Varias dudas sobre el universo

[krosty4782]

Bueno antes que nada, me presento me llamo Maurizio tengo 17 años, y tengo varias dudas sobre el universo y demas, que voy a exponer a continuacion. No se si es el foro adecuado, pero bueno, cualquier cosa me avisan.
Vamos por partes dijo jack el destripador (??)

La primer duda que se me presenta, es sobre el paso del tiempo mientras uno se acerca a la velocidad de la luz.
Un tipo que viaja a una estrella que se encuentra a 40 años luz, yendo en una nave a la velocidad de la luz, para el solo pasarian unos minutos, o horas, no es asi ?
Mientras que un tipo que mira desde la tierra, para el habran pasado 80 años.
Lo que tengo entendido es que mientras uno mas se acerca a velocidades cercanas a la luz, mas "lento" se vuelve todo, estoy en lo cierto ? De ser asi, para el tipo que los 40 años luz serian poco tiempo, porque todo es muy lento para el ?
Si estoy en lo correcto, ahora aca va mi duda.
Porque se da este fenomeno ? Que es lo que hace que todo se vuelva mas lento ? Y si todo se vuelve mas lento, el tipo fisicamente no envejeceria ? Porque supongamos yo me muevo mas lento, pero el tiempo sigue corriendo y mi cuerpo sigue envejeciendo...
En fin ahi esta mi primer duda.

Ahora mas sobre el universo y los agujeros negros.
Dos o tres cosas sobre ellos.
Suponiendo que hay muchos agujeros negros y muchos de ellos de tamaños colosales. Que es lo que hace que no seamos chupados por ellos ? Si en los nucleos de las galaxias, hay agujeros negros, porque no estamos dentro de ellos ?
Que pasaria si entraramos a un agujero negro ? Yo tengo entendido que por ejemplo, la luz, si esta dentro del agujero, pero lo que hace que no veamos nada, es que al ser tan grande la fuera de atraccion de este, no permite que la luz salga y llegue a nuestros ojos. Pero entonces la luz si existe dentro ? Nosotros no podriamos existir dentro ?
Engancho aca para hablar de los agujeros de gusano. Entiendo perfectamente que se supone que puedan atravezar a la galaxia, y esto nos haga llegar a otro punto mucho mas rapido, ahora lo que no entiendo para nada, es el porque de los "viajes en el tiempo" usando agujeros de gusano....
Ademas, para que se pueda viajar en el tiempo, el futuro ya deberia existir, y si el futuro existe y alguna vez llegaremos a poder viajar en el tiempo, ya tendria que aver viajado alguien del futuro y comentarnos como es la onda xD Conclusion, o el futuro no existe, o nunca en nuestra historia vamos a poder viajar en el tiempo XDDDDDD
Eso fue todo por hoy....

Saludos

[kepler_t2kr3]

Lo primero que dices de la velocidad de la luz es debido a la teoría de la relatividad.

Si viajas a la velocidad de la luz a una estrella que está a 40 años-luz, la luz tarda en llegar 40 años de esa estrella, lo mismo que tu, es decir el viaje te llevará 40 años, es decir si sales con 20 llegarás allá con 60. Tu reloj biológico seguirá igual y seguiras sintiendo el tiempo igual que si estuvieses quieto. Sin embargo si llevases un reloj contigo sincronizado con otro que quedase en la tierra sucederá que esos relojes comenzarán a des-sincronizarse (la relatividad) y el de la tierra adelanta respecto al tuyo, por eso si tuvieses un amigo en la tierra, cuando llegases al final del trayecto, este ya no existiría, igual hasta el sol ya se hubiese consumido.

Los dos sentiríais el tiempo biológico igual, pero los relojes se desincronizan.

En cuanto a los agujeros negros, no estamos dentro de ellos porque la fuerza de la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia, por lo tanto los objetos alejados del agujero sienten la gravedad menos intensamente y llega un momento que no les afecta casi nada. En cambio los objetos cercanos si pueden 'engullidos' por el agujero. Desde luego un agujero negro sería el peor sitio para vivir, la gravedad posiblemente comprimiria tus nucleos atómicos en una pasta de materia degenerada.

En cuanto a los agujeros de gusano, yo los únicos gusanos que conozco son las lombrices 

un saludo y bienvenido al foro.

[briankin]

Te recomiendo que leas Cosmos de Carl Sagan, habla sobre todos estos temas de forma general, y hace mención a otros muchos libros más técnicos sobre áreas específicas.

