El primer viaje en el tiempo tendrá lugar este siglo
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El primer viaje en el tiempo tendrá lugar este siglo
El primer viaje en el tiempo tendrá lugar este siglo
Un nuevo modelo de máquina del tiempo basada en láser podría estar construida en 10 años
Un nuevo prototipo de máquina del tiempo que, en vez de objetos
masivos, utiliza energía luminosa en forma de rayos láser para curvar
el tiempo, ha sido ideada por el físico de la Universidad de
Connecticut, Ronald Mallet. Ha utilizado ecuaciones basadas en las
teorías de la relatividad de Einstein para observar la curvatura del
tiempo a través de un rayo de luz circulante obtenido por medio de una
disposición de espejos e instrumentos ópticos. Aunque su equipo aún
necesita fondos para el proyecto, Mallett calcula que este método
permitirá que el ser humano viaje en el tiempo quizá antes de un siglo.
Por Mario Toboso.
En la teoría especial de la relatividad (1905), Einstein enunció que el
intervalo de tiempo medido por un reloj depende de su estado de
movimiento. Los relojes de dos sistemas de referencia que se muevan de
manera diferente registrarán lapsos de tiempo distintos entre los
mismos acontecimientos. Este efecto es conocido como “dilatación” del
tiempo.
La dilatación del tiempo se hace
realmente notable cuando el movimiento relativo de los sistemas de
referencia en los que viajan los relojes implica velocidades cercanas a
la velocidad de la luz (300.000 km/seg), de ahí que en la vida
corriente no la percibamos directamente. A la velocidad de un avión,
por ejemplo, la dilatación del tiempo se sitúa en el orden del
“nanosegundo” (la milmillonésima fracción de un segundo), una cantidad
muy pequeña para nosotros que, no obstante, ha llegado a ser registrada
por relojes atómicos extremadamente precisos, confirmando así el
enunciado de Einstein.
Si la velocidad proporciona una manera
de distorsionar el tiempo, la gravedad es otra. En la teoría general de
la relatividad (1916) Einstein predijo que la gravedad retarda
igualmente el tiempo. En la superficie de una estrella de neutrones la
gravedad adquiere tal intensidad que el tiempo se retrasa allí un 30
por ciento con respecto al tiempo medido en la Tierra. Un agujero negro
representa la máxima distorsión posible del tiempo: en su superficie el
tiempo, literalmente, se detiene.
La máquina del tiempo de Ronald Mallett
Diversos fenómenos físicos se han propuesto como métodos para viajar en
el tiempo, pero ninguno de ellos (agujeros negros, agujeros de gusano o
cuerdas cósmicas) parece fácilmente realizable, pues para llegar a
distorsionar lo suficiente el espacio-tiempo requieren una cantidad de
masa gravitatoria increíblemente grande. Como alternativa a estos
métodos, Ronald Mallett,
de la Universidad de Connecticut, basa su propuesta de máquina del
tiempo en la famosa ecuación de Einstein, E=mc2, que establece la
equivalencia entre masa y energía. Para curvar el tiempo, su
dispositivo utiliza, en lugar de objetos masivos, energía luminosa, en
la forma de haces de rayos láser.
Tal como ha explicado a PhysOrg,
Mallett ha diseñado un experimento para determinar la existencia de
lazos temporales en el que, por medio de una disposición de espejos e
instrumentos ópticos, se produce un haz de luz circulante, cuya energía
debería curvar el espacio a su alrededor.
De acuerdo con la teoría de la
relatividad, la curvatura del espacio afecta igualmente al tiempo, de
manera que éste se dilataría en las inmediaciones del haz de luz
ofreciendo la posibilidad de observar ahí partículas inestables que
contienen una especie de reloj interno: se desintegran en un “tiempo
medio” de vida extremadamente breve, que se vería dilatado por efecto
de la curvatura del espacio-tiempo, algo que no se observaría en
regiones más alejadas del haz. La dilatación de su tiempo medio de vida
significa que la partícula ha avanzado hacia el futuro a través de un
lazo temporal.
Este efecto recuerda al que se estudia
en los grandes aceleradores que impulsan las partículas subatómicas a
velocidades cercanas a la de la luz. En concordancia con la relatividad
especial de Einstein se observa experimentalmente que el tiempo medio
de vida de las partículas inestables que se mueven rápidamente en los
aceleradores se estira y su reloj interno transcurre más despacio, de
manera que su tiempo medio de vida aumenta, favoreciendo así su
detección.
El viaje humano en el tiempo
Cuándo los humanos seremos capaces de viajar en el tiempo depende en
gran medida, dice Mallett, del éxito de estos experimentos con
partículas, de la existencia de financiación para los mismos y del
progreso de la tecnología. Confía en que el ser humano podrá viajar en
el tiempo quizá antes de un siglo, ya que la posibilidad de viajar en
el tiempo usando este método podría ser verificada en una década.
Mallett publicó su primera investigación
sobre el viaje en el tiempo en el año 2000, y desde los años 70 ha
investigado sobre gravedad cuántica, cosmología relativista y teorías
“gauge” (la clase de teorías que permiten la unificación de
interacciones físicas de diferente tipo, como la electricidad, el
magnetismo o las interacciones nucleares débil y fuerte).
