El
viaje a través del tiempo es un concepto de desplazamiento hacia delante o atrás en diferentes puntos del
tiempo, así como lo hacemos en el
espacio. Adicionalmente, algunas interpretaciones de viaje en el tiempo sugieren la posibilidad de viajes entre realidades o
universos paralelos.
Este artículo analiza la posibilidad teórica y técnica de viajes en el tiempo, y la posibilidad de que existan
paradojas asociadas a dicho viaje a través del tiempo (por ejemplo evitar el nacimiento de nuestros propios
antepasados).
Los viajes a través del tiempo en la física
Movimientos en el tiempo y en el espacio
De acuerdo con la descripción convencional de la
teoría de la relatividad las partículas materiales al moverse a través del
espacio-tiempo se mueven hacia delante en el tiempo (hacia el futuro) y hacia un lado u otro del espacio. El hecho de que la energía total y la masa sean positivas está relacionado con el hecho de que las partículas se muevan hacia el futuro.
Un aspecto demostrado y comprobado de la teoría de la relatividad es que viajar a
velocidades cercanas a la
velocidad de la luz ocasiona una
dilatación del tiempo, por la cual el tiempo de un individuo que viaja a esa velocidad corre más lentamente. Desde la perspectiva del viajero, el tiempo "externo" parece fluir más rápidamente, causando que el viajero llegue a un lugar más adelante en el
futuro. Sin embargo, este fenómeno en sí mismo, no es lo que suele denominarse de viaje a través el tiempo.
El concepto de viaje en el tiempo ha sido frecuentemente utilizado para examinar las consecuencias de teorías físicas como la relatividad especial, la relatividad general y la
teoría cuántica de campos, aunque no existe evidencia experimental del viaje en el tiempo y existen razones teóricas importantes para considerar posible la existencia de cierto tipo de viaje a través del tiempo. En cualquier caso, las teorías actuales de la física no permiten cualquier clase de viaje en el tiempo. Aunque existen posibilidades teóricas acerca de la posibilidad de saltar lapsos de tiempo a partir de un punto a otro, tendríamos que ralentizar o acelerar, si es posible, las moléculas del tiempo[
cita requerida] y crear un agujero espacio-temporal o una paradoja del tiempo para poder acceder al pasado o al futuro, digamos que podríamos sintetizar más esta información.
La posibilidad de los viajes en el tiempo
La
teoría especial de la relatividad de
Albert Einstein (y por extensión la
teoría general) permite explícitamente un tipo de dilatación temporal que ordinariamente se podría denominar “viaje en el tiempo”. La teoría sostiene que relativamente a un observador estacionario, el tiempo parece fluir más lentamente para los cuerpos que se desplazan rápidamente: por ejemplo, un reloj que se desplaza parecerá correr más lento; al incrementar su velocidad y acercarse a la velocidad de la luz parecerá haberse detenido completamente. Sin embargo, este efecto sólo permite el “viaje en el tiempo” hacia adelante en el futuro, nunca hacia atrás. Este tipo de viaje no es típico de la ciencia ficción, y se tienen pocas dudas acerca de su existencia; sin embargo, de aquí en adelante “viaje en el tiempo”, propiamente dicho, se referirá al recorrido con algún grado de libertad hacia el pasado o el futuro.
Muchos científicos consideran que el viaje a través del tiempo propiamente dicho es imposible. Esta opinión se ve reforzada por un argumento basado en la
navaja de Occam (
Occam’s razor). Cualquier teoría que permita el viaje en el tiempo requiere que algunas situaciones de
causalidad sean resueltas. ¿Qué pasaría si alguien trata de viajar en el tiempo y mata a su propio abuelo? (Ver la “
paradoja del abuelo”).
Además, en la ausencia de cualquier evidencia experimental de la posibilidad del viaje en el tiempo, es teóricamente más simple suponer que no puede ocurrir. De hecho, el
físico Stephen Hawking ha sugerido que la ausencia de turistas del futuro constituye un fuerte argumento en contra de la existencia del viaje en el tiempo. Eso sería una variante de la
paradoja de Fermi (“si no hay visitantes extraterrestres es porque los extraterrestres no existen”), donde se hablaría de “viajeros del tiempo” en lugar de “visitantes extraterrestres”. Dadas estas circunstancias, otros sugieren —a los que sostienen la posición de Stephen Hawking— que en el caso de que en un futuro el ser humano pudiese viajar al pasado, éste no podría regresar a un espacio temporal anterior al momento de la puesta a punto de dicha máquina del tiempo.
