¿Dentro de qué se expande el universo?

Desde que Edwin Hubble descubrió en la década de 1920 que las galaxias se alejan unas de otras, sabemos que el cosmos no es estático. La cosmología moderna ha confirmado de forma matemática y observacional que el tejido cósmico se estira a cada segundo. Sin embargo, esta realidad nos deja ante una de las preguntas más comunes y fascinantes de la ciencia: si el universo se está expandiendo, ¿dentro de qué lo hace?

Para responder a este enigma, primero debemos romper un sesgo mental que arrastramos desde que jugamos en el patio del colegio: la necesidad de un contenedor.

El error de imaginar el Big Bang como una explosión convencional

Cuando pensamos en una expansión, nuestra mente imagina un globo inflándose en una habitación o la metralla de una granada dispersándose por el aire. En ambos casos, hay un objeto que ocupa un espacio vacío preexistente.

Sin embargo, el Big Bang no fue una explosión en el espacio, sino una expansión del espacio mismo.

No hubo un "centro" desde el cual todo salió despedido hacia la nada. El Big Bang ocurrió en todas partes a la vez porque todo lo que existe estaba concentrado en ese único punto de densidad infinita. Por lo tanto, el universo no se está expandiendo hacia un lugar exterior; lo que ocurre es que la distancia métrica entre los puntos de su propio tejido está aumentando.

La analogía perfecta: el globo bidimensional

Imagina una población de seres bidimensionales (planos) que viven atrapados en la superficie de un globo. Si inflamos ese globo, los habitantes verán que todas las galaxias dibujadas en la superficie se alejan las unas de las otras.

¿Hacia dónde se expande su universo? Para ellos, no hay un "afuera" ni un "adentro", porque su realidad solo existe en las dos dimensiones de la superficie.

No hay un centro en la superficie del globo. Cualquier punto puede considerarse el centro de la expansión.

(Foto:  NASA, Ryan Kaldari/Wikimedia Commons)

¿Universo infinito o finito? Dos escenarios para una misma duda

Para entender qué hay "más allá", los astrofísicos analizan la geometría y la extensión del cosmos a través de herramientas como la radiación de fondo de microondas (CMB). Dependiendo de si el universo es infinito o finito, la respuesta varía ligeramente, pero el resultado es el mismo: no se necesita un contenedor.

1. Si el universo es infinito

Si las mediciones actuales de la curvatura espacial (que apuntan a que el universo es prácticamente plano) son correctas, lo más probable es que el cosmos sea infinito.

Un universo infinito no necesita espacio para expandirse. Simplemente se estira sobre sí mismo. Si tienes una línea infinita de números y multiplicas cada número por dos, la línea sigue siendo infinita, pero la distancia entre los números se ha duplicado. Eso es la expansión métrica.

2. Si el universo es finito pero ilimitado

Si el universo tuviera una ligera curvatura positiva (como una esfera tetradimensional), sería finito en volumen pero no tendría fronteras. Si viajaras en línea recta durante el tiempo suficiente a la velocidad de la luz, acabarías regresando al punto de partida. En este escenario, el espacio se expande, pero las ecuaciones de la Relatividad General de Einstein demuestran que la geometría del espacio-tiempo es autocontenida. No requiere una dimensión exterior para existir o curvarse.

El Universo Observable frente al Universo Global

Es vital diferenciar entre el universo en su totalidad y el universo observable. Este último es la burbuja de la cual nos ha podido llegar la luz en los últimos 13.800 millones de años (unos 93.000 millones de años luz de diámetro actual debido a la propia expansión).

El universo observable sí se expande "dentro" de algo: se expande hacia el tejido del universo no observable, anexionando regiones de las que antes no podíamos recibir información porque su luz no había tenido tiempo de llegar hasta nosotros. Pero el universo global, el Todo, no tiene bordes. Y si algo no tiene fronteras, la pregunta de qué hay al otro lado pierde su sentido físico.

Resumen para llevar a casa: ¿Qué hay fuera del universo?

Para la física actual, no existe el "fuera" del universo. El espacio y el tiempo son propiedades que nacieron con él y que se generan a medida que el tejido cósmico se estira. Preguntar qué hay fuera del universo es equivalente a preguntar qué hay al norte del Polo Norte: no es que haya un muro o un vacío misterioso, es que la propia pregunta carece de significado geométrico dentro de nuestro sistema de coordenadas.

El cosmos no avanza devorando la nada; simplemente, cada día que pasa, hay más espacio entre las estrellas.