Viajes en el tiempo: teorías, paradojas y posibilidades

Los viajes en el tiempo – moverse entre distintos puntos en el tiempo– han sido por décadas un tema popular en la ciencia ficción. En franquicias que incluyen a “Doctor Who”, “Star Trek” y “Volver al Futuro” se han visto humanos subiéndose a algún tipo de vehículo y llegando al pasado o al futuro, listos para emprender nuevas aventuras.

Sin embargo, la realidad es más confusa. No todos los científicos creen que sea posible viajar en el tiempo. Algunos dicen incluso que los resultados podrían resultar fatales para cualquier humano que se ofreciera a intentarlo.

Comprendiendo el tiempo

¿Qué es el tiempo? Mientras la mayoría de las personas considera el tiempo como una constante, el físico Albert Einstein demostró que en realidad se trata de una ilusión; es relativo – puede variar para distintos observadores, dependiendo de la velocidad a la que se muevan por el espacio. Para Einstein, el tiempo constituye la “cuarta dimensión”. El espacio queda descrito por un arena tridimensional, el cual proporciona coordenadas al viajero – tales como largo, ancho y altura – indicando así su ubicación. El tiempo incorpora otra coordenada – la dirección – aunque, convencionalmente, ésta sólo avanza.

Imaginemos una tela de cuatro dimensiones y llamémosla espacio-tiempo. Cuando algo que posee masa se sitúa sobre este trozo de tela, produce un surco en ella – una curvatura en el espacio-tiempo. Esta curvatura es la que conocemos como gravedad, y es la causante de que los objetos se muevan en trayectorias curvas.La teoría de relatividad especial de Einstein indica que el tiempo se ralentiza o acelera, en función de la rapidez a la que nos movamos con respecto a alguna otra cosa. Al alcanzar la velocidad de la luz, una persona en el interior de una nave espacial envejecería mucho más lento que el hermano gemelo que tiene en casa. Por otro lado, en la teoría de relatividad general de Einstein, se considera que la gravedad puede curvar el tiempo.

Ambas teorías (relatividad especial y general) han sido comprobadas con ayuda de satélites GPS que llevan relojes altamente precisos a bordo. Los efectos de la gravedad, así como también la mayor velocidad que tienen los satélites con respecto a los observadores situados en la superficie terrestre, hacen que los relojes ganen 38 microsegundos cada día (los ingenieros realizan las calibraciones correspondientes para dar cuenta de esta diferencia).

En un sentido, este efecto – denominado dilatación del tiempo – hace de los astronautas unos viajeros en el tiempo, ya que regresan a la Tierra siendo muy ligeramente más jóvenes que sus hermanos gemelos que no salieron del planeta.

A través del agujero de gusano

Según la NASA, la relatividad general también da cabida a escenarios que podrían permitir que los viajeros viajaran hacia atrás en el tiempo. Las ecuaciones, sin embargo, podrían resultar difíciles de representar físicamente.

Una opción sería moverse más rápido que la luz, la cual viaja en el vacío a 299.792 kilómetros por segundo. No obstante, las ecuaciones de Einstein muestran que un objeto que viajase a la velocidad de la luz tendría masa infinita y longitud nula. Esto parece ser físicamente imposible, aunque algunos científicos han ampliado estas ecuaciones y dicho que podrían llevarse a cabo.

Otra posibilidad, declaró la NASA, sería crear “agujeros de gusano” entre diferentes puntos del espacio-tiempo. Pero a pesar de que las ecuaciones de Einstein soportan su existencia, los agujeros de gusano colapsarían demasiado rápido y sólo serían adecuados para partículas muy pequeñas. Además, los científicos tampoco han observado aún un agujero de gusano, y la tecnología que se requeriría para crear uno está mucho más allá de lo que tenemos hoy en día.

Otras teorías

Aunque las teorías de Einstein parecieran dificultar este tipo de viajes, algunos grupos han propuesto soluciones alternativas para dar saltos en la línea de tiempo.

Un cilindro infinito

El astrónomo Frank Tipler propuso un mecanismo (a veces denominado Cilindro de Tipler) en el que tomaríamos una cantidad de materia equivalente a 10 masas solares y luego la enrollaríamos para formar un cilindro muy largo y denso.

Después de hacerlo rotar a unas mil millones de revoluciones por minuto, una nave cercana – que siguiera una espiral muy precisa alrededor del cilindro – podría hallarse en una “curva temporal cerrada”, de acuerdo al Anderson Institute. De todos modos, existen limitaciones para este método, incluyendo el hecho de que el cilindro necesita ser infinitamente largo para que todo funcione.

Agujeros negros

“Y girarían y girarían, experimentando sólo la mitad del tiempo percibido por cualquier otro que estuviera muy alejado del agujero negro. La nave y su tripulación estarían viajando a través del tiempo”, escribió el físico Stephen Hawking para el Daily Mail en 2010.Otra posibilidad sería mover una nave rápidamente alrededor de un agujero negro, o crear artificialmente una condición como aquella con ayuda de una estructura giratoria gigante.

