Prin combinarea teoriei generale a relativitatii cu principiul cosmologic, putem ajunge la trei curburi posibile de spatiu-timp sau geometrii ale universului, si anume: inchis ca o sfera, deschis ca o sa, sau plat ca o foaie de hartie. Prima geometrie este echivalenta cu un univers finit, in timp ce urmatoarele doua sunt versiuni diverite ale unui univers infinit. O diferenta de baza dintre universul finit si universul infinit poate fi dedusa din urmatorul exemplu: ce s-ar intampla daca un foton ar reusi sa calatoreasca in oricare din aceste universuri? Un foton care urmeaza o cale dreapta intr-un univers finit ar putea ajunge in acelasi punct de unde a pornit, in timp ce un foton care ar merge in aceeasi directie intr-un univers infinit nu si-ar mai putea gasi calea de intoarcere (decat daca s-ar intoarce inapoi pe acelasi drum, desigur).
Exista vreo metoda prin care sa putem determina daca universul este finit sau infinit? Se pare ca geometria universului (deschisa, inchisa ori plata) depinde in mare masura de densitatea materiei din acesta. Daca densitatea materiei este mai mare decat o anumita valoare, cunoscuta sub numele de “densitate critica”, geometria ar trebui sa fie inchisa. Daca densitatea materiei este mai mica decat acea valoare, atunci geometria ar trebui sa fie deschisa. Iar daca densitatea materiei este egala cu acea valoare, atunci geometria ar trebui sa fie plata. Masuratorile efectuate pe radiatia de microunde cosmice de fond indica o curbura care poate fi considerata plata. Cu alte cuvinte, cel mai probabil locuim intr-un univers infinit. Avand un univers infinit, indiferent daca acesta este plat sau deschis, sunt eliminate anumite predictii legate de modul in care acesta isi va intalni sfarsitul.
Inainte de acele masuratori, au existat patru mari predictii legate de soarta finala a universului, si anume: Big Crunch, Big Bounce, Big Freeze si Big Rip. Cu exceptia cazului in care se vor gasi dovezi care vor contrazice aceste masuratori, va trebui sa renuntam la modelele Big Crunch si Big Bounce. Acestea doua pot avea loc numai daca ar exista posibilitatea unui colaps. Un colaps ar putea avea loc numai daca universul ar fi inchis sau finit. Intr-un univers infinit ar trebui sa existe o extindere continua. Principala diferenta dintre cele doua tipuri diferite de universuri infinite, deschis si plat, este rata de expansiune. In cazul universului deschis, expansiunea ar fi permanenta si s-ar petrece la o rata constanta sau chiar accelerata (luand ca factor energia intunecata). In cazul universului plat, expansiunea ar fi de asemenea permanenta, insa rata de accelerare ar fi in scadere.
VIDEO: Teoria Big Bang:
