c(t), h(t) y G(t)). O el universo podría estar expandiéndose (y las variaciones de c(t),… solo afectan a la actual aceleración de la expansión). O incluso el universo podría estar contrayéndose. Basta tomar valores adecuados de los grados de libertad de la teoría para considerar todas estas posibilidades.

¿Qué pasa con el origen del tiempo y con la Gran Explosión? Para el tiempo t=0 la velocidad de la luz es infinita y decae conforme pasa el tiempo hasta el valor actual. Pero según Shu esta singularidad es ficticia, puramente matemática, y no corresponde a la Gran Explosión (la curvatura del universo no es infinita en t=0). El momento t=0 puede ser elegido arbitrariamente (el universo es eterno). El origen de tiempo, según él, es arbitrario por lo que contradice la teoría de la Gran Explosión y su universo es un universo estacionario y eterno. Eso sí, no hay problema si quiere tener en cuenta parte de la expansión del universo ya que su universo puede tener un radio constante o puede tener un radio oscilatorio con fases de expansión y contracción (lo que más gusta a Shu para no meterse en camisa de once varas), pero siempre con curvatura acotada del espaciotiempo (sin singularidad u origen del universo). Además, el espacio debe ser esférico, curvatura positiva, ya que si es hiperbólico (curvatura negativa) o plano (como indican los datos cosmológicos) resulta que el radio a(t) explota (blow up) y se vuelve infinito (en un tiempo finito), es decir, sufre una expansión acelerada continua.

En resumen. Ideas muy especulativas. Curiosas, quizás, pero que difícilmente pasarán el corte de los experimentos. Variar c(t), h(t) y G(t) y pretender que no se ve afectada en nada la física del universo salvo el corrimiento de la luz que proviene de las supervonas Ia es olvidar demasiados hechos experimentales.

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24 pensamientos en “El universo estacionario de Wun-Yi Shu

  1. Si en este escenario la velocidad de la luz es una función del tiempo, ¿cómo se ven afectadas las transformaciones de Lorentz? ¿se vuelven no lineales?

    • Stan, las transformaciones de Lorentz (TdL) no cambian nada ya que la velocidad de la luz no depende del tiempo (local o propio ) de una partícula sino del tiempo cósmico. Para una partícula ahora mismo la velocidad es perfectamente constante y las TdL son aplicables. El tiempo es una magnitud relativa, recuerda (hay muchos tiempos propios cada uno de un observador). Solo los fenómenos relativistas que duren mucho tiempo (comparado con la edad del universo) se verían afectados, pero el cambio sería “muy lento” y no se notaría en la actulidad.

      La variación cósmica de la velocidad de la luz ya fue propuesta por Dirac en 1937 y no causa muchos problemas siempre y cuando no solo varíe la velocidad de la luz sino también el resto de las constantes fundamentales de tal forma que siempre se compense su efecto. Obviamente, este fine-tuning es un poco forzado, pero es lo que hay. Por ello las ideas de Dirac están calificadas en la actualidad como numerológicas.

  2. en una parte dice velocidad de la luz es un problema variarla, se hace hoy en laboratorio ,no se lo dificil.

  3. La verdad es que es para empezar a cuestionarse muy seriamente la política del arxiv blog.

    Puedo entender que se busquen los artículos espectacualres pues son los que resultan mas interesantes al público general.

    Pero deberían mantener unos standard mínimos respecto a que artículos promocionan. Y, aparte, las explicaciones sobre el contenido de los artículos no siempre es demasiado buena, que digamos.

    Yo creo que deberían revisarlo. Al principio le daba credibilidad a ese blog, por que se supone que esta respaldado oficialmente por la gente del arxiv. De hecho había dado una cierta credibilidad a artículos que hacen afirmaciones peculiares sobre temas de biología (en particular biología cuántica) en los que al no ser experto debo confiar en la seriedad del medio.

    Pero claro, visto que promocionan artículos como este, y alguno otro, que si están en campos que conozco mejor, me veo obligado a revisar cuanto crédito dar a lo que aparece en ese sitio.

  4. En Technology Review hay un par de comentarios que apuntan a dos problemas básicos de un modelo sin Big Bang. La nucleosíntesis primordial y los picos acústicos en el espectro del fondo de microondas. Esto último sobre todo es simplemente impresionante cómo en el modelo del Big Bang se han predicho de forma completamente natural.

