Vale, he estado pensando en esto durante toda la semana y sinceramente no puedo decidir si es fascinante o aterrador. Quizás ambas cosas.
Aquí está el asunto: cuando miras al cielo nocturno, no estás viendo todo el universo. Estás viendo el universo observable, la parte donde la luz ha tenido tiempo suficiente para llegar a tus ojos desde que el universo comenzó hace unos 13.800 millones de años. Esa esfera de visibilidad se extiende unos 46.000 millones de años luz en todas direcciones, lo cual suena a mucho (y lo es), pero podría ser simplemente... un vecindario en algo mucho, mucho más grande.
Ahora bien, aquí es donde la cosa se vuelve extraña.
El problema del horizonte (no es solo el cambio climático)
Siempre imaginé que, si construyéramos mejores telescopios, podríamos eventualmente ver más y más lejos, descubriendo gradualmente todo el universo. Pero eso no es exactamente cómo funciona. El universo observable no es solo un límite de nuestra tecnología actual, sino un límite fundamental sobre qué información puede jamás alcanzarnos. Nunca. No importa cuán pacientes seamos o cuán avanzados se vuelvan nuestros instrumentos.
Más allá de ese horizonte cósmico, el universo continúa, pero su luz nunca, jamás, llegará a nosotros. Estamos atrapados en nuestra pequeña burbuja de información, para siempre.
Lo que plantea la pregunta obvia: ¿hay un borde en algún lugar allá afuera? ¿O simplemente... se extiende infinitamente?
La Tierra al rescate (más o menos)
Lo hermoso de pensar en la escala cósmica es que nuestro propio planeta nos ofrece una manera de que nuestra mente abarque esa inmensidad.
Piensa en estar sobre la Tierra. Si caminas en cualquier dirección, nunca te toparás con un muro. El suelo no simplemente se detiene. Sin embargo, la Tierra es definitivamente finita: no puedes caminar para siempre sin terminar eventualmente de vuelta donde empezaste. El truco es que la superficie de la Tierra se curva sobre sí misma. No tiene borde, pero sí tiene un área limitada.
¿Podría el universo funcionar de la misma manera? ¿Podría el espacio ser finito pero sin límite, curvándose sobre sí mismo como una versión tridimensional de la superficie terrestre?
Los científicos han probado esto de hecho. Y honestamente, los métodos que usan son brillantes.
Los triángulos no mienten (normalmente)
Aquí tienes un truco de fiesta para ti: en una hoja de papel plana, los ángulos de cualquier triángulo suman exactamente 180 grados. Siempre. Es solo geometría.
Pero en una superficie curva, las cosas cambian. Dibuja un triángulo sobre una naranja y tus ángulos sumarán más de 180 grados. La superficie está forzando a tus líneas rectas a curvarse.
Los astrónomos han hecho esencialmente esto con el universo mismo. Han medido enormes triángulos cósmicos que abarcan miles de millones de años luz, y la respuesta es que los ángulos suman prácticamente exactamente 180 grados. El espacio parece plano.
Pero, y esto es un gran pero, ¿qué pasa si intentas medir la curvatura de la Tierra mientras estás en tu sala de estar? Tu pequeño parche de suelo también parece completamente plano. Necesitarías medir a través de distancias mucho mayores para detectar la curvatura real.
Eso es el universo en pocas palabras. Nuestro parche observable parece plano, pero el universo entero podría estar curvado de maneras que simplemente no podemos detectar desde dentro de nuestra ventana de medición.
El fondo cósmico de microondas: la luz antigua lo revela todo
La evidencia más poderosa proviene de algo llamado radiación del fondo cósmico de microondas, básicamente el resplandor posterior del Big Bang, luz que ha estado viajando por el espacio durante casi 14.000 millones de años.
Esta luz lleva patrones, pequeñas variaciones de temperatura que nos cuentan sobre el universo temprano. Y los científicos pueden predecir exactamente qué tan grandes deberían aparecer estos patrones basándose en diferentes geometrías cósmicas.
Si el espacio estuviera fuertemente curvado, esa luz antigua habría viajado por trayectorias distorsionadas, haciendo que los patrones parecieran más grandes o más pequeños de lo esperado.
¿Qué vemos? Exactamente el tamaño predicho para un espacio plano.
Entonces... ¿caso cerrado?
No tan rápido. Como mencioné, podríamos estar simplemente en un parche de un universo curvo que parece plano. Un vecindario que resulta parecer plano. Se siente casi como si el universo nos estuviera ocultando