Rincón del lector. Gener

1989/01/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astrofisika

La naturalesa d'aquest desplegament és la base del problema. Si la força de gravetat de la matèria en l'univers és suficient per a frenar la velocitat d'allunyament i produir contracció, l'Univers és finit. Si no, seria infinit.

Pregunta

L'univers, finit o infinit? Com es troba actualment aquesta qüestió científicament? Si diuen que és finit, com podeu explicar que la matèria tingui límits? Si fos finit, seria insignificant per sobre de la frontera? sense cap matèria química? Com es pot acabar la matèria?

Mitxel (Pasai Antxo)

Resposta

Quant a la finitud de l'univers o a la infinitud, el problema segueix sense resoldre's. Com és sabut, l'Univers s'expandeix a causa de l'energia generada en l'explosió inicial. La naturalesa d'aquest desplegament és la base del problema. Si la força de gravetat de la matèria en l'univers és suficient per a frenar la velocitat d'allunyament i produir contracció, l'Univers és finit. Si no, seria infinit. És evident, per tant, que la decisió de la qüestió requereix mesurar els valors de la densitat mitjana de l'Univers.

Els mesuraments realitzats fins al moment no són decisives. Els valors obtinguts es refereixen a la densitat crítica (és a dir, el límit entre l'Univers finit i infinit), i tenint en compte els errors experimentals no és possible triar entre totes dues opcions. Més encara si tenim en compte el problema de l'existència d'una matèria fosca tan discutida.

No obstant això, les últimes millores en el model de Big bang indiquen que en una fase molt primerenca de l'evolució de l'Univers es va produir una expansió exponencial impressionant, evolucionant posteriorment els valors de densitat mitjana cap a un valor crític. Si aquesta teoria és directa, l'univers seria infinit, perquè en el cas del valor crític és així. Però, com hem dit, encara no tenim una afirmació experimental.

Respecte a les qüestions relatives als límits de la matèria cal aclarir alguns punts, ja que sovint els avanços ens porten a conseqüències negatives. En pensar en la Gran Explosió es diu que va ocórrer en un punt, representant la matèria dels onodrs en l'espai absolut. D'aquí la necessitat de mirar a la vora de l'Univers cap a un espai buit absolut, situació que com veurem no té sentit. Si no, les preguntes que planteja per al cas de l'Univers finit també les podria plantejar per al cas de l'infinit: Encara que en parlar de l'univers infinit suposem que ho compleix tot, no hi ha raó per a pensar que, en estendre's, no podem situar-nos en la vora i veure cap a on s'expandeix (recordem que el conjunt dels nombres naturals, malgrat ser infinit, és el subconjunt infinit de nombres enters).

Com hem de plantejar la resposta a tots aquests problemes? Per a començar, cal pensar que el Big bang va succeir en tot el que era llavors en lloc d'en un punt, i fora d'ell no hi havia més, ni espais buits. Quan diem que l'Univers s'expandeix, hem de reconèixer que l'espai també s'expandeix amb la matèria, sense suposar que és una cosa aliena a l'Univers. El problema d'aquesta inexistència de vores o davanteres, és a dir, de les finestres per a mirar fora de l'Univers (tant si l'Univers és finit com a infinit), se sol utilitzar analogies bidimensionals. Suposem que tenim una superfície dimensional pura esfera i uns éssers bidimensionals que poden viure i moure's en ella.

Sense que puguem imaginar la quarta dimensió com nosaltres ens movem tres vegades, ells no podrien tenir l'experiència del tercer. Per tant, malgrat caminar sobre l'esfera, que el seu radi sigui finit o infinit, mai trobarien límits, vores o abismes (recordeu que no poden ni imaginar una tercera dimensió). Això és el que ens passaria si nosaltres també tractéssim d'arribar a les fronteres de l'Univers. Encara que l'univers fos finit, encara que mai haguéssim equivocat per a seguir el camí més curt, arribaríem al punt inicial com si aquests éssers bidimensionals imaginaris haguessin tornat al punt de partida sense veure gens estrany després de recórrer el camí més curt (és a dir, el meridià) sense doblegar sobre l'esfera.

No sé si amb això responc a totes les teves preguntes. De totes maneres, si queda alguna cosa sense aclarir, no dubtis a enviar-nos els teus comentaris.

Jesús Arregi.