La máquina del tiempo

La mayoría de los físicos ven el viaje en el tiempo como algo problemático, cuando no manifiestamente imposible”, señala el profesor Matt Visser, experto en relatividad de Nueva Zelanda, refiriéndose a la paradoja según la cual un viajero del tiempo mata a su abuela cuando está durmiendo en la cuna.
Por eso los físico-teóricos están empeñados en desenredar los misterios que representa el viaje al pasado, más que en explicar el viaje al futuro. Aunque es concebible según las teorías de Einstein, el viaje al pasado es muy discutible, ya que mientras que los viajes al futuro requieren sólo de una aceleración de la velocidad, los viajes al pasado implican proezas exóticas y dudosas de ingeniería.

Extraído de un artículo publicado originalmente en The Age. Traducción del inglés: Eduardo Martínez. Copyright: Stephen Cauchi /The Age, Melbourne, Australia.einstein

 

Sin embargo, Visser reconoce que no hay prueba matemática que excluya la posibilidad de que un viajero en el tiempo cambie su pasado. ¿Puede estar protegida la cronología?, se pregunta. “A pesar del trabajo de una década, no sabemos nada con certeza al respecto”.

Es fácil escribir del viaje en el tiempo como lo hace la ciencia ficción. Pero la existencia de al menos un modelo detallado de máquina para viajar en el tiempo ha llevado a físicos como Hawking a elaborar una conjetura sobre la protección cronológica que descarta la posibilidad de un viaje al pasado. Esta conjetura dice que unas supuestas leyes físicas de la mecánica cuántica impiden la modificación del pasado, es decir, protegen nuestro pasado.

hawking

 

Velocidad, gravedad y tiempo

Sin embargo, el viaje en el tiempo hacia el futuro, por pasos, es ya algo corriente. Las teorías especial y general de la Relatividad de Einstein, escritas en 1905 y 1916 respectivamente, mostraron que muy altas velocidades o una intensificación de la gravedad, pueden curvar el tiempo de la misma forma que lo haría una pelota sobre una lámina de goma. Cuanta más elevada es la velocidad o más intensa la gravedad, mayor es la curvatura del tiempo, más conocida como dilatación.

Los satélites orbitales, por ejemplo, recorren cinco kilómetros por segundo, lo que supone que sus relojes marcan el tiempo más despacio que los relojes que están sobre la Tierra, aumentando la diferencia horaria entre la Tierra y los satélites cuanto más tiempo pasa.

“Estos relojes sufren la dilatación del tiempo porque se mueven por el espacio y están en un punto diferente en la gravedad”, explica el Doctor Hugo Luckock, decano de la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Sydney. “Cuando los técnicos diseñan estos satélites, tienen en cuenta la dilatación de tiempo para evitar resultados incorrectos en las observaciones”, añade.

El viaje en el tiempo, tal como se muestra en las películas, es una versión extrema de esto. En la película La Máquina del Tiempo, el protagonista viaja años hacia el futuro en sólo unos minutos y ve cómo avanzan rápidamente los relojes del mundo exterior. Pero si los observadores del mundo exterior pudiesen ver el reloj de la máquina del tiempo, verían que se mueve muy despacio. Los relojes de la máquina y del mundo exterior están separados por décadas de tiempo.

Cuestión de dinero, no de física

“La teoría permite viajar al futuro desde el punto de vista de la Relatividad”, dice Paul Davies, autor de numerosos libros de divulgación científica y profesor de la Universidad Macquarie. “Es algo que depende del dinero y no de la física”, añade.

Paul Davies escribió en 2001 el libro Cómo construir una máquina del tiempo en el que perfiló un modelo de viaje al pasado a partir de una variante de los agujeros negros llamada agujeros de gusano. Los agujeros negros se forman gracias a las estrellas grandes que se han extinguido y condensado.

La fabricación de una máquina para viajar en el tiempo necesita de dos agujeros negros unidos entre sí a través de un agujero de gusano, que de esta forma sería, literalmente, una puerta al pasado.

El físico norteamericano Kip Thorne fue el primero que a mediados de los años ochenta reflexionó en cómo podría fabricarse una máquina del tiempo, y Davies explicó más tarde cómo la tecnología del siglo XXI facilitaría este cometido.

Tres pasos para llegar al pasado

En primer lugar, un minúsculo agujero de gusano sería creado en un acelerador de partículas, una estructura parecida a la que posee el CERN de Suiza o al Laboratorio Brookhaven de Nueva York.

Laboratorio Brookhaven

Laboratorio Brookhaven

 

En segundo lugar, este minúsculo agujero de gusano podría ser hinchado y conservado en este estado a través de la todavía no desarrollada materia exótica, como la antigravedad.

En tercer lugar, una boca del agujero de gusano se haría girar en un acelerador de partículas hasta aproximarse a la velocidad de la luz durante una década. De esta forma, se establecería una diferencia de dilatación del tiempo entre las dos aperturas del agujero de gusano. Al juntar las dos aperturas del agujero de gusano, tendríamos una máquina para viajar al pasado.

