Nuestro universo parece infinito y prácticamente imposible de comprender, pero los astrofísicos están lejos de rendirse en su afán por darle forma y tamaño. Curiosamente, un experto en el tema ha planteado una idea que resulta deliciosa, encantadora y aliviadora sobre esta duda: nuestro podría ser bastante parecido a una dona gigante.

Desde un punto de partida, la forma en que estamos acostumbrados a ver las cosas

La mente humana está acostumbrada a analizar las cosas desde un punto de partida hasta un punto final. Podríamos decir que se trata de una estrategia de nuestro cerebro para procesar las cosas y actuar en función, algo así como una especie de sesgo cognitivo.

Hombre contemplando el universo en lo que parece ser una superficie curva.

Sin lugar a dudas, es útil, pero ver las cosas de este modo no necesariamente funcione para todos los casos. En teoría, al nacer, inicia nuestra vida, y culmina cuando fallecemos, pero lo que pasa antes y después con la energía y materia que nos compone en realidad es difícil de definir.

¿El universo es plano, cerrado, abierto? ¿Qué forma tiene? ¿Cuál es tu tamaño?

Algo similar ocurre cuando hablamos del universo. Durante décadas, los astrónomos han debatido sobre la naturaleza del vasto espacio en que vivimos. ¿Es plano, es decir, sus líneas permanecen paralelas por siempre? ¿Es cerrado, es decir, sus líneas paralelas llegarán a cruzarse en algún punto? ¿O es abierto, en constante divergencia?

Las observaciones de la radiación de fondo de microondas han hecho pensar a los científicos que vivimos en universo plano. Hasta ahora, la idea más aceptada es que es plano y abierto, por lo que continuará expandiéndose por siempre.

Una idea potencial: plano y finito

Verlo como infinito y sin forma puede hacernos desistir de su comprensión. Pero si aplicamos nuestra estrategia, podríamos imaginarnos en una nave espacial, partiendo desde un punto de partida, siguiendo una dirección, y volver a este, definiendo así una forma y un tamaño para el universo. Ahora bien, ¿qué tal si este se pareciera a una dona gigante?

Representación de la forma y tamaño del universo con el modelo de tres toros.

En ese caso, “podríamos decir: ahora sabemos el tamaño del Universo”, dijo el astrofísico Thomas Buchert, de la Universidad de Lyon, Centro de Investigación Astrofísica en Francia.

Pero antes de dar rienda a suelta a la glotonería, centrémonos en la explicación científica. Tomemos un objeto plano, como una hoja de papel, y enrollémosla por los bordes largos formando un cilindro. Las líneas paralelas que la conforman siguen siendo paralelas. Si tomamos los extremos opuestos del cilindro y los unimos dándole una forma redondeada, tendremos lo mismo.

Un universo perfectamente plano se expande hasta el infinito

Las observaciones citadas confirman la forma plana, pero más allá de eso, no nos dicen nada sobre su topología; es decir, no nos dicen si sus dimensiones están conectadas entre sí, lo cual sería clave para determinar la forma y tamaño del universo.

Veámoslo así: un universo perfectamente plano se extendería hasta el infinito, como indicamos inicialmente; pero un universo plano con una topología de conexiones múltiple tendría un tamaño finito. De poder confirmar si una o más dimensiones están envueltas sobre sí mismas, entonces estaríamos más cerca del tamaño o volumen total y la forma que tiene nuestro universo.

En busca de la forma y el tamaño del universo

Buchert y su equipo han estado evaluando la posibilidad de que el espacio sea finito y, en el proceso, llegaron a la idea de que todo podría estar conectado de forma múltiple. Es decir, el universo está cerrado sobre sí mismo pero en tres dimensiones, como si se tratara precisamente de una deliciosa e impresionante dona gigante.

En su nuevo trabajo, examinaron específicamente las perturbaciones en la temperatura de la radiación de fondo de microondas. Si una o más dimensiones de nuestro universo estuvieran conectadas consigo mismas, las perturbaciones tendrían un límite: no podrían ser mayores que la distancia observable del cosmos. Por tanto, estas constituyeron un excelente referencia para confirmar o descartar su hipótesis.

“En un espacio infinito, las perturbaciones en la temperatura de la radiación de fondo de microondas existen en todas las escalas”, explicó Buchert. “Sin embargo, si el espacio es finito, entonces faltan aquellas longitudes de onda que son mayores que el tamaño del espacio”.

El universo como una dona gigante en expansión

Los científicos ya han creado mapas de esta radiación que revelan perturbaciones faltantes a gran escala. Pero en esta oportunidad, examinaron si estas podrían deberse a que el universo tiene múltiples conexiones.

Vista amplia del cielo nocturno repleto de estrellas en referencia a la expansión del universo.

Para ello, realizaron muchas simulaciones de cómo se vería el universo si fuera una dona gigante o, más técnicamente, del modelo de tres toros. Luego, compararían los resultados de cada una de ellas con las observaciones documentadas hasta el momento.

“Encontramos una coincidencia mucho mejor con las fluctuaciones observadas” con este modelo que “con el modelo cosmológico estándar” que plantea “que es infinito”, dijo Buchert. Las perturbaciones faltantes están fuera de las escalas establecidas, lo que confirmaría que nuestro universo está conectado de forma múltiple y que su tamaño es finito.

Ahora bien, aunque los resultados coinciden, esto podría aún estar lejos de la realidad. En conclusión, por el momento, sí vivimos en un universo que se está expandiendo y a un ritmo más rápido que la velocidad de la luz, pero no es descabellado imaginarnos dentro de una enorme dona cubierta de polvo cósmico y estrellas.

Referencia:

Our universe might be a giant three-dimensional donut, really. https://www.livescience.com/universe-three-dimensional-donut.html

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