por Kevin Bonsor

traducción de Adela Kaufmann
Versión original
del Sitio Web HowStuffWorks
 

Es posible que no haya otra concepto que capture la imaginación más que la idea del viaje en el tiempo – la habilidad de viajar hacia cualquier punto en el pasado o futuro.

¿Qué sería más novedoso? ¡Usted pudiera saltar a su máquina del tiempo para ir hacia atrás y ver importantes acontecimientos en la historia y hablar con las personas que estuvieron allí! ¿A quien viajaría usted a ver? ¿a Julio César? ¿A Leonardo da Vinci? ¿A Elvis?

Y usted iría hacia atrás y se encontraría a sí mismo a una edad más temprana, iría hacia delante para ver cómo se vería usted en el futuro… Son estas posibilidades que pudieran haber hecho del viaje en el tiempo el tema de tantos libros y películas de ciencia ficción.

El Sueño de viajar a través del tiempo ha existido durante siglos.
 

Resulta que, de algún modo, todos somos viajeros del tiempo.

Cuando usted se dienta frente a su escritorio, no haciendo nada más que dándole “click” al ratón, el tiempo está viajando a su alrededor. El futuro está constantemente siendo transformado a pasado, con el presente únicamente durando un efímero momento. Todo lo que usted está haciendo en este momento está rápidamente moviéndose al pasado, lo cual quiere decir que continuamos moviéndonos a través del tiempo.

Ideas de viaje en el tiempo han existido por siglos, pero cuando Albert Einstein lanzó su teoría de relatividad del recorrido del tiempo, el puso las bases para la posibilidad teórica del viaje en el tiempo Como todos sabemos, nadie ha demostrado exitosamente el viaje en el tiempo, pero nadie ha sido capaz de dominarlo tampoco.

En esta edición de Cómo Trabajará la Materia, nosotros aprenderemos acerca del concepto del tiempo y las diferentes teorías rodeando la viabilidad del viaje en el tiempo.
 

Entendiendo el Tiempo

El astrónomo Carl Sagan estaba en lo correcto cuando dijo que el tiempo es “resistente a una simple definición”. Muchos de nosotros pensamos que sabemos lo que es el tiempo, pero es difícil de definir. Uno no puede literalmente ver o tocar el tiempo, pero se pueden ver sus efectos.

La evidencia de que nos estamos moviendo a través del tiempo se encuentra en todo – n nuestros cuerpos envejecen, los edificios se erosionan y se desmoronan, los árboles crecen. La mayoría de nosotros sentimos la presión del tiempo al ser empujados a cumplir plazos y hacer citas. Nuestras vidas son a menudo dictadas por el tiempo que necesitamos para estar en alguna parte.

Pídale a las personas que definan el tiempo, y lo más probable es que verán su reloj de muñeca o un reloj de pared. Nosotros visualizamos el tiempo como el tictac de las manos de éstos dispositivos. Sabemos que hay 60 segundos en un minuto, 60 minutos en una hora, 24 horas en un día, y 365 días en un año. Éstos son los números básicos de tiempo que todos hemos aprendido en la escuela primaria.

El tiempo es también definido como siendo de la cuarta dimensión de nuestro universo. Las otras tres dimensiones son de espacio, incluyendo arriba-abajo, derecha-izquierda, adelante y atrás. El tiempo no puede existir sin el espacio, y asimismo, el espacio no puede existir sin el tiempo. Esta relación interconectada del tiempo y espacio es llamado el espacio-tiempo continuo, lo que significa que cualquier acontecimiento que ocurra en el universo tiene que involucrar tanto espacio como tiempo.

Según la teoría de Einstein de la relatividad especial, el tiempo se retarda al acercarse un objeto a la velocidad de la luz. Esto conduce a muchos científicos a creer que viajando más rápido que la velocidad de la luz podría abrir la posibilidad del viaje en el tiempo al pasado, así como al futuro.

El problema es que se cree que la velocidad de la luz es la velocidad más alta a la cual algo podría viajar, por lo cual es inverosímil que podamos viajar al pasado. Al acercarse un objeto a la velocidad de la luz, su masa relativista se incrementa, hasta que, a la velocidad de la luz, se vuelve infinito. Acelerando una masa infinita más rápido que esto es imposible, o por lo menos pareciera serlo en estos momentos.

