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Sara RobiscoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor VivesHéctor Socasecuaciones de einstein inhomogeneidades universométrica con términos no diagonalescosmología aficionado métodos numéricosecuaciones einstein thomas butcherinhomogeneidades universo métrica friedmanperturbaciones diagonales ecuaciones einsteinecuaciones butcher perturbación métricareacción retrorrefleja blog sabine hossenfeldersabine hossenfelder y backreactionThomas ButcherFriedmanEinsteinFrancis VillatoroBacherSabine HossenfelderHéctor SocasWiltshireEcuaciones de EinsteinLambda CDMecuaciones de Bacherecuaciones de Boucherparámetro de Hubble efectivo del universoCoffee Break: Señal y Ruido
Perturbaciones diagonales ecuaciones Einstein
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Francis Villatoro explica cómo Thomas Butcher propone obtener soluciones exactas a las ecuaciones de Einstein, permitiendo perturbaciones diagonales asociadas con las inhomogeneidades del universo.
…cosmología inhomogénea, es decir, por ejemplo, el típico modelo del contenido del universo es un polvo, polvo sin presión y con densidad; eso describe muy bien la materia oscura. La materia oscura se caracteriza porque no tiene presión, solo tiene densidad. Entonces, en ese tipo de universo, si tú pones inhomogeneidades y calculas la solución de las ecuaciones de Einstein, lo que te aparece es una métrica con términos, con coeficientes no diagonales. Todos los términos de la métrica están afectados. Y esto es un tema que hay que utilizar métodos numéricos; hay que complicarse un poco la vida. No se puede hacer, digamos, la cosmología del aficionado a la cosmología. Que coge la métrica de Friedman, voy a llamarle Friedman por no decir FL, RW, todas las veces. Coge la métrica de Friedman y la modifica ligeramente, pero manteniendo la diagonalidad; no, cuando tú tienes una pequeña inhomogeneidad aparecen términos no diagonales. Entonces lo que nos plantea Thomas Butcher es la idea: podemos obtener una solución exacta de las ecuaciones de Einstein que sea una solución de tipo cosmológico que tenga solamente perturbaciones diagonales asociadas a las inhomogeneidades del universo; pues es una cuestión que estaba ahí en el aire. Entonces él obtiene unas ecuaciones, unas ecuaciones de Butcher, que describen una perturbación de la métrica de Friedman. Entonces yo tengo las famosas dos ecuaciones que describen la métrica de Friedman, pero además tengo un añadido. Cuando yo obtengo de las ecuaciones de Einstein el resultado, me aparece un nuevo término, un término que ellos llaman retrorreacción, backreaction como el blog de Sabine Hossenfelder. Pero Sabine Hossenfelder no sacó esa palabra de ahí, sino sacó el uso en relatividad en los 60 en otro contexto. Pero bueno, tiene un término de backreaction. Quizás por aclararle a los oyentes, backreaction es un término en general que habla de... Nosotros estamos acostumbrados a pensar en términos de causa y…
Significado #1 · Palabras #2
Francis Villatoro explica cómo Thomas Butcher propone obtener soluciones exactas a las ecuaciones de Einstein, permitiendo perturbaciones diagonales asociadas con las inhomogeneidades del universo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #2ecuaciones de einstein inhomogeneidades universométrica con términos no diagonalescosmología aficionado métodos numéricosecuaciones einstein thomas butcherinhomogeneidades universo métrica friedmanperturbaciones diagonales ecuaciones einsteinecuaciones butcher perturbación métricareacción retrorrefleja blog sabine hossenfeldersabine hossenfelder y backreaction…cosmología inhomogénea, es decir, por ejemplo, el típico modelo del contenido del universo es un polvo, polvo sin presión y con densidad; eso describe muy bien la materia oscura. La materia oscura se caracteriza porque no tiene presión, solo tiene densidad. Entonces, en ese tipo de universo, si tú pones inhomogeneidades y calculas la solución de las ecuaciones de Einstein, lo que te aparece es una métrica con términos, con coeficientes no diagonales. Todos los términos de la métrica están afectados. Y esto es un tema que hay que utilizar métodos numéricos; hay que complicarse un poco la vida. No se puede hacer, digamos, la cosmología del aficionado a la cosmología. Que coge la métrica de Friedman, voy a llamarle Friedman por no decir FL, RW, todas las veces. Coge la métrica de Friedman y la modifica ligeramente, pero manteniendo la diagonalidad; no, cuando tú tienes una pequeña inhomogeneidad aparecen términos no diagonales. Entonces lo que nos plantea Thomas Butcher es la idea: podemos obtener una solución exacta de las ecuaciones de Einstein que sea una solución de tipo cosmológico que tenga solamente perturbaciones diagonales asociadas a las inhomogeneidades del universo; pues es una