Por lo poco que sé, la teoría de la relatividad tiene en su enunciado una constante E=M*C^2, C es la velocidad de la luz 300.000 km/s (más o menos), o sea que lo único que se mantiene constante es la velocidad de luz. Pero la luz que habitualmente viaja en línea recta se ve afectada por la gravedad, si yo veo la luz de una estrella A y esta luz pasa cerca de un cuerpo  con gran masa (otra estrella por ejemplo)llamada X, y yo estoy en la tierra llamada B, la luz no viaja en línea recta de A hasta B, sino que crea una pequeña curva cuando pasa por X, porque se ve atraída por esta, para mí, observador en la tierra la veré un poco desplazada. Si yo voy de A hacia B en línea recta, a la velocidad de luz (y corrijo la trayectoria para que no me afecte la gravedad de X) habré llegado más rápido que la luz de A hacia B. Lo que no quiere decir que haya viajado más rápido que la luz (en el cuentakilómetros) simplemente que he llegado antes, ¿He viajado al futuro? Seguramente.

Esto tiene una aplicación práctica cotidiana, los relojes  de los satélites de posicionamiento global (gps) tienen en cuenta esta desviación y la corrigen, porque como están en órbita no se ven afectados por la gravedad terrestre igual que otro reloj atómico que esté situado en tierra, el tiempo pasa a diferente velocidad (millonésimas de segundo de diferencia al año, pero se hace la corrección).

Si yo veo por ejemplo una serie de galaxias, cúmulos de estrellas, etc que gravitan aparentemente alrededor de algo, pero miro con un telescopio y no veo ese “algo”, pienso algo tiene que haber ahí con mucha masa para que graviten a su alrededor cuerpos tan masivos, quizá tiene tanta masa que no deja escapar ni siquiera a luz, pues lo llamo agujero negro, pero vamos que no lo veo (aunque los agujeros negros si emiten otra serie de ondas gamma, rayos x…).

Si no se ha visto un agujero negro, menos se ha visto un sistema de varios de ellos (agujero de gusano), si un agujero negro puede curvar la luz de tal manera que no permite que salga de su campo gravitacional, imagínate la que pueden preparar varios juntos, curvaran el tiempo, la luz y la leche, pero vamos que se pueda usar eso para viajar al futuro o al pasado, es como encenderte un cigarro con una bomba nuclear (seguro que lo enciendes pero no creo que te de tiempo a darle dos caladas).

Viajar al pasado y cambiar algo repercutirá en el futuro, puesto ya es ciencia ficción, y ya entran muchos factores en juego, ¿Tú crees en Dios? ¿Dios te permitiría cambiar sus designios, sus inescrutables caminos, cuando el es el Alfa y el Omega? (esto te dirán unos). Otros te dirán que si viajas al pasado y te tiras un pedo es posible que cambies tanto las cosas que ni siquiera la raza humana exista cuando vuelvas “el efecto mariposa” (si una mariposa bate sus alas en Japón puede producir un huracán en el pacífico, o algo así). Otros te dirán que si vuelves del futuro vuelves a un universo paralelo, nunca al mismo, y mil teorías más.

P.D. Yo no tengo ni p.t. idea de física, ni de astrofísica ni de nada, sólo son las ideas que he sacado de leer unos pocos libros, si alguien me las quiere rebatir está en todo su derecho, y seguramente tenga más razón que yo. De cualquier manera me apetecía expresar mis ideas respecto a la pregunta del amigo Mauricio. Un saludo par todos.

[africano]

Ademas, para que se pueda viajar en el tiempo, el futuro ya deberia existir, y si el futuro existe y alguna vez llegaremos a poder viajar en el tiempo, ya tendria que aver viajado alguien del futuro y comentarnos como es la onda xD Conclusion, o el futuro no existe, o nunca en nuestra historia vamos a poder viajar en el tiempo XDDDDDD

Sobre el viaje en el tiempo lo que está claro es que nunca podrán ser al pasado. Si necesitas una máquina para realizarlo, esa máquina tiene que existir en el futuro, en el instante de llegada. Como en el pasado no se ha construido, o sea, no existe, no tienes forma de ir en esa dirección en el tiempo. Para conocer el futuro tendremos que llegar por nuestra cuenta, no esperes a que llegue alguien a contárnoslo  

[krosty4782]

Sin embargo si llevases un reloj contigo sincronizado con otro que quedase en la tierra sucederá que esos relojes comenzarán a des-sincronizarse (la relatividad) y el de la tierra adelanta respecto al tuyo, por eso si tuvieses un amigo en la tierra, cuando llegases al final del trayecto, este ya no existiría,

Bien, entendi todo hasta aca.
Cual seria el motivo por el cual se desincronizan ? Que es lo que hace que pase esto?