    Por otro lado en un primer vistazo el modelo me parece bastante ad hoc. Que ajuste los datos de supernovas aparentemente de forma tan espectacular tampoco dice mucho. MOND ajusta las curvas de rotación galáctica mejor que los modelos de materia oscura, pero eso no hace a MOND una alternativa seria al modelo estándar.

    Otra cosa que no encuentro convincente cómo hacer encajar todo ese asunto de las constantes variando con el tiempo cósmico. Primero no está claro que la variación de una constante no adimensional como c tenga un sentido claro. Y segundo, introducir constantes que varían con el tiempo dentro de una teoría utilizando las mismas ecuaciones derivadas suponiendo constantes esas cantidades tampoco es necesariamente una forma lícita de hacer las cosas. De hecho ¿por qué utilizar la Relativiad General y no algo más del tipo Brans-Dicke?. La idea creo que iba así (hace mucho tiempo que no pienso en esas cosas, así que corrígeme): Constantes dependientes del tiempo implican la existencia de campos escalares y que el principio de equivalencia fuerte deja de ser exactamente correcto.

    Tampoco me parece convincente su apelación a la naturalidad de eliminar la constante cosmológica. Como el famoso dicho, “ni siquiera se puede decir que esté equivocado” :-)

    • Pedro J., he editado ligeramente tu entrada. Por otro lado, estoy de acuerdo con tus comentarios.

  5. Me parece muy interesante tanto lo que se debate aqui como el modo en que se argumenta.
    Soy fisico , profesor de matematicas en instituto y ahora emprendiendo un camino apasionante con la filosofía de la ciencia. Me estoy dando cuenta de muchas cosas que como cientificos damos por supuestas. Ahora estoy trajando en el problema de prediccion vs acomodacion. Muchos de vosotros argumentais que incluir esas constantes como funcion del tiempo cosmico es “ad hoc” o peyorativamente que solo acomoda los datos. Estoy descubriendo (para mi propio asombro como fisico) que no es de ninguna manera un buen argumento. Una bonita paradoja es dos gemelos (que tipico no?jeje) cientificos. Cada uno en su laboratorio. Ambos desarrollan una teoria T identica. Obtienen sus datos en sus respectivos laboratorios, no hay comunicacion. El gemelo A utiliza toda la evidencia posible y obtiene T acomodando los datos. El gemelo B utiliza parte de los datos, desarrolla la teoria y obtiene el resto de los datos por prediccion. A los fisicos nos parece mas valida la segunda forma pero en realidad ambos han generado la misma T. ¿Por que debería un proceso ser mejor al otro?
    Volviendo a Shu, deberemos esperar a que desarrolle mas la teoria y ver si encuentra dificultades para encajar el resto de evidencia disponible. Sus modificaciones son tan profundas que sin ninguna duda se encontrará con bastantes dificultades para dar cuenta de toda la evidencia disponible… (o no…)

  6. “¿Por que debería un proceso ser mejor al otro?”

    En primer lugar das por supuesto que las teorías que consiguen son idénticas. Pero en general yo diría que lo más probable que ocurriría a esos dos gemelos es que el primero consigue una teoría con más parámetros libres que el segundo y un corte de Ockham (que tiene cierta justificación bayesiana) favorece la segunda teoría con menos parámetros libres. Eso es más o menos lo que ha sucedido históricamente.

    Lo segundo que ha sucedido en la historia es que las hipótesis que nace pare ajustar ciertos datos suele tener dificultades para convertirse en teorías generales. Por eso decía David Deustch que la solución al problema de la inducción es la resolución de problemas mediante modelización de tal manera que un modelo vale más que todas las observaciones del mundo entre otras cosas porque sólo puedes diferenciar una correlación de la causalidad mediante un modelo teórico.

    ¿No sé si conoces el argumento económico que podría ser una respuesta a tu cuestión?. Escribí una entrada en su momento al respecto http://ecos.blogalia.com/historias/57801

    Respecto a las críticas que he hecho, por supuesto tiempo al tiempo. Pero la idea general es que desde la perspectiva actual de una teoría tan desarrollada como la del Big Bang con tantas líneas de evidencia independientes, la teoría de Wun-Yi Shu es una afirmación extraordinaria (al carecer de Big Bang) que requiere pruebas extraordinarias. Además, por lo dicho arriba no es ni siquiera una teoría elegante pues mete con calzador cantidades variables dentro de las constantes de una teoría que fue deducida asumiendo esas cantidades constantes. Cualquier físico puede reconocer que ese procedimiento es bastante chapucero –lo que no quiere decir por supuesto que no pudiese llegar a funcionar por razones que ahora mismo se me (nos) escapan.