cuestión que estaba ahí en el aire. Entonces él obtiene unas ecuaciones, unas ecuaciones de Butcher, que describen una perturbación de la métrica de Friedman. Entonces yo tengo las famosas dos ecuaciones que describen la métrica de Friedman, pero además tengo un añadido. Cuando yo obtengo de las ecuaciones de Einstein el resultado, me aparece un nuevo término, un término que ellos llaman retrorreacción, backreaction como el blog de Sabine Hossenfelder. Pero Sabine Hossenfelder no sacó esa palabra de ahí, sino sacó el uso en relatividad en los 60 en otro contexto. Pero bueno, tiene un término de backreaction. Quizás por aclararle a los oyentes, backreaction es un término en general que habla de... Nosotros estamos acostumbrados a pensar en términos de causa y…
Héctor Socas explica cómo las ecuaciones de Einstein son no lineales y requieren correcciones debido a la propia curvatura del espacio-tiempo.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #9ecuaciones einstein no linealescurvatura espacio-tiempo genera curvaturaback reaction corrección no linealpelota de tenis ejemplo despreciable…Eso es el back reaction de ese proceso, que normalmente lo ignoramos, lo despreciamos porque es despreciable, pero hay situaciones, sobre todo situaciones en las que es importante la no linealidad en la que el back reaction hay que tenerlo en cuenta, ¿no? Las ecuaciones de Einstein, una cosa importante que tienen es que son no lineales en ese sentido, que lo hemos dicho a veces: este concepto de que la gravedad gravita, o sea, la propia curvatura del espacio-tiempo a su vez genera curvatura, entonces ¿cómo vas tú a calcular algo? Cuando tú lo calculas, tengo esta curvatura, pero entonces tengo que añadir una corrección porque la propia curvatura... Eso es lo que llamamos el back reaction, ¿no? Esa reacción no lineal de algo sobre sí mismo. En general, cuando ese back reaction puede ser o despreciable, ni lo consideras, como el caso de la pelota de tenis, o es pequeño, entonces lo puedes tratar perturbativamente y linealizas el problema, te queda un problema lineal, ahí todo funciona muy bien. El problema es cuando es no lineal y entonces tienes que tener en cuenta el back reaction, ¿no? Entonces por eso es un concepto que en algunos problemas es importante y complica mucho las cosas como en este caso, ¿no Francis? Sí aquí Boucher obtiene las…
Francis Villatoro explica cómo las ecuaciones del siguiente orden en la perturbación resuelven un problema derivado de un cálculo previo y cómo los resultados obtenidos por Bacher indican una retroalimentación igual a cero.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #1ecuaciones de boucher wilshireperturbación métrica friedmannueva cosmología wilshireecuaciones de boucher factor escalabar reaction incógnitas ecuacionesecuaciones del siguiente ordenretroalimentación igual a cero bacherecuaciones de einstein cosmologías inhomogeneidadesmétrica diagonal perturbada frickman…no lineal y entonces tienes que tener en cuenta el back reaction, ¿no? Entonces por eso es un concepto que en algunos problemas es importante y complica mucho las cosas como en este caso, ¿no Francis? Sí aquí Boucher obtiene las ecuaciones y entonces, ¿qué es lo que les da a primer orden perturbativo? ¿Qué es lo que le da? Lo que se llama, lo que más tarde, pues el autor de la nueva cosmología, el Wiltshire, llama las ecuaciones de Boucher Porque Wiltshire lo que hace es presumir de que su cosmología está basada en estas ecuaciones de Boucher pero las ecuaciones de Boucher son unas ecuaciones para el factor de escala efectivo del universo y el parámetro de Hubble efectivo del universo y la bar reaction, la retroreacción o la retroacción; lo que pasa es que tiene tres incógnitas y dos ecuaciones. Tú dices: cuando yo hago un desarrollo perturbativo y me ocurre eso, lo que se hace siempre es recurrir al siguiente orden en la perturbación. Las ecuaciones del siguiente orden en la perturbación me tienen que dar una ecuación que me falta para ese parámetro que me ha salido de primer orden. Cuando Bacher lo hace, las ecuaciones le dicen que la retrolocación es exactamente cero. Las ecuaciones de Einstein te dicen que no existen cosmologías con inhomogeneidades que conduzcan a la ecuación de Frickman, que es una métrica diagonal, perturbada diagonalmente; siempre tiene que haber términos no diagonales perturbados. Ahora bien, claro tú dices pues nosotros lo tiramos a la basura ¿vale? O sea, ¿qué hacemos con esta cosmología? No no lo tiramos a la basura Ante cualquier piedra yo tengo que darle la vuelta desviarme y pasar al otro lado y lo convierte en una oportunidad Lo…
Francis Villatoro explica que si una cosmología derivada de las ecuaciones de Boucher describe bien los datos cosmológicos, esto implica que la gravedad de Einstein debe ser modificada y existe una nueva gravitación.