También se ha sugerido que al viajar al pasado estaríamos “creando” un universo paralelo y no viajaríamos a un pasado determinado sino a una copia de éste pero con una diferencia: un turista espacial. Tendríamos así dos espacios temporales simultáneos: uno donde aparece un turista del tiempo y otro donde no aparece. Ésta sería una hipótesis para discutirnos la
paradoja de “Si mañana planeo un viaje a hoy para decirme ‘hola’, ¿por qué hoy no tengo un doble al lado mío diciéndome ‘hola’?” Sin embargo, asumiendo que el viaje temporal es posible, también resulta interesante para los físicos la pregunta de por qué y qué leyes físicas impiden el viaje a través del tiempo.
Los equivalentes de viaje temporal y viaje a la velocidad de la luz
Cabe señalar que si alguien es capaz de mover información de un punto a otro más rápido que la velocidad de la luz, de acuerdo a la relatividad especial, eso equivale a que un
observador percibe que una transferencia de información hacia el pasado. Por otro lado no se han propuestos mecancimos físicos que sugieran que esa posibilidad es técnicamente viable de acuerdo con la relatividad especial.
La
teoría general de la relatividad por su parte ofrece algunas posibilidades teóricas adicionales. Esta teoría formulada por
Einstein generaliza la teoría especial de la relatividad que hemos considerado hasta ahora. Esta teoría además de su mayor generalidad es capaz de describir adecuadamente la
gravedad desde un punto de vista relativista. La interpretación de la gravedad que hace esta teoría es que la materia “curva” el espacio y el tiempo que se encuentra a su alrededor. Estas propiedades de la curvatura abren nuevas posibilidades para el viaje a través del tiempo:
- Teóricamente existen soluciones de las ecuaciones que incluyen líneas temporales se curven alrededor de un círculo y se reconecten con su propio pasado. La primera y más famosa de estas soluciones, conocida como universo de Gödel, fue hallada por Kurt Gödel, aunque dicha solución atribuye al universo tenga ciertas características físicas que no parecen corresponderse con las de nuestro universo. La teoría de la relatividad general en sí misma no prohíbe las curvas temporales cerradas, que pueden llegar a aparecer en las soluciones de las ecuaciones. Sin embargo, la mayoría de los físicos creen que es necesario requerir condiciones si se pretende una descripción completa y realista. Estas condiciones adicionales que eliminarían la posibilidad de las curvas temporales cerradas y las consiguientes situaciones paradójicas.
- Existe además la posibilidad de que diferentes regiones del espacio inicialmente separadas entren en contacto mediante la formación de un "puente" o "agujero de gusano". En general estas requerirían pasar por estados topológicamente no equivalentes que involucren "rasgado" del espacio-tiempo, posibilidad recientemente considerada en la teoría de cuerdas y explicado divulgativamente por Brian Greene en El universo elegante.
Viajes hacia el futuro
Viajar al futuro no tiene, en realidad, nada de particular. El tiempo fluye siempre en la misma dirección y sólo tenemos que sentarnos a esperar a que el futuro llegue hasta nosotros. Sin embargo, ese viaje puede ser un poco largo para una vida humana. Si queremos conocer lo que sucederá mañana, sólo tenemos que tener un poco de paciencia, pero la cuestión se complica si queremos ver a nuestros tataranietos y parece fuera de toda posibilidad contemplar nuestra civilización dentro de mil años. El efecto relativista de la dilatación del tiempo nos ofrece, al menos teóricamente, la posibilidad de viajar al futuro evitando envejecer.
En la
paradoja de los gemelos, los dos hermanos se encontraban en el futuro pero habían recorrido caminos diferentes, y uno de ellos, el que se había acelerado hasta viajar a gran velocidad en una nave espacial, había reducido su envejecimiento. Aunque el
tiempo propio medido por un observador en movimiento respecto a otro será menor y la magnitud del efecto viene dada por la velocidad (
v) del observador en movimiento y la velocidad de la luz (
c):
Sin embargo, desde el punto de vista del propio observador en movimiento, él mismo está en reposo y él no percibe que esté envejeciendo más lentamente. De hecho, para este observador en movimiento sería el observador en reposo quien estaría envejeciendo más lentamente. Sólo en situaciones en que aparecen sistemas de referencia no inerciales en que los dos observadores se encuentren puede darse una situación en que ambos observadores coincidan en que uno de ellos dos ha envejecido más lentamente.
