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[escepticos] Viajes en el tiempo?



 

http://leo.worldonline.es/calambre/futuro1.htm

Al recordar al escritor británico H.G.Wells enseguida lo asociamos a La máquina
del tiempo, una de sus más famosas novelas, publicada en 1895. Su argumento
central es la historia de un hombre que realiza excursiones al más lejano pasado
y también al futuro para averiguar la historia y el porvenir del planeta Tierra.
Desde la publicación de esta fascinante novela, la posibilidad de realizar
viajes por el tiempo se ha convertido en un motivo recurrente de la literatura
de cienciaficción. Desde hace casi una eternidad se está proyectando en la
televisión británica la serie llamada Dr. Who, cuyo protagonista es un señor del
tiempo. El doctor viaja según su voluntad hacia el pasado o el futuro en su
máquina Tardis, frecuentemente en Compañía de una atractiva joven.
Pero, a pesar de la popularidad alcanzada entretanto por estos paseos temporales
en la literatura de ficción, hasta hace muy poco la mayoría de los científicos
no los consideraban algo serio, importante y sobre todo realizable. Aunque
H.G.Wells conceptuaba al tiempo como la cuarta dimensión, incluso antes que el
matemátimo Herrmann Minkowski, describió con demasiado poco detalle los
principios físicos según los cuales debería funcionar su máquina del tiempo. Fue
cuando Albert Einstein punblicó en el año 1905 su teoría Especial de la
Relatividad, cuando se proporcionaron los primeros indicios sobre cómo podrían
llevarse a la práctica esos viajes por el tiempo. Precisamente el núcleo
fundamental de la Teoría de la Relatividad de Einstein es la afirmación de que
el tiempo no es absoluto ni universal, sino relativo, dependiendo de la
situación cinética del observador. Esta aseveración trae consigo una grave
consecuencia: dos observadores que se encuentran en diferentes estados dinámicos
comprobarán distancias de tiempo diferentes entre dos sucesos observados por
ambos.
Aunque no es necesario insistir sobre la célebre paradoja de los hermanos
gemelos, en este caso si uno de ellos emprende una expedición espacial, en la
que viaje a una velocidad muy próxima a la de la luz, sus años en la nave serán
cada vez más largos, y los años que pasan mientras tanto en la Tierra serán cada
vez más cortos. Por eso, cuando al cabo de unos años de viaje el astronauta
regresase, volvería a una Tierra en la que habrían transcurrido ya bastantes
miles o incluso millones de años.
La hipótesis de la relatividad hace posible una especie de viaje en el tiempo:
un pasaje al futuro, que ya no ha de ser contemplado como simple posibilidad
teórica o como una fantasía de ficción. De hecho, relojes atómicos situados a
bordo de aviones y naves espaciales han medido las diminutas dilataciones de
tiempo que se producen incluso a las comparativamente pequeñas velocidades a las
que se mueven tales máquinas.
Las partículas subatómicas, que con frecuencia se aproximan a la velocidad de la
luz, están sometidas por su parte también a fuertes distorsiones temporales.
Esto supone que durante su vida extremadamente corta estas partículas
subatómicas pueden recorrer distancias mucho mayores que las que abarcarían en
condiciones normales.
Por ejemplo, una gran parte de la radiación de fondo que cae sobre la superficie
terrestre está compuesta por muones que sufren una distorsión del tiempo. Estos
muones son producidos en las capas más altas de la atmósfera terrestre por los
rayos cósmicos que allí caen. Luego los muones atraviesan los muchos kilómetros
de distancia que les separan de la superficie terrestre, a pesar de que sólo
existen durante dos microsegundos, es decir, un tiempo apenas suficiente para
recorrer unos pocos centenares de metros.
