Si pudieras pausar la expansión del universo y ver su borde, ¿cómo sería?

Si pudieras pausar la expansión del universo y ver su borde, ¿cómo sería?

No habrá borde para observar.

En nuestra humilde existencia sublunar en el planeta tierra, los humanos hemos desarrollado una intuición sobre el espacio y el tiempo. “Pensamos” que el universo es una red tridimensional con distancias fijas que son iguales para todos nosotros y un reloj universal inequívoco que marca el tiempo en todas partes y nuestras observaciones visuales son instantáneas.

En escalas cósmicas y en condiciones más extremas, esta imagen falla.

Sobre el universo

Imagine una red 3D con una galaxia en cada cruce de las líneas de la cuadrícula.

Imagina que continúa hasta donde puedes ver, quizás no infinito sino más allá de tu horizonte. (Explicaré ese horizonte más tarde)

Ahora imagine que todas las líneas en la cuadrícula crecen en una pequeña fracción cada año, porque se crea un nuevo espacio literalmente en todas partes y que a través de todo el espacio crece igual. Las galaxias se quedan en los cruces, no se mueven en relación con la cuadrícula, solo hay espacio adicional que se interpuso entre ellas.

Cada galaxia ve a sus galaxias vecinas alejarse en una pequeña fracción por año. Las galaxias que están a miles de puntos de la cuadrícula se mueven a una velocidad mayor de mil de estas pequeñas fracciones por año. No hay centro, no importa en qué punto de la cuadrícula se encuentre, verá que sucede lo mismo: todas las galaxias se alejan de usted y cuanto más lejos están, más rápido se mueven.

Ahí es donde entra el horizonte: las galaxias que están más allá de una cierta distancia están tan lejos y se mueven tan rápido que su luz no ha podido alcanzarnos y, debido a la expansión, es posible que nunca pueda alcanzarnos. No podemos ver más allá de ese horizonte y el espacio interior es nuestro universo observable. Cuando te mueves a otra ubicación en la cuadrícula, experimentas exactamente lo mismo: el horizonte es una esfera contigo en el medio y todo lo que retrocede. La distancia al horizonte está creciendo con la velocidad de la luz, sin importar si el universo se expande o no.

Si pudieras detener la expansión, el horizonte seguiría revelando más y más de la cuadrícula. Por supuesto, puede preguntar: ¿la parte más grande que no podemos ver tiene una ventaja que eventualmente aparecerá?

Pero ese no será el caso.

Podría ser infinito y, por lo tanto, no tener ventaja.

Si podría ser finito, pero aún así no habrá borde. Nuestro universo observable es una sección muy ordenada y regular del espacio y el tiempo (lo llamamos plano), pero como dije al principio, el espacio y el tiempo pueden hacer todo tipo de cosas extrañas. No solo puede expandirse uniformemente. También puede conectarse consigo mismo de formas sorprendentes.

Soy un hombre muy viejo y cuando era joven teníamos un juego llamado pack-man, un clásico absoluto. Tenía esta pantalla y, aunque parece que tiene bordes, en realidad no son bordes. La parte superior e inferior se conectan como la izquierda y la derecha. En un universo, puede suceder algo similar y de muchas maneras diferentes, pero todas con la misma propiedad: si dibuja una línea en una dirección determinada, puede continuar para siempre y nunca encontrar un borde, eventualmente puede volver a conectarse al principio. Sin aristas.

La analogía no es perfecta, pero espero que ilustre el concepto de un espacio finito sin bordes.

Si pudieras pausar / detener el espacio-tiempo de la expansión (apagar la energía oscura) e ignorar la implicación y el efecto que haría que el universo comenzara a colapsar sobre sí mismo, entonces lo que verías, durante largos períodos de tiempo, sería.

  • el CMBR se estabilizaría (no es que lo veamos ahora pero sabemos que se ha enfriado en los últimos 13.82 mil millones de años por un factor de 1,000
  • Observaríamos que las galaxias distantes ya no se alejan de nosotros. Esto nos permitiría obtener una estimación más precisa de su velocidad adecuada
  • Observaríamos, lentamente con el tiempo, la formación de nuevas galaxias cerca de nuestro horizonte de luz.

No hay “ventaja”, es más de lo mismo a nuestro leal saber y entender. Podríamos encontrar evidencia de que el universo es de tamaño finito en un futuro lejano cuando ese tipo de datos finalmente nos llegue o aún podríamos encontrar que el universo parece ser infinito en su extensión.

Una cosa difícil de entender para muchas personas es que el Big Bang no fue una explosión de material en un espacio vacío existente donde el material se aleja del punto de explosión. En cambio, la expansión es solo un estiramiento del espacio-tiempo. Las cosas que contiene no se mueven realmente, sino que se mantienen en una posición relativa dentro del espacio-tiempo, pero se alejan cada vez más.

Se vería como el presente.

El universo no solo se expande espacialmente, está en constante movimiento moviéndose desde el pasado hacia el futuro. Estamos, en este momento, al borde de la expansión del universo. Cada momento en el tiempo que experimentas es una instantánea, una porción de la forma actual de la realidad a medida que se expande y crece.

Primero, el universo no tiene ‘borde’, por lo tanto, expandiéndose o no, ¡no hay nada que ver!

En segundo lugar, a cada parte del universo, todo lo demás se está expandiendo fuera de él, por lo que no se vería diferente, ¡expandiéndose o no!

Estamos atrapados en pensar y ver todo en cuatro dimensiones, espacio y tiempo, y no podemos comprender nada fuera de ese marco. El borde del universo, si existe tal cosa, es donde el espacio y el tiempo comienzan a existir, no es algo que realmente podamos observar y explicar.

Si pudieras pausar la expansión del universo y ver su borde, ¿cómo sería?

El universo se expande de la misma manera que se expande un círculo a medida que aumenta su radio. Pedir el “borde” del universo es, con toda probabilidad, similar a pedir el “fin” del círculo.

Hasta donde podemos ver, el universo es homogéneo e isotrópico a gran escala: es esencialmente el mismo en todas partes y en todas las direcciones. Podría ir a un horizonte (como se ve desde donde se encuentra actualmente) como una especie de “borde”, pero las cosas se verían esencialmente igual desde allí. Al igual que un círculo se ve igual desde cualquier punto en él.

Por cierto, la expansión del universo no tiene relación con si tiene una ventaja. Si tenía un borde (que probablemente no tenga), entonces la expansión podría impedir que llegue al borde. Parece que puede confundirse la expansión métrica del universo con la expansión de una explosión que, por supuesto, tiene un borde conocido como el frente de explosión.

Entonces, lo que obtuve de todas las respuestas que otros han proporcionado es que el universo es como un globo. Excepto que a medida que se expande, se expande desde cada punto. Y que si vas a cualquier punto que parezca un borde, encontrarás que es más como un horizonte en la Tierra. Desde donde estabas parecía un borde, pero una vez que llegas allí, otro punto más allá parece un borde y donde estás es exactamente como estabas antes. Entonces, esencialmente, el universo es como un globo que parece tener un caparazón externo desde todas las direcciones. O, para decirlo de otra manera, un globo que no tiene capa exterior.

No tiene filo.

En el sentido de que es algo continuo, y la expansión es perpendicular al espacio, de la misma manera que un globo explota, se expande sin borde.