La Forma Del Universo

LA FORMA DEL UNIVERSO

La Astronomía trata de las propiedades y evolución del universo como un todo. Una herramienta importante es el corrimiento hacia el rojo observando en el espectro de galaxias distantes. Las galaxias cercanas tienen sus líneas espectrales ligeramente corridas hacia el rojo del espectro, mientras que las líneas espectrales mas distantes están corridas cantidades sustanciales hacia el rojo. Los astrónomos concluyen que las galaxias cercanas se están alejando de nosotros lentamente, mientras que las galaxias distantes se apartan más rápidamente.

La distancia entre las galaxias y su velocidad están relacionadas de una manera lineal simple, los astrónomos concluyen inmediatamente que el universo como un todo está en expansión!.

Cuando el doctor Einstein abordo por primera vez el problema de la estructura del universo desde el punto de vista de la relatividad general, descubrió que el universo debía estar realmente en expansión. La Ley de Hubble no se conocía en ese momento y Einstein dudó de sus cálculos. Para eliminar la expansión universal, él añadió una ¨constante cosmológica¨ a sus ecuaciones de campo.

El universo contiene una gran cantidad de materia y energía en forma de galaxias, cuásares, luz, ondas de radio, etc. Debido a la presencia de esta materia, el espacio-tiempo del universo esta ligeramente curva o alabeada.

Desde el tiempo de elucides, los matemáticos han estado turbados por el concepto de líneas paralelas; de acuerdo con la geometría euclidiana, dos líneas que se extienden indefinidamente son paralelas si conservan siempre una separación constante pero, es concebible, que a distancias extremadamente grandes no se puedan realmente tener líneas perfectamente paralelas en el sentido estricto euclidiano.

Hay 3 posibilidades: la primera es que quizás la geometría euclidiana es correcta. Quizás si se enviaran dos rayos idealizados de luz separados por una cierta distancia, en la misma dirección, aun a miles de millones de años luz de nuestro sistema solar, estos dos mismos rayos se encontrarían viajando uno al lado de otro, en la misma forma que ellos salieron.

En tal caso, se diría que el espacio es plano y que la geometría del espacio es euclidiana; dentro de esta posibilidad, si se dibujara un triangulo gigantesco con nuestro sistema solar en uno de los vértices y dos galaxias distantes en uno de los dos vértices, y se midieran los ángulos en los vértices de este triangulo inmenso, se encontraría que la suma de estos tres ángulos seria exactamente 180°.

La segunda posible geometría del espacio, es que todas las líneas que parten inicialmente siendo “paralelas” deben cortarse en alguna parte. En otras palabras, si se fuera a realizar el experimento con dos poderosos reflectores señalando en la misma dirección, se encontraría que a alguna distancia fuera de nuestro sistema solar estos dos rayos se encontrarían ente si, lo que sucedería aun si se tuviera gran cuidado en la alineación de los reflectores, de tal manera que los rayos, cuando menos al inicio, fueran “paralelos”. En tal caso el espacio no es –euclidiano o curvado; se diría entonces que el espacio es curvado positivamente, tal como la superficie de una esfera; dentro de esta posibilidad si se fuera a dibujar un triángulo gigantesco con nuestro sistema solar en uno de los vértices y dos galaxias distantes, en los otros dos, y se midieran los ángulos en los vértices de este triángulo inmenso, se encontraría que la suma de estos tres ángulos seria mayor de 180°.

Los dos rayos de luz que parten siendo “paralelos” deben siempre divergir. Se dirá entonces que el espacio es curvado negativamente. Cuándo se mira fuera del espacio, encontramos un gran número de galaxias; con el propósito de determinar la curvatura total de universo debemos suponer entonces que las galaxias están distribuidas al azar en todo el espacio, desde luego solamente si consideramos regiones muy grandes del espacio. Si los astrónomos estuviesen localizados en uno de estos tres universos, no tendrían ninguna forma de saber, hacia donde se encuentra curvado su universo, sin embargo se observa algo muy particular: si su universo es plano cuando marcan la localización de los objetos que observan sobre una hoja de papel, encontrarán que los objetos

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