Este modelo tiene ciertas limitaciones: el primero en viajar al pasado llegaría antes de que el agujero de gusano y su puerta de salida hubiera sido construida. Esto impide que se puedan hacer viajes, por ejemplo, a la segunda guerra mundial y explica por qué no hay entre nosotros turistas del futuro.

Además, la máquina propuesta por Davies requiere una ingeniería espectacular y plantea problemas filosóficos.

Físicamente posible, pero…

“Nadie puede decir que según la física no es posible”, señala el doctor Leo Brewin, decano de la Facultad de Matemáticas de la Universidad Monash. “Pero el proyecto es problemático en el sentido de la escala, ya que la energía necesaria para construir agujeros de gusano es enorme y es difícil imaginar cómo podrían conseguirse”, añade.

El profesor Ray Volkas, investigador de la teoría de partículas en la Universidad de Melbourne, dijo que los desafíos de la ingeniería para construir agujeros de gusano son considerables: “la Relatividad de Einstein permite esta posibilidad sobre los agujeros de gusano, pero hay que pensar más en esto, ya que todavía hay que descubrir si realmente es posible”.

agujero de gusano

agujero de gusano

 

Pero aunque los obstáculos de ingeniería sean enormes, al lado de los problemas filosóficos resultan pequeños. Incluso si sólo hablamos de enviar señales al pasado, los problemas son similares.

Supongamos que la máquina del tiempo está conectada a un explosivo situado a su lado y que es capaz de destruirla si la señal correspondiente es activada. Supongamos que la señal se activa a las 3 AM, para que la máquina del tiempo sea destruida una hora antes, a las 2 AM. Si el dispositivo explota y la máquina se destruye a las 2 AM, ¿cómo se podría haber enviado la señal una hora después de la explosión? Los resultados serían absurdos.

Hasta la teoría de la Relatividad, que ha permanecido infalible durante 80 años, ha considerado la posibilidad de los viajes al pasado. Ninguna prueba ha podido excluirlos, aunque científicos de campos experimentales, como las supercuerdas o la gravedad cuántica, han encontrado algo.

Stephen Hawking ha elaborado la Conjetura de la protección cronológica que básicamente dice que estas cosas no pueden pasar porque no sabemos darles sentido, dice Brewin. La física dice que con ecuaciones matemáticas estas cosas pueden ocurrir, pero los humanos rechazamos estas posibilidades porque son absurdas.

Universos paralelos

La explicación más popular de estas paradojas es la de los universos paralelos. Esta interpretación sostiene que el Universo, tal como sugiere Gwyneth Paltrow en la película Sliding Doors, integra a miríadas de universos alternativos, lo que permite en teoría viajar al pasado y matar a la abuela en su cuna sin que surja ninguna paradoja.

En el mismo momento en que un viajero llega al pasado, el Universo se separa en muchos universos: en el que conocemos a la abuela en vida y en otros en los que ella puede sencillamente estar o no estar.

El viajero del tiempo, por el mero hecho de viajar a través del tiempo, está condenado a entrar en alguno de los universos paralelos y es incapaz siempre de reintegrarse al Universo del que partió por primera vez en la máquina del tiempo.

Conjetura de protección cronológica

No todo el mundo comparte la teoría de los universos paralelos, incluyendo Brewin: “parece complicado aceptar que cada vez que usted y yo tomamos una decisión, el Universo se divide en algo diferente para que cada cosa mantenga su consistencia… Me resulta incómodo”.

“Prefiero quedarme con la alternativa de que en cualquier viaje en el tiempo, independientemente de los cambios que se hagan, no tendrán una consecuencia en el pasado”. En otras palabras, el viaje en el tiempo es válido mientras no genere una paradoja.

De cualquier forma que se mire, el viaje al pasado es intrínsecamente insatisfactorio. Pero mientras la Conjetura sobre la protección cronológica llega a ser la tabla de salvación de los historiadores, los viajes en el tiempo seguirán despertando el interés de los físico teóricos.

“No es serio porque algunos de nosotros pensamos que vamos a construir una máquina para viajar en el tiempo” dice Davies. “Es serio porque para nosotros es importante descubrir la estructura causal del espacio tiempo”.

 

 

 

La máquina del tiempo

La máquina del tiempo

 

 

 

Con una brillante idea y basado en las ecuaciones de las Teorías de la Relatividad de Einstein, Ronald Mallett de la Universidad de Connecticut ha diseñado un experimento para observar un neutron que viaja en el tiempo en un rayo de luz circulante. Aunque su equipo aún necesita fondos para el proyecto, Mallett calcula que la posibilidad de viajar en el tiempo usando este método podría ser verificado en una década.

Agujeros negros, agujeros de gusano y cuerdas cósmicas – cada uno de estos fenómenos ha sido propuesto como método para el viaje en el tiempo, pero ninguno parece factible, por (al menos) una razón principal. Aunque teóricamente podrían distorsionar el espacio-tiempo, requieren una impensablemente gigantesca cantidad de masa.

Mallett, Profesor de Física de la U Conn durante 30 años, consideró una alternativa a estos métodos de viaje en el tiempo basada en la famosa ecuación de la relatividad de Einstein: E = mc2.

