¡Si dejamos de soñar y dejamos de imaginar…!

¿Viajar en el tiempo?

Me hace “gracia” ver como mucha gente, incluso científicos, se atreven a dar su opinión sobre cuestiones que no conocen. No pocas veces, algunos que quieren ganar notoriedad, hacen afirmaciones que van más allá de sus conocimientos que, por lo general, son muy limitados (como nos ocurre a todos).

La mayoría de los científicos, que no han estudiado seriamente las ecuaciones de Einstein, desprecian el viaje en el tiempo como una tontería, algo que solo es aplicable a relatos sensacionalistas e historias fantásticas. Sin embargo, la situación que realmente nos encontramos es bastante compleja.

Llegará un tiempo en el que, desplazarnos de una a otra galaxia será posible, y, la limitación de c, habrá pasado a la historia. La imaginación e inventiva que nuestras mentes pueden desarrollar son ilimitadas…con el tiempo. ¿Quién podría imaginar hace 200 años que, tendríamos una sonda en Titán que nos envía imágenes y datos de aquel pequeño mundo?

Para resolver la cuestión debemos abandonar la teoría más sencilla de la relatividad especial, que prohíbe el viaje en el tiempo, y adoptar toda la potencia de la teoría de la relatividad general, que puede permitirlo. La relatividad general tiene una validez mucho más amplia que la relatividad especial. Mientras que la relatividad especial sólo describe objetos que se mueven a velocidad constante muy lejos de cualquier estrella, la teoría de la relatividad general es mucho más potente, capaz de describir cohetes que se aceleran cerca de estrellas supermasivas y agujeros negros. La teoría general sustituye así algunas de las conclusiones más simples de la teoría especial. Para cualquier físico que haya analizado seriamente las matemáticas del viaje en el tiempo dentro de la teoría de la relatividad general de Einstein, la conclusión final, de forma bastante sorprendente, no está ni mucho menos clara.

Kip S. Thorne, un físico especialista en relatividad general y Agujeros negros, mundialmente conocido, cree que lo viajes en el tiempo serán posibles algún día a través de los agujeros de gusano y utilizando para ello materia exótica que, mantendría abierta las bocas del agujero que nos llevaría a través del hiperespacio a otros lugares lejanos del Universo.

Los defensores del viaje en el tiempo señalan que las ecuaciones de Einstein de la relatividad general permiten ciertas formas de viaje en el tiempo. Admiten, sin embargo, que las energías necesarias para doblar el tiempo en un círculo son tan grandes que las ecuaciones de Einstein ya no serían válidas. En la región físicamente interesante en la que el viaje en el tiempo se convierte en una posibilidad seria la teoría cuántica que, en ese ámbito domina sobre la relatividad general, o, mejor, una teoría cuántica de la relatividad, en la que las dos grandes teorías de la Física, cada una en su ámbito natural se puedan entrelazar para conseguir esa extraña posibilidad de poder viajar en el Tiempo.

Recordemos que las ecuaciones de Einstein establecen que la curvatura del espacio y el tiempo están determinadas pro el contenido de materia – energía del Universo. Es posible, de hecho, encontrar configuraciones de materia-energía suficientemente poderosas para forzar la curvatura del tiempo y permitir el viaje en el tiempo. Sin embargo, las concentraciones de materia-energía para doblar el tiempo hacia atrás son tan enormes que la relatividad general deja de ser válida y las correcciones cuánticas empiezan a dominar sobre la relatividad. Así pues, el viaje en el tiempo requiere un veredicto final que no puede ser pronunciado a través de las ecuaciones de Einstein, que dejan de ser válidas en los campos gravitatorios extraordinariamente grandes, donde esperamos que la teoría cuántica de la Gravedad se haga dominante.

Aquí es donde la teoría del hiperespacio puede zanjar la cuestión. Puesto que la teoría cuántica y la teoría de la Gravedad de Einstein están unidas en el espacio decadimensional, esperamos que la cuestión del viaje en el tiempo será establecida definitivamente por la teoría del hiperespacio. Como en el caso de los agujeros de gusano y las ventanas dimensionales, el capítulo final se escribirá cuando incorporemos toda la potencia de la teoría del Hiperespacio.

