«Si uno hiciera una solicitud de beca de investigación para trabajar en viajes en el tiempo sería rechazado inmediatamente», escribe el físico Stephen Hawking en su libro póstumo Brief Answers to the Big Questions. Tenía razón. Pero también tenía razón en que preguntar si es posible viajar en el tiempo es una «pregunta muy seria» que todavía se puede abordar científicamente.,
argumentando que nuestro entendimiento actual no puede descartarlo, Hawking, al parecer, fue cautelosamente optimista. Entonces, ¿dónde nos deja esto? No podemos construir una máquina del tiempo Hoy, pero ¿podríamos hacerlo en el futuro?
comencemos con nuestra experiencia cotidiana. Damos por sentado la capacidad de llamar a nuestros amigos y familiares dondequiera que estén en el mundo para averiguar lo que están haciendo en este momento. Pero esto es algo que nunca podremos saber. Las señales que llevan sus voces e imágenes viajan incomprensiblemente rápido, pero todavía toma un tiempo finito para que esas señales lleguen a nosotros.,
nuestra incapacidad para acceder al «ahora» de alguien lejano está en el corazón de las teorías de Albert Einstein sobre el espacio y el tiempo.
velocidad de la luz
Einstein nos dijo que el espacio y el tiempo son partes de una cosa – el espacio-tiempo – y que deberíamos estar tan dispuestos a pensar en las distancias en el tiempo como lo somos en el espacio. Por extraño que esto pueda sonar, respondemos felizmente «unas dos horas y media», cuando alguien pregunta qué tan lejos está Birmingham de Londres. Lo que queremos decir es que el viaje dura tanto a una velocidad promedio de 50 millas por hora.,
matemáticamente, nuestra afirmación equivale a decir que Birmingham está a unas 125 millas de Londres. Como los físicos Brian Cox y Jeff Forshaw escriben en su libro Why does E = mc2?, el tiempo y la distancia «se pueden intercambiar usando algo que tiene la moneda de una velocidad». El salto intelectual de Einstein fue suponer que el tipo de cambio de un tiempo a una distancia en el espacio – tiempo es universal-y es la velocidad de la luz.
la velocidad de la luz es la más rápida que cualquier señal puede viajar, poniendo un límite fundamental en la rapidez con que podemos saber lo que está pasando en otras partes del universo., Esto nos da «causalidad» – la Ley de que los efectos siempre deben venir después de sus causas. Es una seria espina teórica en el costado de los protagonistas que viajan en el tiempo. Para mí viajar atrás en el tiempo y poner en marcha eventos que previenen mi nacimiento es poner el efecto (yo) antes que la causa (mi nacimiento).
ahora, si la velocidad de la luz es universal (en el vacío del espacio vacío), debemos medirla para que sea la misma – 299,792,458 metros por segundo – por muy rápido que nos estemos moviendo. Einstein se dio cuenta de que la consecuencia de que la velocidad de la luz sea absoluta es que el espacio y el tiempo en sí no pueden serlo., Y resulta que los relojes en movimiento deben marcar más lento que los estacionarios.
si volara a una velocidad increíble en una nave espacial y regresara a la Tierra, pasaría menos tiempo para mí que para todos los que dejé atrás. Todos a los que regresaba llegaban a la conclusión de que mi vida había corrido como en cámara lenta – yo habría envejecido más lentamente que ellos – y concluía que la suya había corrido como en avance rápido. Cuanto más rápido viajaba, más lento era mi reloj en relación con los relojes de la Tierra. Y si hacía el viaje a la velocidad de la luz, volvería como si me hubiera congelado en el tiempo.,
entonces, ¿qué pasaría si viajáramos más rápido que la luz, el tiempo correría hacia atrás como nos ha enseñado la ciencia ficción?
desafortunadamente, se necesita energía infinita para acelerar a un ser humano a la velocidad de la luz, y mucho menos más allá de ella. Pero incluso si pudiéramos, el tiempo no correría simplemente hacia atrás. En cambio, ya no tendría sentido hablar de adelante y atrás en absoluto. Se violaría la Ley de causalidad y el concepto de causa y efecto perdería su significado.
agujeros de gusano
Einstein también nos dijo que la fuerza de gravedad es una consecuencia de la forma en que la masa deforma el espacio y el tiempo., Cuanto más masa apretamos en una región del espacio, más espacio-tiempo se deforma y los relojes cercanos más lentos Tic-Tac. Si apretamos la masa suficiente, el espacio-tiempo se vuelve tan deformado que incluso la luz no puede escapar de su atracción gravitacional y se forma un agujero negro. Y si te acercaras al borde del agujero negro-su horizonte de eventos-tu reloj marcaría infinitamente lentamente en relación con aquellos que están lejos de él.
entonces, ¿podríamos deformar el espacio-tiempo de la manera correcta para cerrarlo sobre sí mismo y viajar en el tiempo?
La respuesta es tal vez, y la deformación que necesitamos es un agujero de gusano atravesable. Pero también necesitamos producir regiones de densidad de energía negativa para estabilizarla, y la física clásica del siglo XIX lo impide. La teoría moderna de la mecánica cuántica, sin embargo, podría no.
según la mecánica cuántica, el espacio vacío no está vacío. En cambio, está lleno de pares de partículas que entran y salen de la existencia., Si podemos hacer una región donde menos pares puedan entrar y salir que en cualquier otro lugar, entonces esta región tendrá densidad de energía negativa.
sin embargo, encontrar una teoría consistente que combine la mecánica cuántica con la teoría de la gravedad de Einstein sigue siendo uno de los mayores desafíos en la física teórica. Un candidato, la teoría de cuerdas (más precisamente la teoría M) puede ofrecer otra posibilidad.
m-la teoría requiere que el espacio-tiempo tenga 11 dimensiones: la del tiempo y las tres del espacio en las que nos movemos y siete más, acurrucadas invisiblemente pequeñas., ¿Podríamos usar estas dimensiones espaciales adicionales para acortar el espacio y el tiempo? Hawking, al menos, tenía esperanzas.
Guardar historial
¿así que viajar en el tiempo es realmente una posibilidad? Nuestro entendimiento actual no puede descartarlo, pero la respuesta es probablemente no.
Las teorías de Einstein fallan en describir la estructura del espacio-tiempo a escalas increíblemente pequeñas., Y si bien las leyes de la naturaleza a menudo pueden estar completamente en desacuerdo con nuestra experiencia cotidiana, siempre son auto-consistentes, dejando poco espacio para las paradojas que abundan cuando nos metemos con la causa y el efecto en la toma de la ciencia ficción sobre el viaje en el tiempo.
a pesar de su optimismo juguetón, Hawking reconoció que las leyes no descubiertas de la física que un día reemplazarán a las de Einstein pueden conspirar para evitar que grandes objetos como tú y yo salten casualmente (no causalmente) de un lado a otro a través del tiempo. Llamamos a este legado su «conjetura de protección cronológica».,
ya sea que el futuro tenga o no máquinas del tiempo en la tienda, podemos consolarnos con el conocimiento de que cuando escalamos una montaña o aceleramos en nuestros autos, cambiamos cómo pasa el tiempo.
entonces, este «día de pretender ser un viajero del tiempo» (8 de diciembre), recuerda que ya lo eres, pero no de la manera que podrías esperar.