Há indícios de que o Universo pode ser plano, embora a Terra não seja

Entre muitos mistérios, há um que é enganosamente simples, no entanto, instiga a nossa curiosidade: afinal, qual é o formato do Universo?

Para chegar à resposta correta, precisamos resolver os mistérios da matéria escura e da energia escura e alguns outros problemas bastante cruciais, mas ainda não temos as ferramentas para fazer isso.

Então, por enquanto, temos o melhor palpite: o Universo, até onde sabemos, é tridimensionalmente plano. Agora, isso não significa que vivemos em Flatlandia ou que de alguma forma a Terra é plana (na verdade, não é).

Questão de geometria

É sobre a geometria do Universo, e o Universo plano tem uma geometria muito simples, algo que você deve ter encontrado nas aulas de Matemática na escola: duas linhas paralelas nunca se encontrarão, e a soma dos ângulos internos de um triângulo é sempre 180 graus.

A geometria do Universo é estimada com base nas propriedades dos vários componentes: radiação eletromagnética, matéria regular, matéria escura e energia escura. 

Se a soma de todas as densidades corresponder a um número preciso, chamado de “densidade crítica”, o Universo é plano. Um valor menor ou maior produz geometrias muito diferentes, como você pode ver a seguir.

Se a densidade do Universo for menor do que a densidade crítica, então a forma dele é semelhante a uma sela ou uma pringle (se o Universo for bidimensional). Nesse Universo, duas linhas paralelas não só nunca se encontram, como também se distanciam cada vez mais. Isso é conhecido como um “Universo aberto”.

Do outro lado da densidade crítica está o “Universo fechado”. O Universo, nesse caso, possui uma geometria que tem um equivalente 2D à superfície de uma esfera.

Isso não significa que o Universo seja uma grande bola, são apenas maneiras de entendermos a complexidade da geometria 4D usando algo com o qual estamos familiarizados.

Em um Universo fechado, as linhas paralelas se encontram duas vezes. Isso pode parecer completamente errado, mas é fácil imaginá-lo.

Várias perguntas sem respostas

As observações dos componentes do Universo nos dizem que ele está realmente muito próximo da densidade crítica,  muito próximo de ser plano, com a incerteza estando no território fechado dos cosmos. Embora a geometria seja simples, há muitos problemas físicos para resolver isso.

Em primeiro lugar, ainda não se sabe exatamente o que são matéria escura e energia escura, o que pode afetar a geometria do Universo. Mesmo se ignorarmos isso, há mais questões para resolvermos.

Para o universo ter uma densidade muito próxima da densidade crítica hoje, ele precisaria ter exatamente a densidade crítica durante o Big Bang. No entanto, não há razão para que isso aconteça.

Existem cenários que resolvem esse e outros problemas, como a inflação cósmica, mas ainda não há confirmações experimentalmente. O tamanho do Universo, se é infinito ou não, depende de sua forma (entre outros fatores). Mas isso, como dizem, é outra história.