El modelo cosmológico estándar (el llamado modelo de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker o FLRW) describe un cosmos que puede ser “abierto”, “plano” o “cerrado” dependiendo de un parámetro que caracterice su curvatura espacial.
Las observaciones nos permiten medir esta curvatura espacial. Encontramos que en el universo actual, su valor es muy cercano a 1 (universo “plano”, sin curvatura espacial). Ahora aquí está la cosa … si hoy está muy cerca de 1, entonces las matemáticas nos dicen que tenía que estar increíblemente cerca (digamos, 100 dígitos decimales o más) a 1 en el pasado distante.
Tal “ajuste fino” generalmente no ocurre en la Naturaleza; mucho más probable, puede haber una razón física subyacente para que este parámetro sea 1 exactamente. Lo que significa un universo espacialmente plano que tiene una extensión infinita.
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Bueno, al menos ese es el pensamiento cuando no consideramos la cosmología inflacionaria. La inflación en realidad hace que lo imposible sea la norma: no importa cuál sea la curvatura espacial del universo antes de la inflación, terminaría siendo increíblemente cercano a 1 después. Lo que significa que observaríamos el universo como “plano”, pero aún podría estar abierto o cerrado; y si está cerrado, es finito en extensión.
Pero incluso si es finito, es muchos órdenes de magnitud más grande que el “universo visible”. Entonces … “efectivamente infinito” es una buena manera de caracterizarlo.
Entonces, realmente no sabemos si el universo es finito o infinito.
Sin embargo, permítanme corregir un error, después de haber examinado los detalles de la pregunta. Un universo finito no significa que tenga un límite. Una línea es infinita, un círculo es finito, pero ninguno tiene puntos finales. Un plano es infinito, la superficie de una esfera es finita, pero ninguno tiene límites. Lo mismo se aplica al espacio tridimensional también.