Stim ca Universul a aparut acum 13, 8 miliarde de ani. Imaginea pe care o are toata lumea in minte când vine vorba de Big Bang arata cam asa:
http://www.apologeticspress.org/image/rr/2003/r&r0306i-l g.jpg

In capatul din stanga avem o regiune infinit mica numita singularitate care,din motive inca necunoscute,"explodeaza" formând intregul Univers.
Se vede foarte clar pe ilustratie modul in care spatiul se extinde,da la un singur punct ajungând la dimensiuni considerabile (capatul din dreapta al desenului).

Insa cat de mare?
Cat de mare poate fi intregul Univers? Poate fi el infinit?
Pentru ca judecand dupa ceea ce stim pana acum este imposibil sa fie infinit. Avem doar o zona finita (singularitatea) care se extinde pe o perioada finita de timp (13, 8 miliarde de ani) cu o viteza care, desi poate depasi viteza luminii, este finita.
Si cu toate acestea stim ca Universul poate fi infinit.
Cum vine asta?

Spatiu-timpul nu exista in afara universului. Astfel ca infinitatea lui ca volum este data de infinitatea expansiunii. Deocamdata nu exista dovezi stiintifice care sa dea de banuit ca universul nostru va trece prin scenariul contractiei "big crunch". Nu exista suficienta masa in univers care sa sustina contractia, materia nu este destul de densa. Chiar si luand in considerare materia neagra, universul tot este departe de masa critica.

Poate fi infinit iar Big-Bangul un fenomen destul de comun. Cum este formarea stelelor sau a gaurilor negre in partea noastra de univers.
Stim BB a umplut partea asta de univers cu materie dar nu stim daca atunci a fost creat si spatiul-timpul.
CCC spune ca Big-Bangul reprezinta inceputul unui aeon, acesta fiind un fenomen (posibil) ciclic. Iar aceasta teorie incepe sa prinda contur deoarece au fost observate cercuri concentrice in CMB create de gauri negre pre-big-bang.
Uite aici o lucrare destul de scurta (8pagini) scrisa despre aceasta teorie.
http://arxiv.org/abs/1011.3706

"Poate fi infinit iar Big-Bangul un fenomen destul de comun."
Da, ideea e ca poate fi infinit iar Big Bangul sa NU fie un fenomen comun.
Deci si in contextul in care Big Bangul ar fi un fenomen unic, tot ramane posibila varianta unui Univers infinit in dimensiuni.

"Stim BB a umplut partea asta de univers cu materie dar nu stim daca atunci a fost creat si spatiul-timpul."
Da, numai ca asta nu prea raspunde la intrebari. Decat daca nu sugerezi ca spatiul avea de la bun inceput (inainte de Big Bang) dimensiune infinita.

Întrebarea pe care eu o pun este:
Cum poate Universul sa fie infinit din moment ce s-a extins cu o viteza FINITA (Legea lui Hubble), intr-un interval de timp FINIT (13 miliarde de ani) si pornind de la o valoare initiala FINITA(singularitatea)?

"Spatiu-timpul nu exista in afara universului."
Corect.

"Astfel ca infinitatea lui ca volum este data de infinitatea expansiunii."
Infinitate a expansiunii care nu e deloc infinita. Vezi legea lui Hubble.

„Deocamdata nu exista dovezi stiintifice care sa dea de banuit ca universul nostru va trece prin scenariul contractiei "big crunch"."

Da, asta inseamna ca Universul va tinde spre dimensiuni infinite. Ceea ce e perfect logic si corect. Dupa un numar infinit de ani Universul va fi infinit. Corect.



Întrebarea mea era cum de poate avea el dimensiuni infinite chiar acum, in timp ce noi vorbim?

Daca singularitatea nu a fost infinita, universul nu poate fi infinit, deoarece nu poti obtine un infinit adaugand la un numar finit canitati finite. De exemplu, daca ai un tren care porneste azi dintr-o statie, si la fiecare ora trece prin alta statie, dupa cat timp va ajunge la infinit statii? Niciodata, logic.

Raspund aici ca la cealalta intrebare ar fi off topic.
Fara sa fi facut multa fizica (filo), la intrebarea lui Filosoficus de acum cativa ani, ca de ce primele stele au "explodat" asa repede, am zis ca poate erau mai mari, si am citit apoi ca da, erau muuuult mai mari, la momentul respectiv existand doar hidrogen si heliu, e logic, dar cu timpul, stelele au devenit mai mici, pentru ca stelele creaza alte elemente din H si He, asa ca dupa un timp, n-o sa se mai formeze deloc, o sa fie doar planete. Gresesc? Iar in conditiile astea, cine ar mai produce energie cat sa tina universul viu, intr-o continua miscare, sa se extinda la infinit? Citisem undeva ca universul "nostru" a consumat 20% din combustibilul initial, si ca mai are pentru 70 de miliarde de ani (nu gasesc, inca, alte surse, in engleza de preferat).

