¿Y si el universo es infinito?
COSMOLOGÍAEl universo es indudablemente enorme. Pero, ¿existe aún más fuera de nuestra burbuja observable? Spirit111/PixabayEn primer lugar, todavía es posible que el universo sea finito. Lo único que sabemos con certeza (casi con certeza) es que es más grande de lo que podemos observar, esencialmente porque los bordes más lejanos del universo que podemos ver no parecen bordes. El universo observable sigue siendo enorme, pero tiene límites. Esto se debe a que sabemos que el universo no es infinitamente antiguo: sabemos que el Big Bang ocurrió hace unos 13.800 millones de años.
Eso significa que la luz ha tenido “sólo” 13.800 millones de años para viajar. Es mucho tiempo, pero el universo es lo suficientemente grande como para que los científicos estén seguros de que hay espacio fuera de nuestra burbuja observable, y que el universo no es lo suficientemente antiguo como para que esa luz haya llegado hasta nosotros.
Algunas generaciones de telescopios -COBE, WMAP y Planck- trataron de comprender la forma del universo. ¿Era curvo como una pelota o plano como un trozo de papel? Si era curvo, y si podíamos medir la curva, podíamos calcular el tamaño del universo.
Teoría del universo infinito
Sin embargo, no fue hasta el siglo XX cuando la cuestión del tamaño del universo adquirió una enorme importancia. La revolucionaria teoría general de la relatividad de Einstein, de 1916, consideraba que el universo era finito (Einstein tuvo que incluir una constante cosmológica para lograrlo, ya que creía que el universo era estático) y dependía de un espacio no euclidiano. Astrónomos como de Sitter se sentían incómodos con esta idea. En 1917 de Sitter sugirió un universo infinito para hacer compatibles la Relatividad y el espacio euclidiano. Considerado entonces como un defecto de su teoría, el universo de de Sitter requería que la materia se alejara de los demás. Aunque su teoría era incorrecta, ésta no era la razón. A partir de su determinación de la distancia a la galaxia de Andrómeda, y de la constatación de que ésta estaba compuesta por estrellas similares a las de la Vía Láctea, Hubble pudo determinar que las galaxias se alejan de nosotros. De hecho, que retrocedían con una velocidad proporcional a su distancia de nosotros. Tras visitar el observatorio de Hubble, Einstein fijó en cero su constante cosmológica. Su teoría de la relatividad nos ayudó a realizar grandes avances, como la explicación definitiva de los movimientos de Mercurio y la observación de Eddington de la curvatura de la luz alrededor del sol.
Paradoja del universo infinito
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La forma del universo, en cosmología física, es la geometría local y global del universo. Las características locales de la geometría del universo se describen principalmente por su curvatura, mientras que la topología del universo describe propiedades globales generales de su forma como de un objeto continuo.
La paradoja de Olbers
Jean-Pierre Luminet ha publicado más de una docena de novelas y libros de poesía. Cuando mira al cielo, imagina un universo no infinito que tiene la forma de un balón de fútbol. Pero esta estimación -aunque lo parezca- no es poesía. Luminet, nacido en Provenza (Francia) en 1951, es también astrofísico. Su teoría de un universo finito en forma de dodecaedro fue portada de Nature -la prestigiosa revista- en 2003. Además de trabajar como investigador del CNRS (Francia), Luminet es uno de los principales especialistas mundiales en “los objetos más fascinantes de la astrofísica”: los agujeros negros.
Mucha gente se pregunta por la forma y el tamaño del Universo. La concepción del tamaño del Universo -si es infinito o no- es muy antigua. Por ejemplo, en la Antigüedad la gente y los filósofos pensaban en el Universo como un Universo cerrado, finito, pero con una frontera. Ahora sabemos que es un disparate considerar que el Universo pueda tener una frontera real. Así que la tendencia es creer que el Universo es infinito, pero en realidad lo interesante es que las nuevas geometrías construidas en el siglo XIX -llamadas geometría no euclidiana- y también lo que llamamos topología -que es una rama de la geometría que trata de entender la forma global del espacio- proponen un modelo matemático coherente equivalente del espacio que es finito sin frontera. Estos modelos, puramente geométricos, son completamente compatibles con todas las observaciones, y compatibles, por supuesto, con la solución cosmológica de la Relatividad General llamada modelos del Big Bang.
