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Uno de los temas favoritos de la ciencia ficción es el viaje en el tiempo. H.G. Wells escribió «La máquina del tiempo» En 1895, pero Gaspar, el creador de "Anacronopeta", la escribió en 1887, y también incluye viajes en el tiempo. Charles Dickens escribió «Un cuento de Navidad» En 1843, se inventó un concepto en el que, técnicamente, una persona viajaba tanto al pasado como al futuro. Nuestra fascinación por este concepto perdura hasta nuestros días.
El atractivo de los viajes en el tiempo reside quizás en que existen circunstancias bajo las cuales la ciencia los hace posibles, al menos en teoría. Por ejemplo, todos estamos viajando hacia el futuro ahora mismo. ¡Esto ocurre continuamente, a razón de un segundo por segundo!
Pero la mayoría de nosotros, cuando hablamos de viajes en el tiempo, tenemos en mente algo completamente distinto, ¿verdad? Pensamos en regresar al pasado y montar en un dinosaurio, o viajar al futuro lejano y montar en un dinosaurio robot. ¿Es posible? ¡Descubrámoslo!
Dilatación del tiempo y relojes
La Dra. Ana Alonso-Serrano explicó que el espacio y el tiempo no son magnitudes absolutas. Matemáticamente, es decir, en teoría, podemos explicar la curvatura del espacio y el tiempo, creando un bucle cerrado, que es lo que representa el viaje en el tiempo. Pero el problema radica en trasladar estos fenómenos de la teoría a la realidad. Desde una perspectiva física, necesitamos comprender mejor este tema antes de que todo esto se convierta en realidad.
Lo que entendemos, e incluso podemos demostrar ahora mismo, es el principio de dilatación del tiempo. La idea detrás de la dilatación del tiempo es que el tiempo transcurre de manera diferente para distintos observadores, dependiendo de varios factores, incluidos los campos gravitatorios y el movimiento relativo. En pocas palabras, hasta donde sabemos en la Tierra, la velocidad y la gravedad afectan al tiempo. Todo esto forma parte de la teoría de la relatividad.
Aquí es donde entra en juego el componente relativo de la relatividad. Probablemente hayas oído que si viajas en un cohete a una velocidad cercana a la de la luz, en los cinco años que transcurren desde tu perspectiva, tal vez hayan pasado 36 años desde la Tierra. Esto es la relatividad en acción. Nunca sentirás que estás viajando a través del tiempo; simplemente te mueves rápido. Pero, en relación con las personas en la Tierra, te estás moviendo hacia el futuro.
Un ejemplo curioso de esto, que observamos en la vida real, es la comparación entre los hermanos gemelos Scott y Mark Kelly. Scott pasó un año entero en órbita, viajando a 28.125 km/h en una gravedad mucho menor que la que experimentó su hermano en la Tierra. Cuando Scott regresó de la órbita, Mark parecía tener 5 milisegundos más que su hermano, debido al efecto de dilatación del tiempo.
Los experimentos con relojes atómicos realizados en la década de 1970 demostraron que los relojes a bordo de los aviones que viajaban por todo el mundo diferían de los que se dejaban en tierra tras el aterrizaje. La diferencia, de fracciones de segundo, no tendría ninguna relevancia para una persona durante su vida, pero prueba la veracidad de la teoría de Einstein. Relojes más modernos y aún más precisos lo han confirmado.
Debido a su velocidad y altitud, los satélites GPS requieren relojes especialmente calibrados. Pierden aproximadamente 38 microsegundos al día y necesitan ajustes constantes; de lo contrario, nunca funcionarán correctamente en la Tierra. Sin corrección, proporcionarán coordenadas con un error de 10 kilómetros diarios.
El tiempo transcurre de forma diferente según las condiciones relativas, y si pudiéramos alcanzar velocidades increíblemente altas, el efecto sería mucho más pronunciado. Basándonos en las observaciones de quienes dejamos atrás, seríamos transportados al futuro. En la Tierra podrían transcurrir cien años, pero nosotros envejeceríamos solo unos pocos años o incluso meses, dependiendo de la velocidad alcanzada.
¿Qué nos impide avanzar hacia el futuro?