M-a pierdut nenea, sau se contrazice. Intai zice ca universul se extinde cu o viteza mai mare decat viteza luminii pentru ca nu se extinde in spatiu, dar apoi zice ca universul se extinde in el, adica in spatiu...

Decat daca nu sugerezi ca spatiul avea de la bun inceput (inainte de Big Bang) dimensiune infinita. Exact asta incercam sa spun. E o posibilitate.
Oricum imaginea postata de tine este gresita. Big-Bangul nu s-a intamplat intr-un punct anume ci peste tot in univers.
Universul nu are centru si nu se extinde in ceva, pentru ca nu se extinde ca o explozie.
Imagineaza-ti ca ai o grila de 1 an lumina. Grila este infinita (adica nu poti gasi o locatie in care nu poti extinde grila). Pamantul il gasim la 0, 0, Alpha Centauri la 4, 0 etc.
Mergem cu 7 miliarde de ani in urma si grila noastra are doar o jumatate de an lumina si densitatea creste de 2^3 ori. Dar grila tot infinita e. Oricat de mult ne-am apropia de BB tot avem o grila infinita care ocupa tot spatiul. La BB universul nu a fost redus intr-un punct mic ci spatiul dintre toate punctele universului era 0.
La T0 spatiul dintre toate punctele din univers este 0 iar marimea total a universului este 0 x infinit care nu poate fi definit.

"Oricum imaginea postata de tine este gresita. Big-Bangul nu s-a intamplat intr-un punct anume ci peste tot in univers. "
Pai daca stai sa te gandesti, punctul ala din ilustratie (capatul din stanga al pozei) reprezinta chiar intregul Univers, la momentul ala de timp. Asa ca nu stiu cat de gresita e ilustratia.


"Decat daca nu sugerezi ca spatiul avea de la bun inceput (inainte de Big Bang) dimensiune infinita. Exact asta incercam sa spun. E o posibilitate."
Da, numai ca asta nu are legatura cu teoria Big Bang.


„Imagineaza-ti ca ai o grila de 1 an lumina. Grila este infinita "
Pai ori are un an lumina, ori e infinita?

Pai asta e problema, ca se poate.
Comparatia ta nu e buna din simplul motiv ca Universul nu se comporta ca un tren intr-o statie.

Cea mai buna comparatie ar fi cea cu o dreapt.
Imagineaza-ti ca ai o dreapta infinita in lungime formata dintr-un numar infinit de puncte.
Punctele astea nu sunt lipite intre ele, se afla la o distanta „d" unul fata de celalalt. Intre fiecare punct exista aceasta distanta „d".
Acum, daca micsorezi distanta „d" dintre ele. punctele vor ajunge in cele din urma sa se suprapuna formând un singur punct.

Tot asa e valabila si reciproca: De la un punct la o dreapta.
Aplica rationamentul asta in 3D si asta e.
P.S.:
https://www.youtube.com/watch?v=g1WU35KxLrA

Are 1 an lumina dar o poti extinde la infinit.

Dupa un timp materia o sa fie asa de difuza incat nu o sa mai existe nimic.
Pai nu gresesti in timp nu o sa mai fie destul material pentru a forma stele noi dar universul nu se extinde datorita stelelor ci datorita energiei intunecate. Deci e posibil ca universul sa se extinda la infinit. Habar n-avem ce este energia intunecata asa ca nu stim daca universul se va isi va opri vreodata expansiunea.

Din cate stiu eu zona asta despre care vorbesti tu a fost de la inceput infinita. Ideea e ca totul era intr-o stare "moarta", daca ii putem spune asa, si ceea ce a dus la aparitia universului a fost tocmai aceasta explozie primordiala. Fiind de la inceput infinit e logic ca si dupa explozie sa fie tot infinit, si judecand dupa modul in care se formeaza noi stele putem deduce ca universul este intr-o expansiune continua. Oricum totul e pura teorie si incertitudine.

De asta nu imi plac subiectele de genul.
Daca nu stii ce e materia intunecata, de unde stii sa universul se extinde datorita ei? Ma rog, de unde stiu cei care au ajuns la concluzia asta? Exista tot felul de teorii, ca ajuns la o anumita dimensiune, o sa inceapa sa se contracte, sau ramas fara stele, o sa inghete, deci o sa se opreasca din expansiune. Bla bla bla.
Stelele creaza energie si mai e cea creata la inceputul universului, stelele o sa dispara, iar cealalta energie trebuie sa fie finita, sau daca e infinita, vorba ta, n-o sa mai existe nimic.

