¿Es el universo infinito o finito? ¿Cuál es más asombroso?

Ilustración del telescopio Planck de la ESA en órbita terrestre. Crédito: ESA

Existen dos posibilidades: o el Universo es finito y tiene un tamaño, o es infinito y continúa para siempre. Ambas posibilidades tienen implicaciones alucinantes.

Y si el Universo es finito, bueno, es finito. Podrías medir su tamaño con una regla realmente larga. También podría hacer un seguimiento de declaraciones como esa con todo tipo de travesuras groseras. Claro, podría envolverse en sí mismo en una forma alucinante, como una dona de monstruo o nerdecaedro, pero si nuestro Universo es infinito, todas las apuestas están canceladas. Simplemente continúa por siempre y para siempre en todas las direcciones. Y mi cerebro ya ha comenzado a derretirse en anticipación de discutir las implicaciones de un Universo infinito.

¿No han tratado los astrónomos de resolver esto? ¡Por supuesto que sí, frágil carne mortal hombre / mujer! Se obsesionaron con eso y ordenaron algunos de los satélites espaciales sensibles más poderosos jamás construidos para responder a esta pregunta. Los astrónomos han examinado profundamente la radiación de fondo de microondas cósmica, el resplandor del Big Bang. Entonces, ¿cómo probarías esta idea simplemente mirando el cielo?

Así de inteligentes son. Han buscado evidencia de que las características en un lado del cielo están conectadas a las características en el otro lado del cielo, de forma similar a cómo los lados de un mapa de Riesgo se conectan entre sí, o hay una envoltura en el tablero PacMan. Y hasta ahora, no hay evidencia de que estén conectados.

En nuestras palabras humanas, esto significa 13.8 mil millones de años luz en todas las direcciones, el Universo no se repite. La luz ha estado viajando hacia nosotros durante 13.8 mil millones de años de esta manera, y 13.8 mil millones de años de esa manera, y 13.8 mil millones de años de esa manera; y eso es justo cuando la luz salió de esas regiones. La expansión del Universo los ha llevado a 47.5 mil millones de años luz de distancia. Basado en esto, nuestro Universo tiene 93 mil millones de años luz de diámetro. Esa es una figura “al menos”. Podría ser de 100 mil millones de años luz, o podría ser un billón de años luz. No lo sabemos Posiblemente, no podemos saberlo. Y podría ser infinito.

Si el Universo es realmente infinito, entonces obtenemos un resultado muy interesante; algo que te garantizo te romperá el cerebro durante todo el día. Después de momentos como este, prefiero mojarlo en algunos XKCD, avena y tal vez algunos Candy Crush.

Considera esto. En un metro cúbico (o yarda) de espacio. Muy bien, en una caja de espacio sobre yay grande (mostrar con las manos), hay un número finito de partículas que pueden existir en esa región, y esas partículas pueden tener un número finito de configuraciones considerando su giro, carga, posición, velocidad y pronto.

Tony Padilla de Numberphile ha estimado que ese número es 10 a la potencia de 10 a la potencia de 70. Ese es un número tan grande que no se puede escribir con todos los lápices del Universo. Suponiendo, por supuesto, que otras formas de vida no hayan descubierto la tecnología de lápiz infinito, o que haya una dimensión de bolsillo que contenga solo lápices. En realidad, probablemente todavía no sean suficientes lápices.

Hay solo 10 de las 80 partículas de potencia en el Universo observable, por lo que es mucho menos que las posibles configuraciones de materia en un metro cúbico. Si el Universo es realmente infinito, si viajas hacia el exterior desde la Tierra, eventualmente llegarás a un lugar donde hay un metro cúbico de espacio duplicado. Cuanto más avance, más duplicados encontrará.

Concepción artística de Planck, un observatorio espacial operado por la Agencia Espacial Europea, y el fondo cósmico de microondas. Crédito: ESA y la colaboración de Planck – D. Ducros

Ooh, gran cosa, piensas. Una pila de hidrógeno se ve igual que la siguiente. Excepto, hidromattecista, pasarás por lugares donde la configuración de partículas comenzará a parecer familiar, y si continúas lo suficiente, encontrarás regiones de espacio idénticas cada vez más grandes, y eventualmente encontrarás un yo idéntico. Y encontrar una copia de ti mismo es solo el comienzo de las locuras de los plátanos que puedes hacer en un universo infinito.