Pero el viaje en el tiempo en la otra dirección no es tan difícil, y el futuro pudiera algún día ser un destino posible…
 

Agujeros Negros

Mientras los escritores han producido algunas grandes ideas para máquinas del tiempo en el transcurso de los años, una máquina del tiempo en la vida real todavía está por construirse.

La mayoría de teorías del viaje en el tiempo no se apoyan en máquinas para nada. En vez de esto, el viaje en el tiempo más probablemente será hecho por medio de fenómenos naturales y nos transportará instantáneamente de un punto en el tiempo a otro.

Estos fenómenos espaciales, los cuales ni siquiera estamos seguros de que existen, incluyen:

• Agujeros negros rotantes

• Agujeros de Gusano

• Cuerdas cósmicas

Foto cortesía de la NASA
 

Cuando las estrellas que son más de cuatro veces la masa de nuestro sol legan al final de su vida y han quemado todo su combustible, éstas colapsan bajo la presión de su propio peso. Esta implosión crea “agujeros negros”, los cuales tienen campos gravitacionales tan fuertes que incluso ni la luz puede escapar. Cualquier cosa que entre en contacto con un acontecimiento de horizonte de un agujero negro será aspirado hacia dentro.

El acontecimiento horizonte es el límite de un agujero negro, de donde nada puede escaparse.

Usted piense en la forma de un agujero negro como algo similar a un cono de helado. Es grande por arriba y se estrecha en un punto, llamado una singularidad. En la singularidad, las leyes de la física cesan de existir, y toda materia es aplastada más allá del reconocimiento. Este tipo de agujero negro que no rota es llamado un agujero negro Schwarzshild, nombrado por el astrónomo alemán, Karl Schwarzschild.

Otro tipo de agujero negro, llamado agujero Kerr, es también teóricamente posible. Los agujeros Kerr son agujeros negros rotantes que pueden ser usados como portales para viajes en el tiempo o viajes a universos paralelos. En 1963, el matemático neozelandés, Roy Kerr propuso la primera teoría realística para un agujero negro rotante. En esta teoría, las estrellas moribundas colapsarían, derrumbándose en un anillo rotante de neutrones que produciría suficiente fuerza centrífuga para prevenir la formación de una singularidad. Pues los que el agujero negro no tendría una singularidad, Kerr creyó que sería seguro incorporarla sin que sea machacada por la infinita fuerza gravitacional en su centro.

Si los agujeros de Kerr existen, podría ser posible pasar a través de ellos y salir fuera en un agujero “blanco”. Un agujero blanco tendría la acción inversa de un agujero negro. Así, pues, en vez de halar todo hacia su fuerza gravitatoria, usaría alguna especie de materia exótica con energía negativa para empujar todo fuera y lejos de el. Estos agujeros blancos serían nuestra manera de entrar a otros tiempos o a otros mundos.

Dado que muy poco sabemos acerca de agujeros negros, los agujeros de Kerr pudieran posiblemente existir. Sin embargo, el físico Kip Thorne del Instituto Californiano de Tecnología cree que las leyes de la física previenen tala formación. El dice que no hay tal manera de entrar y salir de un agujero negro, y que cualquier cosa haciendo la tentativa de entrar a un agujero negro será succionada hacia dentro y destruida antes de siquiera alcanzar la singularidad.

Daremos un vistazo a otro fenómeno espacial en las siguientes secciones.
 

Agujeros de Gusano

Thorne cree que podría haber otro tipo de estructura similar a un túnel existiendo en el universo, que podría ser usada como portal para viajar en el tiempo. Los Agujeros de Gusano, también llamados Puentes Einstein-Rosen, son considerados tener el mayor potencial para viajar en el tiempo, si es que existen. No solo nos permitirían viajar a través del tiempo, sino que también nos permitirían viajar a muchos años luz de la Tierra en solo una fracción del tiempo que nos tomaría con métodos convencionales de viaje espacial.

Los Agujeros de Gusano son considerados posibles, basados en la Teoría de la Relatividad de Einstein, la cual afirma que cualquier masa curva el espacio/tiempo. Para entender esta curvatura, piensa en dos personas sosteniendo una sábano y estirándola hasta ponerla firma. Si una persona fuese a colocar una pelota de béisbol sobre la sábana, el peso de la pelota la haría rolar hasta la mitad de la sábana, y causar que la sábano se curve en ese punto.

Ahora, si un mármol fuese colocado en el borde de la misma sábana, éste viajaría hacia la pelota, por causa de la curvatura.