    • Pedro J me interesa mucho el tema y te agradezco las referencias. En seguida me leere la entrada en tu blog pero antes..
      “das por supuesto que las teorías que consiguen son idénticas.”
      Si, es un caso ideal y hay que plantearlo así. Otra cosa es la realidad. En la fisica tenemos casos ideales por doquier (Ej:leyes de los gases) y la realidad a veces es bastante mas complicada, eso no lo niego. La complejidad como muy bien explicas o aventuras sería como describes, con sus parametros libres etc.. Hilando fino te podria argumentar por qué tus argumentos pertenecen a un tema distinto. Relacionado pero repito, distinto, por el que podriamos comenzar con el denominado “curve fitting problem” donde entra la modelizacion.

      En cuanto a Shu, pues es cierto (de lo poco que me acuerdo de la carrera) que es un poco de carambola colar esa variacion en el tiempo de las constantes pero lo que ahora leo en este articulo es mas un intento por salirse de la ortodoxia teorica aunque a veces se echen balones fuera. Igual que MOND, su papel (leyendolo como aprendiz de filosofo más que como fisico) es derribar nucleos duros de la cosmologia que tomamos como verdades para ver si encontramos otros caminos que no pasen por el big bang. (espero que sea ese y no una motivacion propagandistica, que de hecho se ve mas a menudo en la publicación de articulos cientificos de lo que me gustaría como fisico)

      A mi ese periodo inflacionario del modelo actual siempre me ha parecido tambien “ad hoc” (ya veremos lo que nos dicen las ondas gravitatorias..) :)

      Voy a leerme tu entrada Pedro. Gracias!

      • Pedro J., Miquel, hay algo importante que he omitido en la entrada y que quizás ha de ser tenido en cuenta en vuestra conversación: Wun-Yi Shu no es físico teórico ni especialista en relatividad general ni cosmología, ni siquiera un joven genio prometedor, es un doctor en matemáticas especialista en estadística y bioinformática. Cualquiera puede tener buenas ideas, no lo niego, pero también hay que contextualizarlas.

  7. Existen cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Estas fuerzas están mediadas por cuatro partículas: los gluones para la fuerza nuclear fuerte, los bosones W y Z para la fuerza nuclear débil, los fotones para la fuerza electromagnética y los gravitones para la fuerza gravitacional (aun cuando algunos científicos dudan de la existencia de éstos últimos).
    Todo esto me parece bien, pero me llama la atención que los fotones se comporten de manera diferente dentro y fuera del átomo, por lo que pienso que probablemente no se trata de los mismos entes. Mientras que dentro del átomo la función del fotón consiste en proporcionar la fuerza centrípeta que obliga a orbitar a los electrones, fuera del átomo su función consiste en trasportar la energía electromagnética a largas distancias.
    Todos sabemos que no es lo mismo fuerza (masa X aceleración, expresada generalmente en newtons) que energía (masa X distancia, expresada generalmente en julios). Por otra parte la energía, aun cuando no se consume ni se desgasta (no se crea ni se destruye, dice la primera ley de Termodinámica), sí se transforma, lo que no ocurre con las fuerzas: ninguna fuerza se trasforma en otra.
    Así pues, ¿cómo es posible que la comunidad científica acepte unánimemente que la partícula que mantiene unido al átomo sea la misma que la que transporta la energía de la radiación electromagnética fuera de éste?
    ¿Me podrían decir en dónde falla mi análisis?

    • Lo siento, Esteban, pero los fotones no se comportan de forma diferente dentro y fuera del átomo. Se comportan exactamente igual. Igual a como se comportan en colisiones de partículas en los aceleradores. A alta energía (más de unos 240 GeV) el bosón Z se comporta exactamente igual que el fotón. Todo esto son hechos experimentales. Esteban el fallo de tu análisis es que no conoces en detalle los hechos experimentales.

  8. EmuleNews:

    tú eres responsable de mis desvelos a partir de esta noche… :D

    En serio, que buen blog tienes, y este post, en particular, no tiene medida: simplemente fascinante.

    Y no comento más por qué quiero pensarle un rato, soy matemático pero interesado en estas cosas que hacen ustedes los físicos.

    Saludos y abrazos.

