Nuestro universo nació en el Big Bang hace 13.800 millones de años. Sin el Big Bang, el universo actual no existiría, y ni tú ni yo existiríamos. Nuestro universo tiene un diámetro de 93 mil millones de años luz y su patrón de movimiento se expande constantemente, por lo que la forma del universo cambia constantemente. Entonces, ¿cómo es realmente el universo?
Sabemos que a través del efecto de desplazamiento Doppler de hoy, sabemos que las galaxias se están alejando de nosotros y que la expansión del universo se está acelerando. Entonces, si retrocedemos en el tiempo, descubriremos que el universo comienza a hacerse más pequeño. Al final, cuando el tiempo vuelve al principio, el enorme universo desaparece y es reemplazado por un universo diminuto. ¡Esta es la ontología del universo, la singularidad del espacio y el tiempo!
Después de que Einstein aplicara los principios cosmológicos a la investigación cosmológica, su teoría de la relatividad jugó un papel cada vez más obvio e importante en la exploración del universo. Según la investigación cosmológica de Einstein, la forma del universo es estrictamente limitada y cada punto del universo tiene el mismo estatus. Por lo tanto, sólo hay tres formas posibles del universo: una es una esfera tridimensional cerrada, una es un espacio tridimensional plano y la otra es una superficie de silla de montar tridimensional.
Los tres principales modelos del universo se basan en la curvatura: curvatura cero, curvatura positiva y curvatura negativa.
Curvatura cero significa que el universo es plano o euclidiano. Piense en el espacio como una estructura bidimensional y el universo euclidiano parece una superficie plana. En un universo plano, hay suficiente materia para que el universo se expanda infinitamente sin colapsar, pero la tasa de expansión disminuye con el tiempo.
Si el universo tiene una curvatura positiva, es un universo cerrado. Un modelo bidimensional del universo de este tipo parecería una esfera, sin geodésicas paralelas posibles. En un universo cerrado hay suficiente materia para revertir la expansión. Con el tiempo, un universo así colapsaría sobre sí mismo. Un universo cerrado es un universo finito que sólo se expande hasta un cierto tamaño antes de colapsar.
La curvatura negativa es algo difícil de imaginar y se describe más comúnmente como una superficie de silla de montar. En un modelo de curvatura negativa, dos líneas rectas paralelas a un plano se alejarán entre sí. Los cosmólogos llaman universo abierto a los modelos del universo con curvatura negativa. En estos universos, no hay suficiente materia para revertir o frenar la expansión, por lo que el universo seguirá expandiéndose indefinidamente.