Si consideramos un observador que se aleja en una nave con una velocidad que sea un 90% de la de la luz, el tiempo transcurrido en la Tierra, ignorando el efecto de
Dilatación gravitacional del tiempo para simplificar, sería unas 2,30 veces más lento según un observador en la Tierra. Es decir, que incluso yendo a esta altísima velocidad sólo ganaríamos un modesto factor dos en nuestro viaje al futuro. Para hacer viajes interesantes al futuro necesitamos que el cohete vaya a velocidades realmente considerables.
Para viajar a futuros más lejanos ‘sólo’ sería necesario hacer que la velocidad fuera aún más cercana a la de la luz. Nuestra nave viajando a gran velocidad en un camino con origen y regreso a la Tierra es una máquina del tiempo para viajar al futuro que, en la medida en que seamos capaces de incrementar su velocidad, nos puede llevar sin envejecer a cualquier tiempo posterior al nuestro.
Es evidente que la construcción de esta nave, de esta máquina del tiempo, está fuera de las posibilidades técnicas de nuestra civilización. Sin embargo, hay ejemplos que demuestran que la idea es correcta. En la Tierra recibimos partículas que vienen del centro de nuestra galaxia a distancias que la luz tarda miles de años en recorrer. Es decir, fueron producidas hace miles de años terrestres. Sin embargo, estas partículas no pueden resistir un viaje ni siquiera de un minuto ya que se desintegran en cuestión de segundos después de haber sido creadas. ¿Cómo explicar esta paradoja? Haciendo uso de la dilatación temporal: las partículas han sido aceleradas a velocidades tan cercanas a la de la luz, que sólo habían envejecido segundos mientras que en la Tierra transcurrían miles de años.
Nuestra máquina del tiempo es unidireccional, sólo nos permite viajar al futuro. Esto, sin duda, limita mucho el encanto del viaje. No sería posible, por ejemplo, viajar al futuro para echar un vistazo a los resultados de un juego de azar y volver atrás... La posibilidad de viajar al pasado, que es la que hace realmente interesante a una máquina del tiempo, es muy dudosa y puede afectar a principios muy generales. Sin perder de vista estas restricciones, en otro apartado discutiremos cómo podríamos transformar nuestra máquina del tiempo unidireccional basada en la paradoja de los gemelos en una máquina del tiempo de dos direcciones usando un ‘agujero de gusano’.
Los viajes en el tiempo requieren mucha imaginación. Fundamentalmente ficción. Por mucho que se viaje a la velocidad de la luz, nuestro desplazamiento habrá sido efectuado a razón de 300.000 km/s. Habremos recorrido una distancia de 300.000 km en un sólo segundo, el mismo segundo que habrá transcurrido en la Tierra. En consecuencia, el viajero habrá envejecido lo mismo que el que no viaja: ambos serán el mismo segundo más viejos. La única diferencia es que en el mismo segundo uno ha estado en movimiento y el otro no. Por más que se hagan las cuentas, el resultado siempre es el mismo. La velocidad de la luz es un parámetro de espacio y movimiento que permite calcular distancias astronómicas. Significa que si queremos viajar a la constelación de Tucán, se necesitará emplear la friolera de 12.000 millones de años viajando a la velocidad de la luz, y otro tanto en volver. En el cómputo global para completar el recorrido de ida y vuelta, para el viajero y el no viajero habrán tenido que transcurrir 24.000 millones de años. Es decir, imposible (de momento). Así pues, no hay lugar a posibles paradojas. Otro asunto es que matemáticamente o metafísicamente se pretenda traducir en ecuaciones lo que sólo es fruto de un deseo. Por cierto, maravilloso deseo.
Los satélites que indican a los GPS necesitan ser regularizados aplicando las ecuaciones relativistas de Einstein, o puestos a punto, dado que sus velocidades modifican el tiempo relativo al terrestre. Si no, el atraso acumulado constantemente modificaría los parámetros temporales referidos a la sincronización y los GPS no servirían de nada.
Sacado de wikipedia
Viajes en el tiempo Teorias y +
Mode Lineal
