Ver la versión completa : Masa del universo
Muy buenas. Soy nuevo en este foro, he adoptado el nombre de Klatu en recuerdo de una película de serie B de los años 50. Me gustan la física y la astronomía aunque me declaro ignorante en general. He estado buscando posibles estimaciones de la masa del universo y no he encontrado ninguna. ¿Alguien sabría darme un valor en Kg? Como por ejemplo 10^53. Saludos.
Yo creo que no se sabe. Quizá si se puea estiamar la masa del universo visible, pero de todo el universo no se sabe por que no se sabe cuangrande es.
:h:
Ni se sabe todo lo que habría que sumar, ¿la materia oscura cuenta?¿es medible? :?
DeepField
13/04/2008, 12:34
Ni se sabe todo lo que habría que sumar, ¿la materia oscura cuenta?¿es medible? :?
La materia oscura tiene masa, por supuesto, De hecho, como se tienen los porcentajes de materia común frente a materia oscura, una vez se sabe la masa de la común ya se sabe la otra ;-)
Así es, en muchos textos se habla de porcentajes de materia oscura, se habla también de energía oscura, que no sé si puede o debe contabilizarse como masa (por aquello de que son la misma cosa o primas hermanas), se habla de densidad crítica, se cree que "nuestro" universo (como si fuera nuestro y supiéramos que hay más) tiene una densidad próxima a la crítica, a la que se da un valor igual a 1 (pero ese 1 es un valor relativo, no es 1 Kg/m^3). También se sabe más o menos la edad del universo, que es lo mismo que decir el radio en años-luz, suponiendo un universo esférico. Todo esto debería permitir calcular su masa, no hace falta contabilizar todos y cada uno de los cuerpos celestes y sumar y sumar. Además, hay fenómenos observables y medibles que implican una masa que puede calcularse. Ese tipo de dato es el que quiero, no pretendo que nadie me dé un valor exacto (póngame cuarta y mitad de universo), supongo que habrá valores varios y seguramente dispares, pero no he encontrado ninguno. Gracias por responder.
physics-on-demand
17/04/2008, 22:59
He buscado en unos apuntes que tenía de hacía tiempo, y he encontrador los siguientes datos:
Densidad del universo (bariones visibles): 2 \cdot 10^{-29} \frac{g}{cm^3}
Densidad crítica del universo (se cree que es la materia bariónica más la materia oscura más la energía oscura, más o menos): 2 \cdot 10^{-23} \frac{g}{cm^3}
Diámetro conocido del universo: 3 \cdot 10^{10} años luz
Luego la masa será ... (te dejo que la calcules)
He buscado en unos apuntes que tenía de hacía tiempo, y he encontrador los siguientes datos:
Gracias, physics-on-demand. Si no me he equivocado, el resultado es 2.39E47 Kg, unas 4E5 veces menos que 1E53. Esta cifra salió de la siguiente pregunta ¿Y si la velocidad de escape del universo fuese la velocidad de la luz? ¿qué masa debería tener? Quizá en ese caso ya se habría colapsado, claro, suponiendo que esa idea tenga sentido. A veces se me ocurren ideas un poco marcianas. Gracias por los datos.
Ojo, que según parece, el universo visible tan solo es una diminuta fracción de todo el universo.
:h:
Pues que quereis que os diga, algo tan sumamente abstracto como el tamaño o peso del universo, creo que se sale de la escala humana, eso sin tener en cuenta que sólo podríamos hablar del universo "conocido" y aquí se cumple el famoso tópico de la punta del iceberg, pero aplicandole la escala universal.
Bueno creo que este es mi primer post y me da corte piciarla. Pero, no alcanzo a entender el universo sino mediante dimensiones y ponerle un limite a este me induce a pensar necesariamente que mas alla del universo anteriormente mencionado tiene que haber otra cosa, sea en unas dimensiones ("Leyes") "compatibles" con las nuestras o no. Pensar tanto, en tan poco resulta algo complicado, no?
Al margen de lo dicho, tengo una duda. No podria existir una antimateria tal que, digamos en al otra punta del univero, cotrarrestase todos los efectos de la materia propiamente dicha tal que, generase una curbatura a medias entre (+) (-) ? Algo asi como una U pero con los extremos divergentes?
Tienen algun sentido estas preguntas?
DeepField
03/06/2008, 20:49
Al margen de lo dicho, tengo una duda. No podria existir una antimateria tal que, digamos en al otra punta del univero, cotrarrestase todos los efectos de la materia propiamente dicha tal que, generase una curbatura a medias entre (+) (-) ? Algo asi como una U pero con los extremos divergentes?
