By: Paul Sutter
Es una de las preguntas más convincentes que podrías hacer, una que la humanidad se ha estado haciendo básicamente desde el principio de los tiempos: ¿Qué hay más allá de los límites conocidos? ¿Qué hay más allá del borde de nuestros mapas? La última versión de esta pregunta es, ¿qué se encuentra fuera de los límites del universo ? La respuesta es … bueno, es complicado.
Para responder a la pregunta de qué hay fuera del universo, primero debemos definir exactamente qué entendemos por “universo”. Si lo toma en el sentido literal de todas las cosas que podrían existir en todo el espacio y el tiempo, entonces no puede haber nada fuera del universo. Incluso si imagina que el universo tiene un tamaño finito, e imagina algo fuera de ese volumen, entonces todo lo que está afuera también debe incluirse en el universo.
Incluso si el universo es un vacío informe, informe y sin nombre de absolutamente nada, eso sigue siendo una cosa y se cuenta en la lista de “todas las cosas” y, por lo tanto, es, por definición, una parte del universo .
Si el universo tiene un tamaño infinito, no es necesario que se preocupe por este acertijo. El universo, siendo todo lo que hay, es infinitamente grande y no tiene bordes, por lo que no hay un exterior del que siquiera hablar.
Oh, claro, hay un exterior en nuestro parche observable del universo. El cosmos es tan antiguo y la luz viaja tan rápido. Entonces, en la historia del universo, no hemos recibido luz de todas las galaxias. El ancho actual del universo observable es de aproximadamente 90 mil millones de años luz. Y presumiblemente, más allá de ese límite, hay un montón de otras estrellas y galaxias aleatorias .
¿Pero más allá de eso? Es difícil de contar.
El caso de la curvatura
Los cosmólogos no están seguros de si el universo es infinitamente grande o simplemente extremadamente grande. Para medir el universo, los astrónomos, en cambio, miran su curvatura. La curva geométrica a gran escala del universo nos habla de su forma general. Si el universo es perfectamente plano geométricamente, entonces puede ser infinito. Si es curvo, como la superficie de la Tierra , entonces tiene un volumen finito.
Las observaciones y mediciones actuales de la curvatura del universo indican que es casi perfectamente plano. Podría pensar que esto significa que el universo es infinito. Pero no es tan simple. Incluso en el caso de un universo plano, el cosmos no tiene por qué ser infinitamente grande. Tomemos, por ejemplo, la superficie de un cilindro. Es geométricamente plano, porque las líneas paralelas dibujadas en la superficie permanecen paralelas (esa es una de las definiciones de “planitud”) y, sin embargo, tiene un tamaño finito. Lo mismo podría ocurrir con el universo: podría ser completamente plano pero cerrado sobre sí mismo.
Pero incluso si el universo es finito, no significa necesariamente que haya un borde o un exterior. Podría ser que nuestro universo tridimensional esté incrustado en alguna construcción multidimensional más grande. Eso está perfectamente bien y de hecho es parte de algunos modelos exóticos de física. Pero actualmente, no tenemos forma de probar eso, y realmente no afecta las operaciones diarias del cosmos.
Y sé que esto es extremadamente doloroso, pero incluso si el universo tiene un volumen finito, no tiene que ser incorporado.
Una cuestión de perspectiva
Cuando imagina el universo, podría pensar en una bola gigante que está llena de estrellas , galaxias y todo tipo de objetos astrofísicos interesantes. Puede imaginarse cómo se ve desde el exterior, como un astronauta que ve el globo de la Tierra desde una órbita serena arriba.
Pero el universo no necesita esa perspectiva externa para existir. El universo simplemente es. Es completamente matemáticamente autoconsistente definir un universo tridimensional sin requerir un exterior a ese universo. Cuando imaginas el universo como una bola flotando en medio de la nada, estás jugando una broma mental que las matemáticas no requieren.
Por supuesto, parece imposible que haya un universo finito que no tenga nada fuera de él. Y ni siquiera “nada” en el sentido de un vacío vacío, completa y totalmente matemáticamente indefinido. De hecho, preguntando “¿Qué hay fuera del universo?” es como preguntar “¿Qué sonido hace el color púrpura?” Es una pregunta sin sentido, porque está tratando de combinar dos conceptos no relacionados.
Es muy posible que nuestro universo tenga un “exterior”. Pero, de nuevo, este no tiene por qué ser el caso. No hay nada en matemáticas que describa el universo que exige un exterior.
Si todo esto suena complicado y confuso, no se preocupe. El objetivo de desarrollar matemáticas sofisticadas es tener herramientas que nos den la capacidad de lidiar con conceptos más allá de lo que podemos imaginar. Y ese es uno de los poderes de la cosmología moderna : nos permite estudiar lo inimaginable.
Obtenga más información escuchando el episodio “¿Qué hay fuera del universo?” en el podcast Ask a Spaceman, disponible en iTunes y askaspaceman.com. ¡Gracias a Mitchell L. por las preguntas que llevaron a este artículo! Haga su propia pregunta en Twitter usando #AskASpaceman o siguiendo a Paul @PaulMattSutter y facebook.com/PaulMattSutter. Síganos en Twitter @Spacedotcom y en Facebook.