En cuanto a los agujeros negros, no estamos dentro de ellos porque la fuerza de la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia, por lo tanto los objetos alejados del agujero sienten la gravedad menos intensamente y llega un momento que no les afecta casi nada.

Pero si casi no les afecta la fuerza de atraccion, que es lo que hace que giremos a su alrededor?

Te recomiendo que leas Cosmos de Carl Sagan, habla sobre todos estos temas de forma general, y hace mención a otros muchos libros más técnicos sobre áreas específicas.

Ok, gracias voy a revisarlo.

Lo que no quiere decir que haya viajado más rápido que la luz (en el cuentakilómetros) simplemente que he llegado antes, ¿He viajado al futuro? Seguramente.

Esto no es viajar al futuro... Es como un auto que pase por un tunel de una montaña en sentido recto, y otro se la pase a la misma velocidad pero dando toda la vuelta. Obviamente el que pase por el tunel llegara antes, el otro tardara mas, pero porque hace un recorrido mayor...

Para conocer el futuro tendremos que llegar por nuestra cuenta, no esperes a que llegue alguien a contárnoslo

Entonces los viajes al pasado quedan descartados. Pero si pueden ser posibles los viajes al futuro, se moriria totalmente la libertad de accion, y estariamos pre destinados a algo.

Saludos

[monje]

Lamentablemente no sé suficiente física como para contestarte, pero intentaré darte algunas indicaciones:

La primer duda que se me presenta, es sobre el paso del tiempo mientras uno se acerca a la velocidad de la luz.
Un tipo que viaja a una estrella que se encuentra a 40 años luz, yendo en una nave a la velocidad de la luz, para el solo pasarian unos minutos, o horas, no es asi ?
Mientras que un tipo que mira desde la tierra, para el habran pasado 80 años.

La nave nunca podría alcanzar la velocidad de la luz, sólo acercarse a ella...
Este tipo de cosas están regidas por la relatividad especial. Las formulas para calcular como varían INTERVALOS de tiempo y espacio se llaman transformaciones de Lorent. Puedes mirar la wikipedia al respecto
http://es.wikipedia.org/wiki/Transformaci%C3%B3n_de_Lorentz

Lo que tengo entendido es que mientras uno mas se acerca a velocidades cercanas a la luz, mas "lento" se vuelve todo, estoy en lo cierto ? De ser asi, para el tipo que los 40 años luz serian poco tiempo, porque todo es muy lento para el ?
Si estoy en lo correcto, ahora aca va mi duda.
Porque se da este fenomeno ? Que es lo que hace que todo se vuelva mas lento ? Y si todo se vuelve mas lento, el tipo fisicamente no envejeceria ? Porque supongamos yo me muevo mas lento, pero el tiempo sigue corriendo y mi cuerpo sigue envejeciendo...

Lo que expones recuerda a la "paradoja de los Gemelos"
http://es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_de_los_gemelos
http://www.malaciencia.info/2006/08/la-paradoja-de-los-gemelos_03.html
leer sobre esta paradoja, te ayudará con tu duda

Sobre los agujeros negros: ninguna de las teorías físicas tiene validez dentro (es decir, más allá de lo que se llama "horizonte de eventos"). Así que, simplemente, nadie tiene de idea de que sucede dentro...

Sobre por qué los agujeros negros no se tragan el universo, estoy de acuerdo con los comentarios de los otros compañeros.

Para responder a estas preguntas, debes razonar usando el lenguaje de la naturaleza, y el lenguaje de la naturaleza son las matemáticas... El libro "cosmos" te despertará tu curiosidad, pero no contestará este tipo de preguntas....

Un saludo y espero que te animes a buscar las respuestas a tus preguntas.

[africano]

Sobre el viaje en el tiempo lo que está claro es que nunca podrán ser al pasado. Si necesitas una máquina para realizarlo, esa máquina tiene que existir en el futuro, en el instante de llegada. Como en el pasado no se ha construido, o sea, no existe, no tienes forma de ir en esa dirección en el tiempo. Para conocer el futuro tendremos que llegar por nuestra cuenta, no esperes a que llegue alguien a contárnoslo  

Me auto corrijo. Se podría viajar hacia el pasado sólo hasta el momento en que exista la máquinita. A tiempos anteriores a la existencia del vehículo no se podría ir ...  Qué lío !