Tienen algun sentido estas preguntas?
No sería antimateria, la materia tiene masa positiva. Sería algo así como energía negativa...
physics-on-demand
03/06/2008, 21:01
Bueno creo que este es mi primer post y me da corte piciarla. Pero, no alcanzo a entender el universo sino mediante dimensiones y ponerle un limite a este me induce a pensar necesariamente que mas alla del universo anteriormente mencionado tiene que haber otra cosa, sea en unas dimensiones ("Leyes") "compatibles" con las nuestras o no. Pensar tanto, en tan poco resulta algo complicado, no?
El universo conocido es limitado, pero aunque todo el universo sea finito no tendría bordes. Recuerdo que de pequeño (con 10 años más o menos) pensaba mucho en como debía ser el universo, y tenía la idea de que debía acabar en algún sitio concreto, en una pared o así, y entonces me preguntaba ¿y al otro lado de la pared que habrá?
De hecho, los conceptos abstractos del infinito o, más concretamente, los de la geometría (topología) se van adquiriendo por adición de ideas que por si solas son tal vez poco significativas pero que en conjunto acaban dando el "ahora lo entiendo !". El aprendizaje no es en absoluto lineal, siempre se adquiere a saltos abruptos, son los "eureka" que te hacen ver el conjunto como algo mucho más significativo que sus partes.
En fin, espero no haberme hecho demasiado pesado con la disertación.
Un saludo. :h:
physics-on-demand
03/06/2008, 22:01
Al margen de lo dicho, tengo una duda. No podria existir una antimateria tal que, digamos en al otra punta del univero, cotrarrestase todos los efectos de la materia propiamente dicha tal que, generase una curbatura a medias entre (+) (-) ? Algo asi como una U pero con los extremos divergentes?
Tienen algun sentido estas preguntas?
Todas las preguntas siempre tienen sentido, son las respuestas las que tal vez no lo tienen. Siempre hemos de estar haciéndonos preguntas (como dice Migui en la web www.migui.com esta semana), y es esa curiosidad persistente y machacona la que nos ha de permitir encontrar nuevas respuestas a las preguntas que, por muy clásicas que sean, siempre seguirán estando abiertas.
Las masas visibles del universo se deducen de la luminosidad de las galaxias que vemos, y las masas invisibles se deducen de las rotaciones de estas mismas (hablo de memoria, seguro que habrán foreros mucho más duchos que yo en estos temas que tal vez tengan que corregirme). Pero también hay ciertas teorías que proponen una variación de las leyes de gravitación universal que podría responder a las rotaciones de las galaxias sin necesidad de tener que añadir la materia oscura. El edificio de la ciencia es siempre provisional, y en eso radica su encanto: todo lo que dice se puede comprobar, y por tanto se puede falsar.
Un saludo.
Hola a todos soy nuevo en el foro y espero no exasperarlos con mis preguntas pero surgen desde mi ignorancia mas absoluta la cual quiero iluminar con el saber. ( ? )
On topic: Muy interesante el tema de la masa del universo pero me surge una duda inmediata cuando leo la pregunta.
- Si el universo es infinito, ¿calcular la masa del mismo sería como decirle a alguien que nos diga todos los numeros de un conjunto infinito de numeros?
Saludos!
¿calcular la masa del mismo sería como decirle a alguien que nos diga todos los numeros de un conjunto infinito de numeros?
No y no veo de que manera iba a ser lo mismo... :?
Tal vez no exprese bien la pregunta.
Si el unvierso es infinito, su masa es infinita, por lo tanto incalculable. A eso es lo que me refería con la pregunta. Tal vez hay un error en mi razonamiento.
Si el universo es infinito entonces, tal y como tú dices, su masa y/o volumen serían incalculables.
No obstante, aunque fuera incalculable la masa TOTAL del universo sí que podríamos calcular la masa/volumen (densidad) del universo.
Saludos.
Pero porque debe ser infinita la masa del universo porque lo sea este mismo? Si la densidad de materia es constante desde luego lo sera, pero la densidad de materia del universo en principio podria ser tal que el contenido de materia del universo fuese finito...
Pudiera ser n0mad, pudiera ser.
Rompería una de las afirmaciones astronómicas más comunmente aceptadas (la materia está repartida de forma casi homogénea) pero podría ser porque dicha afirmación es indemostrable en un universo infinito.
Saludos.
MarcoPolo
23/11/2008, 03:30
Pero porque debe ser infinita la masa del universo porque lo sea este mismo? Si la densidad de materia es constante desde luego lo sera, pero la densidad de materia del universo en principio podria ser tal que el contenido de materia del universo fuese finito...
