sábado, 17 de octubre de 2009

¿Universo finito o infinito?


Los cosmólogos aseguran que el universo tuvo un origen hace trece mil setecientos millones de años; supongo que el astuto lector conoce las observaciones que permiten hacer tal afirmación. Establecido un límite temporal tal vez, curioso, se pregunte por los límites espaciales. ¿El espacio del universo es finito o infinito? Los astrónomos han medido las fluctuaciones de la radiación que queda de la magna explosión inicial –Big Bang- con la que comenzó el cosmos (el fondo cósmico de microondas); y de esas observaciones han deducido que las líneas paralelas, en el universo, no convergen ni divergen; eso significa, expresado en términos matemáticos, que vivimos en un universo euclídeo (plano lo llamamos vulgarmente, para entendernos mejor). Inexpertos en geometría, estamos tentados de afirmar que cualquier espacio euclídeo es infinito (los planos lo son, desde luego), pero los matemáticos nos aseguran que tales espacios pueden ser tanto infinitos (los planos) como finitos (la superficie de un donuts). ¿Qué hacer? Para distinguir unos de otros, los físicos deben averiguar si la luz dispone de un camino o de varios para llegar de una fuente al observador (los matemáticos dirían que tienen que determinar la topología del universo). Si sólo existe un camino -argumentan-, el espacio será infinito; si existen varios podrá ser finito o infinito. Ahora bien, los cosmólogos hasta el año 1990, como se sintieron incapaces de medir la topología cósmica, se desinteresaron de la cuestión; actualmente se ha abordado de nuevo el problema y se busca determinarla midiendo la disposición de las galaxias y las pequeñas irregularidades en el fondo cósmico de microondas. Las observaciones efectuadas les indican que el camino de la luz es único: deducen que la topología es sencilla y que habitamos en un universo infinito.
Aún tengo que hacer una importante aclaración: el lector lego no debe confundir el universo con el universo observable. Con independencia de otras consideraciones, el universo que podemos contemplar con nuestros telescopios tiene un tamaño finito, y su radio resulta de multiplicar la edad del universo (se conoce el dato) por la velocidad de la luz (se ha medido su valor); y esta distancia marca el límite observable, porque la luz procedente de cualquier galaxia más lejana no habría tenido tiempo de alcanzarnos desde que sucedió el Big Bang.
Hoy sabemos esto… mañana, ¿quién sabe?

1 comentario:

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

1. Los matemáticos han descrito muchos y muy diferentes espacios; a los físicos les corresponde comprobar cuál de ellos se corresponde con la realidad.

2. Conviene que distingas entre universo y universo observable (la parte del universo que podemos detectar y al que podemos asignarle un tamaño 1,37x10^26 m).

3. En los que se refiere al número de dimensiones del universo. Mientras no se demuestre lo contrario, el espacio en el que vivimos tiene tres dimensiones; aunque sí es verdad que algunas teorías físicas suponen que cada unos de los puntos del espacio tridimensional podría ser no un punto, sino una pequeñísima esfera de varias dimensiones.

4. Que el espacio sea curvo o no, significa que el teorema de Pitágoras es válido o no lo es. Si la curvatura es nula (válido el famoso teorema) tenemos la geometría euclidiana plana, si existe curvatura la geometría esférica o la geometría hiperbólica, según que la curvatura sea positiva o negativa. Podemos distinguir las tres geometrías construyendo un triángulo y midiendo sus ángulos: en el primer caso la suma de sus ángulos valdrá 180º, en el segundo más, en el tercero menos.

5. Un universo finito tiene un volumen definido, uno infinito, no.

6. En lo que se refiere a la distinción entre geometría y topología. La geometría atañe a las formas y tamaños. La topología se refiere la situación (¿dónde?, ¿entre qué?, ¿interior o exterior?; para entendernos: la información que proporciona un mapa del metro en el que sólo aparecen las líneas y puntos de varios colores es información topológica); otra manera de aclararlo: la topología estudia las propiedades que no son afectadas cuando una figura se deforma o estira.