De todas las maneras y desde todos los ángulos que lo podamos mirar, si algún día, las máquinas del tiempo, son posibles, el peligro estaría servido. ¿Quién sería el encargado de controlar su uso? ¿Quién se encargaría de controlar al encargado? y así podríamos seguir indefinidamente, tal es el volumen de gravedad del problema que generaría la existencia de máquinas del tiempo para viajar hacia atrás o hacia delante.

El caos y los estragos rasgarían el tejido de nuestro universo. Millones de personas volverían hacia atrás en el tiempo para entrometerse en su propio pasado y en el pasado de los demás para tratar de reescribir la Historia. ¿Quién no hizo en el pasado alguna cosa de la que se arrepiente o la dejó de hacer, cambiando así el rumbo de su vida? Todos, si pudiéramos, querríamos arreglar eso.

La carrera que no estudiamos, aquella oportunidad desaprovechada, la mujer de nuestra vida que por cobardía dejamos ir, ese tren que no cogimos… Cualquiera de estas situaciones, de haber sido al contrario habría cambiado el curso de nuestras vidas que están regidas, siempre, por la causalidad. Todo lo que ocurre es la consecuencia de lo que ocurrió.

También sería difícil evitar algunas tentaciones de gente con moralidad y conciencia adaptable y elástica que, querrían viajar al pasado para eliminar al padre de su enemigo y hacer posible que éste no naciera. Las paradojas temporales estarían al orden del día.

El viaje en el tiempo significaría que nunca podría existir una historia estable de los sucesos históricos que podrían ser cambiados a placer del consumidor. Pensemos que en los tiempos de Alejandro Magno, viajamos en el tiempo y llevamos a sus enemigos un cargamento de armas modernas; que pudiéramos haber facilitado a Galileo telescopios de última generación y modernos ordenadores. También se podría evitar la crucifixión de Cristo, facilitan a Faraday datos técnicos inexistentes en su tiempo o, por poner otro ejemplo, haber encerrado por loco a Hitler evitando aquel horror.

Obviamente, la mayoría de los científicos no se sienten muy felices con esta desagradable posibilidad que, lo trastocaría todo en un continuó caos, eliminaría la Historia y haría inútil la memoria, la experiencia, el conocimiento adquirido a través del esfuerzo personal y un sin fin de situaciones que ahora tenemos y nos hacen ser como somos.

En realidad, sí que podemos realizar viajes en el tiempo pero, sin salir de éste

Por mi parte (es una humilde opinión), creo más fácil que consigamos burlar el límite impuesto por la velocidad de la luz (digo burlar, esquivar, no superar) o conseguir, como lo hacen en la serie Star Trek, trasladarnos mediante desintegración molecular que se integra en el punto de llegada de manera instantánea al momento exacto de la partida que, conseguir viajar hacia atrás en el tiempo.

El tiempo futuro es algo inexistente, aún no ha llegado, es algo que sabemos que vendrá pero que aún no está en nuestro Universo. ¿Cómo se puede viajar a un lugar y a un tiempo que no existen?

Por otra parte, si lo pensamos detenidamente, la cuestión del tiempo no es nada fácil de entender, en realidad, es una ilusión pensar en él en tres fases que llamamos pasado, presente y futuro. El tiempo es algo que inexorablemente no deja de fluir a medida que se expansiona el Universo, siempre está avanzando, no tiene intermitencias para que podamos decir: ¡estamos en el presente! Sería mentira. En realidad, vivimos siempre en un instante múltiple que enlaza el futuro cercano al presente-pasado.

Cuando comencé a escribir los párrafos anteriores, ahora es el pasado, pasó por un presente efímero y me trajo a este instante que, cuando empecé el trabajo, para mí era futuro que ya deja de serlo para hacerse presente que, de inmediato, será pasado. Cada millonésima de segundo que pasa, transforma, a escala infinitesimal, nuestra realidad de tiempo que, finalmente, y como todo en el Universo, está cuantizado.

No, no es nada fácil determinar donde estamos, lo que es presente ya es pasado para convertirse en futuro, todo en fracciones de segundo.