Llego muy tarde a este hilo abandonado, pero probaré fortuna, por si alguien se quiere molestar en contestar.
Se me enciende una luz roja en el cerebro cuando alguien menciona la palabra infinito referida al mundo físico.
Creo que esta idea se carga de momento el Big Bang. A mí no me alarma mucho, pues también contemplo otras alternativas. Pero también se carga la idea de un universo sin límites, pero finito y cerrado sobre sí mismo (recordar el ejemplo en 2D de la superficie de un globo) y esta idea me gusta más, mucho más que cualquier infinito.
En el prólogo de un libro de astronomía que leí de adolescente se decía:
" El número de astros no puede ser infinito por el simple hecho de ser número."
Parece un axioma indemostrable, pero le asumo. Lo infinito es realmente indefinido, y el mundo físico me parece algo bastante preciso.
Por otra parte, con materia infinita, me gustaría saber qué pasa con la paradoja de Olbers.
Estoy de acuerdo en que la infinitud del espacio no implica la infinitud de la materia o de los objetos que contenga. Pero si consideramos el espacio físico (no la idealización geométrica) algo diferente de "la nada", entonces la idea de una cantidad infinita de espacio vacía no es muy atractiva, intelectualmente.
Por mi parte creo en un universo finito tanto de espacio (cuasimaterial, energético, no vacío, con propiedades, diferente de la nada) como de energía. Si es finito espacialmente, ¿qué hay más allá? No hay más allá, pues nada físico puede existir fuera de ese espacio, pues materia y energia son en última instancia diversas modificaciones de las propiedades de ese espacio físico. Tampoco es razonable pensar en la existencia de barreras o bordes.
Sí se puede pensar en una hipotética inflación de dicho espacio, pero este es otro tema.
Saludos.
MarcoPolo, me gustaría hacer dos comentarios, uno en contra del infinito en aspectos físicos y otro en contra de la disputa de si es infinito o no.
En contra del infinito:
1º Inicialmente se parte de un tamaño finito del universo, donde las intereacciones de unas partículas alcanzan los puntos más alejados del universo para que pueda ser posible que la masa esté repartida de una forma más o menos uniforme salvo pequeñas diferencias locales.
2º Luego se habla de una etapa de unos 3 millones de años donde reina una expansión exponencial donde se alcanza una velocidad desorbitada (¿miles de z?)
3º Y terminamos hipotetizando que el universo es infinito.
Esto es lo aceptado, pero existe un problema lógico en dicho razonamiento. Por muy alta que sea la velocidad de expansión en el peridodo de inflacción, o es una velocidad finita o es una velocidad infinita.
Si es finita (por muy alta que sea dicha velocidad) entonces el universo no puede tener un tamaño infinito pues todos sabemos que finito^{finito} \ \cdot \ finito \not = \infty.
Con lo que llegamos a:
.- O bien es falso que el periodo de expansión sea finito.
.- O bien es falso que la aceleración en dicho periodo sea finita.
.- O bien es falso que el universo sea infinito.
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En contra de la disputa de si el universo es finito o es infinito:
Si el universo es lo suficientemente grande como para sobrepasar el tamaño del universo observable (horizonte de sucesos), que sea finito o sea infinito es algo que queda fuera de la ciencia pues ambas afirmaciones son indemostrables.
En esas condiciones (universo mayor que el universo observable) que la ciencia intente determinar si es finito o infinito es como si la ciencia intentara resolver la disputa teológica sobre el sexo de los ángeles.
Saludos.
MarcoPolo
24/11/2008, 00:24
En contra de la disputa de si el universo es finito o es infinito:
Si el universo es lo suficientemente grande como para sobrepasar el tamaño del universo observable (horizonte de sucesos), que sea finito o sea infinito es algo que queda fuera de la ciencia pues ambas afirmaciones son indemostrables.
En esas condiciones (universo mayor que el universo observable) que la ciencia intente determinar si es finito o infinito es como si la ciencia intentara resolver la disputa teológica sobre el sexo de los ángeles.
Saludos.
Hola Nexus. Aunque la disputa parece quedarse al margen de la ciencia, ésta puede hacer todavía algunas consideraciones.
Si el universo no observable tiene las mismas características del observable, por ejemplo densidad media no nula, entonces el potencial gravitatorio en cualquier punto sería infinito. (Qué mal le sientan los infinitos al mundo real.)
Y según Olbers, y antes Kepler, el cielo nocturno debería brillar como la superfície de una estrella. Las objeciones a esta paradoja no la resuelven de forma satisfactoria.