El principal obstáculo para alcanzar velocidades comparables a las de los viajes en el tiempo es la masa. A medida que aumenta la velocidad, también aumenta la masa, lo que implica que se requiere más energía. Por eso, nada puede viajar más rápido que la luz. Mover masa a la velocidad de la luz requeriría energía infinita, lo cual es simplemente imposible. La luz, al no tener masa, viaja a la máxima velocidad posible.
Supongamos que quieres viajar a una fracción de la velocidad de la luz. Aun así, necesitarás mucha energía. Para duplicar la velocidad, necesitas cuadruplicar la energía cinética. Para triplicar la velocidad, necesitas multiplicar por nueve la energía cinética.
Matemáticamente, mover una carga útil de 50 kilogramos a 11 TP3T la velocidad de la luz requeriría 200 billones de julios de energía, equivalente al consumo energético diario promedio de dos millones de estadounidenses. Esto no es imposible, pero tampoco es práctico ni fácil de lograr. Además, el transbordador espacial promedio pesa 2 millones de kilogramos, por lo que el consumo de energía tendría que incrementarse en consecuencia.
Otro punto importante sobre este tipo de viaje en el tiempo es que se viaja a algún lugar. Si simplemente se quisiera dar vueltas por el espacio y regresar a la Tierra en el futuro, teóricamente sería posible, pero no se podría volver atrás. Viajar al futuro a una velocidad cercana a la de la luz es un viaje de ida sin retorno.
Velocidad y tiempo
En teoría, viajar a velocidades cercanas a la de la luz es una forma de llegar al futuro. Pero muchas teorías sobre viajes en el tiempo se centran en regresar al pasado. ¿Es esto siquiera posible? Una teoría sugiere que sí lo es si se viaja más rápido que la velocidad de la luz, lo cual, como acabamos de explicar, es imposible. Sin embargo, estas son solo especulaciones teóricas, así que vamos a experimentar.
Para un observador en la Tierra, si partieras en una nave que viaja más rápido que la luz y luego regresaras, la gente en la Tierra vería la nave volver, retroceder y detenerse justo donde partió. La cosa se complica aún más a partir de ahí. Pero nada de esto te transporta realmente al pasado. Simplemente garantiza que siempre estás aquí, en el espacio, y que simultáneamente viajas hacia atrás.
Otros, como Stephen Hawking, han argumentado que incluso si viajar al pasado fuera posible, jamás se podría viajar a una época anterior a la invención de una máquina del tiempo. Es como decir que jamás se podría tomar el metro a un lugar donde no hay estación de metro.
Viajes en el tiempo bajo la influencia de la gravedad
Quizás hayas oído que el tiempo se ralentiza al acercarte a un agujero negro. Incluso si estuvieras en el horizonte de sucesos de un agujero negro, el tiempo se detendría por completo. Esto no tiene nada que ver con la velocidad, sino con la gravedad. Es la otra cara de la moneda de la teoría de la relatividad de Einstein. Cuanto más fuerte es la gravedad, más lento transcurre el tiempo.
El tiempo transcurre más lentamente cerca del centro de la Tierra y más rápidamente a medida que nos alejamos. Esta es, en parte, la razón por la que funcionan los experimentos con relojes atómicos: se ven afectados por la gravedad terrestre. Teóricamente, si comprendiéramos toda la física y tuviéramos la tecnología para aprovecharla, podríamos usar un agujero negro como máquina del tiempo. Mientras que dentro de nuestra máquina del tiempo transcurrirían minutos, fuera de ella podrían pasar años. Claro que, hay que tener cuidado de no ser absorbido.
Este efecto se representa ficticiamente en la película Interstellar, donde un planeta se acerca a un agujero negro y el tiempo se altera drásticamente. Probablemente esto nunca ocurra en la realidad, pero, repito, es teóricamente posible.
Hacia adelante versus hacia atrás
Así pues, avanzar en el tiempo es posible de varias maneras. ¿Pero retroceder? Esa es una pregunta difícil. Las leyes de la termodinámica desaconsejan los viajes en el tiempo inversos porque el universo no puede volver a su estado anterior. Las cosas permanecen igual o se vuelven más caóticas con el tiempo; no se vuelven más ordenadas, y mucho menos al mismo estado en el que se encontraban antes.
Los viajes en el tiempo abren un mundo de paradojas difíciles de resolver. Por ejemplo, la paradoja del abuelo. Si viajaras al pasado y mataras a tu propio abuelo, impidiendo así el nacimiento de uno de tus padres y, por lo tanto, tu propio nacimiento, ¿cómo podrías siquiera viajar al pasado?
