¿El espacio es euclidiano? Más específicamente, si dibujas un triángulo con lados perfectamente rectos, ¿la suma de todos los ángulos será de 180 grados?

Localmente el espacio está curvado por cualquier concentración de masa. Por ejemplo, fuera de cualquier distribución esférica simétrica de la materia con masa [matemática] M [/ matemática], se aplica la métrica de Schwarzchild:

Entonces, esta métrica muestra que hay una curvatura espacial porque el factor frente a [math] dr ^ 2 [/ math] no es 1, que es lo que sería para un espacio tridimensional euclidiano plano (aquí, [math] r_s = 2GM / c ^ 2 [/ math] es el radio de Schwarzchild). El primer término es la curvatura en la dirección del tiempo y para mirar solo la curvatura espacial se puede ignorar.

Si ignoramos las pequeñas curvaturas cerca de los cuerpos masivos, ¿qué pasa con la curvatura general de nuestro espacio tridimensional hasta los límites del universo observable? Hay un parámetro que se mide mediante el modelo estándar de cosmología (el modelo [math] \ Lambda CDM [/ math]) que nos informa sobre la curvatura del espacio tridimensional. Ese parámetro es [math] \ Omega_ {tot} [/ math] y el valor medido más conocido es:

donde un valor de 1.0 exactamente implicaría un espacio euclidiano plano, un valor menor que 1.0 sería un espacio hiperbólico curvado negativamente y un valor mayor que 1.0 sería un espacio tridimensional finito positivamente curvado. Entonces, la mejor estimación es que nuestro espacio es plano y euclidiano dentro de nuestras capacidades de medición.

Por cierto, parte de lo que entra en esta medición es medir efectivamente el ángulo de un triángulo. El triángulo es un triángulo isoceles que tiene un vértice en la tierra; tiene dos bordes igualmente largos que van desde la Tierra a la radiación CMB a aproximadamente 13.8 mil millones de años luz de distancia y el lado corto final es el tamaño típico de los golpes en la radiación CMB. Como tenemos una estimación de estos tres lados del triángulo, podemos ver si el ángulo es el que se esperaría para un espacio plano, y dentro de nuestras capacidades para medir, ¡el universo parece ser plano en estas escalas más grandes! Para obtener más información sobre el CMB, consulte: La respuesta de Frank Heile a Si miramos una estrella a millones de años luz de distancia, lo que hemos hecho, la luz tarda millones de años en llegar a nosotros, por lo que estamos mirando millones de años hacia atrás en el tiempo . Usando este razonamiento, ¿qué es lo más lejos que podríamos mirar hacia atrás en el tiempo?

No. Si dibujas un triángulo en presencia de gravedad, encontrarás que los ángulos no suman 180 grados. A menos que esté cerca de un agujero negro, estará muy, muy cerca, pero hay una pequeña diferencia.

Ahora, para el universo en su conjunto, parece que a grandes distancias, el espacio resulta estar cerca de Euclidiana. Este es un hecho interesante que creemos que se debe a la inflación. El universo se expandió extremadamente rápido en un punto, y cuando explotas un globo realmente muy grande, hace que las cosas sean más planas.

El espacio en su conjunto es “plano”, y esa fue una de las razones para creer en la inflación. No hay razón para que haya nacido plano, pero se supone que se suavizó mucho cuando se expandió enormemente. Posiblemente no euclidiano a gran escala.

Localmente, dentro del sistema solar, la gravedad es la deformación del espacio-tiempo. Generalmente insignificante, pero eso fue lo que Eddington y otros midieron para probar la Relatividad General. Las estrellas vistas cerca del sol durante un eclipse total fueron desplazadas de donde deberían haber estado.