¿Tiene el Universo Forma de Donut?
Saltemos directamente a la pregunta: ¿podría tener el universo forma de donut? La respuesta
rápida… es que sí, siempre que sea un donut muy grande. Pero dejadme que me explique;
esta pregunta puede ser interpretada de dos maneras.
Si lo que me estás preguntando es si las galaxias se colocan formando la figura de
un donut, entonces mi respuesta es que creemos que no. Esto es porque necesariamente el donut
tiene un borde, tiene un lugar a partir del cual ya no hay más galaxias, y a dia de hoy
no vemos ningún límite del cosmos. Cuando miramos al universo a lo grande, a las escalas
de los supercúmulos de galaxias, no vemos ningún corte que nos haga sospechar de la
existencia del donut. De hecho, miremos donde miremos siempre vemos más y más galaxias.
Esto, combinado con la naturaleza de la expansión del cosmos y la pinta que tenía el plasma
ancestral del que salimos, hace que sospechemos que el universo no tiene bordes, que es ilimitado.
Pero oye, podríamos equivocarnos. Podríamos estar dentro de un donut tan tan grande que
no somos capaces de ver su limite o notar sus efectos. Es una posibilidad.
En cualquier caso, hay otra manera de interpretar la pregunta: podrías estarme preguntando
si el que tiene forma de donut… es el espacio. Aclaro esto: gente, este es el monigote de
Rubén: -¡Hola, gente!
El monigote de Rubén no es como nosotros, lo de que haya tres dimensiones espacial no
lo lleva muy bien: él solo puede moverse en un espacio de dos dimensiones. Pero que
su universo sea bidimensional no quita que tenga una forma.
Vamos a divertirnos un poco. Imagina que recorto parte del universo donde vive Rubén y (utilizando
pegamento cósmico) uno el borde de arriba con el borde de abajo y después uno los bordes
laterales. ¡Sí! le acabo de dar al espacio del universo de Rubén forma de donut.
-Y vivir aquí es bastante divertido. Si escojo una dirección cualquiera y viajo en línea
recta ¡siempre acabo llegando al punto de partida! ¡sin importar cual escoja! Mi universo
es ilimitado. Y muchos pensaréis que para que algo sea ilimitado tiene que ser infinito.
Pues yo os digo que no. Como podéis ver, aquí no hay ningún tipo de borde o corte,
mi universo no tiene limites, y sin embargo si viajo en línea recta siempre veo las mismas
galaxias una y otra y otra vez. Es finito y a la vez ilimitado.
Exactamente. Y, volviendo al universo de verdad: esto mismo podría ocurrir en el mundo real.
Que nuestro espacio tridimensional tuviera una forma, una curvatura concreta, como por
ejemplo, la curvatura de un donut. No es nada estrafalario. De hecho tiene un nombre: se
llama geometría toroidal. Ojo cuidado, se que muchos vais a pensar que
al igual que Rubén vive en la superficie de un donut de 3 dimensiones, si nuestro universo
tuviera geometría toroidal tendríamos que vivir en la “superficie” de un donut de
4 dimensiones. Podría ser, pero sabed que el espacio también puede curvarse internamente,
“sobre sí mismo”, dentro de sus tres dimensiones, lo que se llama curvatura intrínseca.
Así que no vayáis diciendo por ahí que os contado que existe una cuarta dimensión,
porque realmente no es necesaria. El caso, ¿es posible que el espacio tenga
forma de Donut? Bueno… hay un problema: la curvatura del donut no es la misma en todas
las direcciones, hay grandes diferencias entre esta y está. Estas curvaturas son muy importantes,
cambian como la luz se propaga por el universo y eso afecta a la imagen que tenemos del cosmos.
Desde la Tierra notaríamos el Universo distinto dependiendo que parte del cielo escoja…
y esto, amigos, no ocurre. Al contrario: no importa qué dirección escojas, el universo
a gran escala siempre parece igual estadísticamente. Que da igual donde mires: la curvatura del
universo es siempre la misma. Esto descarta la geometría toroidal como una de las posibles.
De hecho debido a esta condición solo están permitidas tres: la geometría euclídea,
la hiperbólica y la esférica. Estos candidatos obviamente tienen sus diferencias, pero lo
más particular es que si nuestro universo tiene alguna de las dos primeras geometrías
el cosmos sería infinito, nunca dejaría de haber nuevas galaxias, estrellas y planetas
que visitar. Sin embargo, si resulta que nuestros universo tiene curvatura esférica nos ocurriría
lo mismo que en el universo Rubén: viviríamos en un cosmos circunnavagable, un universo
que no tienen infinitas galaxias y planetas, pero que evita tener límites aparentando
repetirse en todas las direcciones. Pregunta del millón: ¿cuál de estas tres
formas es la de nuestro Universo? ¿Vivimos en un Cosmos infinito o no? Los físicos ya
han estado echando un ojo a las anisotropías del fondo de microondas en busca de respuestas.
Y es que la luz más antigua del cosmos ha viajado desde muy lejos para llegar hasta
aquí, y en ese camino su trayectoria ha tenido tiempo de sobra de cambiar debido a esta posible
curvatura, alterando nuestra percepción de las manchas del fondo, como si fuera un espejismo.
En concreto, la curvatura esférica aumentaría el tamaño de las manchas respecto a las prevista,
mientras que la hiperbólica las reduciría. Cuanto más grandes, más curvatura esférica;
cuanto más pequeñas, más curvatura hiperbólica. ¿Y cuál es el resultado? Que estamos justo
en el medio. El Universo es muy muy plano, muy euclídeo…. Y sin embargo no podemos
asegurar que sea infinito: las incertidumbres en el número exacto nos dejan la forma en
el aire. Aunque sabemos que estamos muy cerca del cero en curvatura, de la planitud exacta,
los físicos no pueden descartar que haya un poquito que no somos capaces de medir.
Ocurriría lo mismo que en la Tierra: parece ser plana a nuestras escalas cuando realmente
es una esfera muy muy grande. Y por eso mismo el todopoderoso donut todavía
podría ser real, porque el espacio podría tener la forma de un donut tan tan tan grande
que a los tamaños que podemos medir ahora lo notáramos euclídeo. Seríamos demasiado
pequeñitos como para medir la verdadera curvatura del cosmos.
Pero, dejando esto a un lado. Creo que debéis salir de este vídeo sabiendo algo más: Aunque
el universo fuera infinito, la realidad es que si coges una nave y viajas lo bastante
lejos, verás que en un momento deja abruptamente de haber galaxias. A partir de aquí no importa
cuanto te desplaces, lo único que te vas a encontrar es oscuridad.
-Uo uo, pero, Crespo, ¿no has dicho que el universo es ilimitado?, ¿que siempre hay
galaxias más allá?. ¿Cómo pueden ser estas dos cosas ciertas?
Rubén, sabes perfectamente que eso... lo resolveremos en otro vídeo. Y, recuerda,
si quieres más ciencia solo tiene que suscribirte. Y gracias por verme.