Discernir lo que el Tiempo es, sobrepasa nuestros conocimientos. Porque, ¿Cuándo se pudieron formar esas montañas? y, ¿Existía ese río hace dos millones de años? Seguramente no. El paso del “Tiempo” lo transforma todo y todo lo cambia, el tiempo nunca estará sólo, siempre le acompaña algo que llamamos Entropía y que, con el transcurrir inexorable del tiempo, todo lo deteriora, lo envejece, y, hasta lo hace desaparecer.

Pasado + Presente + Futuro, en realidad es una misma cosa ¡TIEMPO! que para entendernos mejor hemos fraccionado en distintos niveles que nos sitúan en lo que fue, en lo que es y, en lo que será pero, ¿no será todo eso una ilusión?

Sí, el tiempo se puede distorsionar de muchas maneras, ocurre cuando estamos cerca de una singularidad, y, también si viajamos a la velcoidad de la luz, en ese caso, su transcurrir se ralentiza…es otro tiempo.

Durante nuestras vidas podemos contemplar “nuestra realidad” de lo que es el tiempo, algo que no se para, algo que surgió hace ahora 13.700 millones de años y que incansable, imparable, continuaría fluyendo ajeno a todo cuanto le rodea y que, al menos en el Universo que conocemos, sólo dejará de fluir, si la Densidad Critica (la cantidad de materia que contiene el Universo) es lo bastante grande como para producir el Big Crunch, en cuyo caso, toda la materia existente en el Universo, se juntaría de nuevo en una singularidad, el tiempo y el espacio dejarían de existir y, probablemente, todo comenzaría de nuevo con otro Big Bang.

Millones de caminos que se entrecruzan en las líneas del Tiempo y que pueden hacer posibles, no ya viajar en el tiempo, sino que, por medio del truco de contraer el espacio, arrugarlo, conseguir llegar a lugares lejanos sin tener que movernos de este nuestro.

¿Alguien puede asegurar que nuestro Universo es el primero de una larga serie?

¡Claro que no!

No sería descabellado pensar que nuestro Universo es uno de los muchos Universos que antes que él existió y, que al cumplir su ciclo, desaparezca para hacer posible la llegada de un nuevo Universo, con un nuevo tiempo, un nuevo espacio y unas nuevas especies en multitud de nuevas estrellas y nuevos mundos.

Si es así como realmente sucede, ¿todos los Universos que han existido antes o que existirán después, tendrán las mismas propiedades que este nuestro?

No, no podemos saber cómo serían otros universos que se pudieran formar después de ese posible Big Crunch, y, si en esos “otros” universos podrían formarse mundos en los que pudiera, como en el nuestro, surgir la vida.

No creo que en los ciclos de Universos se produzcan siempre las mismas consecuencias y estén presentes las mismas fuerzas. Simplemente con que la masa o la carga del electrón fuesen diferentes, el Universo también lo sería. Los equilibrios de nuestro Universo son muy sensibles, la materia que podemos observar: estrellas y Galaxias, planetas y nosotros mismos, son posibles gracias al equilibrio existente a niveles nucleares. Los quarks confinados por gluones que fabrican la fuerza nuclear fuerte, se junta para crear protones y neutrones que conforman los núcleos de la materia y, al ser rodeados por los electrones, dan lugar a los átomos.

No podemos descartar la posibilidad de que existan múltiples universos que, por medio de hilos invisbles, estén conectados a este nuestro. ¿qué extraños mundos podrían existir en esos otros universos?

                                         Todo lo que nuestra imaginación pueda dibujar en nuestras mentes…podría existir en algúna parte

Y, lo maravilloso de todo esto es que, por muy grande que puedan ser los universos, todo estaría formado por pequeños objetos, ya que, la Naturaleza lo tiene todo cuantizado y, todo lo grande, está hecho de cosas pequeñas. En cromodinámica cuántica, la propiedad de libertad asintótica hace que la interacción entre quarks sea más débil cuanto más cerca están unos de otros (confinación de quarks) y la fuerza crece cuando los quarks tratan de separarse, es la única fuerza que crece con la distancia. Los quarks y los gluones están confinados en una región cuyo valor se define por:

R » ћc /L » 10^-13 cm.

En realidad, la única manera de que pudiéramos observar quarks libres, sería en un ambiente con la temperatura del universo primitivo, es la temperatura de deconfinamiento.

