Conceptos de los estudiantes y preguntas

Puente para el aprendizaje: El espacio no se expande como una tela o algo que pueda estirarse (idea errónea introducida por la mayoría de los modelos). Del mismo modo, el Universo no se expande "hacia" nada, dado que no existe espacio "fuera" de él. En su lugar, la escala que se utiliza para definir el espacio cambia. Por esta razón, puede ser útil hablar de que el espacio-tiempo del Universo se expande en lugar de decir que el espacio se expande.

En este video del JPL sobre la Expansión del Universo, se dibujan una serie de ondas sobre una banda elástica. Observa que hay puntos en cada extremo de las ondas dibujadas. Imagina que hay un término que define la distancia entre esos dos puntos. A medida que la banda se estira, el término sigue siendo el mismo, pero su escala ha cambiado.

Puente para el aprendizaje: La construcción de un diagrama de Hubble sitúa nuestra galaxia (y la Tierra) en el origen del gráfico. Esto puede ser interpretado por los estudiantes como si nuestra galaxia ocupara una posición única en el centro del Universo. Es importante mostrar que la misma perspectiva sería vista también por observadores en otras galaxias. Esto se puede abordar trabajando con preguntas que utilicen el codificador de galaxias interactivo en esta investigación. Hacer que los estudiantes vean un diagrama de Hubble basado en las observaciones de otras galaxias puede ser una manera poderosa de ayudarles a entender que todas las ubicaciones ven la misma expansión lejos de su ubicación, por lo que ningún lugar es el centro del Universo.

Nuestras observaciones de los desplazamientos al rojo de la luz de las galaxias nos permiten desarrollar un modelo de cómo se expande el Universo. Utilizando este modelo, podemos hacer predicciones sobre cómo observarán la expansión otros lugares del Universo. Nuestras observaciones nos dicen que el Universo se expande de manera uniforme. A medida que el espacio se expande, las galaxias parecen alejarse unas de otras. No importa dónde te encuentres en el Universo, observarás galaxias alejándose de ti, con galaxias cercanas alejándose más lentamente (ya que hay menos espacio-tiempo expandiéndose entre ellas) que galaxias lejanas (que tienen una mayor cantidad de espacio-tiempo entre ellas). Entonces, los observadores de todas las galaxias harán las mismas observaciones respecto al movimiento de las galaxias y la expansión del Universo.

Dado que todos los lugares observan la expansión alejándose de ellos, ningún lugar puede ser el punto central de la expansión y, por tanto, el Universo no tiene centro.

Nadie sabe por qué se expande el Universo, pero la teoría de la relatividad general apoya matemáticamente el rol de la gravedad y su relación con el espacio-tiempo, prediciendo el resultado que estamos viendo. https://www.universetoday.com/116229/whats-causing-the-universe-to-expand/

No one knows for certain the size of the Universe, since we can only observe galaxies at distances limited by the travel time of light (our observable Universe). However, astronomers have made estimates of the mass and density of the Universe, and these measurements suggest a Universe that is flat. A flat Universe predicts that the Universe is infinite in size.

Current estimates indicate that the radius of the Universe in total is at least 250 times the radius of the observable Universe, meaning it is at least 15 million times the observed volume. The estimates also predict there are at least 15 million times more galaxies than the estimated two trillion galaxies in our observable Universe.

Some astronomers think that our Universe may very well be infinite in size, with an infinite number of galaxies in it. Astronomers have different theories about the size of the Universe based on different calculations, but one thing they agree on is that it's either infinite, or really really big.