“Imaginemos que se mueven en torno al agujero negro durante cinco de sus años. Diez habrían transcurrido entonces en cualquier otro lugar. Para cuando regresaran a casa, todos en la Tierra estarían cinco años más viejos que ellos”.

Sin embargo, añadió, para que esto resultara, la tripulación debería viajar a una velocidad cercana a la de la luz. Además, el físico Amos Iron del Instituto de Tecnología Technion-Israel señaló otro problema en el caso de que se usara una máquina: ésta se destrozaría antes de ser capaz de rotar tan rápido.

Cuerdas cósmicas

Otra teoría para tener potenciales viajeros del tiempo involucra algo llamado cuerdas cósmicas – angostos tubos de energía que se extienden a lo largo de todo el universo en expansión. Se prevé que estas finas regiones, vestigios del cosmos temprano, contienen enormes cantidades de masa, por lo que podrían deformar el espacio-tiempo a su alrededor.

Los científicos dicen que las cuerdas cósmicas o son infinitas o bien se encuentran en loops, esto es, no tienen extremos. La aproximación de dos de estas cuerdas paralelas entre sí curvaría el espacio-tiempo tan vigorosamente, y de una forma tan peculiar, que haría posibles los viajes a través del tiempo. En teoría.

Máquinas del tiempo

Por lo general se entiende que para viajar hacia delante o atrás en el tiempo, uno requeriría un aparato – una máquina del tiempo – que nos trasladara. La investigación del tema a menudo involucra curvar el espacio-tiempo de una manera tan drástica, que las líneas de tiempo se devuelven sobre sí mismas hasta formar un loop, técnicamente conocido como una “curva temporal cerrada”.

Sin embargo, las investigaciones sobre viajes en el tiempo sugieren que estas máquinas podrían funcionar sin el uso de una materia tan inusual. La idea consiste en tener un agujero con forma de rosquilla envuelto por una esfera de materia común. En el interior de este vacío con apariencia de rosquilla, el espacio-tiempo podría doblarse sobre sí mismo con ayuda de campos gravitacionales, hasta formar un curva temporal cerrada. Para regresar en el tiempo, un viajero debería avanzar por el interior de la rosquilla, adentrándose más en el pasado con cada vuelta.Para lograr lo anterior, con frecuencia se cree que las máquinas del tiempo necesitan una forma de materia con una denominada “densidad de energía negativa”. Un tipo de materia así de exótica posee propiedades rarísimas, como la de moverse en la dirección contraria a la que lo haría la materia normal al ser empujada. Esta materia, teóricamente, podría existir – pero si fuera así, sólo podría encontrarse en cantidades demasiado pequeñas como para permitir la construcción de una máquina del tiempo.

A pesar de todo, esta teoría tiene un gran número de obstáculos. Los campos gravitacionales necesarios para crear una curva temporal cerrada tendrían que ser muy fuertes, y su manipulación requeriría de mucha precisión.

La paradoja del abuelo

Además de los problemas físicos, los viajes en el tiempo también nos enfrentan a situaciones únicas. Un ejemplo clásico es la paradoja del abuelo, en la que el viajero regresa en el tiempo y mata a sus padres o a su abuelo – el tema principal de las películas de “Terminator” – o interfiere en su relación – como en “Volver al Futuro” – de manera que “nunca nace”, o su vida se ve alterada para siempre.

Si esto fuera a ocurrir, los físicos indican que uno no nacería en un universo, pero sí en otro paralelo. Otros afirman que los fotones que componen la luz prefieren la autoconsistencia en las líneas de tiempo, hecho que interferiría con nuestro despiadado plan suicida.

Algunos científicos están en desacuerdo con lo antes mencionado, y aseguran que viajar en el tiempo es imposible sin importar cuál sea el método. En particular, aquel que involucra velocidades mayores a la de la luz atrajo la atención del astrofísico del Museo Americano de Historia Natural, Charles Lu.

Eso “matemáticamente hablando, simplemente no es posible”, comentó en una entrevista para el sitio LiveScience.

Por otra parte, puede que los humanos ni siquiera sean capaces de soportar un viaje en el tiempo. Para movernos a una velocidad cercana a la de la luz bastaría con usar una centrifugadora, lo cual resultaría letal, comentó en el 2012 Jeff Tollaksen, profesor de física de la Universidad Chapman.

Utilizar gravedad también sería fatal. Para experimentar la dilatación del tiempo, uno podría situarse sobre una estrella de neutrones, pero las fuerzas que percibiríamos nos harían trizas primero.

Entonces, ¿es posible?

Aunque los viajes en el tiempo parecen no ser posibles – al menos en el sentido de que un humano pudiera sobrevivir la experiencia – con la física que utilizamos hoy en día el tema se encuentra en constante cambio. Los avances en las teorías cuánticas tal vez podrían proporcionar un mejor entendimiento sobre cómo superar las paradojas presentes en este tipo de viajes.

Una opción, aunque no necesariamente enfocada a los saltos en el tiempo, tiene relación con resolver el misterio de cómo ciertas partículas pueden comunicarse instantáneamente entre ellas con mayor rapidez que la misma luz.

Source: Mundooculto.es