Cum ziceam, "Daca singularitatea nu a fost infinita, universul nu poate fi infinit"

Daca singularitatea nu era infinita, nu poti sa ajungi la infinit decat daca o inmultesti cu un infinit. Pe de alta parte, daca era infinita, normal ca si acum universul este tot infinit.

Pai nici nu am detectat energia intunecata, d-asta ii zice 'intunecata' . A fost propusa pentru ca habar n-avem de ce universul se extinde in mod accelerat, trebuie sa existe o energie care sa impinga universul spre expansiune dar momentan nu putem detecta nimic.
Ca si cum ai fi lovit noaptea cu o piatra in cap, nu stii cine a aruncat-o asa ca numesti persoana respectiva omu' negru.
La fel si cu energia si materia intunecata nu o putem observa dar vedem efectul ei.
Mie imi place mult astrofizica si fizica in general.

Da, sunt misto domeniile, atatea teorii despre ceva necunoscut. Vorbesti atata despre piatra cu care ai fost lovit si cand colo ce sa vezi? era o lopata. Mie mi se pare (mai) important sa intelegem comportamentul uman, sau viata, in general, eventual sa gasim alte planete "vii", sa vedem ce forme a luat viata si cum si-au construit ei societatea in care traiesc, sa fim bucurosi ca e cum e pe aici, sau tristi.

"Daca nu stii ce e materia intunecata, de unde stii sa universul se extinde datorita ei? "
Este vorba de energie intunecata.
Pentru ca energia intunecata este „prin definitie" cauza responsabila de expansiunea universului.

Stim ca Universul se afla intr-o expansiune accelerata. Trebuie sa existe ceva ce produce aceasta expansiune.
Acel ceva a fost numit „energie intunecata".

Un infinit de puncte aflate la o anumita distanta intre ele nu o sa se suprapuna niciodata, oricat ar scadea distanta dintre ele.
Dreapta aia tot dreapta o sa ramana si n-o sa se transforme niciodata in punct.

"Un infinit de puncte aflate la o anumita distanta intre ele nu o sa se suprapuna niciodata"

Fals.
De fapt vorbim de o nedeterminare matematica. Exista un numar infinit de distante „d".
Asa ca practic avem ∞*d.
Când d=0 ramanem cu ∞*0, care e nedeterminare. Poate sa fie egal cu zero (caz in care punctele se suprapun), poate sa fie infinit (caz in care ramai cu odreapta infinita) sau poate avea orice alta valoare posibil.
Din anumita motive in cazul asta rezultatul e zero.

Din anumite motive? Care ar fi alea?
Chiar din grafica facuta in filmuletul de pe YouTube se vede ca se contrazice singur. Zice ca sunt un infinit de puncte care se se afla la o anumita distanta unul fata de altul si dupa aia isi imagineaza cum se apropie din ambele directii pana se intalnesc toate si se suprapun. Numai ca n-are logica, daca e un numar infinit de puncte atunci ele o sa continue sa curga din cele doua directii (altfel nu ar mai fi un numar infinit daca se termina la un moment dat).

Daca ne luam dupa teoria "Big Bang" Universul NU este infinit. Suntem noi prea mici ca sa intelegem.
O intrebare mai buna ar fi: cum a aparut acea materie?
Nu mai avem mult pana vedem cat de mare este Universul, deja s-a descoperit o galaxie la 3 miliarde de ani distanta de "Big Bang", de fapt o galaxie in sdadiul de conceptie.
Si., nu-ti imagina Universul ca o mingie, daca teoria "Big Bang-ului" este adevarata atunci trebuie sa ni-l imaginam ca un colac, ca. o janta sferica, pentru ca in centrul exploziei nu a ramas nimic, corect?

Viteza cu care universul se extinde este una finita, insa si constanta.

Buna! In sfarsit o intrebare foarte, foarte buna. Uite si raspunsul meu:
Universul numai este considerat infinit de mult timp......ci doar nedescoperit. Mai exact, teoretic ai perfecta dreptate, nu are cum sa fie infinit. Insa in acelasi timp campul nostru "vizual" in univers este foarte mic asa ca nu avem cum sa stim deocamdata ce este la "capatul" acestuia. Iar asta inseamna ca natura universului este inca total necunoscuta, in ciuda faptului ca in general se accepta faptul ca trebuie sa fie finit.