Como viajero del tiempo usted podría
escoger, llegado el momento, entre viajar al futuro o al pasado. Viajar
al futuro no entraña complicaciones teóricas, como hemos visto. Para
quien hiciese un viaje de ida y vuelta a una velocidad cercana a la de
la luz o atravesando un campo gravitatorio muy intenso, habría
transcurrido menos tiempo que para quienes quedaron en el punto de
partida. A su regreso a casa, el viajero encontraría todo lo que dejó y
a su hermano gemelo mucho más envejecidos que él. El viaje hacia el
pasado, por el contrario, plantea dificultades teóricas difíciles de
afrontar, aunque la física no impide expresamente este segundo tipo de
viaje: la teoría de la relatividad lo permite en ciertas
configuraciones particulares del espacio-tiempo.
Otras lanzaderas temporales: agujeros de gusano
La propuesta de Ronald Mallett se añade a otras investigaciones sobre
la posibilidad de viajar en el tiempo. A mediados de los años 80 el
físico norteamericano Kip Thorne
formuló un modelo para una máquina del tiempo, basado en el concepto de
“agujero de gusano”, que encaja de manera natural en la teoría general
de la relatividad, donde la gravedad no sólo distorsiona el tiempo,
sino también el espacio. Lo mismo que un túnel que atraviesa una
montaña ofrece un camino más corto que el que rodea la ladera, un
agujero de gusano sería un camino menor entre dos puntos que la ruta
que los une en el espacio ordinario. Los agujeros de gusano ofrecerían
así un atajo entre puntos separados del espacio.
Posteriormente, el físico australiano Paul Davies
explicó las dificultades tecnológicas asociadas a la fabricación de una
de tales máquinas del tiempo. Una de las mayores es la creación del
propio agujero de gusano. Para que el agujero se pudiese atravesar,
debería contener “materia exótica”, es decir, materia generadora de
antigravedad para combatir la tendencia natural de los cuerpos a
colapsar sobre sí mismos. Thorne ha analizado soluciones de agujero de
gusano consistentes con la física conocida, en las que el túnel se
mantiene abierto mediante antigravedad cuántica, aunque no está claro
que se pueda juntar tanta materia antigravitatoria como para
estabilizar un agujero de gusano.
Podría suceder, no obstante, que el
Universo contuviese ya estructuras de este tipo de manera natural, tal
vez como reliquias del Big-Bang. O bien, podrían aparecer agujeros de
gusano a escalas minúsculas, a la llamada “longitud de Planck”, unos 20
órdenes de magnitud menor que el núcleo atómico. En principio, cabría
estabilizar un agujero de gusano tan diminuto mediante un impulso de
energía, para después agrandarlo hasta una dimensión que permitiera su
uso como máquina del tiempo.
Vacío y cuerdas cósmicas
El físico israelí Amos Ori
asegura haber resuelto una de las mayores dificultades de las
propuestas anteriores, al plantear un modelo que no necesita materia
exótica, sino que utiliza el vacío existente en el espacio para viajar
a través del tiempo. La ventaja principal del modelo de Ori es que sólo
requiere materia normal frente a los modelos que demandan materia
exótica y una ingeniería extraordinaria para recrear en el laboratorio
las energías de los agujeros negros.
Un tipo de máquina del tiempo completamente diferente ha sido propuesto por Richard Gott,
de la Univesidad de Princeton, haciendo uso de objetos conocidos como
“cuerdas cósmicas”, estructuras que reflejan el entrelazamiento de los
diversos campos cuánticos inmediatamente después del Big-Bang, y que
debido a su dificultad para desenrollarse permanecerían todavía hoy
como reliquias de la gran explosión. Aunque la búsqueda astronómica de
estos objetos se ha mostrado hasta el momento poco concluyente, en sus
análisis teóricos Gott ha mostrado que si dos cuerdas cósmicas
paralelas infinitamente largas se alejasen a gran velocidad el
espacio-tiempo se distorsionaría lo suficiente como para permitir
líneas de universo que se curvasen en lazos hacia el pasado.
Paradojas
Si algún día se resuelven los problemas de ingeniería implicados en su
construcción, la fabricación de una máquina del tiempo arrojará
numerosas paradojas. La más famosa es la denominada “paradoja de la
abuela”. Imaginemos que alguien viajase a su pasado y matase a su
abuela. Como consecuencia, ese viajero nunca habría llegado a nacer.
¿Cómo, entonces, pudo viajar al pasado para perpetrar el homicidio?
La paradoja surge porque el estado
actual del mundo está determinado por sus estados anteriores, de manera
que cambiar uno de estos estados propaga incontroladamente efectos
hacia el estado actual. El viajero del tiempo debería conformarse
únicamente con formar parte del pasado, sin intentar cambiarlo. Si
viaja al pasado y salva a una niña de ser asesinada, y esa niña llega a
ser su abuela, el lazo causal es consistente y no paradójico, pues en
este caso las acciones del viajero estarían ya incorporadas en la
sucesión de acontecimientos que conduce del pasado al presente. La
congruencia causal impone así restricciones a lo que el viajero del
tiempo pueda hacer, pero no excluye la posibilidad misma del viaje.
La paradoja de la abuela es sólo una
muestra de un conjunto de problemas asociados a la posibilidad del
viaje en el tiempo, no sólo hacia el pasado. Imaginemos que un viajero
se adelantase hacia el futuro y conociese los detalles del
descubrimiento de la vacuna para una enfermedad actualmente incurable.
Regresa después a su propio tiempo y comunica esos detalles a los
investigadores, que finalmente logran desarrollar la misma vacuna que
el viajero halló en su viaje hacia el futuro. La cuestión que se
plantea aquí es: ¿de dónde provino la información para el
descubrimiento de la vacuna? No del viajero del tiempo, que simplemente
la encontró en su viaje, ni de los investigadores a quienes se la
comunicó. La información, al parecer, no provino de ninguna parte…
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