[DOLORES]

Cual seria el motivo por el cual se desincronizan ? Que es lo que hace que pase esto?

Porque lo único absoluto es la velocidad de la luz, el espacio y el tiempo son relativos, su medida depende de la velocidad a la que se mueva el observador. Para ambos, el tiempo de cada uno parecerá transcurrir con normalidad, pero en el caso de la persona que viaja a velocidades cercanas a la luz, el tiempo se dilatará con respecto al de su compañero en Tierra y parecerá transcurrir más lento, aunque sólo lo percibirá así el observador terrestre. El viajero lo notará cuando regrese porque verá al otro más viejo.

Pero si casi no les afecta la fuerza de atraccion, que es lo que hace que giremos a su alrededor?

Todos los objetos de la galaxia se mueven según las Leyes de Newton ( http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton ), si de pronto dejásemos de girar alrededor del Sol, nos veríamos arrastrados hacia él, de la misma forma que si las estrellas dejan de girar alrededor del centro galáctico, todo se caería dentro de ese agujero negro. A nosotros no nos afectaría la gravedad del agujero negro por distancia siempre que no existiesen otros objetos entre nosotros, pero al haberlos, unos arrastrarán a otros hasta alcanzarnos.

Entonces los viajes al pasado quedan descartados. Pero si pueden ser posibles los viajes al futuro, se moriria totalmente la libertad de accion, y estariamos pre destinados a algo.

Viajar al futuro no condiciona nuestras acciones, de hecho, viajamos al futuro constantemente, el tiempo tiene una única dirección, de pasado a futuro, si alguien consigue hacerlo más rápido (yendo en una nave a velocidades cercanas a la luz y luego regresando a la Tierra) simplemente conseguirá ver los números de la lotería, pero no podría volver para apostarlos.

Engancho aca para hablar de los agujeros de gusano. Entiendo perfectamente que se supone que puedan atravezar a la galaxia, y esto nos haga llegar a otro punto mucho mas rapido, ahora lo que no entiendo para nada, es el porque de los "viajes en el tiempo" usando agujeros de gusano....

El tema de los agujeros de gusano es complicado, para empezar, existen distintos tipos de agujeros de gusano, unos serían atravesables en la teoría (ni siquiera se ha demostrado su existencia real, sólo su posibilidad matemática), otros serían atravesables en una sola dirección y otros inatravesables. Si hablamos del primer caso, tenemos un túnel que conecta dos puntos del espacio-tiempo, que es un continuo, así que si viajas en el espacio, también lo haces en el tiempo. Funcionarían acelerando una de las entradas del túnel, de manera que el tiempo en ella se ralentizaría con respecto a la otra, así, si usas la entrada acelerada, podrías salir en un tiempo anterior al de entrada. ¿Salir antes de entrar? esto no solo va contra la lógica, sino contra el principio de causalidad, es decir, entraríamos en una línea del universo donde las consecuencias no son precedidas por una causa, pero hay científicos que siguen discutiendo esta posibilidad porque matemáticamente verán alguna solución viable, pero ahí la mayoría de los mortales ya no entendemos nada de nada.
Si te interesa el tema yo te recomiendo como lectura “Brevísima historia del Tiempo”, de Hawking.
http://www.muscaria.com/bh2_tmp.htm

[salva]

Cual seria el motivo por el cual se desincronizan ? Que es lo que hace que pase esto?
Porque lo único absoluto es la velocidad de la luz, el espacio y el tiempo son relativos, su medida depende de la velocidad a la que se mueva el observador. Para ambos, el tiempo de cada uno parecerá transcurrir con normalidad, pero en el caso de la persona que viaja a velocidades cercanas a la luz, el tiempo se dilatará con respecto al de su compañero en Tierra y parecerá transcurrir más lento, aunque sólo lo percibirá así el observador terrestre. El viajero lo notará cuando regrese porque verá al otro más viejo.

        Mmmm... pero como a velocidade é un concepto relativo a sistemas en movemento mutuo, e os sistemas de referencia inerciais son equivalentes, e as leis da física teñen a mesma forma en ambos, para o observador que vai na nave é o observador da terra o que viaxa a velocidades cercanas á luz, polo que o tempo da terra se dilatará visto desde a nave exactamente na mesma medida en que o da nave se dilata visto desde a terra e seguindo o argumento paso a paso obtemos a conclusión contraria... non?
      Onde está o truco? (se é que hai truco)
      Apertas!!

