Forma del universo
La forma del Universo no puede discutirse con términos cotidianos, porque todos los términos tienen que ser los de la relatividad einsteiniana. La geometría del universo no es, pues, la geometría euclidiana ordinaria de nuestra vida cotidiana.
Según la teoría especial de la relatividad, es imposible decir si dos acontecimientos distintos ocurren al mismo tiempo si esos acontecimientos están separados en el espacio. Hablar de "la forma del universo (en un punto del tiempo)" es ingenuo desde el punto de vista de la relatividad especial. Debido a la relatividad de la simultaneidad, no podemos hablar de puntos diferentes en el espacio como si estuvieran "en el mismo punto del tiempo" ni, por tanto, de "la forma del universo en un punto del tiempo".
Lo que hacen los astrofísicos es preguntarse si un determinado modelo del universo es coherente con lo que se conoce a través de las observaciones y mediciones del universo. Si el universo observable es más pequeño que todo el universo (en algunos modelos es muchos órdenes de magnitud más pequeño o incluso infinitesimal), la observación se limita a una parte del todo.
La consideración de la forma del universo puede dividirse en dos:
- la geometría local, que se refiere especialmente a la curvatura del universo, sobre todo en el universo observable, y
- la geometría global, que se refiere a la topología del universo en su conjunto, cuya medición puede no ser posible.
El universo observable es la base para probar cualquier modelo del universo. Es un volumen esférico (una bola) centrado en el observador, independientemente de la forma del universo en su conjunto. Cada lugar del universo tiene su propio universo observable, que puede coincidir o no con el centrado en la Tierra.
Las mediciones recientes han llevado a la NASA a afirmar que "ahora sabemos que el universo es plano con sólo un 0,4% de margen de error". Dentro de un modelo, el modelo FLRW, la forma actual más popular del Universo que se ajusta a los datos observacionales es el modelo plano infinito. Hay otros modelos que también se ajustan a los datos.
Visualización del universo tridimensional observable de 93.000 millones de años luz -o 28.000 millones de pársecs-. La escala es tal que los granos finos representan colecciones de un gran número de supercúmulos. El supercúmulo de Virgo - hogar de la Vía Láctea - está marcado en el centro, pero es demasiado pequeño para ser visto en la imagen.
Preguntas y respuestas
P: ¿Cuál es la forma del universo según las observaciones actuales?
R: Según mediciones recientes, la NASA ha afirmado que el universo es plano con sólo un margen de error del 0,4%.
P: ¿Cómo afecta la relatividad especial a nuestra comprensión de la forma del universo?
R: Debido a la relatividad de la simultaneidad, es imposible decir si dos acontecimientos distintos ocurren al mismo tiempo si dichos acontecimientos están separados en el espacio. Esto significa que no podemos hablar de puntos diferentes en el espacio como si estuvieran "en el mismo punto en el tiempo" ni, por tanto, de "la forma del universo en un punto en el tiempo".
P: ¿Qué tipo de geometría utilizan los astrofísicos cuando hablan de la forma del Universo?
R: Los astrofísicos utilizan la relatividad einsteiniana cuando discuten y prueban modelos para describir y predecir aspectos sobre el Universo. También tienen en cuenta la geometría local, relacionada especialmente con la curvatura, y la geometría global, relacionada con la topología.
P: ¿Cada lugar del Universo forma parte de un universo observable?
R: Sí, cada lugar del Universo tiene su propio universo observable que puede solaparse o no con uno centrado en la Tierra.
P: ¿Qué se entiende por "plano" cuando nos referimos a un modelo para describir/predicar aspectos sobre El Universo?
R: Dentro de un modelo, denominado FLRW (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker), 'plano' se refiere a un modelo infinitamente plano que se ha descubierto que se ajusta mejor a los datos observacionales. Significa que el espacio parece uniforme se mire por donde se mire y que en este modelo concreto no hay curvas ni dobleces.
P: ¿Existen otros modelos que se ajusten a los datos observacionales además del modelo plano infinito de FLRW?
R: Sí, existen otros modelos que también se ajustan a los datos observacionales además del modelo plano infinito de FLRW.