Imaginando el espacio como un plano bi-dimensional, curvo.
Agujeros de Gusano como este serían formados por dos masas aplicando la suficiente fuerza

en el espacio/tiempo como para crear un túnel conectando puntos distantes en el universo.
 

En este ejemplo, el espacio es representado como un plano bi-dimensional más bien que las cuatro dimensiones que realmente componen el espacio/tiempo. Imagine que esta sábana es doblada encima, dejando un espacio entre lo de arriba y lo de abajo.

Colocando una pelota de béisbol en el lado superior causará que se forme una curvatura. Si una masa igual fuese colocada en la parte de debajo de la sábana, en un punto que corresponde con la ubicación de la pelota de béisbol arriba, la segunda masa eventualmente se encontrará con la pelota. Esto es similar a cómo los agujeros de gusano pudieran formarse.

En el espacio, las masas que colocan presión en diferentes partes del universo, eventualmente podrían reunirse para formar un túnel – este es un agujero de gusano.. Podríamos, entonces, viajar de la Tierra hacia otra galaxia y de regreso relativamente rápido (en el lapso de una vida). Por ejemplo, veamos un escenario en el cual quisiéramos viajar a Sirio, una estrella que es vista en la constelación del Can Mayor, justo debajo de Orión.

Sirio está aproximadamente a 9 años luz de la Tierra, lo cual es 54 trillones de millas (90 trillones de kilómetros.)

Obviamente, esta distancia sería demasiado lejana para viajeros espaciales, de atravesar y regresar a tiempo para contarnos acerca de lo que vieron allí. Hasta ahora, lo más lejos que la gente ha viajado al espacio es a la luna, la cual está solamente a unas 248,548 millas (aprox. 400,000 Km.) de la Tierra. Si encontráramos un agujero de gusano que nos conectara al espacio alrededor de Sirio, entonces podríamos acortar el tiempo considerablemente, evitando los trillones de millas que tendríamos que cruzar con viaje espacial tradicional.

Entonces, ¿Cómo se relaciona todo esto con el viaje en el tiempo? Ya lo descubriremos en la siguiente sección.
 

Cuerdas Cósmicas

Otra teoría aún de cómo podríamos viajar de ida y regreso a través del tiempo usa la idea de cuerdas cósmicas, propuesto por el físico de Princenton, J. Richard Gott en 1991. Éstas con – como lo sugiere el nombre – objetos como cuerdas, que algunos científicos creen, fueron formados en el universo temprano. Estas cuerdas pudieran alinear toda la longitud del universo y están bajo inmensa presión – millones sobre millones de toneladas.

Estas cuerdas cósmicas, las cuales son más finas que un átomo, generarían una enorme cantidad de empuje gravitacional sobre cualquier objeto que pasa cerca de ellas.

Los objetos atados a una cuerda cósmica pueden viajar a increíbles velocidades, y porque su fuerza gravitacional distorsiona el espacio/tiempo, pueden ser usadas para el viaje en el tiempo. Empujando dos cuerdas cósmicas muy juntas, o una cuerda cerca de un agujero negro, podría ser posible envolver lo suficiente el espacio/tiempo para crear curvas cerradas similares al tiempo.

Una nave espacial puede ser convertida en una máquina del tiempo usando la gravedad producida por las dos secuencias cósmicas, o la cuerda y el agujero negro, para que se propulse hacia el pasado. Para hacer esto, circundaría alrededor de las cuerdas cósmicas. Sin embargo, todavía hay mucha especulación en cuanto a si estas cuerdas existen, y si lo hacen, en que forma. Gott mismo dice que para poder viajar hacia atrás en el tiempo, incluso un año, tomaría una vuelta de cuerda que contuviera la mitad de la energía de masa de una galaxia entera.

Y, como con cualquier máquina del tiempo, usted no podría ir hacia atrás más allá del punto en el cual fue creada la máquina del tiempo.
 

Físicas del Viaje en el Tiempo

Como lo discutimos anteriormente, la teoría de la relatividad afirma que al acercarse la velocidad de un objeto, a la velocidad de la luz, el tiempo se hace más lento. Los científicos han descubierto que incluso a velocidades del transbordador espacial, los astronautas pueden viajar unos pocos nanosegundos hacia el futuro. Para entender esto, imagínese a dos personas, la persona A y la persona B. La persona A se queda en la Tierra, mientras que la persona B parte en una nave espacial.

