Un Universo geométricamente plano
Neil deGrasse Tyson nos explica en este vídeo cómo la geometría del Universo nos permite sortear la pregunta sobre «la fuente original de energía que engendró el Universo». He puesto subtítulos al vídeo Why the Universe is Flat | The Great Courses, un extracto de la serie The Inexplicable Universe: Unsolved Mysteries (El inexplicable Universo: Misterios Sin Resolver), un curso online presentado por el Dr. Tyson. El vídeo fue originalmente publicado en The Great Courses.
Si añadimos los tres tipos de substancias que ocupan el Universo, la materia corriente, la materia oscura y la energía oscura, cada una crea una curvatura en el tejido del espacio-tiempo, tal y como describe la Relatividad General de Albert Einstein. Los tres factores combinados nos dan un Universo perfectamente plano. El Universo no tiene forma de silla de montar con una curvatura negativa y energía neta positiva, ni tiene una forma esférica con una curvatura positiva y energía neta negativa. El Universo, siendo plano, tiene una energía total neta igual a cero. Y este resultado es sorprendente.
Pero ¿qué significa un Universo plano? La Relatividad General de Einstein nos enseña (como se ha podido comprobar experimentalmente) que el tejido del espacio-tiempo se curva alrededor de los cuerpos con masa. En ausencia de masa, el espacio-tiempo es plano: dos rayos de luz emitidos inicialmente paralelos siguen trayectorias paralelas. Pero en un entorno con el espacio-tiempo curvado, como en los alrededores de nuestro querido y simpático Sol, dos rayos de luz emitidos inicialmente paralelamente no seguirían trayectorias paralelas. Pensad, por ejemplo, en la superficie de la Tierra (con una curvatura positiva): es imposible trazar dos líneas rectas paralelas (que sean de igual longitud) trazadas en el suelo porque acabarán cruzándose dos veces, como los meridianos que se cruzan en los polos (los paralelos no se consideran líneas rectas sobre una esfera: no son círculos máximos, son líneas de distinta longitud). De este tema hablaré con más profundidad en una entrada próxima cuando explique los principios de la Relatividad General.
La gravedad generada por los cuerpos materiales del Universo y por la materia oscura curvan el tejido del espacio-tiempo positivamente. Pero la energía oscura lo curva negativamente. Y aquí está lo alucinante: todas las observaciones astronómicas apuntan a que, en conjunto, dichas curvaturas se anulan para formar un Universo geométricamente plano :-O
En el vídeo de Neil deGrasse Tyson NO explica por qué sabemos que la geometría del Universo es plana. Asume las evidencias experimentales que existen, sin citarlas. En 2010 Marinoni y Buzzi, de la Universidad de Provence (Marsella, Francia) utilizaron un sencillo método para medir la geometría del universo, basado en la observación de 500 parejas de galaxias distantes. La publicación de 2010 en Nature la tenéis aquí (en inglés): http://www.nature.com/nature/journal/v468/n7323/abs/nature09577.html
Más evidencias experimentales de la geometría plana del Universo están en las publicaciones siguientes, también en inglés:
Nature 27 April 2000: 404, 955-959.
Nature 16 September 1999: 401, 252-254.
Science 28 May 1999: Vol. 284, Issue 5419, pp. 1481-1488
Nuestro Universo surgió de la nada
La conclusión de Neil en el vídeo es alucinante, aunque sea polémica para algunos teístas. La consecuencia de tener un Universo con geometría plana implica que la energía total neta del Universo es cero, con lo que es plausible producir el Big Bang desde la nada. Este asunto ya ha sido tratado con anterioridad por otros físicos. Stephen Hawking, por ejemplo, escribe en su libro El Gran Diseño (Editorial Crítica) que Dios no fue el creador del Universo ya que el Big Bang fue una consecuencia inevitable de las leyes de la Física y se creó de la nada. Hawking lo argumenta: «Porque existe una ley como la gravedad, el Universo puede y podría crearse por sí mismo de la nada. La creación espontánea es la razón por la que es redundante el papel de un creador del mismo».
Hay un magnífico vídeo del físico teórico Lawrence Krauss: A Universe From Nothing (en inglés), donde habla de lo que sabemos y no sabemos a día de hoy sobre el origen del Universo, concluyendo que el Big Bang pudo surgir de la nada. Si puedo, traduciré la ponencia de Krauss y le añadiré subtítulos en castellano al vídeo.
Que el Universo pueda haberse creado por sí mismo de la nada no demuestra que dios no exista, pero permite concebir nuestro Universo sin ningún creador.
