La Física del viaje en el tiempo

¿Es real o solo un cuento?

En la novela de H.G. Wells, La máquina del tiempo, nuestro protagonista saltó a una silla especial con luces parpadeantes, giró unos pocos mandos, y se vio catapultado algunos cientos de miles de años al futuro, donde Inglaterra había desaparecido mucho tiempo atrás y estaba ahora habitada por extrañas criaturas llamadas Morlocks y Eloi. Esto puede haber creado una gran obra, pero los físicos siempre se han burlado de la idea de los viajes en el tiempo, considerándolo reino de excéntricos, místicos, y charlatanes, y con buenas razones.

Sin embargo, unos avances bastante importantes en la gravedad cuántica están revitalizando esta teoría; se está convirtiendo en el juguete de los físicos teóricos que escriben en las páginas de la revista Physical Review. Un persistente problema en el viaje en el tiempo es que está plagado de distintos tipos de paradojas. Por ejemplo, está la paradoja del hombre sin padres, es decir, ¿Qué pasa cuando vuelves atrás en el tiempo y matas a tus padres antes de que hayas nacido?. Pregunta: Si tus padres murieron antes de que nacieras, entonces ¿cómo podrías haber nacido para matarlos en primer lugar?.

Está también la paradoja del hombre sin pasado. Por ejemplo, digamos que un joven inventor intenta sin éxito construir una máquina del tiempo en su garaje. De pronto, un hombre mayor aparece de ninguna parte y le da al joven el secreto para construir la máquina del tiempo. El joven entonces se convierte en alguien extremadamente rico jugando en el mercado de valores, carreras, y eventos deportivos debido a que conoce el futuro. Entonces, cuando es viejo, decide hacer un viaje final hacia el pasado y darle el secreto del viaje en el tiempo a su yo más joven. Pregunta: ¿De dónde vino la idea de la máquina del tiempo?.

También tenemos la paradoja del hombre que es su propia madre (mis disculpas a Heinlein.) “Jane” es abandonada en un orfanato. Cuando “Jane” es una adolescente, se enamora de un vagabundo, que la abandona pero la deja embarazada. Entonces se dispara el desastre. Está a punto de morir dando a luz un bebé, que es misteriosamente secuestrado. El doctor advierte que Jane se está desangrando peligrosamente, pero, extrañamente, tiene ambos órganos sexuales. Por lo que, para salvar su vida, convierte a “Jane” en “Jim.”

“Jim” a partir de este momento se convierte en un loco borracho, hasta que encuentra un amistoso camarero (en realidad un viajero en el tiempo disfrazado) que lanza a “Jim” de vuelta al pasado. “Jim” conoce a una preciosa adolescente, y la deja embarazada por descuido. Consciente de su culpa, rapta al bebé y lo deja en un orfanato. Más tarde, “Jim” se une al cuerpo de viajeros en el tiempo, llevando una vida distinguida, y solo tiene un sueño: disfrazarse de camarero para encontrar a cierto borracho llamado “Jim” en el pasado. Pregunta: ¿Quién es la madre, padre, hermano, hermana, abuelo, abuela, y nietos de “Jane”?.

No es sorprendente que el viaje en el tiempo siempre haya estado considerado como un imposible. Después de todo, Newton creía que el tiempo era como una flecha; una vez disparada, permanecía en una línea recta inamovible. Un segundo en la Tierra era un segundo en Marte. Relojes dispersos por todo el Universo latirían al mismo ritmo. Einstein nos dio una imagen mucho más radical. De acuerdo con Einstein, el tiempo es más como un río, que serpentea alrededor de estrellas y galaxias, acelerando y decelerando cuando pasa alrededor de cuerpos masivos. Un segundo en la Tierra NO es un segundo en Marte. Relojes dispersos a través del Universo latirían a su propio ritmo distante.

Sin embargo, antes de que Einstein muriera, se vio frente a un embarazoso problema. El vecino de Einstein en Princeton, Kurt Goedel, quizá el Lógico Matemático más grande de los últimos 500 años, encontró una nueva solución a las propias ecuaciones de Einstein ¡que permitían el viaje en el tiempo!. El “río del tiempo” ahora tenía remolinos en los cuales podría curvarse sobre sí mismo en un círculo. La solución de Goedel era bastante ingeniosa: postuló un Universo repleto de un fluido rotante. Cualquiera que anduviese a lo largo de la dirección de rotación se encontraría de vuelta en el punto inicial, ¡pero antes en el tiempo!.

En sus memorias, Einstein escribió que estaba preocupado porque esta ecuación contenía soluciones que permitían el viaje en el tiempo. Pero por fin concluyó: el Universo no rota, se expande (es decir como en la Teoría del Big Bang) y por esto la solución de Goedel podría ser desestimada por “razones físicas”. (Aparentemente, si el Big Bang fuese rotacional, ¡sería posible viajar en el tiempo por el Universo!).

