La curvatura del Universo


En 1492, Cristóbal Colón estaba convencido de que la Tierra no era plana y se dispuso a navegar en dirección contraria a la Indias persuadido de que gracias a la esfericidad de nuestro planeta sería capaz de llegar hasta ellas. Un nuevo continente se lo impidió, pero pronto se llegó a la conclusión de que efectivamente su teoría era totalmente válida.

Detalle de la curvatura de la Tierra

Hoy en día, nadie pondría en duda que la Tierra es esférica, que su superficie presenta una curvatura que nos permite llegar a un mismo punto yendo en dos direcciones opuestas. Pero sigue sin ser nada obvio cuando miramos a nuestro planeta desde encima de él. Aún yendo en el pico más alto de una montaña, nuestro planeta sigue pareciéndosenos plano. No es de extrañar que antiguamente la idea de que la Tierra no fuera plana pareciera una tontería.

 Preguntémonos pues ahora: ¿Qué forma tiene el universo?

¿Podría un rayo de luz lanzado desde cualquier sitio volver a su punto de origen yendo en línea recta al cabo de mucho tiempo? ¿Es descabellado pensar que el universo podría ser igualmente esférico? ¿O igual tener forma de una silla de montar?

Posibles formas del Universo

 Antes de entrar en más detalles debo sin embargo hacer una pequeña aclaración debido a ciertas limitaciones de la razón humana. Nuestra mente no es capaz de conceptuar un universo con más de tres dimensiones. Pero las geometrías que aquí planteamos incorporan cuatro dimensiones (y no me refiero al concepto de tiempo como cuarta dimensión, sino a otra dimensión espacial).

Pongamos la superficie de una esfera como ejemplo. Ésta tiene dos dimensiones (norte-sur y este-oeste), pero para poder entender la esfera como concepto necesitamos de una tercera dimensión, que le da volumen. La representada por su radio. Sin embargo, nosotros no podemos, en general, movernos por la tercera dimensión de nuestro planeta.

 El espacio si tiene, por supuesto, tres dimensiones. Cuando hablamos de la curvatura del Universo nos referimos a un concepto análogo al radio de la esfera, en una cuarta dimensión. Es decir que, imaginando que el universo fuera esférico (hiper-esférico, en realidad) nuestro rayo de luz llegaría al cabo de mucho tiempo al mismo punto lanzado hacia enfrente (x), hacia el lado (y), o hacia arriba (z). Deténgase un momento e intente visualizarlo. No es nada sencillo.

 Teóricamente no se conoce ningún motivo por el que el Universo deba tomar una geometría u otra. Actualmente, lo único que sabemos es que las dimensiones del cosmos son tan grandes que éste nos parece plano. Creemos que ello es debido a la rápida expansión que sufrió el Universo durante la inflación, el periodo como se conoce la época inmediatamente posterior al Big Bang.

 Quizás algún día lleguemos a medir el radio de curvatura de nuestro Universo e igual que pasó hace 500 años, nuestra concepción del Universo cambie para siempre.

Este post se inscribe dentro de la segunda edición del Carnaval de la Física, que se inició en este mismo blog, y que se celebra este mes en el blog de Astrofisicayfisica.

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5 Responses to La curvatura del Universo

  1. Sergio7 dice:

    Sobre este tema lei hace tiempo un articulo…se decia incluso que el universo podia llegar a tener hasta 7 dimensiones!, de hecho esto se esta investigando mucho, pero aun no tenemos ni herramientas ni conceptos suficientes…se intentaba explicar a traves de la teoria de cuerdas….era bastante enrevesao y complicao.
    Por cierto el blog de Astrofisicayfisica me gusta, ya me lo he puesto en favoritos jeje.

  2. Soy aficionada a la astronomía desde niña y me acuerdo que cuando tenía 14 años le pregunté a Javier Armentia que por qué algunos científicos decían que el Universo era plano cuando otros habían muerto por decir que la Tierra era redonda. Su contestación fue: que él no era plano.(yo tampoco ^_^) Creo que hoy en día me daría la misma respuesta porque de este asunto poco y mucho se puede decir a la vez. Tenemos la limitación de lo visual. Somo incapaces de imaginarlo.
    Por cierto, creo que últimamente se dice que el Universo tiene 11 dimensiones.Lástima no conocer mejor nuestro hogar…

  3. chesc dice:

    Yo tenía entendido que se podía concebir las dimensiones del espacio en cinco. Donde la cuarta es el tiempo y la quinta la masa. He leído alguna cosa, pero soy ignorante, y me cuesta entenderlo, sobretodo la quinta; podríais dedicar más adelante algunos comentarios a este tema.
    Saludos y felicidades por el blog.

  4. Sergio7 dice:

    Yo como ya he dicho en mi 1º comentario tambien es dificl de entender y ademas confuso porque todo son hipotesis. De todas maneras Chesc, hay gran informacion en Wikipedia y sitios asi….
    Como tu dices Veronica que pena no conocer nuestro hogar ni nuestros fondos marinos, ni algunas selvas aisladas, ni muchos fenomenos que no captamos y como la reciente erupcion volcanica en el oceano no habiamos visto…tantas cosas de nuestro ppropio plaeneta que aun no sabemos o aun no sabemos con certeza…
    Por cierto yo ahora tengo 17 años y desde los 15-14 tambien me interesa mucho la astronomia jeje.
    Te puedo preguntar a que te dedicas actualmente? o que has estudiado? Gracias!.

  5. Roi dice:

    Dejadme acalarar algunos conceptos:

    Hay ciertas teorias que proponen que el Universo tiene 7, 11 o más dimensiones. Estas dimensiones (excepto las tres que conocemos) estan como enredadas en si mismas y su longitud es casi intangible (por debajo del numero de Planck). Es decir que en ningun caso nos podemos desplazar por ellas. Son, basicamente, un truco matemático, ideado por algunos físicos teóricos, para explicar la cantidad de energía oscura que observamos. Con ello no quiero decir que no existan, pero no debemos pensar en ellas como con las otras dimensiones.

    Por otro lado, Chesc, el tiempo se considera segun la teoria de Einstein como una cuarta dimensión. Aun así es un poco especial, Puesto que no podemos desplazarnos (que sepamos) libremente por ella. Siempre vamos adelante. Mientras que con las otras tres dimensiones espaciales podemos ir adelante o atrás. La masa tiene la propiedad de deformar el espacio-tiempo. Pero no es en sí una nueva dimensión. Aunque la comparación no es mala.

    Finalmente, la cuarta dimensión a la que me refiero en mi post nos sirve para visualizar como seguir una línea recta. En el ejemplo de la Tierra, seguir una línea recta en dos dimensiones, nos lleva al mismo punto de partida. En tres dimensiones, esta linea recta es curva, para entendernos.
    Lo mismo aplicaríamos de tres a cuatro dimensiones en el espacio, pero la cuarta dimensión no tiene porque formar parte de nuestro universo. Puesto que no podemos desplazarnos sobre ella.

    Espero haber aclarado algunas dudas y haber generado muchas mas 😉

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