Es una maravilla saber que, a partir de Quarks y Leptones infinitesimales, se conforman esas enormes galaxias llenas de estrellas, Nebulosas, mundos y…vida. Todo eso es posible, gracias al transcurrir del Tiempo que deja que la materia evolucione.

De nuevo, como me ocurre con frecuencia, me he pasado de un tema (El viaje en el Tiempo, hasta el Big Crunch y otros universos pasando por los quarks), así que cerremos este capítulo del Big Crunch que está referido a un Estado Final de un Universo cerrado de Friedmann (es decir, uno en el que la densidad excede a la densidad crítica). Dicho universo se expande desde el Big Bang inicial, alcanza un radio máximo, y luego colapsa hacia un Big Crunch, donde la densidad de la materia se vuelve infinita después de que la gravedad haga parar la expansión de las galaxias que, lentamente al principio, y muy rápidamente después, comenzarán a desplazarse en sentido contrario, desandarán el camino, para que, toda la materia del Universo se junte en un punto, formado una singularidad en la que dejaría de existir el espacio – tiempo. Después del Big Crunch debería haber otra fase de expansión y colapso, dando lugar a un Universo oscilante. Universo que se va y Universo que viene.

Pero, ¿y nosotros? ¿Qué pintamos aquí? Bueno, si nos sumergimos en las inmensidades del Universo y nos comparamos con esas medidas inconmensurables, no parece que seamos gran cosa. Sin embargo, sería un error pensar de esa manera, somos la parte del Universo que piensa (bueno, al menos una de las múltiples “partes” pensantes que pudieran existir) y, como observadores que somos, no es poca la responsabilidad con la que nos ha cargado la madre Naturaleza, nada más y nada menos que la de vigilar el Universo y llegar a comprender lo que en él pasa y el por qué pasan esas cosas que podemos observar y, no lo olvidemos, nosotros mismos, al ser parte de lo que tenemos que observar, hacemos mucho más compleja la misión encomendada.

Antes de pasar a otros temas, retomemos el de los viajes en el tiempo y las paradojas que pueden originar.

El sueño de viajar en el Tiempo

Una versión de la máquina del tiempo de Thorne consiste en dos cabinas, cada una de las cuales contiene dos placas de metal paralelas. Los intensos cambios eléctricos creados entre cada par de placas de metal paralelas (mayores que cualquier cosa posible con la tecnología actual) rizan el tejido del espacio-tiempo, creando un agujero en el espacio que une las dos cabinas. Una cabina se coloca entonces en una nave espacial y es acelerada a velocidades próximas a la de la luz, mientras que la otra cabina permanece en la Tierra. Puesto que un agujero de gusano puede conectar dos regiones des espacio con tiempos diferentes, un reloj en la cabina de la nave marcha más despacio que un reloj en la cabina de la Tierra. Debido a que el tiempo transcurriría a diferentes velocidades en los dos extremos del agujero de gusano, cualquiera que entrase en un extremo del agujero de gusano sería instantáneamente lanzado al pasado o al futuro.

Parece que la función de las placas metálicas paralelas consiste en generar, la materia o energía exótica necesaria para que las bocas de entrada y salida del agujero de gusano permanezcan abiertos y, como la materia exótica genera energía negativa, los viajeros del tiempo no experimentarían fuerzas gravitatorias superiores a 1g, viajando así al otro extremo de la galaxia e incluso del Universo o de otro Universo paralelo de los que promulga Stephen Hawking. En apariencia, el razonamiento matemático de Thorne, es impecable conforme a las ecuaciones de Einstein.

Muchos han pensado en viajar al pasado

Normalmente, una de las ideas básicas de la física elemental es que todos los objetos tienen energía positiva. Las moléculas vibrantes, los vehículos que corren, los pájaros que vuelan, los niños jugando tienen toda energía positiva. (Por definición, el espacio vacío tiene energía nula.) Sin embargo, si podemos producir objetos con “energías negativas” (es decir, algo que tiene un contenido de energía menor que el vacío), entonces podríamos ser capaces de generar configuraciones exóticas de espacio y tiempo en las que el tiempo se curve en un circulo.

