Euclides no se lo vio venir

Transcurría el año 300 antes de Cristo. Por las calles de la siempre concurrida Alejandría, paseaba un grupo de matemáticos con cara de abrumados. Quizás fuera el calor que en el mes de agosto siempre apretaba en aquella ciudad, o quizás la humedad, aunque en realidad cuando se mesaban sus cabellos con cara de incredulidad parecía mas bien que eran las palabras de aquel hombre de barba larga, que parecía ser su líder, lo que los había dejado un poco trastocados. “Euclides el griego” le llamaban, aunque pocas referencias existían de su pasado. Se había mudado recientemente a Alejandría para abrir una nueva escuela donde impartía sus clases de matemáticas y en poco tiempo su fama se había difundido por todo el mundo helénico. En su libro ‘Elementos’ describía lo que denominaba ‘geometría plana’ y desarrollaba las técnicas para resolver las normas de la proporción y del cálculo de áreas. No intuían aquellos aturdidos estudiantes, ni siquiera su sabio líder, que dos mil años más tarde unos europeos, de aquellos que catalogaban como bárbaros, iban a mandar al espacio un telescopio para medir la geometría del Universo, y menos aún que dicho telescopio se llamaría Euclid.

A pesar de que lo contado anteriormente es pura ficción (se sabe bien poco sobre la vida del genio Euclides y ni siquiera hay documentos que atestigüen que ejerció de profesor en Alejandría), en general se considera a Euclides como el padre de la Geometría. Esta es una rama de las Matemáticas que estudia las propiedades de las figuras en el plano o el espacio, incluyendo: puntos, rectas, planos, paralelas, perpendiculares, curvas, superficies, polígonos, poliedros, etc. En resumen, todas esas maravillosas matemáticas que estudiamos en el colegio. En Astrofísica, y en particular en Cosmología, la teoría del Big Bang (la cual nos explica el origen del Universo) establece distintos modelos posibles de universos en expansión. Estos modelos difieren entre sí en lo que los cosmólogos llaman geometría del Universo. 

Existen básicamente tres geometrías posibles: con curvatura positiva, con curvatura negativa o con curvatura plana. La geometría del Universo está definida por la fuerza que contribuya más a la deformación del espacio-tiempo, es decir, depende de si las fuerzas de atracción (gravedad producida por la materia ordinaria, pero principalmente por la materia oscura) dominan o no sobre las fuerzas de repulsión (principalmente la energía oscura). Según cuál sea el balance entre estas dos fuerzas, nos podemos encontrar en uno de estos tres escenarios: 1) que el Universo contenga masa de sobra para frenar la aceleración. Esto significa que, en el futuro, el Universo terminaría por volver a concentrarse en una singularidad como la que dio lugar al Big Bang. En este caso se habla de un universo cerrado o universo con curvatura positiva. 2) Que el Universo no tenga suficiente masa como para frenar su expansión. En este caso, el Universo seguiría expandiéndose para siempre y las galaxias se irían alejando entre sí a velocidades cada vez mayores. En esta situación hablaríamos de un universo abierto o con una curvatura negativa. 3) Que el Universo tenga la masa justa como para frenar la expansión, pero no para revertir el proceso. En este caso, la expansión del Universo iría reduciendo su ritmo hasta que se detuviera por completo. La curvatura provocada por este balance de fuerzas la llamamos de universo plano.

Sin embargo, como bien saben los ávidos lectores de esta Gaveta de Astrofísica, poco o nada sabemos los astrofísicos sobre qué son y de qué están compuestas estas materia y energía oscuras. Este es el principal objetivo del telescopio Euclid, que será lanzado al espacio en julio de este 2023. Euclid es una misión de la agencia espacial europea que pondrá en órbita un telescopio espacial de 1,2 metros de diámetro para medir la distribución de la luz de más de mil millones de galaxias y los desplazamientos al rojo de decenas de millones de galaxias. Con esta información, los astrofísicos podrán medir la expansión del Universo durante los últimos diez mil millones de años de historia cósmica con una precisión sin precedentes. Esto nos permitirá mapear la geometría del Universo a niveles que ni el mismísimo genio Euclides podría llegar a imaginar, para así comprender mejor qué son las misteriosas materia y energía oscura, los componentes principales del Universo.

Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez