Despre raza Universului

Numim Univers tot ceea ce ne înconjoară din punct de vedere fizic. Acest Univers are o întindere spaţială şi este unic, prin definiţie. Ceea ce vom discuta aici se referă la dimensiunile acestui colos. O primă impresie, pe deplin justificată, este aceea că Universul este nelimitat în orice direcţie. Această impresie se datorează experienţei noastre care ne spune că oricât ne-am deplasa într-o anumită direcţie, nu vom găsi capătul. Dar nu numai experienţa ne spune acest lucru, ci şi logica, deoarece noţiunea de capăt al Universului nu are sens, nu o putem înţelege pe baza cunoştinţelor noastre anterioare. Tocmai de aceea, multă vreme s-a considerat că Universul este infinit, până când a venit teoria relativităţii generalizate care ne-a sugerat că acesta ar fi nelimitat dar finit. Dar nici un fapt experimental cunoscut până în prezent nu poate tranşa problema dimensiunilor Universului. Orice afirmaţie făcută în legătură cu dimensiunile Universului este o presupunere. De aceea, în acest domeniu, trebuie să jonglăm cu presupuneri.

Cea mai justificată şi generală presupunere ar fi aceea că Universul are raza R, unde R este un număr oarecare despre care nu ştim nimic altceva decât că este raza Universului; nu ştim despre el nici măcar dacă este un număr real sau imaginar, dacă este finit sau infinit. Odată acceptată această presupunere, nu avem decât să vedem care sunt consecinţele ei matematice. Ceea ce trebuie remarcat încă de la început este faptul că, datorită izotropiei Universului (acceptată şi ea ca un postulat), în orice direcţie am face măsurătorile, trebuie să obţinem aceeaşi rază R. Cu alte cuvinte, Universul este o sferă de rază R. O altă observaţie extrem de importantă este legată de echivalenţa observatorilor. Dacă un observator constată că Universul este o sferă de rază R, atunci orice observator, oriunde s-ar afla el, trebuie să constate acelaşi lucru, altfel ar fi încălcat postulatul omogenităţii Universului. Dar dacă este aşa, înseamnă că relaţiile matematice care fac legătura între coordonatele unui punct măsurate de doi observatori aflaţi în locuri diferite trebuie să exprime invarianţa unei sfere de rază R. Matematica a rezolvat deja această problemă.

Dacă observatorul O constată că punctul P are coordonata x, iar observatorul O', aflat la distanţa d (pe aceeaşi dreaptă cu P, pentru simplitate), constată că punctul P se află la distanţa x', atunci avem relaţiile

, .

Aceste relaţii sunt valabile pentru orice valoare a lui R, deci dacă am presupune că raza Universului este infinită am obţine

, ,

ceea ce ne îndreptăţeşte să considerăm că, mai general, raza Universului este R. În plus, apariţia unei noi constante în fizică, având dimensiunile unei lungimi, nu poate fi decât benefică.

Detalierea acestor consideraţii este extrem de interesantă, având consecinţe profunde în fundamentele fizicii, dar, din păcate, necesită un aparat matematic mai evoluat ce i-ar plictisi pe acei cititori care, din vina mea, nu au putut înţelege importanţa problemei abordate în acest material.