  9. Mis siguientes palabras no se pueden tomar como conjeturas anti científicas. Todavía no nos damos cuenta que la física del Universo no se puede circunscribir a fórmulas de físicos famosos que intentan explicar los fenómenos del macrocosmo desde nuestra frontera física,es decir, desde el planeta Tierra,por supuesto,también, sin haber investigado todo. Sin embargo, este “todo” se convierte en un imposible para el ser humano,ya que no cuenta con la tecnología precisa para encontrar las nociones necesarias que le permitan explicar las leyes,conclusiones,fórmulas y fenómenos universales.
    De allí que seguirán surgiendo teorías que descartarán las de atrás y las actuales. Se explica,desde el enfoque dialéctico, ya que éste permite ver al Universo desde una perspectiva en constante movimiento,por el momento. No se necesitan fórmulas para explicarlas,sino sólo el razonamiento apoyado en las contradicciones intrínsecas de la naturaleza del Cosmo. Por ejemplo, la forma esférica de los planetas nos puede explicar que la luz también es una gigantesca elipse o esfera con un principio de incertidumbre.La fórmula de Albert Einstein sólo nos habla de dos variables componentes(Velocidad y masa),pero no su origen y cuál es el recorrido de ella a través de todo el escenario inconmensurable o fuera de nuestra escala física aquí en nuestra Tierra.

    El hecho de pretender explicar una supuesta expansión a partir de una gran explosión,sin encontrar su origen y digerirlo con una nueva teoría,nos dice que somos osados y pequeños. Tenemos como ejemplo la “radiación de fondo”. No se trata de dar pruebas de ellas para confirmar la teoría. Se trata de decir que esa energía ha pasado por aquí mucho antes que apareciera el ser humano sobre la Tierra y está de vuelta como constante universal.

    Nosotros los humanos,aún no tenemos la capacidad ni la tecnología para esgrimir una teoría del Universo certera y definitiva. Somos un grano de arena nadando en millones de soles,estrellas,planetas, galaxias, constelaciones,quasares, agujeros negros,etc. Los que,en el fondo de todo, constituye una gran frontera que limita la posibilidad de tener una visión justa de todo el Cosmo. ¿Qué hay más allá del alcance de los telescopios en satélites orbitando sobre la Tierra? Las fotografías y películas sólo son la prueba de una millonésima parte de nuestra Galaxia…¿ Y qué pasa más allá de ella? ¿Qué nos espera después de un milenio? Estaremos apenas conquistando unos cuantos planetas en otros Sistemas solares y tendremos otra teoría que habrá dejado en ridículo el espectáculo de la Historia planetaria.

  10. Me parece un camino interesante, como lo era la ‘curiosidad matemática’ de Kazula, pero no es en ningún modo una teoría, pues crea más interrogantes de los que despeja. Aún así considero útil el artículo y es posible que en un futuro se abran nuevos caminos desde aquí, aunque deberían mostrarse, si arxiv intenta ser un medio ‘serio’, las inconsistencias que existen con los datos observados, en el propio encabezado del artículo.

    Y digo que me parece un camino interesante pues no me parece que explicar lo inexplicable con cosas aún más inexplicables (o por lo menos inobservadas, como la energía y materia oscura, que apestan al éter del s XIX) sea el camino a seguir, y cada década que pasa la física se hunde más y más en la especulación, seguramente por la imposibilidad de contrastar las teorías en un laboratorio.

    Quizás resulte al final que somos incapaces de crear una teoría del todo, como parecía apuntarse en los años 70, al no ser capaces de contrastar empíricamente las candidatas.

    • “Y digo que me parece un camino interesante pues no me parece que explicar lo inexplicable con cosas aún más inexplicables (o por lo menos inobservadas, como la energía y materia oscura, que apestan al éter del s XIX) sea el camino a seguir, y cada década que pasa la física se hunde más y más en la especulación, seguramente por la imposibilidad de contrastar las teorías en un laboratorio.”

      Escribí una serie de post sobre materia oscura en mi blog http://ecos.blogalia.com/historias/58038
      Creo que esas impresiones van muy desencaminadas. Entre otras cosas porque la observación del cúmulo bala en el enlace es un ejemplo portentoso –que además ha sido reproducido– de la existencia de materia oscura.

      • Muchas gracias por la información, no la conocía y sí, es una prueba prácticamente irrefutable de la existencia de la materia oscura. Lo que no sé es cómo no me he enterado antes, jajaja.

    • Lo que observo Kant -cuyos medios reflexivos estan en pleno revival filosofico- es que asi como el erizo de mar experimenta cosas de erizo de mar, el hombre esta sometido y limitado a su experiencia humana. Las condiciones de asepsia de laboratorio, con todos los sesgos minimizados, con todo el lenguaje iconico y simbolico puesto en marcha en esos sistemas cerrados que son las ecuaciones geometricas y matematicas (que son sin la intervencion humana?), son dispositivos fallidos. Son fallidos porque la perfeccion es del orden de lo inhumano, la perfeccion es un Golem, el origen es explicable solo por mitos(la escuela de Frankfurt ya estudio a la ciencia y su mito de la razon instrumental).Hasta la ecuacion mas compleja es hablada por y entre hombres y su aceptacion depende de los mutuos acuerdos pre-existentes. El problema del origen y del final son el muro del objeto, que sigue escapandose de las pantallas, de los modelings, de todas las teorias y de todos nuestros intentos por asirlo y explicarlo. Finalmente, es la venganza del objeto en todos los campos.

    • Muchas gracias, Pedro J., una entrada muy instructiva que complementa muy bien a la mía. La verdad, no recordaba el blog Bad Physics. Tiene buena pinta.

  11. La cosmología sigue siendo una ciencia especulativa y por lo tanto lo que plantea el señor Wun-Yi Shu puede ser correcto (personalmente lo dudo), siempre y cuando explique antes que nada el corrimiento al rojo (z) lo cual hasta donde mal entiendo puede ser posible tomando en cuenta que la velocidad de la luz depende del medio en que se propaga (índice de refracción),por ejemplo el “vació” interplanetaro del sistema solar (heliosfera)contiene radiación electromagnética(fotones),rayos cósmicos(de diferentes magnitudes),partículas microscopicas de polvo(con densidad variable de 5 a 100 partículas por centimetro cúbico) y el mas importante plasma caliente(viento solar).El sol es una estrella magnética y en algunas regiones de la corona la temperatura vence el confinamiento gravitacional y magnético (hoyos coronales)que son la fuente del viento variable solar que se extiende hasta envolver a todos los planetas confinando los campos magnéticos de los planetas(los que tienen).En otras palabras el viento solar es tan poco denso que se dice es un “plasma conductor sin colisiones” pero en el se propagan una gran variedad de ondas. Se cree que el campo magnetico solar(arrastrado por el viento)añade “cohesión”al diluido plasma interplanetario, el cual se comporta como un fluido conductor (como un dínamo) en donde un campo magnetico produce saltos de mata electrónicos que a la vez generan campos magnéticos. Se puede decir que vivimos inmersos en el plasma solar protegidos por nuestra propia esfera particular de plasma(ionosfera o termosfera)donde los gases aparecen ionizados (plasma)por que esta capa absorbe las radiaciones de menor longitud de onda como rayos gama y rayos X. En cuanto al vació nada de nada en el medio intrplanetario.
    Despues sigue el medio interestelar(entre estrellas)es el mas complejo por tener varias fases de densidad y composición: Regiones frias(1,000 partículas por centímetro cúbico), regiones calientes(en interior de burbujas de supernovas)con temperaturas de un millon de grados y una densidad de 0.001 partículas por centimcúbico) y las regiones intermedias de HI y HII con densidades de una a 100 particulas por centimetro cúbico,resumiendo ¡hay de todo menos vació! y si mucho plasma.
    Despues seguimos con el medio intergalactico e intercumular que contiene gas caliente (10 ala 7K)y una densidad de 0.001 particulas por centimetro cúbico emitiendo rayos X y envolviendo los cúmulos galácticos en un equilibrio hidrostatico ¿plasma? (cumulo de Abel 2199).Se cree que la mitad de los bariones se encuentran en los filamentos intergalacticos que forman la columna vertebral de las estructuras a gran escala.
    Para terminar faltan los grandes vacíos como por ejemplo el gran vacío de Eridanus(“super vacío de Eridano”)en donde no hay ni radio galaxias ni materia ¡pero esta lleno de radiación y energía ¿PLASMA?.Si todo lo anterior es correcto el universo es 99%plasma y 1% es polvo,nebulosas,remanentes de supernova,planetas,asteroides etcétera.Y el vacío sigue brillando por su ausencia.Creo que los grandes nuevos genios tienen en el estudio de los plasmas un campo fértil donde desarrollar grandes aportaciones en diferentes campos desde el origen del universo(puede ser que la energia y materia oscura salgan sobrando) hasta las energías alternativas que tanto pide a gritos la humanidad.