Habla: Francis VillatoroPalabras #13back reaction y ecuaciones cosmologíacosmología personalizada para oyentes podcastecuaciones de einstein modificadascosmología derivada ecuaciones bachernueva gravitación más allá einsteindatos cosmológicos y einstein…esta cosmología? No no lo tiramos a la basura Ante cualquier piedra yo tengo que darle la vuelta desviarme y pasar al otro lado y lo convierte en una oportunidad Lo que nos dice Batcher es que podemos construir cosmologías inhomogéneas dando una backreaction. Cualquier cosmólogo, cualquiera de nuestros oyentes, puede diseñar una back reaction y la añade a sus ecuaciones y tiene una nueva cosmología. Y esa persona puede presumir de que ya Bacher le hizo el trabajo de derivar todo eso desde las ecuaciones de Einstein. Pero entonces, los oyentes me dirán, o vosotros me Diréis, pero entonces no es una solución de las ecuaciones de Einstein. No, no es una solución de la ecuación de Einstein, es que esto va más allá; esto es una nueva gravitación. Si mi cosmología derivada como solución de las ecuaciones de Bacher describe bien los datos cosmológicos, eso implica que la gravitación de Einstein ha de ser modificada y tiene que haber una nueva gravitación más allá de la gravitación de Einstein. Fijaros en todo esto lo que implica. Esto implica que ese artículo ha sido citado más de 600 veces. Hay muchísimos cosmólogos aficionados, que son físicos, físicos teóricos, que han dicho: uy, aprovecho las ecuaciones de Bacher y me convierto en cosmólogo. Yo…
Francis Villatoro explica que su 'bar reaction' está inspirada en la web cósmica y cómo permite modificar el modelo cosmológico manteniendo la mayoría de los parámetros libres.
Habla: Francis VillatoroPalabras #11bar reaction inspirada web cósmicamodelo cosmológico nuevo parámetrofracción de masa parámetro libremétrica de friedman perturbación diagonal…que no lo publica en ningún sitio, se quedan en Archive y no logró publicar hasta el año 2007. Y en 2007 lo que hace es, ya le había puesto el nombre en 2005, de Cosmología de la Burbuja Fractal. El nombre de Cosmología de la Burbuja Fractal hace referencia A qué su bar reaction es una bar reaction que se supone está inspirada en la web cósmica. En el hecho de que hay grandes vacíos, entonces el universo, el modelo cosmológico, tiene que tener un nuevo parámetro; pero el lambda cdm tiene seis parámetros. Cuando yo hago una modificación de la met diagonal, perturbo diagonalmente la métrica de Friedman, yo me puedo permitir el lujo de mantener todos los demás parámetros y dejar solo uno libre, la fracción de masa; y Tú dices, ¿mantener los demás parámetros? Estamos diciendo que mantienes energía oscura, que el universo es plano, ¿lo mantienes todo? Sí, todo, todo, todo; lo mantengo todo, todo hasta momentos muy recientes, en los que ya lo modifico porque meto las…
Héctor Socas explica la complejidad inherente a las ecuaciones de Einstein, destacando tanto sus dificultades conceptuales como los desafíos computacionales para resolverlas.