Lamentablemente, estos ejemplos de viajes al futuro no conllevan posibilidad
alguna de regresar más tarde al presente. Viajar desde el futuro hasta el
presente es naturalmente lo mismo que viajar desde el presente hacia el pasado,
idea mucho más problemática, aunque tampoco totalmente absurda. Según los
postulados principales de la Teoría de la Relatividad resulta que, si un objeto
pudiera moverse con mayor rapidez que la luz,conseguiría avanzar marcha atrás en
el tiempo.Pero conseguir un movimiento más veloz que la luz por medio del método
normal, es decir, por vía de la aceleración es imposible. Si se intenta acelerar
un cuerpo rompiendo la barrera de la luz, dicho cuerpo protesta, volviéndose más
y más pesado. Cada vez precisa mayor energía para aumentar su velocidad y, si
dicho cuerpo se acerca mucho a la barrera de la luz, su masa se vuelve tan
infinitamente grande que nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz.
No tiene ningún sentido, pues, intentar un ataque directo a la barrera de la
luz, aunque existe una estrategia alternativa. Vulgarmente la velocidad se
define como el tiempo que se necesita para salvar la distancia existente entre
dos puntos. Si se consiguiera acortar el camino entre ambos puntos, el viaje
podría realizarse en un tiempo notablemente menor.En una travesía sobre nuestro
planeta desde Barcelona hasta Camberra, en Australia, por ejemplo, dado que la
superficie terrestre es curva, se atajaría el recorrido taladrando un túnel a
través del centro de la Tierra. Cuando Albert Einstein amplió su Teoría de la
Relatividad en 1915 planteó el siguiente postulado: el espacio puede ser también
curvo  ¿Por qué?. Porque la gravitación, la fuerza de la atracción entre masas,
se manifiesta como deformación, distorsión o curvatura del espacio o, más
exactamente, del tiempo espacial de cuatro dimensiones.
Si el espacio es curvo, existe entonces alguna posibilidad de acortar el camino
entre dos puntos del mismo. Pero, ¿cómo puede taladrarse un agujero o un túnel a
través del espacio?. El siguiente experimento puede exponer de forma visible y
clara lo que esto significa. Si se dobla una hoja de papel por la mitad, de modo
que resulten dos superficies que casi se toquen mutuamente y se las atraviesa
con un pequeño tubito, obtendremos un atajo que las conecta. Traspolado al
espacio, habrta que añadir naturalmente una dimensión: el papel bidimensional se
convertiría en un espacio tridimensional, y luego esta figura tridimensional
formada por la hoja de papel doblada pasaría a ser el tiempo espacial
cuatridimensional. Parece evidente pues, que un tubo atravesando el tiempo
espacial curvo acortaría enormemente el trayecto entre dos puntos A y B,
situados a un año luz de distancia, por ejemplo.
Estos túneles espaciales son los famosos agujeros de gusano de los que tanto
hablan últimamente los físicos. Un astronauta que viajara a través de uno de
estos agujeros de gusano podría llegar desde el punto A hasta la meta B mucho
antes que un rayo de luz que recorriera el camino habitual entre A y B. El
astronauta se movería a través del tiempo espacial.con mayor rapidez que la luz.
Una escenario de estas características conlleva naturalmente varias condiciones
previas: el espacio ha de curvarse realmente tanto como la hoja de papel del
experimento y ha de existir una conexión transversal del tipo indicado. De la
Teoría General de la Relatividad se deduce que es posible la existencia de un
agujero de gusano, si se dan unas condiciones de gravitación adecuadas. Más aún,
ya en 19l6  el  físico alemán Karl Schwarzschild descubrió casualmente una
especie de agujero de gusano: se encontró con que las ecuaciones de Einstein
sobre el campo de gravedad permitían, desde el punto de vista del lenguaje
matemático actual, la descripción de un agujero negro unido a otra región
espacio-temporal a través de un agujero de gusano. Esta circúnstancia es
equivalente a la del experimento con la hoja de papel, excepto en una diferencia
importante: la entrada y la salida del agujero de gusano se encuentran dentro
del agujero negro.