De hecho, con suerte absorberás los poderes de una versión inmortal de ti, porque si sigues adelante encontrarás un número infinito de tú. Eventualmente encontrará universos observables duplicados completos con más y también recolectando otros. Y al menos uno de ellos tendrá barba.

El campo ultra profundo del Hubble visto en luz ultravioleta, visible e infrarroja. Crédito: NASA, ESA, H. Teplitz y M. Rafelski (IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Universidad Estatal de Arizona) y Z. Levay (STScI)

Entonces, ¿qué hay ahí fuera? Posiblemente un número infinito de universos observables duplicados. Ni siquiera necesitamos multiversos para encontrarlos. Estos son universos duplicados dentro de nuestro propio universo infinito. Eso es lo que puede obtener cuando puede viajar en una dirección y nunca, nunca detenerse.

Si el Universo es finito o infinito es una pregunta importante, y cualquiera de los resultados es increíblemente divertido. Hasta ahora, los astrónomos no tienen idea de cuál es la respuesta, pero están trabajando para lograrlo y tal vez algún día puedan decirnos.

La respuesta a la pregunta depende de lo que consideres que es el universo. Si crees que el tamaño del universo está definido por la distancia más grande entre dos cuerpos materiales, entonces el universo es finito (también podría haber otro tipo de universo finito, sobre el que he escrito en la segunda mitad de esta respuesta ) Pero, si considera que el universo es infinito, entonces una pregunta natural es qué es lo que puede ser infinito pero no necesita su existencia para justificarse. La respuesta es simple: nada. Es “Nada” tanto semántica como teóricamente. Creo que es probable que en toda la nada del espacio, sucedió algo que resultó en lo que podríamos llamar universo. Por esta suposición, el universo es infinito y no hay misterio sobre su tamaño. El único misterio que queda es cómo sucedió algo en esa nada que resultó en lo que podríamos llamar un universo.

Ahora, la respuesta a la segunda parte de la pregunta depende del individuo. Para mí, sería sorprendente si el universo es finito, no en la forma en que lo he definido como finito, sino finito en el sentido de que es de naturaleza circular. Lo que quiero decir con circular en la naturaleza es: si sigues moviéndote en una dirección en el espacio cubriendo una gran distancia (comparable al tamaño de este universo finito definido aquí), entonces vuelves al punto donde comenzaste. Para asegurarte de moverte en línea recta, todo lo que tienes que hacer es asegurarte de que no haya una fuerza externa que actúe sobre ti. Por la propiedad de la inercia, continuará moviéndose en línea recta. Así que ahora, si llegas al punto desde donde empezaste, sería realmente sorprendente, al menos para mí, porque inicialmente sería contra intuitivo, similar a lo que la gente debió haber sentido cuando se dieron cuenta de que la tierra era redonda y no plana.

Con respecto al misterio de cómo ha surgido el universo: (Lea lo siguiente si le gustó la respuesta escrita anteriormente)

: La respuesta del usuario de Quora a ¿Está Dios realmente detrás del comienzo del universo?

Gracias.

Creo que la respuesta no necesita ningún instrumento de alta tecnología o satélites. Se encuentra en la física básica … Bueno, así es como,

Comencemos por pensar que cada uno es un hecho real sobre el universo .

Ahora, si el universo fuera verdaderamente infinito (es decir, volumen infinito ), entonces su densidad se convertiría en cero, lo cual es imposible . Porque yo solo hago 70 Kg de materia . Por lo tanto, es incorrecto concluir que el universo es infinitamente grande. Si el universo es infinito, lo que se desconoce, nos llevaría a imaginaciones extrañas e imágenes terribles del universo. Sí, el universo infinito sería increíble . Pero no es así como es nuestro universo, es finito . Pero, sin embargo, aún puede estar sin consolidar (como si hubiera un borde en la tierra).