[DOLORES]

Jaaja, cierto, de ahí que sea una paradoja...  Pero una nave que acelera,viaja, frena, da la vuelta y regresa haciendo lo mismo...no es un sistema inercial...

[monje]

La paradoja de los gemelos... ¿no es así???

[DOLORES]

Sí, se le llama así porque como decía Salva, ambos podrían encontrarse siendo más joven que el otro, lo cual resulta una paradoja, sólo uno puede ser más joven. Matemáticamente puede demostrarse que en realidad tal paradoja no existe y el que envejece es el gemelo de la Tierra, pero yo ahí ya no me cosco de nada. Al parecer aunque tuviésemos un sistema de referencia inercial (por ejemplo, sincronizando los pelucos con una nave que viene a velocidad constante, en el momento que se cruza con la Tierra y midiendo el desfase cuando pasa por una estrella o planeta que le quede de camino y no se mueva con respecto a nosotros, sin frenar, ni acelerar), no sería del todo equivalente porque para el viajero, además de dilatarse el tiempo, el espacio también se contrae. Si alguien se atreve con las integrales dejo el enlace:
http://es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_de_los_gemelos

[briankin]

Bueno ahora una duda en serio. A veces oigo que se ha descubierto tal galaxia o tal cúmulo a muchos millones de años luz. Entiendo que el universo según las teorías se creó hace unos 15.000 o 20.000 millones de años, luego lo más alejado que puede estar algo del centro del universo, y teniendo en cuenta que no se puede viajar más rápido que la luz, serán esos 15 o 20 mil millones de años, y tampoco las galaxias pueden viajar a esas velocidades (por su masa). La pregunta es ¿Cuál debería ser el radio del universo, 1 millón de años luz, 100? ¿Cómo puede asegurarse que el universo visible  se puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro, y un diámetro de unos 93.000 millones de años luz? Aunque yo estuviera en una esquina del universo, lo máximo que podría ver serían 40.000 millones de años luz no 93.000 millones.

Otra duda que tengo es, cuando hablamos de viajar a la velocidad de la luz, o de velocidades cercanas a ella. Y según la teoría de que si vas en un tren a la velocidad de la luz, y avanzas del último vagón al primero no se sumarían las velocidades ¿Cómo puedo decir que voy a la velocidad de la luz, cual es la referencia, el punto de reposo? Yo podría decir que estoy en reposo ahora, pero me estoy moviendo con la tierra que se mueve a 465 metros por segundo, y si el sistema solar también se mueve, la vía láctea, etc ¿Desde qué velocidad partimos? ¿Quién nos puede asegurar por ejemplo, que no vamos “en un tren” que va a por ejemplo a una décima parte de la velocidad de la luz, o a diez veces la velocidad de esta?

[monje]

Sobre tu primera duda: no es exactamente lo mismo el tamaño que universo que el límite de universo observable. Pero me temo que no sé suficiente cosmología como para date una respuesta....

Sobre la segunda: lo has pillado: por eso se llama relatividad. No hay un punto de referencia privilegiado.  No se puede decir "tal cosa se mueve a velocidad x"; sólo se pueden decir cosas como "las diferencias de velocidades entre los objetos A y B es X", o "la velocidad de B es X respecto a A". si viajases a velocidades cercanas a la de la luz, no notarías ninguna diferencia respecto a estar parado....

[kepler_t2kr3]

la primera duda es compleja y no soy un experto en el tema, indicarte sin embargo que lo que se separa no son las galaxias, si no el espacio que contiene a las galaxias (si ya se que suena a chino) y como el espacio en principio no es masa pues lo de la velocidad de la luz no afecta aquí.

en cuanto a la segunda pregunta me parece más sencilla (al menos para mi). no importa la velocidad a la que viajes, ni el sentido o dirección en la que lo hagas, siempre medirás la misma velocidad de la luc c, 3E8 m/s. si viajases al 99% de la velocidad de la luz y te cruzases con un rayo de luz y midieses su velocidad te daría lo mismo que si estuvieses quieto, y tanto da que te cruzases de frente, que si el rayo te adelantase por detrás.

tu viajas a 0,99*c y un rayo de luz te adelanta, pues si midieses la velocidad con la que te adelanta verías que te adelanta con una velocidad de 3E8 m/s, por eso c es un 'invariante' una constante universal que no depende de la velocidad del observador que la mide. (por eso lo que varía es el tiempo del reloj con el que mides para que te siga dando c).

todo un poco extraño pero es así. corrijanme los más sabios si me equivoco.