L'infinit és un concepte matemàtic que fa referència a una quantitat sense límit dins d'una magnitud. Des del nostre punt de vista humà és impossible concebre. Sempre es parla del univers infinit però és una cosa difícil de comprendre. Cada cop que responem una pregunta sobre l'univers, sorgeixen centenars de preguntes noves. L'univers és infinit o té una fi? Aquesta qüestió, que barreja astronomia i filosofia, és sens dubte la qüestió clau de la ciència. La resposta a aquesta pregunta, un cop trobada, ho canviarà tot. És infinit i les seves implicacions seran sorprenents i aterridores alhora.
En aquest article us explicarem sobre l'univers infinit, les teories que existeixen i molt més.
És l'univers infinit?
Tota l´evidència actual demostra que l´univers no té fronteres. En altres paraules, en principi l'univers és infinit. Sabem moltes coses de l'univers. Sabrem més en el futur. Però estàvem, estem i estarem limitats per un aspecte: la velocitat de la llum. Com va establir Einstein en la seva teoria general de la relativitat, l'única constant a l'univers és la velocitat de la llum, que és de 300.000 quilòmetres per segon. També sabem que l'univers va néixer al big bang fa 13.800 milions d'anys, que va ser el començament de l'expansió de l'univers a partir de la singularitat espai-temporal. Des de llavors sabem que s'està expandint i ho està fent de manera accelerada. De fet, s?expandeix a un ritme de 70 quilòmetres per segon per cada 3,26 milions d?anys llum addicionals de distància.
Però quin és el problema amb què ens topem quan intentem determinar si l'univers té un límit? És a dir, quan intentem determinar si és infinit o no. Bé, estem limitats per la quantitat de temps que té la llum per viatjar des que va néixer l'univers.
El més lluny que podem veure al?espai són 13.800 milions d?anys llum. Bé, tècnicament, 13.799.620.000 milions d'anys llum perquè durant els primers 380.000 anys de vida de l'univers, l'energia era tan alta que els àtoms no podien formar-se, de manera que les partícules subatòmiques eren lliures, es formaven per bloquejar fotons. La veritat és que la llum no va sorgir realment fins a 380.000 anys després del Big Bang.
Aleshores aquest és el nostre límit. No podem veure més enllà. Com que no podem veure més lluny, no tenim manera de saber si l'univers realment té una vora o, per contra, si és infinit. Aleshores, l'única manera de determinar si l'univers és etern o finit és confiar en càlculs matemàtics i prediccions astronòmiques.
La geometria de lunivers i la seva eternitat
Una de les maneres principals de saber si l'univers és infinit és determinar-ne la forma. És una tasca increïblement complexa, però els mesuraments i les prediccions matemàtiques determinen que l'univers només pot tenir quatre geometries possibles: euclidiana (plana), esfèrica, hiperbòlica (plana però corbada) o toroïdal (com un donut).
Acabem abandonant l'oberta toroïdal, perquè la presència de dues curvatures diferents (longitudinal i transversal) faria que la llum viatgés de manera diferent a l'espai. Això viola el principi cosmològic, que ens diu que l'univers és isotròpic, és a dir, les propietats físiques no depenen de la direcció on s'examinen.
Aleshores ens queden tres formes possibles: plana, esfèrica o hiperbòlica. La hipòtesi esfèrica implica que lunivers està tancat. És a dir, és limitat. Si l´univers és una esfera, no pot ser infinit. Els supòsits de formes planes i hiperbòliques, atès que totes dues suposen un univers obert, impliquen que l'univers és infinit.
En aquest sentit determinar la forma de l'univers ens diu si és infinit o no. Podem conèixer-ne la geometria? Sí, si més no, aproximadament. Analitzar el fons còsmic de microones. Aquesta és la radiació que va quedar del Big Bang. Van ser els primers ressons de llum que van aparèixer a l'univers 380.000 anys després del seu naixement. És una radiació que ha recorregut una gran distància per arribar fins a nosaltres.
Aleshores, és aquesta radiació còsmica de fons la que més sent els efectes de la curvatura (o no curvatura) de l'univers. Si l'univers és pla, la curvatura és 0. Si l'univers és esfèric, la seva curvatura és positiva (més gran que 0) i si és hiperbòlica, la seva curvatura és negativa (menor que 0). En aquest cas, el que fem és calcular la distorsió que ha patit la radiació còsmica de fons al llarg del recorregut des de l'origen de l'univers. Comparem les estimacions de la mida de la taca de fons còsmic de microones amb la mida de la massa que realment veiem. Si la curvatura és positiva (geometria esfèrica), veiem taques més grans del que estima el model matemàtic.
Si la curvatura és negativa (geometria hiperbòlica), veiem que les taques són més petites que les estimacions del model matemàtic. Sense curvatura (geometria plana), veuríem taques de la mateixa mida estimada pel model matemàtic.
Què veiem? Sense distorsió. O almenys la nostra curvatura és molt propera a 0. La geometria de l'univers sembla plana. Si l'univers és pla, vol dir que és obert. Si és obert, llavors és infinit. La seva geometria aparentment plana, combinada amb el fet que l'energia fosca no es dilueix a l'espai per més que s'expandeixi l'univers, sembla suggerir que l'univers és realment infinit. No te límits. Descobriràs noves galàxies i noves estrelles cada cop que viatges a través seu. Mai no trobaràs el límit ni tornaràs al mateix lloc. L'univers és etern.
És aleshores l'Univers infinit realment?
Tot i que els estudis de geometria còsmica i energia fosca semblen suggerir que l'univers és realment infinit, mai no en podrem estar segurs. Això és bàsicament, perquè no podem estar 100% segurs que l'univers sigui pla.
Sabem que té una curvatura d'aproximadament 0, però no n'estem del tot segurs. El càlcul no pot ser perfectament exacte, per la qual cosa pot haver-hi una lleugera curvatura positiva que no podem mesurar (no importa gaire si és negativa, ja que serà hiperbòlica i tot i així infinita).
L'univers és pla o lleugerament esfèric. Però si fos lleugerament esfèric, això ja significaria que l'univers seria una esfera tancada, per això faria de l'univers un lloc finit. És possible que mai no puguem mesurar amb precisió la seva curvatura. Estaríem totalment cecs si no sabéssim si realment va començar des de zero. Aquesta petita diferència numèrica ens portarà del concepte infinit d'univers al d'univers finit. Sense esmentar que encara no coneixem la veritable mida de l'univers. Estem limitats per les parts de l'univers que ens permet veure la llum.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre l'univers infinit i si realment ho és o no.
