Dado que el espacio mismo se ha expandido desde el Big Bang, ¿implica esto que tiene una ventaja?

No. La imagen a la que te refieres es solo una representación.

Considere la analogía del globo; tome un globo, dibuje un montón de puntos sobre él e infle. Desde la perspectiva de un habitante 2D en la superficie del globo, la distancia entre cada punto aumenta y el tamaño del universo del globo aumenta pero nunca hay un borde. Recuerde, dado que esto es solo una representación 2D, nuestro hipotético habitante 2D no puede saltar fuera de la superficie del globo: no es una dimensión válida para ese habitante.

Nuestro universo 3D se expande de manera similar. El espacio entre las galaxias aumenta, y el tamaño de nuestro universo aumenta, pero no importa cuán lejos viaje, no llega a un “borde” desde el cual puede caerse.

He estado en una cruzada para tratar de explicar diagramas de este tipo, porque tergiversan algunas cosas y es difícil imaginar lo que significan en el número correcto de dimensiones.

El tiempo se muestra moviéndose a través de la imagen. Las otras dos dimensiones intentan capturar la noción de nuestro espacio en expansión. Si bien la imagen parece mostrar galaxias en la superficie o dentro del tubo, el universo es realmente solo el círculo perimetral en un momento dado, y nuestro universo observable no es más que un pequeño arco de este círculo. Necesitaríamos dos dimensiones adicionales para modelar adecuadamente la esfera de expansión tridimensional que es nuestro universo observable dentro del espacio de expansión general del universo completo. Con esta interpretación, la imagen muestra una topología finita cerrada (un círculo) para el universo: en realidad no conocemos la topología general del universo.

Si comprende esto, también apreciará que necesitamos cinco dimensiones espaciales para ilustrar adecuadamente el espacio-tiempo de cuatro dimensiones, y que hablar de la cuarta dimensión no tiene sentido.

Su ejemplo de un plano complejo que se expande o contrae mientras permanece siempre infinito puede muy bien ser análogo al universo. Como dije anteriormente, no conocemos la topología general, y puede muy bien ser infinita. En ese caso, al menos una dimensión en el diagrama se extendería infinitamente en cada dirección en lugar de ser como un círculo cerrado. Sin embargo, dado que el universo observable es finito, es bastante difícil determinar si estamos observando el (equivalente en 3-D de) un segmento de línea o el (equivalente en 3-D de) un arco de círculo.