¡Qué pena!. Al encontrarse en el interior del agujero negro no sirve como
atajo.¿Por qué? Porque el interior de un agujero negro no es estático y tampoco
se encuentra en reposo. Schwarzschild propone un agujero de gusano que se abre y
vuelve a cerrar otra vez espontáneamente, Pero un objeto que cayera dentro del
agujero negro nunca tendría tiempo suficiente para introducirse a través del
agujero de gusano, mientras permaneciera abierto, ni siquiera un impulso de luz
sería lo suficientemente veloz.
¿Cuál es el problema? Sencillamente que el campo gravitacional del agujero negro
posee una fuerza de atracción tan inmensa, que el agujero de gusano se derrumba
otra vez sobre sí mismo casi en el mismo momento de suformación.Si existiera
alguna manera de reducir esa gravedad dentro del agujero negro, ¿no podría
entonces mantenerse abierto durante el tiempo suficiente para permitir un viaje
a otras regiones del espacio?. El astrofísico Kip Thorne y sus colegas del
Caltech, Instituto de Tecnología de California en Pasadena, han lanzado
recientemente una hipótesis que apunta directamente hacia ese objetivo, que ha
sorprendido a toda la comunidad científica.
Para entender lo que estos físicos estadounidenses tienen en perspectiva, antes
conviene ocuparnos un poco en revisar el concepto de la gravitación, tal y  como
está expuesto en la Teoría General de la Relatividad de Einstein. Según esta
teoría, la gravedad no se genera sólo a partir de la masa. Si bien es cierto que
el campo gravitatorio de nuestra Tierra es producido casi totalmente por la masá
del planeta, según la Teoría de la Relatividad también la presión es una fuente
de gravedad. (En la presión hay energía, y la energía es el equivalente de la
masa). Sin embargo, no somos conscientes de que también la presión produce
gravitación, ya que este fenómeno empieza a ser importante sólo cuando los
valores son verdaderamente enormes. La presión que ejerce un kilogramo de aire,
por ejemplo, produce sólo una billonésima de la gravitación que sale de la masa
de este aire.
Ahora bien, la presión posee una propiedad muy interesante, que a su vez le
falta a la masa: la presión puede ser positiva o negativa. Por presión negativa
se entiende una tracción: un trozo de goma, que se estira en todas las
direcciones, ejerce una presión negativa. Cuando la masa se encuentra bajo
presión negativa, también la contribución de esta presión a la gravedad de la
masa será negativa, es decir, que actuará en contra de la gravitación.
Naturalmente, la masa pro duce también gravitación positiva, y esto es lo que
resultará decisivo también en la mayoría de los casos.
Los físicos de Caltech sospechan, sin embargo, que podrían existir clases tan
exóticas de materia, que la antigravitación de su presión negativa es más fuerte
que la gravitación de su masa. El resultado neto sería un rechazo en vez de una
atracción. Si en el interior de un agujero de gusano pudieran crearse ahora
tales circunstancias exóticas, la antigravitación que sale de semejante materia
podría superar a la gravitacìón del agujero de gusano, impidiéndole derrumbarse
sobre sí mismo antes de terminar el viaje en el tiempo.
La posibilidad de que un agujero de gusano  resulte transitable  depende, pues,
de que puedan crearse esas extravagantes dircunstancias en las que el efecto de
la presión negativa sea más potente que el de la masa. Hasta hace poco tiempo la
mayoría de los físicos del mundo habrían rechazado por descabellada una tesis
así. Pero ahora, el estudio de la teoría del campo cuántico nos enseña que la
respuesta posiblemente sería afirmativa.
¿Por qué?. La contestación tiene mucho que ver con el principio de incertidumbre
del célebre físico y premio nobel alemán Werner Heinsenberg, que establece que
todas las magnitudes mensurables están sométidas a oscilaciones de valor
casuales empredecibies. La energía es una cantidad medible sobre la que el
principio de indeterminación afirma que puede aparecer espontáneamente, es
decir, sin causa exterior, aumentos muy considerables de energía, pero que duran
muy poco tiempo. Estos aumentos no  presuponen que exista materia pues también
pueden producirse en un vacío absoluto.