  12. La teoría del Big Bang se repite con fe casi religiosa, sin que los seguidores se hagan cargo de contradicciones fundamentales como las que plantearé y que agradecería me refuten. Al no encontrar respuestas elaboré mi propia teoría de la expansión del universo observado la que no es posible insertar acá. Los interesados pueden solicitármela a teresavial1500@gmail.com.

    Reflexiones acerca del Big Bang que me indujeron a la elaboración de mi teoría

    Einstein, entre otros, planteó que el universo debería ser estacionario lo que parecía coherente en un universo infinito. De ser finito éste estaría condenado a caer sobre sí mismo tendiendo a formar un gran hoyo negro debido a que los bordes externos no estarían en equilibrio gravitatorio, problema que resolvió agregando una constante cosmológica. Hubble dio, a través de sus mediciones y cálculos (1929), el primer aviso de expansión del universo a nivel global, información que obligó a los astrofísicos a buscar explicaciones para superar una aparente contradicción con la hipótesis de un universo estacionario, que no podría por definición expandirse, ni menos a velocidades proporcionalmente crecientes con las distancias observadas, lo que hoy en día se sabe. La explicación más simple en aquel entonces fue suponer una “singular” explosión primigenia gracias a la cual el universo conocido habría empezado a existir, desconociendo si la magnitud de dicha explosión fue suficiente para superar al potencial gravitatorio de la masa total generada y no volver a contraerse.
    Afortunadamente en mediciones recientes del milenio actual, posteriores a la muerte de Hubble, se ha precisado que la expansión del universo observado es tal que las galaxias y cúmulos de galaxias no ligadas gravitacionalmente se alejan entre sí con velocidades “proporcionales” a su distancia. La referida proporcionalidad no constituye un hecho trivial. Este hallazgo de la proporcionalidad no fue obra de Hubble y constituye, a mi entender, la muerte anunciada de la teoría del Big Bang.

    Porqué afirmo lo anterior: la explosión del Big Bang nació por analogía con las explosiones que conocemos. Los objetos ubicados debajo de una carga explosiva pueden salir disparados verticalmente hacia arriba, lo que todos hemos alguna vez observado, pero los objetos que ascienden como proyectiles llegan a una cierta altura y luego caen a tierra por la atracción gravitatoria. En el ejemplo anterior la velocidad inicial es la mayor de todas durante el ascenso y disminuye gradualmente, el proyectil se detiene y el movimiento cambia luego de sentido o signo, como se denomina en física y matemáticas, para volver a caer. Lo anterior, y no otra cosa, es lo que ocurriría con el universo de la teoría del Big Bang, colapso elegantemente denominado Big Crunch en el supuesto de que la potencia de la explosión singular sea moderada. Siguiendo la analogía, en el supuesto de que la explosión fuera de una magnitud tan elevada que imprimiera al proyectil una velocidad mayor a la de escape, sobrepasando el potencial gravitatorio de la tierra, en realidad el proyectil no volvería a caer pero en este caso la velocidad de alejamiento disminuiría siempre, tendiendo asintóticamente a un valor límite y el proyectil se alejaría hasta el infinito. Estas son los dos situaciones reales que experimentarían estos proyectiles, pero en ambos casos la velocidad de alejamiento es decreciente con el tiempo y con la distancia, es resultante de la inercia de un impulso inicial. Estas dos situaciones son similares a las postuladas por el Big Bang, pero… el descubrimiento reciente de que las galaxias se alejan con velocidades crecientes de tipo exponencial con el tiempo y de tipo proporcional a la distancia se contrapone a las velocidades decrecientes de alejamiento de una explosión como la postulada por el Big Bang, por lo que la teoría del BB no sirve y hubo que parcharla una vez más inventando la existencia de una supuesta energía oscura. Los cuerpos no ligados gravitacionalmente, según se desprende de esta teoría, se alejan con velocidades crecientes por lo que la expansión no requiere de ninguna explosión inicial, no hace falta, el alejamiento real funciona como los si los cuerpos tuvieran un motor propio muy especial.

    Había que buscar alguna teoría absolutamente diferente, que explicara la expansión observada, no mediante empuje desde el punto de procedencia de las galaxias y cúmulos libres, sino mediante tracción o atracción desde los puntos de destino. A los accesorios a la teoría del Big Bang como la radiación cósmica de fondo de microondas y al del origen y formación de los elementos químicos habrá que buscarles otra explicación.

    • Si desean obtener la teoría cósmica de las burbujas la pueden obtener en el email: kosmologo@gmail.com y abrirlo con las contraseña “burbujas”. Agradeceré comentarios.
      Gracias

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