por EthanSiegel 
14 Noviembre 2017 
del Sitio Web
Forbes

traducción de Adela Kaufmann
Versión original en ingles



 

 


La idea de viajar en el tiempo

ha fascinado por mucho tiempo a los humanos,

como en ‘De vuelta al Futuro’ deDelorean DMC-12.

Después de décadas de investigación,

es posible que hayamos encontrado una solución que sea físicamente posible.

 

 


Es uno de las mayores metáforas en películas, literatura y programas de televisión:

la idea de que podríamos viajar atrás en el tiempo para alterar el pasado.

Desde "Harry Potter" hasta "Regreso al futuro" y "Día de la marmota", viajar en el tiempo nos brinda la posibilidad de enmendar errores en nuestro propio pasado.

 

Para la mayoría de las personas, es una idea que queda relegada al ámbito de la ficción, ya que todas las leyes de la física indican que el avance en el tiempo es una necesidad absoluta.

 

Filosóficamente, también hay una famosa paradoja que parece indicar lo absurdo de tal posibilidad:

si viajar hacia atrás en el tiempo fuera posible, podrías regresar y matar a tu abuelo antes de que tus padres fueran concebidos, haciendo imposible tu propia existencia.

Durante mucho tiempo, parecía que no había forma de regresar.

 

Pero gracias a algunas propiedades muy interesantes del espacio y el tiempo en la Relatividad General de Einstein, viajar en el tiempo podria ser posible después de todo.

 

 


Una ilustración del Universo temprano

como consistiendo en espuma cuántica,

donde las fluctuaciones cuánticas son grandes, variadas,

e importantes en las escalas más pequeñas.

Las fluctuaciones energéticas positivas y negativas

pueden crear minúsculos agujeros de gusanos cuánticos. 
NASA/CXC/M.Weiss
 


El lugar para comenzar es con la idea física de un 
agujero de gusano. 

 

En nuestro universo conocido, tenemos pequeñas fluctuaciones cuánticas minúsculas en la estructura del espacio-tiempo en las escalas más pequeñas. Estas incluyen fluctuaciones de energía en las direcciones positiva y negativa, a menudo muy cerca unas de otras.

 

Una muy fuerte y densa fluctuación de energía positiva crearía un espacio curvado de una manera particular, mientras que una fuerte, densa y fluctuación negativa de energía curvaría el espacio exactamente de la manera opuesta.

 

Si usted conecta estas dos regiones de curvatura, podría, por un breve instante, llegar a la noción de un agujero de gusano cuántico.

 

Si el agujero de gusano dura lo suficiente, incluso podría transportar una partícula a través de él, permitiéndole desaparecer instantáneamente de un lugar en el espacio-tiempo y reaparecer en otro.

 

 


Trazo matemático exacto de un agujero de gusano de Lorentz.

Si un extremo de un agujero de gusano se construye con masa/energía positiva,

mientras que el otro es construido de masa/energía negativa,

el agujero de gusano puede volverse transversal. 
Wikimedia Commons - Usuario Kes47
 


Sin embargo, si queremos aumentar ese nivel para permitir que pase algo así como un ser humano, eso va a tomar un poco de trabajo.

 

Si bien cada partícula conocida en nuestro Universo tiene energía positiva y una masa, ya sea positiva o nula, es eminentemente posible tener partículas negativas de masa/energía en el marco de la Relatividad General.

 

Claro, todavía no hemos descubierto ninguno, pero de acuerdo con todas las reglas de la física teórica, no hay nada que lo prohíba. 

Si esta materia de masa/energía negativa existe, entonces la creación de un
agujero negro supermasivo y su contraparte de masa/energía negativa, mientras los conecta, debería permitir un agujero de gusano atravesable.

 

No importa cuán lejos se hayan tomado estos dos objetos conectados entre sí, si tuvieran suficiente masa/energía, tanto del tipo positivo como negativo, esta conexión instantánea permanecería.

 

Todo eso es ideal para viajes instantáneos a través del espacio.

 

Pero, ¿y el tiempo?

 

Aquí es donde entran las leyes de la relatividad especial.

 

 


Un "reloj de luz" aparecerá correr de manera diferente para los observadores

 moviéndose a diferentes velocidades relativas, pero esto se debe

 a la constancia de la velocidad de la luz.

La ley de relatividad especial de Einstein rige

cómo se producen estas transformaciones de tiempo y distancia,

pero significa que las partes estacionarias y en movimiento

se avejentan a diferentes tasas. 

