L'Univers podria no ser infinit i tenir la forma
d'una gran pilota de futbol, segons una hipòtesi presentada
aquesta setmana per experts de França i Estats Units a
través d'un article publicat a la revista Nature. La nova
hipòtesi tracta d'explicar les observacions de l'univers profund
aconseguides durant els últims anys amb el telescopi Wilkinson de
microones de la NASA (WMAP). El WMAP està especialitzat en
l'estudi de les denominades fluctuacions de les radiacions de fons,
és a dir, les petites quantitats d'energia procedent del Big Bang
que encara es conserven distribuïdes per tot l'univers. Aquest
projecte ha servit fins ara per tractar de conèixer l'origen i
evolució de l'univers.
Els
experts francesos i nord-americans que han analitzat les dades del WMAP
proposen que l'Univers podria tenir una estructura espacial similar al
que es coneix com a espai dodecaèdric Poincaré, una esfera
formada per 12 políedres pentagonals. És a dir que, si es
pogués veure des de fora, l'univers seria com una pilota de
futbol de les que estan fabricades amb peces de cuir de cinc cantons
(cosits), però en realitat al seu interior hi hauria 12
políedres.
El
model estàndard en cosmologia (el més acceptat entre els
experts) proposa un univers infinit en expansió constant i els
cinc primers anys d'observacions del programa WMAP, de la NASA, donen
suport a aquesta interpretació. No obstant això, hi ha
alguns aspectes que deixen oberta la possibilitat que l'univers sigui
tancat i més petit del que es pensava fins ara, segons la
interpretació de l'equip encapçalat per Jean-Pierre
Luminet, de l'Observatori de París (França).
Segons
la hipòtesi d'aquest equip, les dades del WMAP suggereixen que,
a grans escales, les fluctuacions de temperatures que s'observen a
l'espai són més petites que les que s'hauria d'esperar si
l'univers fos infinit.
L'espai
Poincaré rep aquest nom del matemàtic Jules Henri
Poincaré (1854-1912) que va estudiar-ne les
característiques, a principis del segle XX. Curiosament, molt
abans de Poincaré i de l'equip dirigit per Luminet, Plató
i altres pensadors clàssics van proposar que l'Univers podria ser
una gran esfera formada per 12 políedres.
© Diari AVUI, 11-X-2003
Un universo con forma de
balón de fútbol Una nueva y
sorprendente teoría ha irrumpido en el debate científico
sobre la forma del universo. El matemático Jeffery Weeks y su
equipo han publicado un estudio en la revista Nature en el que aseguran
que el universo no es infinito, es más, según este grupo
de expertos, tiene la forma de un balón de fútbol. La
teoría de Weeks parte de una serie de análisis de mapas
del big bang que permiten deducir, según el
matemático, que el universo es como una esfera delimitada por
algo similar a "12 espejos pentagonales" que reflejan las estrellas que
hay en su interior. Este reflejo, según este estudio, hace pensar
que el universo es infinito, aunque en realidad lo que vemos como una
prolongación continua de estrellas no es más que una
repetición de la imagen de las mismas.
Nuevas teorías científicas defienden la idea de que el
universo no es infinito
Si el modelo descrito
por Weeks fuera correcto, sería posible ver el universo al
completo y su estudio sería mucho más fácil. De
todos modos, la teoría publicada en Nature ya tiene sus
opositores. Un grupo de astrónomos liderado por David Spergel, de
la Universidad de Princeton, partiendo de los mismos datos analizados
por Weeks y su equipo, tiene previsto publicar en Internet un estudio
que desmonta la teoría del balón de fútbol,
según informa el diario The New York Times.
Respuesta científica a un problema metafísico
En todo caso, el debate
entre estos dos grupos de científicos, que han mantenido un
contacto directo en los últimos días, parece ir más
allá, ya que ambos están de acuerdo en que pronto se
conocerá la forma exacta del universo, y que ésta
será finita, demostrándose así que la ciencia
moderna está capacitada para resolver problemas que durante
milenios han sido considerados casi metafísicos.
Las pruebas en las que
se fundamentan las teorías a favor y en contra de la existencia
de un universo finito parten de un mapa del nacimiento del mismo creado
por un satélite de la NASA. El mapa muestra la radiación
de fondo que dejó el big bang, cuando el universo
tenía tan sólo 400.000 años de vida y reproduce las
ondas que han ido creando las actuales galaxias.
Según Weeks, esas
ondas que van creando las estructuras que forman el cosmos no tienen la
suficiente fuerza como para crear un universo infinito, pero
también es posible que no tengan espacio suficiente para
expandirse en el universo descrito por el estudio. Es por eso que la
teoría publicada en Nature defiende la idea de que cuando
una onda alcanza uno de los 12 pentágonos que forman el universo
finito, vuelve a la cara opuesta de la esfera.
Aún así,
el debate sobre la forma del universo sigue abierto. Desde que Leonardo
da Vinci le diera una forma similar a la descrita por Weeks se han
sucedido, especialmente en el siglo XX, todo tipo de teorías. Hay
quien habla de un universo con forma de barra de pan, con forma de
círculo o con formas arbitrarias causadas por su posible
expansión. Lo que cada vez parece más claro es que la
ciencia, finalmente, conseguirá descubrir cómo es el
cosmos.
© Diario
El País, 9-X-2003
Dodecahedral space topology as an explanation for weak wide-angle temperature correlations in the cosmic microwave background
JEAN-PIERRE LUMINET1, JEFFREY R. WEEKS2, ALAIN RIAZUELO3, ROLAND LEHOUCQ1,3 & JEAN-PHILIPPE UZAN4
1 Observatoire
de Paris, 92195 Meudon Cedex, France
2 15 Farmer Street, Canton, New York 13617-1120, USA
3 CEA/Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
4 Laboratoire de Physique Théorique,
Université Paris XI, 91405 Orsay Cedex, France
Correspondence and requests for materials should be addressed to J.R.W. (weeks@northnet.org).
The current 'standard model' of cosmology posits an infinite flat
universe forever expanding under the pressure of dark energy. First-year
data from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) confirm this
model to spectacular precision on all but the largest scales.
Temperature correlations across the microwave sky match expectations on
angular scales narrower than 60° but, contrary to predictions,
vanish on scales wider than 60°. Several explanations have been
proposed. One natural approach questions the underlying geometry of
space—namely, its curvature and topology. In an infinite flat space,
waves from the Big Bang would fill the universe on all length scales.
The observed lack of temperature correlations on scales beyond 60°
means that the broadest waves are missing, perhaps because space itself
is not big enough to support them. Here we present a simple geometrical
model of a finite space—the Poincaré dodecahedral space—which
accounts for WMAP's observations with no fine-tuning required. The
predicted density is ± 1.013 > 1, and the model also predicts
temperature correlations in matching circles on the sky.
Nature 425,
593 - 595 (09 October 2003); doi:10.1038/nature01944