Rincón del lector. Enero

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

• Astrofisika

La naturaleza de este despliegue es la base del problema. Si la fuerza de gravedad de la materia en el universo es suficiente para frenar la velocidad de alejamiento y producir contracción, el Universo es finito. Si no, sería infinito.

Pregunta

¿El universo, finito o infinito? ¿Cómo se encuentra actualmente esta cuestión científicamente? Si dicen que es finito, ¿cómo podéis explicar que la materia tenga límites? Si fuera finito, ¿sería insignificante por encima de la frontera? ¿sin materia química alguna? ¿Cómo se puede acabar la materia?

Mitxel (Pasai Antxo)

Respuesta

En cuanto a la finitud del universo o a la infinitud, el problema sigue sin resolverse. Como es sabido, el Universo se expande debido a la energía generada en la explosión inicial. La naturaleza de este despliegue es la base del problema. Si la fuerza de gravedad de la materia en el universo es suficiente para frenar la velocidad de alejamiento y producir contracción, el Universo es finito. Si no, sería infinito. Es evidente, por tanto, que la decisión de la cuestión requiere medir los valores de la densidad media del Universo.

Las mediciones realizadas hasta el momento no son decisivas. Los valores obtenidos se refieren a la densidad crítica (es decir, el límite entre el Universo finito e infinito), y teniendo en cuenta los errores experimentales no es posible elegir entre ambas opciones. Más aún si tenemos en cuenta el problema de la existencia de una materia oscura tan discutida.

Sin embargo, las últimas mejoras en el modelo de Big Bang indican que en una fase muy temprana de la evolución del Universo se produjo una expansión exponencial impresionante, evolucionando posteriormente los valores de densidad media hacia un valor crítico. Si esta teoría es directa, el universo sería infinito, porque en el caso del valor crítico es así. Pero, como hemos dicho, todavía no tenemos una afirmación experimental.

Respecto a las cuestiones relativas a los límites de la materia hay que aclarar algunos puntos, ya que a menudo los avances nos llevan a consecuencias negativas. Al pensar en la Gran Explosión se dice que ocurrió en un punto, representando la materia de los onodrs en el espacio absoluto. De ahí la necesidad de mirar al borde del Universo hacia un espacio vacío absoluto, situación que como veremos no tiene sentido. Si no, las preguntas que plantea para el caso del Universo finito también las podría plantear para el caso del infinito: Aunque al hablar del universo infinito suponemos que lo cumple todo, no hay razón para pensar que, al extenderse, no podemos situarnos en el borde y ver hacia dónde se expande (recordemos que el conjunto de los números naturales, a pesar de ser infinito, es el subconjunto infinito de números enteros).

¿Cómo tenemos que plantear la respuesta a todos estos problemas? Para empezar, hay que pensar que el Big Bang sucedió en todo lo que era entonces en lugar de en un punto, y fuera de él no había más, ni espacios vacíos. Cuando decimos que el Universo se expande, debemos reconocer que el espacio también se expande con la materia, sin suponer que es algo ajeno al Universo. El problema de esta inexistencia de bordes o fronteras, es decir, de las ventanas para mirar fuera del Universo (tanto si el Universo es finito como infinito), se suele utilizar analogías bidimensionales. Supongamos que tenemos una superficie dimensional pura esfera y unos seres bidimensionales que pueden vivir y moverse en ella.

Sin que podamos imaginar la cuarta dimensión como nosotros nos movemos tres veces, ellos no podrían tener la experiencia del tercero. Por lo tanto, a pesar de caminar sobre la esfera, de que su radio sea finito o infinito, nunca encontrarían límites, bordes o abismos (recordad que no pueden ni imaginar una tercera dimensión). Eso es lo que nos pasaría si nosotros también tratáramos de llegar a las fronteras del Universo. Aunque el universo fuera finito, aunque nunca hubiésemos equivocado para seguir el camino más corto, llegaríamos al punto inicial como si estos seres bidimensionales imaginarios hubieran vuelto al punto de partida sin ver nada raro tras recorrer el camino más corto (es decir, el meridiano) sin doblar sobre la esfera.

No sé si con esto respondo a todas tus preguntas. De todas formas, si queda algo sin aclarar, no dudes en enviarnos tus comentarios.

Jesús Arregi.