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Una de las preguntas más profundas y persistentes que se ha planteado la humanidad es si el universo tiene un final o si, por el contrario, se extiende indefinidamente en todas direcciones. Aunque parezca una cuestión sencilla de formular, la respuesta se resiste a los astrónomos, físicos y cosmólogos más brillantes del planeta. En un artículo reciente publicado en Big Think dentro de la sección «Starts With A Bang», el astrofísico Ethan Siegel aborda esta cuestión con la profundidad que merece, exponiendo por qué, a pesar de todos los avances científicos, la infinitud del universo sigue siendo un misterio irresuelto.
Lo que sí sabemos: el universo observable
Antes de adentrarnos en la cuestión de la infinitud, conviene establecer una distinción fundamental: existe el universo observable y existe el universo en su totalidad, y ambos no son lo mismo.
El universo observable es aquella porción del cosmos de la cual la luz ha tenido tiempo de llegar hasta nosotros desde el Big Bang, hace aproximadamente 13.800 millones de años. Sin embargo, debido a la expansión continua del espacio, el radio del universo observable no es de 13.800 millones de años luz, sino de unos 46.500 millones de años luz en todas las direcciones. Esto significa que su diámetro total abarca aproximadamente 93.000 millones de años luz, conteniendo unos dos billones de galaxias según las estimaciones más recientes.
Pero esta cifra, por asombrosa que parezca, solo describe lo que podemos ver. Más allá del horizonte cósmico existe presumiblemente mucho más universo, sencillamente porque la luz proveniente de esas regiones aún no ha tenido tiempo suficiente para alcanzarnos, y quizá nunca lo haga.
La geometría del cosmos y la cuestión de la curvatura
Para determinar si el universo es finito o infinito, los cosmólogos han recurrido a estudiar su geometría global. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, el espacio-tiempo puede tener tres posibles curvaturas:
- Curvatura positiva: el universo tendría forma esférica, sería cerrado y, por tanto, finito. Si viajáramos en línea recta, eventualmente regresaríamos al punto de partida.
- Curvatura negativa: el universo tendría una forma similar a una silla de montar, sería abierto e infinito.
- Curvatura cero (plana): el universo sería geométricamente plano y podría ser tanto finito como infinito, dependiendo de su topología.
Las mediciones más precisas realizadas mediante observaciones del fondo cósmico de microondas (CMB), especialmente por los satélites WMAP y Planck, indican que el universo es plano con una precisión asombrosa: la desviación de la planitud es inferior al 0,4%. Este resultado, sorprendente en sí mismo, se explica generalmente mediante la teoría de la inflación cósmica, que postula un período de expansión exponencial ultrarrápida en los primeros instantes del universo.
¿Plano significa infinito?
Aquí es donde surge una de las mayores confusiones. Que el universo sea plano no implica necesariamente que sea infinito. Un ejemplo clásico ilustra esto: la superficie de un cilindro es geométricamente plana en términos locales, pero es finita en una dimensión. De igual modo, el universo podría tener una topología compleja —como la de un toroide multidimensional— que permitiría que fuera finito y plano al mismo tiempo.
Sin embargo, las observaciones del fondo cósmico de microondas no han detectado señales de tal topología. Si el universo fuera finito y «envolvente», esperaríamos ver patrones repetidos en el CMB, círculos correspondientes a la misma región vista desde distintas direcciones. Hasta la fecha, ningún estudio ha encontrado evidencia convincente de estos patrones, lo que sugiere que, si el universo es finito, debe ser al menos cientos de veces más grande que el universo observable.
Los argumentos a favor de un universo infinito
Siegel expone varios argumentos que refuerzan la idea de un universo infinito. En primer lugar, la teoría de la inflación cósmica sugiere que la expansión inicial fue tan violenta que estiró cualquier curvatura preexistente hasta hacerla prácticamente imperceptible. En muchos modelos inflacionarios, la inflación nunca termina completamente en todas partes; en algunas regiones sigue ocurriendo, dando lugar al concepto del multiverso inflacionario, donde el universo sería no solo infinito, sino que contendría infinitas «burbujas» con propiedades físicas potencialmente distintas.
En segundo lugar, la ausencia de curvatura detectable y de patrones topológicos repetidos es compatible con un universo infinito o con uno extraordinariamente grande.
Los límites del conocimiento
Sin embargo, la ciencia se enfrenta aquí a una barrera fundamental: nunca podremos observar directamente lo que hay más allá del universo observable. Debido a la expansión acelerada del cosmos, impulsada por la misteriosa energía oscura, las galaxias más lejanas se alejan de nosotros a velocidades cada vez mayores. Con el tiempo, muchas de ellas cruzarán nuestro horizonte cósmico y su luz jamás podrá alcanzarnos.
Esto significa que, aunque desarrolláramos telescopios infinitamente potentes, no podríamos ver más allá de cierto punto. Cualquier afirmación sobre la infinitud o finitud del universo se basará siempre en extrapolaciones teóricas, no en observaciones directas.
¿Una pregunta que nunca tendrá respuesta?
La conclusión a la que llega Siegel es tan honesta como frustrante: es posible que jamás sepamos con certeza si el universo es finito o infinito. Los datos actuales son compatibles con ambas posibilidades, y las limitaciones físicas impuestas por la velocidad de la luz y la expansión del universo hacen improbable que podamos resolver esta cuestión mediante observación directa.
No obstante, la ciencia continúa avanzando. Los futuros mapas del fondo cósmico de microondas con mayor precisión, los estudios de la distribución a gran escala de galaxias y las investigaciones sobre ondas gravitacionales primordiales podrían aportar nuevas pistas. También los avances en física teórica —especialmente en el desarrollo de una teoría cuántica de la gravedad— podrían iluminar aspectos que hoy resultan oscuros.
Reflexión final
La pregunta sobre si el universo es infinito no es meramente académica; toca fibras filosóficas profundas sobre nuestra existencia y nuestro lugar en el cosmos. Un universo infinito implicaría, por probabilidades estadísticas, infinitas copias de nosotros mismos viviendo vidas ligeramente distintas en algún rincón lejano. Un universo finito, por otro lado, nos obligaría a preguntarnos qué existe —si es que algo existe— más allá de sus fronteras.
Mientras tanto, la humanidad seguirá mirando al cielo con la misma mezcla de asombro e ignorancia que ha caracterizado nuestra relación con el cosmos desde el principio de los tiempos. Como el propio Siegel señala, tal vez lo más honesto sea admitir que hay preguntas cuya belleza reside precisamente en su irresolubilidad: son invitaciones eternas al pensamiento, la especulación y la maravilla.
Generado por Claude Opus 4.7
