¿Cómo puede el espacio ser infinito si se está expandiendo? ¿No significa que tiene un final?

A2A*. Gracias por el interés Sr. Lewsam.

¿Cómo puede el espacio ser infinito si se está expandiendo? ¿No significa que tiene un final?

No, no significa necesariamente eso. Vamos a comentar tres cuestiones aquí.

• La primera es ¿cómo se puede expandir algo que ya es infinito?
• La segunda es ¿cómo algo finito puede no tener límites?
• La tercera será, para terminar, ¿es el espacio infinito?

Empecemos:

¿Cómo puede expandirse algo que ya es infinito?

Imagine que tiene un tablero hecho con infinitas casillas, numeradas con los números naturales. Es obvio que es infinito tal y como lo acabamos de decir. Pero ¿se puede expandir? Obviamente sí: no tiene más que poner entre la casilla 1 y la 2, nuevas casillas que vamos a identificar con las fracciones (o los decimales equivalentes) con valor entre esos números. Por ejemplo 1.1, y 1.2, y 1.3, … hasta 1.9 que será seguido por el 2 que ya teníamos. Podemos hacer lo mismo con cada pareja de naturales consecutivos. Pero no hace falta pues ya solo con este ejemplo hemos expandido el espacio disponible para jugar en nuestro tablero que ya era infinito, ¿verdad?

Bien, pues lo mismo puede pensar cambiando el tablero del ejemplo por el espaciotiempo de nuestro universo.

¿Cómo algo finito puede no tener límites?

Fácil.

Imagine que Ud. es un habitante bidimensional de la superficie de una pelota de goma. Es importante que entienda que Ud. habita en la superficie. Ni por debajo ni por encima de ella sino que está Ud. inmerso en la superficie 2D de igual manera a como está inmerso en nuestro espaciotiempo en la realidad.

Además, puede moverse libremente en las dos dimensiones que existen para Ud. izquierda-derecha y delante-atrás, o cualquier combinación lineal de ambas (en ángulo) siguiendo la curvatura de la pelota, que Ud no puede percibir localmente.

Usted podría avanzar indefinidamente sin cambiar de dirección, en cualquiera de las que conoce, y nunca llegaría a un muro que le dijera "Fin del espacio. No se puede pasar".

Solamente se daría cuenta de que está en una topología cerrada, si la pelota es suficiente pequeña como para que le de varias vueltas, y por tanto pase varias veces por los mismos sitios, incluyendo el lugar del que comenzó su viaje.

En un primer momento podría pensar que es que en su infinito universo hay infinitas copias de su mundo, pero ¿por qué no se encuentra con copias también de Ud.?

La duda se disipa en cuanto hable con alguno de los que le despidieron al partir y le digan hace cuánto que se fue. Con ese dato y sabiendo la velocidad que ha mantenido en su viaje, conoce la longitud de la circunferencia que ha dibujado sobre su mundo esférico. Ahora puede entender que su mundo es finito, pero ilimitado al mismo tiempo: sin fronteras par Ud.

¿Es el espacio infinito?

Lo cierto es que no lo sabemos. Pero sabemos que nuestro universo tuvo un comienzo en el tiempo hace 13.787 millones de años (con una incertidumbre de 20 millones de años por encima o por debajo de esa cifra). Y también sabemos que el universo observable tiene unos 93.000 millones de años-luz de diámetro, y que su geometría indica que probablemente sea mucho más grande (mínimo 150 veces más grande si posee algún tipo de curvatura cosmológica).

Pero no hay nada que justifique pensar que pueda ser infinito.

Espero que ahora pueda comprender que no hay contradicción necesariamente en lo que planteaba la pregunta.

Un saludo.