Cosa c’è ai confini dell’universo?

È una delle domande che l’umanità si pone praticamente dall’inizio dei tempi: cosa c’è ai confini dell’universo? C’è un qualche muro che ne delimita i confini? La risposta è che è più complicato di così. Se viaggiassi nello spazio a bordo di un’astronave più veloce della luce, dove arriveresti? È tutto molto difficile da immaginare. D’altra parte, un universo infinito è altrettanto difficile da accettare per gli scienziati. Dopotutto, deve esserci qualcosa in cui lo spazio si espande, no?Diciamo subito che il nostro universo ha un confine apparente, chiamato orizzonte cosmologico. La luce emessa subito dopo il Big Bang viaggia nello spazio da 13,8 miliardi di anni. E fin qui ci siamo. Ciò significa che possiamo vedere l’Universo solo fino a una distanza attuale corrispondente a un tempo di viaggio della luce di 13,8 miliardi di anni.

L’espansione dello spazio

Grazie all’espansione dello spazio, questa cosiddetta distanza di co-movimento è di circa 45 miliardi di anni luce, e qualsiasi cosa oltre questo limite non è osservabile per noi perché non è trascorso abbastanza tempo dalla nascita dell’universo perché la luce proveniente da queste remote regioni raggiunga i nostri telescopi.

Come un marinaio sulla nave

Proprio come l’orizzonte visto dai marinai sull’oceano, questo orizzonte cosmologico non è un confine fisico reale. E come l’oceano si estende oltre l’orizzonte del marinaio, così anche lo spazio si estende oltre il nostro universo osservabile. Non c’è motivo per cui non possano esserci galassie a distanze così grandi. Sono semplicemente invisibili per noi, non importa quanto potenti siano i nostri telescopi. Ma sapere che si estende oltre i 45 miliardi di anni luce non ci dice ancora se sia finito o infinito.

L’universo non ha confini

Una cosa è certa: l’universo non ha margini. Non esiste alcun confine fisico: nessun muro, nessuna recinzione attorno al cosmo. Questo però non significa necessariamente che il cosmo sia infinitamente grande. In linea di principio, potremmo vivere in un universo finito, a condizione che lo spazio vuoto tridimensionale sia geometricamente curvo in un modo particolare, una possibilità concreta secondo la teoria della relatività generale di Albert Einstein.

La forma dell’universo

Se l’universo avesse la cosiddetta curvatura positiva, sarebbe come la superficie di un pallone, ma invece di una superficie 2D, sarebbe uno spazio 3D. Se vivessi in questa versione sferica del cosmo, non avresti bisogno di una quantità infinita di vernice per coprirlo tutto. Tuttavia, non avresti lo stesso confini o bordi sulla superficie stessa. Al contrario, un universo curvo negativamente assomiglierebbe a una patatina (o a una sella), curvato verso l’alto lungo un asse e verso il basso lungo l’altro, mentre un universo piatto assomiglierebbe a un fazzoletto. Entrambe queste versioni si estenderebbero all’infinito.

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