Universo sin borde: por qué un mundo abierto no puede ser eterno exprés

Original: "Affine ANEC selects the closed FRW branch for geodesically complete cosmology"
arXiv:2605.18965 · 2026-05-18 · CC BY 4.0 · 2 min
Resulta que un universo plano o abierto o nace de un punto, o viola las leyes de la energía; no puede existir eternamente sin un comienzo.

Una bola pesada yace sobre una cama elástica, y la tela se hunde bajo ella. Cualquier pelota que ruede cerca inevitablemente rueda hacia el centro. Así funciona aproximadamente la gravedad a escala de todo el universo. Pero, ¿y si la tela estuviera curvada hacia arriba, como una cúpula? Entonces la pelota tendería a rodar hacia afuera. Esta simple diferencia entre concavidad y convexidad resultó ser la clave para la cuestión de si el universo puede existir eternamente sin tener un momento de nacimiento.

Los autores del nuevo trabajo analizaron las ecuaciones de la expansión del universo y comprobaron qué ocurre con la energía de la luz que atraviesa el cosmos de un extremo a otro. En un mundo plano o abierto, semejante a una llanura infinita o a una silla de montar, la energía total de un rayo así siempre se vuelve negativa. Es como si la cama elástica atrajera todo hacia sí eternamente. Para compensar este efecto, habría que añadir materia con energía negativa, que no existe en la naturaleza. Por eso, un universo plano eterno es imposible: o colapsa, o nace de un punto superdenso.

En un universo cerrado, similar a la superficie de una pelota, la curvatura actúa en sentido contrario: como una cúpula que dispersa los rayos de luz. Esto permite arreglárselas con materia completamente ordinaria y obtener un mundo sin principio ni fin.

Los investigadores construyeron ejemplos concretos de tales mundos cerrados eternos, llenos de un campo escalar ordinario (esta es la forma más simple de materia, que llena el espacio de manera uniforme). Resultó que la curvatura positiva actúa como un resorte, impidiendo que el universo se contraiga hasta un punto o se disperse en el vacío. Además, si uno intentara describir por error un universo así como plano, podría pensar que contiene una misteriosa energía oscura con propiedades extrañas. Pero este efecto es diminuto: solo alrededor del uno por ciento con las restricciones actuales sobre la curvatura.

Curiosamente, incluso los modelos cíclicos, donde el universo pulsa, no salvan la situación para el espacio plano. La energía negativa se acumula de ciclo en ciclo, haciendo que la suma sea infinitamente grande.

Así, la geometría dicta el destino. Si nuestro mundo es realmente plano o abierto, tuvo un comienzo. Si es cerrado, entonces pudo prescindir de principio y fin. Y entonces continúa su danza eterna, sostenido por su propia curvatura, como esa pelota sobre la tela elástica.

Si nuestro universo fuera cerrado y del tamaño de un balón de fútbol, un rayo de luz emitido en una dirección regresaría a ti por detrás, tras haber recorrido todo el cosmos.

En la novela «Los mundos del Imperio» de Keith Laumer, los héroes viajan entre universos paralelos, algunos de los cuales están cerrados en un anillo: allí se puede ir hacia adelante y llegar al pasado.

Científicos
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
Conceptos
espacio plano curvatura espacial espacio anti-de Sitter teorema de Witten de la energía positiva condición de energía nula gravedad fq correspondencia AdS/CFT ecuación geodésica