Habla: Héctor SocasSignificado #4 · Palabras #10ecuaciones einstein dificultades conceptualesecuaciones einstein desafíos computacionalesecuaciones tensoriales matricessistema ecuaciones incógnitas acopladascarácter no lineal ecuaciones einstein…a esta línea de investigación, pero creo que lo que han hecho no es, digamos, confrontar un nuevo modelo cosmológico con una serie de observaciones como son las de las supernovas, sino algo bastante más sencillo que eso. Entonces, a ver si consigo explicarlo. Partimos de las ecuaciones de Einstein, que también es lo que decía Francis. Las ecuaciones de Einstein son muy, muy complicadas. No me refiero incluso conceptualmente, que también, sino de resolver en un ordenador, que es de lo que se tratan estas cosas. ¿Por qué? Porque primero son ecuaciones tensoriales, o sea, son como matrices. Es un sistema; cada ecuación de Einstein en realidad es un sistema de muchas ecuaciones con muchas incógnitas acopladas entre sí y además tiene ese carácter no lineal que decíamos. Un pequeño apunte, Héctor, y perdón que te interrumpa. Una cosa que muchas veces se olvida muchísimo; uno se siente completamente abrumado por lo terrible de las ecuaciones, porque son ecuaciones fuertemente no lineales para 10 parámetros. Una métrica es una…
Francis Villatoro explica la complejidad inherente a las ecuaciones de Einstein, señalando que el sistema de coordenadas utilizado es complicado y contiene muchos parámetros redundantes.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10ecuaciones einstein complejidad inherentesistema coordenadas complicado parámetros redundantesparámetros físicos ecuaciones einstein…se reducían como a 40 y pico, no recuerdo el número exacto, pero tengo una enorme cantidad de parámetros, pero todos son redundantes, o sea, son ecuaciones extremadamente redundantes, en las que distinguir qué es físico, qué de verdad es físico, y qué Es ficticio, es debido a la matemática; el sistema de coordenadas que yo utilizo es terrible, es muy complicado porque tienes 10 ecuaciones para diez parámetros, pero no son físicos, solo son físicos dos de ellos. Esa es la enorme dificultad con las ecuaciones de Einstein. No hemos sido capaces de desarrollar un formalismo que describa. Única y exclusivamente los grados de libertad físicos y que describa toda la realidad. Tenemos que utilizar una teoría gauge; las teorías gauge son teorías de redundancias, en las que mis ecuaciones son extremadamente redundantes, y entonces yo tengo que…
Francis Villatoro explica cómo, al realizar una expansión de segundo orden en términos de perturbaciones, las ecuaciones resultantes conducen a una solución simplificada similar a la métrica de Friedman.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8 · Palabras #3ecuaciones de boucher diferentes einsteingravedad diferente a einsteinsorpresa ecuaciones francis villatoroecuaciones segundo orden perturbaciónsolución simplificada métrica frickmanpredicción gravitación frickman modificadorelatividad general einstein solución frickman…en el siglo XXI es cuando se han empezado a desarrollar códigos en los años 2000 y pico de simulaciones cosmológicas con relatividad general, pero eso hay muy poco y son códigos muy complejos que requieren mucha potencia y que tardan mucho tiempo en calcular. Yo no me he ido tan atrás como Francis en las ecuaciones de Boucher, pero yo me sorprendió. No sé si te entendí bien, Francis, que dijiste que no eran las ecuaciones de Einstein, que es una gravedad diferente a la de Einstein; a mí eso me sorprende. O sea, lo que te quiero decir es… Si tú a primer orden de perturbación obtienes unas ecuaciones y a segundo orden de perturbación de lo que no tienes ecuación, la ecuación que obtienes es que eso es igual a cero y que se reduce tu solución, aparentemente Frickman modificado, se reduce a exactamente Frickman. Esa es la predicción de la gravitación. Y ahora tú decides que no, pero aunque la relatividad general de Einstein me diga que la solución tiene que ser Frickman, bajo esta hipótesis de perturbación diagonal, yo me gustaría que hubiera cosmologías en las que esto se pudiera hacer. Necesariamente esas cosmologías tienen que ser resultados, soluciones exactas de una gravitación futura que se reduzca a Einstein en el caso homogéneo, pero que sea diferente en el caso inhomogéneo. Bueno, en cualquier caso, vamos, ya te digo, yo no he tirado…
Francis Villatoro expresa su opinión sobre un trabajo científico reciente, coincidiendo con Héctor Socas en la necesidad de mejorar los modelos existentes en lugar de descartarlos por completo.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12ecuaciones einstein inhomogeneidadesmatriz términos no diagonalesmodelo mejorar ecuaciones diferencialestrabajo teórico importante ajusta…me voy a molestar en leerlo No os preocupéis que yo es cosa No es lo mío, pero esto es una maravilla Potencial, yo no digo ni que sí ni que no Pero es una maravilla, que soy Sim Carroll Señores que no soy Chichinabo Por eso digo que la forma de contarlo es lo Que yo creo que ha estado mal, pero el trabajo en sí yo creo que está bien y yo creo que es el paso siguiente natural. Estoy de acuerdo con Héctor: intentar ir mejorando, yo creo que es mejorar el modelo; no creo que sea tirarlo y hacer uno nuevo. Pero bueno, yo soy de la opinión de que si de verdad quieres hacer un modelo con inhomogeneidades, cógete tus ecuaciones de Einstein, cógete tu matriz con términos no diagonales. Esas expresiones no son ya tres ecuacioncillas diferenciales, son diez ecuaciones diferenciales. No tienes que estar libre de restricciones, tienen restricciones. Tienes que hacer un trabajo teórico importante para entender lo que estás viendo, pero ajusta eso. Sí, sí, estoy de acuerdo. Ese es mi argumento, que lo que ellos hacen es Ajustar a supernovas unos parámetros, pero que no es hacer un modelo cosmológico, es otra cosa. Ya lo dijo Carl Sagan: que si quieres hacer una tarta de manzanas desde el principio tienes que empezar. Desde el principio, ¿no? Crea el universo, exacto. Crea el…