“Einstein demostró que la masa y la energía son lo mismo”, dijo Mallett, quien publicó su primera investigación sobre viaje en el tiempo en 2000 en Physics Letters. “La máquina del tiempo que hemos diseñado usa la luz en forma de lásers circulantes para curvar o crear un bucle en el tiempo en lugar de usar objetos masivos”.

Para determinar si existe el bucle temporal, Mallett está diseñando un dispositivo de sobremesa que comprobará esta teoría de curvatura temporal. Organizando espejos, Mallett puede crear un rayo láser circulante que debería curvar el espacio que le rodea. Debido a que las partículas subatómicas tienen unos tiempos de vida extremadamente cortos, Mallett espera observar que estas partículas existen durante un periodo de tiempo mayor de lo esperado cuando se coloquen en la vecindad del rayo láser circulante. Un tiempo de vida más largo significa que las partículas deben haber fluido a través de un bucle temporal en el futuro.

“Digamos que tienes una taza de café y una cuchara”, explicó Mallett a PhysOrg.com. “El café es el espacio vacío, y la cuchara en el rayo láser circulante. Cuando remueves el café con la cuchara, el café – o el espacio vacío – se retuerce. Supón que echas un terrón de azúcar en el café. Si el espacio vacío estuviese retorcido, serías capaz de detectarlo observando el movimiento de una partícula subatómica alrededor del espacio”.

De acuerdo con Einstein, siempre que haces algo en el espacio, también afectas al tiempo. Retorcer el espacio provoca que el tiempo también se retuerza, lo que significa que teóricamente podrías pasear por el tiempo de la misma forma que paseas por el espacio.

“Como físicos, nuestros experimentos manejan partículas subatómicas”, dijo Mallett. “Cuándo serán los humanos capaces de viajar en el tiempo depende en gran parte del éxito de estos experimentos, los cuales ocuparán casi una década. Y dependiendo de los avances, tecnología y fondos, creo que el viaje en el tiempo humano podría tener lugar en este siglo”.

Vuelva atrás un minuto (lo siento, solo en sentido figurado). ¿Cómo sabemos que el tiempo no es una invención meramente humana y que manipularlo no tendrá ningún sentido?

”¿Qué es el tiempo?” Esta es una pregunta muy, muy difícil”, dijo Mallett. “El tiempo es una forma de separar eventos unos de otros. Incluso sin pensar sobre el tiempo, podemos ver que las cosas cambian, las estaciones cambian, la gente cambia. El hecho de que el mundo cambia es una característica intrínseca del mundo físico, y el tiempo es independiente de si tenemos o no un nombre para él.

“Para los físicos, el tiempo es lo que medimos con relojes. Usando esta definición, podemos manipular el tiempo cambiando la razón de los relojes, lo cual cambia la razón a la que suceden los eventos. Einstein demostró que el tiempo está afectado por el movimiento, y sus teorías se han demostrado de forma experimental comparando el tiempo de un reloj atómico que ha viajado alrededor de la tierra en un jet. Es menor que un reloj sobre la Tierra”.

los relojes de Dalí

los relojes de Dalí

 

Aunque el reloj en vuelo volvió a su funcionamiento normal al aterrizar, nunca se sincronizó con los relojes de la Tierra – lo que significa que tenemos un viajero en el tiempo del pasado entre nosotros, incluso aunque piense que está en el futuro.

Alguna gente muestra preocupación sobre los viajes en el tiempo, aunque Mallett – un partidario de la Teoría de Universos Paralelos – nos asegura que las máquinas del tiempo no presentarán ningún peligro.

“La Paradoja del Abuelo [dónde vas atrás en el tiempo y matas a tu abuelo] no es un problema”, dijo Mallett. “En cierto sentido, el viajar en el tiempo significa que estás viajando en ambos, espacio y tiempo hacia otros Universos. Si vas hacia atrás en el pasado, irás a otro Universo. Tan pronto como aterrices en el pasado, harás una elección y entonces habrá una separación. Nuestro Universo no se verá afectado por lo que hagas en tu visita al pasado”.

A la luz de esta “seguridad” causal, es irónico que lo que impulsó a Mallett cuando era niño a investigar el viaje en el tiempo fue el deseo de cambiar el pasado en esperanza de un futuro mejor. Cuando tenía 10 años, su padre murió de un ataque al corazón cuando tenía 33 años. Tras leer “La Máquina del Tiempo” de H.G. Wells, Mallett estaba determinado a encontrar una forma de volver atrás en el tiempo para advertir a su padre de los peligros de fumar.

Este elemento personal estimuló la perseverancia de Mallett para estudiar ciencia, dominar las ecuaciones de Einstein, y construir una carrera profesional con muchos logros importantes. Desde los años 70, su investigación ha incluido gravedad cuántica, cosmología y Teorías Gauge, y planea publicar un libro popular de ciencia/memorias en Noviembre de 2006. Con la ayuda de Bruce Henderson, el autor de best-sellers del New York Times, el libro se llamará Viajero en el Tiempo: La Búsqueda de un Físico para el Avance Final.

Por Lisa Zyga, Copyright 2006 PhysOrg.com

 

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