¿El universo es plano y por qué no podemos ver o acceder al espacio "detrás" de nuestro plano del universo?

Soy un profano, pero vi algunos videos interesantes sobre big bang en youtube [michio kaku, pregonando este tipo de cosas, no algunos chiflados :)]

Describí todo en mi foto:

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Entonces, ¿hay alguna posibilidad de ver ese lado interior, por ejemplo, creando un agujero de gusano o entrando en una nueva dimensión? ¿O me sale algo mal, en el camino, y mi modelo está totalmente equivocado?

Y otra pregunta. Escuché que incluso si volaras una nave a través del universo, eventualmente terminarías en el lugar donde empezaste, porque vivimos en un espacio 3D que se define en una superficie de gran esfera. Pero ¿por qué una gran esfera? Universe podría ser una gran cinta de Moebius, y se aplicará el mismo principio de terminar en el comienzo. ¿Es posible?

Gracias de antemano, y por favor no me critiquen por preguntas tontas. Solo tengo curiosidad, pero no tengo ningún título en física. Tampoco soy un hablante nativo de inglés.

Respuestas (2)

Cuando se habla de curvatura, es importante distinguir entre curvatura intrínseca y extrínseca. Luché por encontrar un buen resumen de la diferencia: la página 6 de este PDF lo analiza, o Google para artículos similares.

Una analogía muy común para la curvatura del espacio-tiempo es la lámina de goma , y ​​este es un ejemplo de curvatura extrínseca. Tomamos la lámina bidimensional y la deformamos en una tercera dimensión para crear la curvatura. Con la curvatura extrínseca, es completamente razonable preguntar si podríamos movernos en la tercera dimensión para ver "detrás de la hoja".

Sin embargo, la curvatura del espacio-tiempo descrita por la relatividad general es una curvatura intrínseca, no extrínseca, y no es causada por doblar el espacio tridimensional en alguna cuarta dimensión hipotética. Así que no puedes salir del espacio-tiempo para ver qué hay detrás.

Es difícil explicar la curvatura intrínseca, pero intentemos volviendo a la hoja de caucho. Suponga que mantiene la hoja plana, pero toma la hoja en un punto y tira de la hoja en alguna dirección:

Curvatura intrínseca

Se supone que la cuadrícula muestra cómo se ha estirado la hoja. La hoja sigue siendo 2-D, porque no la hemos estirado hacia arriba o hacia abajo, pero se ha deformado para que cambie el espacio entre las líneas de la cuadrícula. La idea clave (y la más difícil de entender intuitivamente) es que para los Flatlanders que viven en la hoja, las líneas de la cuadrícula aún se ven rectas. Un Flatlander que camina a lo largo de la línea de cuadrícula vertical central pensaría que camina en línea recta, pero en realidad se movería en una curva.

Este tipo de curvatura es lo que ocurre en la relatividad general. Es intrínseco no extrínseco . Entonces, para volver a tu pregunta, no puedes moverte detrás del universo porque no hay detrás para moverse. Solo existen las tres dimensiones espaciales y una temporal, es solo que son intrínsecamente curvas.

Por lo que sabemos en este momento, no puedes ver fuera del universo. Para que eso sea posible, necesitarías alguna forma de que la información salga y entre en el universo. No conozco nada en física que permita eso. Incluso en los agujeros negros, que yo sepa, la información y la energía se conservan una vez que entran.

A la segunda pregunta: si el universo está "cerrado", entonces sí, en teoría puedes viajar en una línea y volver a donde empezaste. Pero, si es plano (como un avión), entonces sería infinito y seguirías para siempre. Simplemente no sabemos con certeza cuál es la geometría del universo. Es muy probable que sea plano e infinito.

Entonces, ¿no podemos ver más allá de nuestras 3 dimensiones? Escuché que la teoría de cuerdas está estudiando dimensiones extra. Si pudiera funcionar a pequeña escala, ¿podríamos hacerlo también a gran escala?
@ user31751 Tenga en cuenta que la gran mayoría de nuestro conocimiento del cosmos que nos rodea proviene de interacciones electromagnéticas con nuestros instrumentos (incluidos nuestros ojos) y el modelo matemático que aplicamos a estos datos. En nuestro nivel actual de comprensión y modelado, no es posible intercambiar información con un "exterior" a nuestro universo de cuatro dimensiones (3 espacios, un tiempo), incluso si existiera. Las dimensiones de la cuerda existen en todas partes, pero están enrolladas y son diminutas, no pueden viajar por las dimensiones del cosmos, y ahí es donde estamos en este momento. El resto es especulación y ciencia ficción.
gracias ana La última pregunta es: ¿Mi imagen representa con precisión nuestro universo plano? ¿Parece que el universo es plano, porque estamos viendo solo una fracción del todo, y el resto, de hecho, podría ser curvo? Quiero saber si entendí bien las cosas.
No estoy al tanto de lo último, pero recuerdo que las mediciones del Fondo Cósmico de Microondas sugirieron que el universo está muy cerca de ser plano. La intuición me dice que si parece estar casi plano, probablemente lo sea. Si ese es el caso, entonces es infinito fuera de nuestro universo "observable". En cuanto a la teoría de cuerdas, creo que las dimensiones adicionales son pequeñas, a nivel subatómico. Lo que quieres es poder ver en una gran dimensión de macroescala... como la hormiga en la esfera que mira dentro/fuera de la esfera.
¿El universo es plano y por qué no podemos ver o acceder al espacio "detrás" de nuestro plano del universo?
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