John D. Norton


 

Si viajas cerca de la velocidad de la luz, experimentas un fenómeno conocido como dilatación del tiempo.

 

Tu movimiento a través del espacio y tu movimiento en el tiempo están relacionados por la velocidad de la luz:

cuanto mayor sea tu movimiento a través del espacio, menor será tu movimiento a través del tiempo.

Imagina que tienes un destino que estaba a 40 años luz de distancia, y pudiste viajar a velocidades increíblemente altas:

más del 99.9% de la velocidad de la luz.

 

Si te metes en una nave espacial y viajas muy cerca de la velocidad de la luz hacia esa estrella, luego te detienes, te das la vuelta y regresas a la Tierra, encontrarás algo extraño


Debido a la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud, puede llegar a su destino en solo un año, y luego volver en un año más. Pero de vuelta a la Tierra, habrían pasado 82 años. Todos los que conoces habrán envejecido tremendamente.

 

Esta es la forma estándar en que el viaje en el tiempo funciona físicamente:

te lleva al futuro, con la cantidad de viajes hacia adelante en el tiempo dependiendo solo de tu movimiento a través del espacio.

 

¿Es posible viajar en el tiempo?

Con un agujero de gusano lo suficientemente grande

como uno creado por un agujero negro supermasivo

conectado a su homólogo negativo de masa/energía,

podría ser. 
Wikimedia Commons - Usuario Kjordand
 


Pero si construyes un agujero de gusano como el que acabamos de describir, la historia cambia.

 

La imagen de un extremo del agujero de gusano permanece casi inmóvil, como permaneciendo cerca de la Tierra, mientras que el otro se va en un viaje relativista a una velocidad cerca de la velocidad de la luz. Luego ingresas al extremo de rápido movimiento del agujero de gusano después de que ha estado en movimiento durante quizás un año.

 

¿Qué pasa? ¡Bueno, un año no es lo mismo para todos, particularmente si se mueven a través del tiempo y el espacio de manera diferente!

 

Si hablamos de las mismas velocidades que antes, el extremo "en movimiento" del agujero de gusano habría envejecido 40 años, pero el extremo "en reposo" solo habría envejecido 1 año.

 

Usted entra en el extremo relativista del agujero de gusano, y llega de regreso a la Tierra solo un año después de que se creó el agujero de gusano, mientras que para usted mismo habrían pasado 40 años.

 

 


Moverse cerca de la velocidad de la luz

hará que el tiempo pase apreciablemente de manera diferente

para el viajero versus la persona que permanece

en un marco de referencia constante.

Paradoja del Gemelo

 


Si, hace 40 años, alguien hubiera creado un par de agujeros de gusano enredados y los hubiera enviado a este viaje, hoy sería posible entrar en uno de ellos, en 2017, y terminar en el pasado en la boca del otro... en 1978.

 

El único problema es que usted tampoco podría haber estado en ese lugar en 1978; usted necesitaría estar con el otro extremo del agujero de gusano o viajar por el espacio para intentar alcanzarlo.

 

 


Viaje de disformidad, según lo previsto para la NASA.

Si creaste un agujero de gusano entre dos puntos en el espacio,

con una boca moviéndose relativísticamente en relación con la otra,

los observadores en cualquiera de los extremos transitables

habría envejecido de forma muy diferente. 
NASA/Arte digital de Les Bossinas

(Cortez III Service Corp.), 1998
 


Satisfactoriamente, ¡descubrimos que esta forma de viaje en el tiempo también prohíbe la 
paradoja del abuelo!

 

Incluso si el agujero de gusano se creó antes de que tus padres fueran concebidos, no hay forma de que existas en el otro extremo del agujero de gusano lo suficientemente temprano como para regresar y encontrar a tu abuelo antes de ese momento crítico.

 

Lo mejor que puedes hacer es poner a tu padre y madre recién nacida en un barco para atrapar el otro extremo del agujero de gusano, hacer que vivan, envejezcan, te conciban y luego te envíen de regreso a través del agujero de gusano.

 

Podrás conocer a tu abuelo cuando todavía es muy joven, quizás incluso más joven de lo que usted es ahora, pero aun así, por necesidad, ocurrirá en un momento en el tiempo después del nacimiento de sus padres. 

Una gran cantidad de cosas inusuales se vuelven posibles en el Universo si la masa/energía negativa es real, abundante y controlable, pero viajar hacia atrás en el tiempo podría ser el más salvaje que jamás hayamos imaginado.

 

¡Debido a las rarezas de la relatividad especial y general, el viaje en el tiempo al pasado podría no estar prohibido después de todo ...!