Entonces en 1963, Roy Kerr, un matemático neozelandés, encontró una solución de las ecuaciones de Einstein para un agujero negro rotacional, el cual tendría propiedades inverosímiles. El agujero negro no colapsaría en un punto (como se pensaba previamente) sino en un anillo giratorio (de neutrones). El anillo circularía tan rápidamente que la fuerza centrífuga mantendría al anillo fuera del colapso gravitacional. El anillo, entonces, actuaría como el Espejo de Alicia. Cualquiera que camine a través del anillo no moriría, sino que podría pasar a través del anillo a un Universo alternativo. Desde entonces, se han encontrado cientos de otras soluciones de “agujeros de gusano” en las ecuaciones de Einstein. Estos agujeros de gusano conectan no solo dos regiones del espacio (de aquí su nombre) sino también dos regiones del tiempo. En principio, pueden ser usados como máquinas del tiempo.

Recientemente, los intentos de sumar la Teoría Cuántica y la gravedad (y de aquí crear la “Teoría del Todo”) nos ha dado algún entendimiento sobre los problemas de las paradojas. En la Teoría Cuántica, podemos tener múltiples estados de cualquier objeto. Por ejemplo, un electrón puede existir simultáneamente en diferentes órbitas (un hecho que es responsable de darnos las Leyes de la Química). De forma similar, el famoso gato de Schrodinger podría existir a la vez en dos posibles estados: muerto y vivo. Por esto al volver atrás en el tiempo y alterar el pasado, estamos simplemente creando un Universo paralelo. De modo que cambiaremos el pasado de alguien, digamos salvando a Abraham Lincoln de ser asesinado en el Teatro Ford, pero nuestro Lincoln permanecerá muerto. De esta forma, el río del tiempo se divide en dos ríos separados. ¿Pero esto significa que seremos capaces de saltar en la máquina de H.G. Wells, girar un mando, y lanzarnos varios cientos de miles de años a la Inglaterra del futuro?. No. Hay un número de difíciles obstáculos que superar.

Primero, el problema principal de la energía. Del mismo modo que un coche necesita gasolina, una máquina del tiempo necesita una fabulosa cantidad de energía. O se tiene la energía de una estrella, o se busca algo llamado “materia exótica” (la cual cae hacia arriba más que hacia abajo) o buscar una fuente de energía negativa. (Los Físicos pensaban que la energía negativa era imposible. Pero se han verificado experimentalmente pequeñas cantidades de energía negativa mediante algo llamado el Efecto Casimir, es decir, la energía creada por los discos paralelos). Todas estas son extremadamente difíciles de conseguir en grandes cantidades, ¡al menos por unos cuantos siglos!.

Entonces tenemos el problema de la estabilidad. El agujero negro de Kerr, por ejemplo, puede ser inestable si se cae a través de él. De forma análoga, los efectos cuánticos pueden crear y destruir el agujero negro antes de entrar en él. Por desgracia, nuestras matemáticas no son lo bastante potentes para dar respuesta a estas cuestiones de estabilidad debido a que se necesita una “Teoría del Todo” que combine ambas, las fuerzas cuántica y de la gravedad. En la actualidad, la Teoría de supercuerdas en el principal candidato para tal teoría (de hecho, es el ÚNICO candidato; no tiene rivales después de todo). Pero la Teoría de supercuerdas, que casualmente es mi especialidad, es aún difícil de resolver por completo. La teoría está bien definida, pero nadie en la Tierra es lo bastante inteligente como para resolverla.

Lo bastante interesado, Stephen Hawking en una ocasión se opuso a la idea del viaje en el tiempo. Incluso reivindicó que tenía una evidencia “empírica” contra esto. Si el viaje en el viaje en el tiempo existía, dijo, entonces tendríamos que estar siendo visitados por turistas del futuro. Dado que no vemos turistas del futuro, podemos concluir: el viaje en el tiempo es imposible. Debido a la enorme cantidad de trabajo hecho por los físicos teóricos en los últimos 5 años más o menos, Hawking ha cambiado desde entonces su pensamiento, y ahora cree que el viaje en el tiempo es posible (aunque no necesariamente práctico). (Además, quizás simplemente no somos muy interesantes para estos turistas del futuro. Cualquiera que pueda tener la energía de una estrella nos consideraría muy primitivos. Imagina a tus amigos cruzando una colina de hormigas. ¿Se agacharían hacia las hormigas y les darían regalos, medicinas, libros y energía?. ¿O alguno de tus amigos tendría el extraño impulso de pisar algunas de ellas?).

En conclusión, no rechaces a una persona que llame a tu puerta un día y diga ser tu futuro tataranieto. Puede que sea cierto.


Autor: Dr. Michio Kaku

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Comments (3)

  1. jose aparicio

    me parecen algo estupidas las paradojas, ya que es un viaje en el tiempo no un retroceso en el tiempo. hay paradojas buenas la primera algo estupida.

  2. Alexader

    Actualmente, estoy trabajando con todas las teorias relacionadas con el viaje en el tiempo..tengo la certeza que estos viajes son posible…

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