La mencionada infinitud seguramente conduciría a infinitud en el tiempo, y a nuevas hipótesis de creación y destrucción de estrellas, pues éstas no son de vida ilimitada. Y si no es infinito en el tiempo y sí en extensión y contenido, esto conduce a nuevos problemas de dificil solución.
Resumiendo, la idea de un universo infinito no tiene apoyo científico, no ya obsevacional sino ni siquiera teórico, o como modelo, y es muy objetable.
Por tanto, queda rechazada la propuesta de un universo infinito, en nada. :lol:
Saludos.
Si el universo no observable tiene las mismas características del observable, por ejemplo densidad media no nula, entonces el potencial gravitatorio en cualquier punto sería infinito. (Qué mal le sientan los infinitos al mundo real.) En un universo en expansión acelerada (tal y como parece que es el nuestro) eso no sería cierto.
1º Si la relatividad general es cierta, entonces la velocidad de transmisión de la gravedad no puede ser superior a la velocidad de luz. Pues si fuera más rápida que la luz entonces podríamos enviar información útil a mayor velocidad que la de la luz.
2º Si existe un universo no observable, no podemos "verlo" pues su luz nunca nos llegará. Y si no nos llega su luz que viaja a c, tampoco nos llegará su gravedad que viaja a una velocidad igual o menor que su luz.
3º Si a un punto cualquiera no le llega la gravedad de ningún objeto situado más allá de su universo observable, entonces a dicho punto solo le llega como máximo la gravedad de los objetos situados dentro de su universo observable.
4º Como la masa del universo observable es finita, es falso que sea infinito el potencial gravitatorio de cualquier punto.
Y según Olbers, y antes Kepler, el cielo nocturno debería brillar como la superfície de una estrella. Las objeciones a esta paradoja no la resuelven de forma satisfactoria. Ni Olbers ni Kepler conocían que existiera un límite en la velocidad de transmisión de la información, y desconocían que el universo estuviera en expasión acelerada. La paradoja de Olbers carece de sentido en un universo en expansión acelerada pues en esas condiciones, partiendo de sus hipótesis iniciales no se llega a su conclusión.
El univero (incluyendo el universo no observable, si es que existe) puede contener infinitas estrellas que den una cantidad infinita de luz y una cantidad infinita de gravedad, y no por ello aquí tendremos mucha luz y mucha gravedad por la sencilla razón de que jamás nos llegará ni su luz ni su gravedad aun cuando pase un tiempo infinito.
Es como la "paradoja" de Zenón sobre si Aquiles alcanza o no alcanza a la tortuga: parace una paradoja verdadera pero solo es una cuestión de límites matemáticos que resultan chocantes a nuestros sentidos cuando no analizamos la cuestión en profundidad.
Saludos.
MarcoPolo
24/11/2008, 20:03
Si el universo no observable tiene las mismas características del observable, por ejemplo densidad media no nula, entonces el potencial gravitatorio en cualquier punto sería infinito. (Qué mal le sientan los infinitos al mundo real.) En un universo en expansión acelerada (tal y como parece que es el nuestro) eso no sería cierto.
1º Si la relatividad general es cierta, entonces la velocidad de transmisión de la gravedad no puede ser superior a la velocidad de luz. Pues si fuera más rápida que la luz entonces podríamos enviar información útil a mayor velocidad que la de la luz.
2º Si existe un universo no observable, no podemos "verlo" pues su luz nunca nos llegará. Y si no nos llega su luz que viaja a c, tampoco nos llegará su gravedad que viaja a una velocidad igual o menor que su luz.
3º Si a un punto cualquiera no le llega la gravedad de ningún objeto situado más allá de su universo observable, entonces a dicho punto solo le llega como máximo la gravedad de los objetos situados dentro de su universo observable.
4º Como la masa del universo observable es finita, es falso que sea infinito el potencial gravitatorio de cualquier punto.
Y según Olbers, y antes Kepler, el cielo nocturno debería brillar como la superfície de una estrella. Las objeciones a esta paradoja no la resuelven de forma satisfactoria. Ni Olbers ni Kepler conocían que existiera un límite en la velocidad de transmisión de la información, y desconocían que el universo estuviera en expasión acelerada. La paradoja de Olbers carece de sentido en un universo en expansión acelerada pues en esas condiciones, partiendo de sus hipótesis iniciales no se llega a su conclusión.
El univero (incluyendo el universo no observable, si es que existe) puede contener infinitas estrellas que den una cantidad infinita de luz y una cantidad infinita de gravedad, y no por ello aquí tendremos mucha luz y mucha gravedad por la sencilla razón de que jamás nos llegará ni su luz ni su gravedad aun cuando pase un tiempo infinito.