Este concepto más bien simple se conoce con un nombre que suena complicado: la condición de energía media débil (average weak energy condición, o A W E C). Como Thorne tiene cuidado en señalar, la A W E C debe ser violada; la energía debe hacerse temporalmente negativa para que el viaje en el tiempo tenga éxito. Sin embargo, la energía negativa ha sido históricamente anatema para los relativistas, que advierten que la energía negativa haría posible la antigravedad y un montón de otros fenómenos que nunca se han visto experimentalmente.

Pero Thorne señala al momento que existe una forma de obtener energía negativa, y esto es a través de la teoría cuántica.

En 1.948, el físico holandés Hendrik Casimir demostró que la teoría cuántica puede crear energía negativa: tomemos simplemente dos placas de metal paralelas y descargadas ordinariamente, el sentido común nos dice que estas dos placas, puesto que son eléctricamente neutras, no ejercen ninguna fuerza entre sí. Pero Casimir demostró que, debido al principio de incertidumbre de Werner Heisenberg, en el vacío que se separa estas dos placas existe realmente una agitada actividad, con billones de partículas y antipartículas apareciendo y desapareciendo constantemente. Aparecen a partir de la “nada” y vuelven a desaparecer en el “vacío”. Puesto que son tan fugaces, son, en su mayoría, inobservables, y no violan ninguna de las leyes de la física. Estas “partículas virtuales” crean una fuerza neutra atractiva entre estas dos placas que Casimir predijo que era medible.

Cuando Casimir publicó el artículo, se encontró con un fuerte escepticismo. Después de todo, ¿cómo pueden atraerse dos objetos eléctricamente neutros, violando así las leyes normales de la electricidad clásica? Esto era inaudito. Sin embargo, en 1.985 el físico M. J. Sparnaay observó este efecto en el laboratorio, exactamente como había predicho Casimir. Desde entonces (después de un sin fin de comprobaciones), ha sido bautizado como el efecto Casimir.

La materia exótica que permitiría mantener abiertas las bocas de salida y llegada para pasar de un tiempo a otro en un viaje alucinante.

Una manera de aprovechar el efecto Casimir mediante grandes placas metálicas paralelas descargadas, sería el descrito para la puerta de entrada y salida del agujero de gusano de Thorne para poder viajar en el tiempo.

Por el momento, al no ser una propuesta formal, no hay veredicto sobre la máquina del tiempo de Thorne. Su amigo, Stephen Hawking, dice que la radiación emitida en la entrada del agujero sería suficientemente grande como para contribuir al contenido de materia y energía de las ecuaciones de Einstein. Esta realimentación de las ecuaciones de Einstein distorsionaría la entrada del agujero de gusano, incluso cerrándolo para siempre. Thorne, sin embargo, discrepa en que la radiación sea suficiente para cerrar la entrada.

Aquí es donde interviene la teoría de supercuerdas. Puesto que la teoría de supercuerdas es una teoría completamente mecanocuántica que incluye la teoría de la relatividad general de Einstein como un subconjunto, puede ser utilizada para calcular correcciones a la teoría del agujero de gusano original.

En principio, nos permitiría determinar si la condición AWEC es físicamente realizable, y si la entrada del agujero de gusano permanece abierta para que los viajeros del tiempo puedan disfrutar de un viaje al pasado.

Explicación al gráfico anterior:

Nuestra línea de universo resume toda nuestra historia, desde que nacemos hasta que morimos. Cuanto más rápido nos movemos más se inclina la línea de Universo. Sin embargo, la velocidad más rápida a la que podemos viajar es la velocidad de la luz. Por consiguiente, una parte de este diagrama espacio – temporal está “prohibida”; es decir, tendríamos que ir a mayor velocidad que la luz para entrar en esta zona prohibida por la relatividad especial de Einstein que, nos dice que nada en nuestro Universo puede viajar a velocidades superiores a C.

Antes comentaba algo sobre disfrutar de un viaje al pasado pero, pensándolo bien, no estaría yo tan seguro. Rápidamente acuden a mi mente múltiple paradojas que, de una u otra especie han sido narradas, principalmente por escritores de ciencia -ficción que, por lo general, son los precursores del futuro, y, no es fácil aceptar que algún día se pudiera viajar a un lugar que dejó de existir o a otro que aún no existe.

emilio silvera

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