En el despegue, sus relojes están en perfecta sincronía. Mientras más cercana viaja la nave espacial de B a la velocidad de la luz, más lentamente pasará el tiempo para la persona B (relativo a la persona A). Si la persona B viaja por solo unas pocas horas al 50 por ciento de la velocidad de la luz y regresa a la Tierra, será obvio para ambas personas, que la persona A ha envejecido mucho más rápido que la persona B.

Esta diferencia en envejecimiento es porque el tiempo pasó mucho más rápido para la persona A que la persona B, quien estaba viajando más cerca de la velocidad de la luz. Muchos años pudieron haber pasado para la persona A, mientras que la persona B experimentó un lapso de tiempo de solamente unas pocas horas.

Averigüe un poco más acerca de esta paradoja gemela en Cómo Funciona la Relatividad Especial.

Agujeros de gusano podrían permitirle a usted viajar hacia el pasado y hacia el futuro.
 

Si los agujeros de gusano pudieran ser descubiertos, pudieran permitirnos viajar al pasado así como al futuro. Aquí está cómo funcionaría esto: Digamos que la boca del agujereo de gusano es transportable. Luego, la persona B del ejemplo arriba, quien viajó al 50 por ciento de la velocidad de la luz hacia el espacio durante unas pocas horas, pudiera acarrear una boca de agujereo de gusano hacia el espacio, mientras la boca en el lado opuesto del agujero de gusano se quedaría con la persona A en la Tierra.

Las dos personas continuarían viéndose una a otra mientras la persona B viaja al espacio. Cuando la persona B regresó a la Tierra una pocas horas más tarde, unos pocos años pudieran haber transcurrido para la persona A. Ahora, cuando la persona A mira a través del agujero de gusano que viajó al espacio, ésta persona lo verá a el o a ella misma de una edad más joven, la edad que esta persona tenía cuando la persona B se lanzó al espacio.

Lo bueno acerca de esto es que la persona mayor, A, sería capaz de dar un paso hacia el pasado, entrando al agujero de gusano, mientras la persona más joven, B, pudiera dar un paso hacia el futuro.
 

Problemas con el Viaje En el Tiempo

Si alguna vez fuéramos capaces de desarrollar una teoría que funcionase para el viaje en el tiempo, podríamos abrir la habilidad de crear problemas muy complicados llamados paradojas. Una paradoja es definida como algo que se contradice a sí mismo.

• Aquí están dos ejemplos comunes: Digamos, por el argumento mismo, que usted podría viajar hacia atrás a un tiempo antes de que usted naciera. El mero hecho de que usted pudiera existir en un tiempo antes de que usted naciera crea una paradoja. Si usted hubiera nacido en 1960, ¿cómo podría existir en 1955?
   

• Posiblemente la paradoja más famosa es la del abuelo. ¿Qué podría pasar si un viajero en el tiempo fuera hacia atrás y matara a uno de sus ancestros antes de que el viajero naciera? Si la persona muerta es su abuelo o su abuela, entonces, ¿cómo podría esta persona estar viva para poder regresar y matar a su abuelo? Si pudiéramos cambiar el pasado, esto crearía un infinito número de paradojas.

Otra teoría con respecto al viaje en el tiempo nos trae la idea de universos paralelos, o historias alternativas. Digamos que usted viaja hacia atrás a conocer a su abuelo cuando el era todavía un muchacho. En la teoría de universos paralelos, usted pudiera haber viajado hacia otro universo, uno que es similar al nuestro, pero tiene diferente sucesión de eventos.

Por ejemplo, si usted fuese a viajar hacia atrás en el tiempo y matar a uno de sus ancestros, usted solo mató a esa persona en un universo, el cual ya no es el universo en el que usted existe. Si usted, entonces, trata de regresar a su propio tiempo, usted pudiera terminar en otro universo paralelo y nunca ser capaz de regresar al universo de donde partió.

La idea aquí es que cada acción causa la creación de un nuevo universo, y que hay un número infinito de universos que existen. Cuando usted mató a su ancestro, usted creó un nuevo universo, un universo que era idéntico al suyo propio, hasta el momento en que usted cambió la sucesión original de eventos.

¿Todavía está confundido?

Bienvenido al mundo del viaje en el tiempo. Ahora solo imagine cuan complicados serán los precios de los boletos…