¿Es cierto que el Universo se expande a mayor velocidad que la velocidad de la luz?

No. Digo, sí… digo…. no, pues…. sí, pues más o menos. Depende. Es cuestión de relatividad. Es complicado y a la vez simple. Explico y a la vez cruzo los dedos a ver si logro explicar más que confundir.

Primero hay que entender que la expansión del universo tiene que ver no con el incremento de la distancia entre dos objetos sino con un incremento en la métrica de la geometría del espacio-tiempo. Es el propio espacio-tiempo lo que se expande, sin importar el contenido. Es un concepto algo difícil de entender porque generalmente cuando pensamos en expansión pensamos en, por ejemplo, un gas expandiéndose, donde las moléculas se separan unas de otras a una velocidad X.

Pero digamos que lográramos que esas moléculas se mantuvieran estáticas unas con referencia a las otras y para localizarlas utilizáramos un sistema reticular de coordenadas. La expansión del universo implica que es la retícula en sí, o sea el sistema de coordenadas, lo que se expande y no la distancia entre las partículas. Ves la diferencia?

Como ejemplo gráfico pongo la siguiente figura.

Cada una de las cinco líneas horizontales es un instante en el tiempo (1 segundo de diferencia entre cada una ), desde la línea de arriba (T0) hasta la línea de abajo (T4).

Para este ejemplo la métrica del espacio tiempo se expande a razón de una unidad (líneas verticales) cada segundo entre dos puntos contiguos.

La primera línea T0 representa la posición de 4 puntos A, B, C, D en la métrica del espacio-tiempo en una línea recta. La distancia entre un punto y el siguiente es de una unidad.

Después de un segundo (T1) el espacio-tiempo se ha expandido a dos unidades entre los puntos A y B, dos entre B y C, dos entre C y D.

Después de dos segundos (T2) el espacio-tiempo se ha expandido a tres unidades entre A y B, tres entre B y C, y tres entre C y D.

Después de tres segundos (T3) el espacio-tiempo se ha expandido a cuatro unidades entre A y B, cuatro entre B y C, y cuatro entre C y D.

A los cuatro segundos (T4) las distancias son de 5 unidades.

Hasta aquí todo bastante claro. Uno podría decir que la velocidad de expansión de esta retícula es de una unidad por segundo y que además es constante, al menos para un observador en el punto A que mira al punto B. Pero qué pasa cuando ese mismo observador en el punto A mira al punto D?

Pasa lo siguiente:

• en el momento T0 la distancia entre A y D es de tres unidades.
• En el momento T1 la distancia es de seis unidades.
• Al momento T2 la distancia es de nueve unidades.
• A T3 es de doce unidades.
• A T4 es de quince unidades.

Quiere decir que la expansión del universo, en el caso de los observadores A y D, es de tres unidades por segundo mientras que entre A y B era tan solo de una unidad por segundo.

Lo importante aquí es que a pesar de que la expansión del universo se distribuye igual a lo largo de la métrica, mientras más alejados están dos observadores el uno del otro, mayor es la velocidad relativa a la que se separan. En el caso de dos observadores A y D suficientemente separados es inevitable que esa velocidad sobrepase la velocidad de la luz, en cuyo caso el observador D desaparece del universo visible de A y vice versa. Esto no quiere decir que el observador D “viaja” más rápido que la luz. Aun cuando D desaparece del universo visible de A, D todavía existe en el universo visible de B y de C pues la velocidad relativa a esos puntos sigue siendo menor que la velocidad de la luz.

Como nota curiosa, todo esto implica que el universo visible es una esfera a nuestro alrededor y por consiguiente que el universo visible es enteramente dependiente del observador. En otras palabras, el observador siempre está en el centro de su propio universo visible.