Η έννοια ενός άπειρου Σύμπαντος προκαλεί έντονα συναισθήματα θαυμασμού και ανασφάλειας. Παρά την εντυπωσιακή πρόοδο που έχει σημειωθεί στον τομέα της αστροφυσικής, η ουσιαστική απάντηση στο ερώτημα αυτό παραμένει ενοχλητικά απλή: απλώς δεν γνωρίζουμε. Δεν διαθέτουμε τρόπους για να επιβεβαιώσουμε αν η κοσμική απεραντοσύνη εκτείνεται απεριόριστα ή αν το Σύμπαν έχει μια περίπλοκη και καμπυλωμένη γεωμετρία που παραπλανεί τις αντιλήψεις μας. Ό,τι μπορούμε να γνωρίζουμε με σχετική βεβαιότητα αφορά το παρατηρήσιμο Σύμπαν — ένα μικρό κομμάτι μέσα σε ένα ενδεχομένως άπειρο όλο.
Οι γνώσεις μας περιορίζονται από παράγοντες όπως η ταχύτητα του φωτός, η ηλικία του Σύμπαντος—περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια—και η δομή του ίδιου του χώρου. Αυτός ο περιορισμός δεν αποθαρρύνει τη φαντασία των θεωρητικών φυσικών, αλλά θέτει ένα ρεαλιστικό πλαίσιο: ίσως το ερώτημα “είναι το Σύμπαν άπειρο ή πεπερασμένο;” να παραμείνει αναπάντητο. Παρ’ όλα αυτά, οι γνώσεις μας προσφέρουν πολύτιμες ενδείξεις για το πώς μπορούμε να προσεγγίσουμε αυτό το κοσμικό αίνιγμα.
Οι παρατηρήσεις υποδεικνύουν ότι το κομμάτι του Σύμπαντος που μπορούμε να δούμε είναι περιορισμένο. Το φως δεν ταξιδεύει ατελείωτα, και οι νομικοί της κοσμολογίας έχουν διαπιστώσει ότι το Σύμπαν διαστέλλεται. Από την εποχή του Big Bang, ο χώρος όχι μόνο μεγαλώνει, αλλά το κάνει με επιταχυνόμενο ρυθμό. Οι γαλαξίες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλον και όσο πιο μακριά βρίσκονται, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνονται, όχι εξαιτίας της κίνησής τους εντός του χώρου αλλά λόγω της επέκτασης του ίδιου του χώρου.
Ωστόσο, αυτό δεν αποκαλύπτει τίποτα σχετικά με το συνολικό σχήμα του Σύμπαντος. Οι μετρήσεις της κοσμικής καμπυλότητας δείχνουν ότι ο χώρος είναι επίπεδος σε μεγάλη κλίμακα. Αλλά το “επίπεδο” στην κοσμολογία δεν σημαίνει μια απλή δισδιάστατη διάσταση. Σημαίνει ότι δύο παράλληλες ακτίνες laser που ταξιδεύουν σε κοσμικές αποστάσεις δεν θα συγκλίνουν ούτε θα αποκλίνουν. Αυτή η γεωμετρία επιτρέπει διπλές ερμηνείες: ένα άπειρο Σύμπαν ως απέραντο επίπεδο ή ένα πεπερασμένο Σύμπαν με τοπολογία τύπου torus, όπου ο χώρος “τυλίγεται” χωρίς να έχει πραγματικό όριο. Σε κάθε περίπτωση, ο παρατηρητής μέσα στο Σύμπαν δεν θα παρατηρούσε καμία απόκλιση στην τοπική γεωμετρία.
Αυτή η αμφισημία μας φέρνει σε ένα ακόμη μεγαλύτερο εμπόδιο: ίσως δεν έχουμε ποτέ τη δυνατότητα να διαπιστώσουμε ποιο από τα δύο μοντέλα είναι σωστό. Οι περιορισμοί της παρατήρησης είναι θεμελιώδεις. Δεν μπορούμε να στείλουμε ένα διαστημόπλοιο μέχρι την ακραία άκρη του Σύμπαντος (αν υπάρχει). Δεν μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα νέο Σύμπαν στο εργαστήριο για να συγκρίνουμε. Και καθώς η διαστολή επιταχύνεται λόγω της Σκοτεινής Ενέργειας, περιοχές του Σύμπαντος απομακρύνονται τόσο γρήγορα ώστε μπορεί ποτέ να μη μπορέσουμε να τις δούμε.
Αναφορικά με τον τομέα της θεωρητικής φυσικής, οι επιστήμονες προσθέτουν ακόμη περισσότερες επιλογές αντί να λύνουν το αίνιγμα. Κάποιοι από αυτούς κλίνουν προς την ιδέα ενός άπειρου Σύμπαντος, καθώς δεν υπάρχουν πειστικά μαθηματικά όρια που να το αποτρέπει, ή λόγω ορισμένων μοντέλων του αρχέγονου Σύμπαντος. Άλλοι θεωρούν πιθανά ένα πεπερασμένο σύνολο, ίσως με σύνθετη “πολυεπίπεδη” τοπολογία. Παράλληλα, υπάρχει η έννοια του multiverse: μια κοσμική “θάλασσα” από Σύμπαντα, όπου το δικό μας αποτελεί μόνο ένα από αναρίθμητα άλλα. Σε αυτό το σύνολο, το ερώτημα περί του μεγέθους του δικού μας Σύμπαντος αποκτά διαφορετική διάσταση.
Το πιο ελκυστικό και ταυτόχρονα απογοητευτικό συμπέρασμα είναι ότι η απόλυτη απάντηση μπορεί να παραμείνει για πάντα έξω από την ανθρώπινη γνώση. Ακόμη και αν το Σύμπαν είναι πεπερασμένο, μπορεί να είναι τόσο τεράστιο που να μοιάζει άπειρο από κάθε οπτική γωνία. Αν όντως είναι άπειρο, δεν υπάρχει τρόπος να παρατηρήσουμε οτιδήποτε που να το αποδεικνύει.
Ωστόσο, αυτό δεν υποβαθμίζει τη σημασία της αναζήτησης. Αντιθέτως, προσδίδει αξία σε κάθε νέα παρατήρηση, σε κάθε τηλεσκόπιο που ερευνά τις βάσεις του παρελθόντος, και σε κάθε μαθηματικό μοντέλο που προσπαθεί να ενοποιήσει τα κομμάτια αυτού του κοσμικού παζλ.
