La pregunta, naturalment, ens ve al cap, però està relacionada amb una imatge mental incorrecta del què és realment l’expansió de l’espai. L’Univers en expansió sovint s’imagina com l’interior d’un globus que s’infla dins d’un espai exterior preestablert.
L’Univers visible tindria uns 100 mil milions de galàxies. Aquí, la galàxia M101,
també anomenada NGC 5457 o Galàxia del Molinet. © Carsten Frenzl, Flickr, CC per 2.0
també anomenada NGC 5457 o Galàxia del Molinet. © Carsten Frenzl, Flickr, CC per 2.0
Aquesta imatge és parcialment correcta si només considerem l’Univers “observable”, al centre del qual hi estem obligatòriament lligats, i que està limitat per una superfície esfèrica més enllà de la qual no hi podem veure (l’horitzó cosmològic), i que s’infla sens dubte a l’Univers “real”. Però per definició, aquest últim conté totes les posicions possibles de l’espai. Si s’estés expandint "dins" d'alguna cosa, allò també seria espai i encara pertanyeria a l’Univers, no té sentit.
Quina és la forma i la mida global de l’Univers? Durant la història de la ciència s’han proposat molts models, infinits o no, oberts, tancats o plans. I encara es debat la qüestió.
L’univers finit o infinit?
No sabem si l’Univers és finit o infinit. Ambdues hipòtesis són compatibles amb les equacions de la relativitat general i les observacions astronòmiques (fins i tot si aquestes últimes mai no poden demostrar que l’espai és infinit). El que és cert és que si l’Univers s’acaba, no té cap avantatge. Si no, què hi hauria més enllà de la vora, si no l’univers mateix?
L’univers finit o infinit?
No sabem si l’Univers és finit o infinit. Ambdues hipòtesis són compatibles amb les equacions de la relativitat general i les observacions astronòmiques (fins i tot si aquestes últimes mai no poden demostrar que l’espai és infinit). El que és cert és que si l’Univers s’acaba, no té cap avantatge. Si no, què hi hauria més enllà de la vora, si no l’univers mateix?
En un univers que seria finit però sense vora com una hiperesfera, l’univers observable
només representa un subconjunt delimitat per un horitzó cosmològic més enllà
del qual no podem veure. © Domini públic
només representa un subconjunt delimitat per un horitzó cosmològic més enllà
del qual no podem veure. © Domini públic
No és fàcil imaginar que l’Univers es pot acabar sense tenir vora o un exterior. Els objectes de la naturalesa que coneixem estan submergits en un espai tridimensional i, quan són de volum finit, un cub, una ampolla, etc., tenen una superfície que els delimita, una vora. És molt diferent l’Univers, que no es troba en un espai de dimensió superior. La geometria i la topologia no euclidiana, una branca de les matemàtiques que tracta de totes les formes possibles de l’espai, permet concebre més aviat models d’univers finit sense arestes.
En aquests espais, una nau espacial que vola recta pot tornar al seu punt de partida sense haver-se girat ni hagi anat a l’infinit; és el món d’alguns videojocs en què els personatges no surten mai de la pantalla. Les observacions astronòmiques són perfectament compatibles amb aquest tipus de models; obeeixen, per descomptat, les lleis del Big Bang i per tant estan en expansió "intrínseca", en el sentit que les separacions entre els seus punts augmenten amb el pas del temps.
En aquests espais, una nau espacial que vola recta pot tornar al seu punt de partida sense haver-se girat ni hagi anat a l’infinit; és el món d’alguns videojocs en què els personatges no surten mai de la pantalla. Les observacions astronòmiques són perfectament compatibles amb aquest tipus de models; obeeixen, per descomptat, les lleis del Big Bang i per tant estan en expansió "intrínseca", en el sentit que les separacions entre els seus punts augmenten amb el pas del temps.
Podeu accedir a l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.