.
Efectivamente, la paradoja de Olbers está pensada para un universo estacionario, infinito en extensión, cantidad de materia y sin instante inicial.
Pero si objetamos en contra la expansión del universo, ésta, hacia atrás, nos conduce a un instante inicial, a una duración finita y a una expansión creciente pero finita. Luego si contamos con un espacio finito, ya no nos podemos plantear que contenga una masa infinita, ni que el espacio, entendido como algo físico, sea infinito, ni preexistente a la materia. En este universo tipo Big Bang, el universo observable sería siempre una fracción finita del total, y si este tiene una masa infinita, también la tendrá el observable.
Luego la objeción conduce nuevamente a un universo finito, en extensión y cantidad de materia-energía.
Saludos.
Efectivamente, la paradoja de Olbers está pensada para un universo estacionario, infinito en extensión, cantidad de materia y sin instante inicial. Eso es lo que yo te quería remarcar con mi último mensaje: que la paradoja de Olbers sí se resuelve satisfactoriamente en algunas condiciones (RG verdadera y universo en expansión acelerada). Si nuestro universo es tal y como los astrónomos dicen que es, la paradoja de Olbers ni es paradoja ni nos indica nada de nada.
Pero si objetamos en contra la expansión del universo, ésta, hacia atrás, nos conduce a un instante inicial, a una duración finita y a una expansión creciente pero finita. Luego si contamos con un espacio finito, ya no nos podemos plantear que contenga una masa infinita, ni que el espacio, entendido como algo físico, sea infinito, ni preexistente a la materia. En este universo tipo Big Bang, el universo observable sería siempre una fracción finita del total, y si este tiene una masa infinita, también la tendrá el observable. Nada que alegar en contra pues me respondes con lo mismo que yo dije hace 2 mesajes en el apartado «En contra del infinito»: finito^{finito} \ \cdot \ finito \not = \infty
Que es el único alegato serio que conozco en contra de que el universo sea infinito.
Saludos.
MarcoPolo
24/11/2008, 21:01
Nada que alegar en contra pues me respondes con lo mismo que yo dije hace 2 mesajes en el apartado «En contra del infinito»: finito^{finito} \ \cdot \ finito \not = \infty
Que es el único alegato serio que conozco en contra de que el universo sea infinito.
Saludos.
Estamos totalmente de acuerdo. Mis post no eran contraargumentos a los tuyos, sino algunas precisiones añadidas para aquellos que piensan en un universo infinito.
Saludos.
jorgeston
09/12/2008, 07:22
Si la masa del universo es menos que 10^53, ¿eso quiere decir que el universo es acotado/ finito ?
Si la masa del universo es menos que 10^53, ¿eso quiere decir que el universo es acotado/ finito ? Así a bote pronto, más que cantidad de masa lo correcto es hablar de densidad (masa/volumen). La densidad crítica creo recordar que está en el orden de 10^-29gr/cm³, y haciendo unos cálculos rápidos veo que esa cantidad que citas es la masa crítica suponiendo un universo de algo menos de 15.000 millones de años-luz y expandiéndose pero no de forma acelerada.
Básicamente la cuestión es:
1º Primero calculamos la fuerza con la que el universo se expande (en un universo no acelerado calculamos la fuerza inercial actual debido a la explosión inicial del big bang, en un universo acelerado hay que sumar la fuerza de expansión que hace que las galaxias se "aceleren"). A título personal, yo la calculé en su día igualando la velocidad de expansión del universo (constante de Hubble) a la velocidad de escape a una distancia dada.
2º Luego calculamos cual será la densidad necesaria para que se origine una fuerza gravitatoria capaz de compensar la fuerza calculada anteriormente. A dicha densidad la llamamos "densidad crítica".
A.- Si la densidad del universo es mayor que la densidad crítica, entonces el universo algún día dejará de expandirse y empezará a contraerse. Y luego acabará concentrándose todo él en un punto formando lo que se llama un "big cruch" que es justo lo contrario del big bang.
B.- Si la densidad del universo es menor que la densidad crítica, entonces el universo seguirá expandiéndose por los siglos de los siglos.
La consecuencia de lo expuesto sobre lo que planteas es:
1º En el caso A el universo tendría un tamaño acotado y por lo tanto estaríamos en un universo finito.
2º En el caso B, en el universo no existiría ningún límite (no estaría acotado) y su evolución temporal tendería a un tamaño infinito (coloquial pero mal dicho, sería infinito)
Saludos.
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