Una posible explicación es que, obviamente, tú no mataste a tu abuelo, y si alguien lo hizo, para nosotros nunca existió, así que no lo recordamos lo suficiente como para saber que lo hizo. Por lo tanto, no es una paradoja; simplemente, si lo hubieras hecho, nunca lo habrías sabido porque nunca exististe, y nadie jamás supo lo suficiente como para afirmar lo contrario. ¿Qué te parece este enigma?
Otra teoría, que los investigadores consideran matemáticamente sólida, sugiere que cualquier paradoja que se cree se resolverá inevitablemente por necesidad. En esencia, el tiempo se autocorrigen, pase lo que pase.
En la práctica, la mayoría de los científicos creen que viajar en el tiempo por medios tradicionales es simplemente imposible. Sin embargo, existen métodos no convencionales.
Casos especiales para viajar de regreso
Einstein vuelve a revelar la posibilidad de los viajes rápidos en el tiempo. Los agujeros de gusano —pasajes que permiten que el espacio-tiempo se distorsione y nos transporte a un lugar y un tiempo que ya existieron— son una posibilidad teórica. Es altamente teórica, ya que nadie ha visto uno antes y no tenemos pruebas de su existencia; la ciencia simplemente no los descarta.
Los agujeros de gusano son muy populares en la ciencia ficción porque facilitan los viajes en el tiempo y el espacio. Si bien el puente Einstein-Rosen suena bien en teoría, aún no hemos visto muchas pruebas de su existencia en la vida real. Pero el espacio es inmenso, así que nunca se sabe. Y lo que es más importante, no todos creen que, incluso si existieran, pudieran usarse para viajar en el tiempo.
Si un agujero de gusano pudiera viajar al pasado, ¿cómo funcionaría? Una teoría sugiere un tubo en el espacio-tiempo que conecta un agujero negro con un agujero blanco. Matemáticamente, un agujero blanco tiene sentido y es exactamente lo que su nombre indica: lo opuesto a un agujero negro. Mientras que nada puede escapar de un agujero negro, nada puede permanecer en un agujero blanco. Este irradia energía del mismo modo que un agujero negro la absorbe.
Si un agujero blanco está conectado a un agujero negro, el efecto de dilatación del tiempo en un extremo podría significar que el momento en que entras al agujero y el momento en que sales de él difieran significativamente. Tanto es así que podrías salir antes de entrar.
El principal problema aquí es que para atravesar este agujero de gusano, es necesario superar el horizonte de sucesos del agujero negro, y esto es técnicamente imposible.
Otra posible vía hacia el pasado son las cuerdas cósmicas. Estas cuerdas, que representan un "defecto topológico unidimensional" creado al principio del tiempo, podrían generar curvas temporales cerradas que, en teoría, nos permitirían viajar al pasado.
La cuerda cósmica se formó teóricamente en los albores del universo. A medida que el tiempo, el espacio y todo lo demás se expandieron, aparecieron diminutas grietas o pliegues —imperfecciones, en esencia— en la propia estructura de la realidad. Estas son cuerdas, y teóricamente, tienen un gran potencial. Si se remontan al principio mismo del universo, y se pudiera encontrar una de estas cuerdas, se podría utilizar para acceder a cualquier punto en el tiempo.
Por supuesto, si tales cuerdas existieran, serían increíblemente inestables. Extremadamente densas y con una energía casi inconmensurable, serían como láseres, capaces de atravesar todo a su paso, incluyendo viajeros del tiempo y planetas. Para viajar en el tiempo, habría que aprender a navegar por una de estas cuerdas con suma precisión.
Si dos hilos se cruzan, la máquina del tiempo podrá viajar al pasado siguiéndolos.
Como habrán notado, la palabra "teóricamente" aparece con frecuencia. Lo que funciona en las ecuaciones no siempre funciona en la realidad, y estamos lejos de poder comprobarlo todo en la práctica. Por ejemplo, detectar un agujero negro con nuestra tecnología actual llevaría siglos. Y aún tendríamos que averiguar cómo navegar por él.
¿Es posible viajar en el tiempo? Sí. Incluso lo hemos demostrado moviendo objetos hacia el futuro. Pero, ¿podemos visitar a nuestros antepasados o el mundo futuro y regresar justo a tiempo para la cena? Parece improbable.
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