La búsqueda del CENTRO del UNIVERSO ¿REALMENTE EXISTE? 

Es difícil imaginar que el universo tiene un “centro”, pero también es difícil imaginar que no lo tiene. 

Rob Coyne: Hace aproximadamente un siglo, los científicos luchaban por reconciliar lo que parecía una contradicción en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. 
 
Publicada en 1915 y ya ampliamente aceptada a nivel mundial por físicos y matemáticos, la teoría asumía que el universo era estático: inmutable, inmóvil e inmutable. En resumen, Einstein creía que el tamaño y la forma del universo actual eran, más o menos, los mismos que siempre habían tenido. 
 
Pero cuando los astrónomos observaban el cielo nocturno de galaxias lejanas con potentes telescopios, veían indicios de que el universo era todo lo contrario. Estas nuevas observaciones sugerían lo contrario: que, en cambio, se estaba expandiendo. 
 
Los científicos pronto se dieron cuenta de que la teoría de Einstein no decía en realidad que el universo tuviera que ser estático; la teoría también podía sustentar un universo en expansión. De hecho, utilizando las mismas herramientas matemáticas proporcionadas por la teoría de Einstein, los científicos crearon nuevos modelos que demostraban que el universo era, de hecho, dinámico y en evolución. 
 
He pasado décadas intentando comprender la relatividad general, incluso en mi trabajo actual como profesor de física impartiendo cursos sobre el tema. 
 
Sé que comprender la idea de un universo en constante expansión puede resultar abrumador, y parte del desafío reside en anular la intuición natural sobre cómo funcionan las cosas. Por ejemplo, es difícil imaginar que algo tan grande como el universo no tenga centro, pero la física dice que esa es la realidad. 
 
El espacio entre galaxias 
 
Primero, definamos qué significa “expansión”. En la Tierra, “expandirse” significa que algo se está haciendo más grande. Y en lo que respecta al universo, es cierto, en cierto modo. Expansión también podría significar “todo se está alejando de nosotros”, lo cual también es cierto en lo que respecta al universo. 
 
Si se apunta con un telescopio a galaxias distantes, todas parecen alejarse de nosotros. 
 
Es más, cuanto más lejos están, más rápido parecen moverse. Esas galaxias también parecen alejarse entre sí. Así que es más preciso decir que todo en el universo se está alejando de todo lo demás, a la vez. 
 
Esta idea es sutil pero crucial. Es fácil pensar en la creación del universo como si fuera una explosión de fuegos artificiales: comienza con un Big Bang, y luego todas las galaxias del universo se dispersan en todas direcciones desde un punto central. 
 
Pero esa analogía no es correcta. No solo implica erróneamente que la expansión del universo comenzó desde un único punto, lo cual no fue así, sino que también sugiere que las galaxias son los objetos que se mueven, lo cual no es del todo exacto. 
 
No son tanto las galaxias las que se alejan, sino el espacio entre ellas, la estructura misma del universo, que se expande constantemente con el paso del tiempo. En otras palabras, no son las galaxias en sí las que se mueven por el universo; es más bien que el propio universo las aleja a medida que se expande. 
 
Una analogía común es imaginar que se pegan puntos en la superficie de un globo. Al soplar aire en el globo, este se expande. Como los puntos están pegados en la superficie del globo, se separan. Aunque parezcan moverse, en realidad permanecen exactamente donde se colocan, y la distancia entre ellos aumenta simplemente por la expansión del globo. 
 
Ahora piense en los puntos como galaxias y en el globo como la estructura misma del universo, y empezará a comprender la idea. 
 
Desafortunadamente, aunque esta analogía es un buen comienzo, tampoco refleja los detalles con precisión. 

La cuarta dimensión 
 
Es importante para cualquier analogía comprender sus limitaciones. Algunos defectos son obvios: un globo es lo suficientemente pequeño como para caber en tu mano, no así el universo. Otro defecto es más sutil. El globo tiene dos partes: su superficie de látex y su interior lleno de aire. 
 
Estas dos partes del globo se describen de forma diferente en el lenguaje de las matemáticas. La superficie del globo es bidimensional. Si caminaras sobre él, podrías moverte hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda o hacia la derecha, pero no podrías moverte hacia arriba o hacia abajo sin dejar la superficie. 
 
Ahora bien, podría parecer que aquí estamos nombrando cuatro direcciones (adelante, atrás, izquierda y derecha), pero esos son solo movimientos a lo largo de dos trayectorias básicas: de lado a lado y de adelante hacia atrás. Eso es lo que hace que la superficie sea bidimensional: largo y ancho. 
 
El interior del globo, por otro lado, es tridimensional, por lo que podrías moverte libremente en cualquier dirección, incluso hacia arriba o hacia abajo: largo, ancho y altura. 
 
Aquí es donde radica la confusión. Lo que consideramos el “centro” del globo es un punto en algún lugar de su interior, en el espacio lleno de aire bajo la superficie. 
 
Pero en esta analogía, el universo se asemeja más a la superficie de látex del globo. El interior lleno de aire del globo no tiene equivalente en nuestro universo, así que no podemos usar esa parte de la analogía; solo importa la superficie. 
 
Así que preguntar “¿Dónde está el centro del universo?” es como preguntar “¿Dónde está el centro de la superficie del globo?”. Simplemente no lo hay. Podrías viajar por la superficie del globo en cualquier dirección, durante el tiempo que quisieras, y nunca llegarías a un lugar que pudieras llamar su centro porque nunca abandonarías la superficie. 
 
De la misma manera, podrías viajar en cualquier dirección en el universo y nunca encontrarías su centro porque, al igual que la superficie del globo, simplemente no lo tiene. 
 
Parte de la razón por la que esto puede ser tan difícil de comprender se debe a la forma en que se describe el universo en el lenguaje de las matemáticas. La superficie del globo tiene dos dimensiones y su interior tres, pero el universo existe en cuatro dimensiones. Porque no se trata solo de cómo se mueven las cosas en el espacio, sino también de cómo se mueven en el tiempo. 
 
Nuestros cerebros están programados para pensar en el espacio y el tiempo por separado. Pero en el universo, están entrelazados en una sola estructura, llamada “espacio-tiempo”. Esa unificación cambia el funcionamiento del universo en relación con lo que nuestra intuición espera. 
 
Y esta explicación ni siquiera comienza a responder a la pregunta de cómo algo puede expandirse indefinidamente; los científicos aún intentan descifrar qué impulsa esta expansión. 
 
Así que, al preguntarnos por el centro del universo, nos enfrentamos a los límites de nuestra intuición. La respuesta que encontramos (todo, expandiéndose por todas partes, a la vez) es un atisbo de lo extraño y hermoso que es nuestro universo.