La pregunta es ambigua ya que uno no tiene una definición sólida de lo que es “plano”. Entonces, me gustaría arrojar luz sobre la forma del Universo primero.
Los textos hindúes describen el Universo como un huevo cósmico, los jainistas creían que tenía forma humana. Los estoicos griegos vieron el Universo como una sola isla flotando en un vacío que de otro modo sería infinito, mientras que Aristóteles creía que estaba formado por una serie finita de esferas concéntricas, o tal vez es simplemente “tortugas hasta el fondo”.
Gracias al genio matemático de Einstein, los cosmólogos pueden probar la validez de varios modelos que describen la forma del universo, las tortugas, los laberintos y otros.
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Según la teoría de la relatividad general de Einstein, el espacio en sí mismo puede curvarse en masa. Como resultado, la densidad del universo, la cantidad de masa que se ha extendido sobre su volumen, determina su forma y su futuro.
Los científicos han calculado la “densidad crítica” del universo. La densidad crítica es proporcional al cuadrado de la constante de Hubble, que se usa para medir la tasa de expansión del universo. Comparar la densidad crítica con la densidad real puede ayudar a los científicos a comprender el cosmos.
Si la densidad real del universo es menor que la densidad crítica, entonces no hay suficiente materia para detener la expansión del universo, y se expandirá para siempre. La forma resultante es curva como la superficie de una silla de montar. Esto se conoce como un universo abierto.
La forma del universo depende de su densidad. Si la densidad es más que la densidad crítica, el universo está cerrado y se curva como una esfera; si menos, se curvará como una silla de montar. Pero si la densidad real del universo es igual a la densidad crítica, como los científicos piensan que es, entonces se extenderá para siempre como un papel plano.
Crédito: equipo científico de NASA / WMAP.
Hay tres sabores principales que los científicos consideran: curva positiva, curva negativa y plana. Sabemos que existe en al menos cuatro dimensiones, por lo que cualquiera de las formas que estamos a punto de describir está bordeando la geometría de la locura lovecraftiana, así que enciende tu ábaco de locura.
Un universo positivamente curvado se parecería a una esfera de cuatro dimensiones. Este tipo de universo sería finito en el espacio, pero sin un borde perceptible. De hecho, dos partículas distantes que viajan en dos líneas rectas en realidad se cruzarían antes de terminar donde comenzaron.
Puedes probar esto en casa. Agarra un globo y dibuja una línea recta con un sharpie. Su línea finalmente encuentra su punto de partida. Una segunda línea que comienza en el lado opuesto del globo hará lo mismo, y cruzará su primera línea antes de encontrarse nuevamente.
Este tipo de universo, convenientemente fácil de imaginar en tres dimensiones, solo surgiría si el cosmos contuviera una cierta cantidad de energía.
Para estar positivamente curvado o cerrado, el Universo primero tendría que dejar de expandirse, algo que solo sucedería si el cosmos albergara suficiente energía para dar a la gravedad la ventaja. Las observaciones cosmológicas actuales sugieren que el Universo debería expandirse para siempre. Entonces, por ahora, estamos descartando el escenario fácil de imaginar.
Un universo curvado negativamente se vería como una silla de montar de cuatro dimensiones. Abierto, sin límites en el espacio o el tiempo. Contendría muy poca energía para dejar de expandirse.
Aquí dos partículas que viajan por senderos rectos nunca se encontrarían. De hecho, divergirían continuamente, alejándose cada vez más el uno del otro a medida que el tiempo infinito giraba en espiral.
Si se descubre que el Universo contiene una cantidad crítica de energía específica de Ricitos de Oro, que oscila peligrosamente entre los extremos, su expansión se detendrá después de una cantidad infinita de tiempo,
Este tipo de Universo se llama Universo plano. Las partículas en un cosmos plano continúan su camino alegre en caminos rectos paralelos, nunca se encuentran, pero tampoco se separan.
Esfera, silla de montar, plano. Esos son muy fáciles de imaginar. También hay otras opciones, como un balón de fútbol, una rosquilla o una trompeta.
Un balón de fútbol se parecería mucho a un universo esférico, pero con una firma muy particular: una especie de sala de espejos impresa en el fondo cósmico de microondas.
La dona es técnicamente un universo plano, pero que está conectado en varios lugares. Algunos científicos creen que grandes puntos cálidos y fríos en el CMB en realidad podrían ser evidencia de este tipo de topología sabrosa.
Por último, llegamos a la trompeta. Esta es otra forma de visualizar un cosmos curvado negativamente: como una silla de montar enroscada en un tubo largo, con un extremo muy acampanado y un extremo muy estrecho. Alguien en el extremo angosto encontraría que su cosmos era tan estrecho que solo tenía dos dimensiones. Mientras tanto, alguien más en el extremo acampanado solo podía viajar tan lejos antes de encontrarse inexplicablemente dado la vuelta y volando hacia el otro lado.
Entonces, ¿cuál es? ¿Es nuestro universo una naranja o un bagel? ¿Es Pringles? ¿Una rebanada de queso? Latón o viento de madera? Los científicos aún no han descartado las sugerencias más curiosas y negativamente curvas, como la silla de montar o la trompeta.
Crédito: NASA
Según los datos más recientes de Planck, publicados en febrero de 2015, nuestro Universo es muy probable … Plano. Infinitamente finito, no curvo ni un poco, con una cantidad exacta y crítica de energía suministrada por la materia oscura y la energía oscura.
Fuente: forma del universo
¿Qué forma tiene el universo? – Universo hoy