Una de las maneras en que las fiuctuaciones de la energía cuántica se
manifiestan es en la formación de partículas. Los fotones o partículas de luz,
por ejemplo, pueden aparecer espontáneamente, de repente, en un espacio por lo
demás vacío. Pero, al ser estas partículas producto de fluctuacionés temporales
de la energía, vuelven a desaparecer otra vez muy pronto. Tenemos que
imaginarnos el espacio vacío como un fermento de la actividad cuántica, en el
que aparecen y desáparecen constantemente estos fotones y otras partículas con
existencia temporal.
Para distinguir estos fotones transitorios del vacío, que viven de la energía
prestada de las fluctuaciones cuánticas, de los fotones auténticos que conocemos
mucho mejor los denominamos entonces virtuales. Por lo demás, en el laboratorio
hay un método para demostrar la existencia de estos fotones virtuales. Se
utiliza el efecto Casimir, llamado así por el físico holandés Hendrik Casimir,
quien ya en el año 1948 señaló que tenía que existir una diminuta fuerza de
atracción entre dos placas metálicas paralelas, pues provocaba una perturbación
sobre el vacío cuántico: dado que las placas reflejan las partículas de la luz,
también reflejarán esos transitorios fotones virtuales que aparecen
espontáneamente en el vacío cuántico.
Casimir demostró con un cálculo, considerado hoy como clásico, que el encierro
de los fotones virtuales entre las dos superficies reflectantes ocasiona una
presión negativa pequeñísima, que aparece como fuerza de atracción de una placa
sobre la otra. Experimentos realizados ahora han confirmado la existencia real
de tal fuerza.
Los astrofísicos que trabajan en Caltech presentan el efecto Casimir como un
ejemplo de cómo podría producirse presión negativa: si imaginamos un par de
placas reflectantes colocadas extremada mente cerca una de otra, debido a la
atracción Casimir, estas placas estarán forzosamente pegadas entre sí. Para que
no suceda deberá cargarse eléctricamente cada una de las placas, de modo que se
forme entre ambas una repelencia eléctrica que compense exactamente el efecto de
la atracción según Casimir.
Todo este sistema se podría instalar, al menos imaginariamente, en la garganta
de un agujero de gusano. En este caso, por un lado se cumpliría la ecuación del
campo de la gravitación de Einstein, como demuestran los cálculos. Por otro,
esta antigravitación del sistema de placas sobre todo sería svficiente para que
el agujero de gusano no se derrumbase sobre sí mismo ni quedase preso en el
interior de un agujero negro. Sin embargo, las bocas de entrada y salida del
agujero de gusano no serían entonces agujeros negros, que no dejan escapar jamás
sus presas, sino simples regiones donde reinase una gravedad mayor. Un
hipotético observador podría llegar hasta allí con total seguridad de poder
luego regresar sin ser engullido para siempre. Pero, ¿cómo se produce y qué
sucede en ese viaje en el tiempo?. Un agujero de gusano sólo es adecuado como
máquina del tiempo, en el caso de que un observador lo atravesara y salíera
libremente de nuevo por el otro lado. Para el grupo científico de Caltech este
fantástico pasaje en el tiempo se conseguiría estirando el agujero de gusano. De
aquí en adelante la nueva teoría se adentra ya por los fascinantes caminos de la
aventura y la fantasía: ambos extremos o bocas del agujero de gusano podrían
compararse con la paradoja de los gemelos, uno de los cuales sale de viaje por
el espacio, mientras que el otro permanece en casa. De esta forma, al mismo
tiempo que un extremo del agujero de gusano se mantendría fijo en su lugar, el
otro sería lanzado hacia el exterior a una velocidad próxima a la de la luz,
provocando su estiramiento. Luego pararía y regresaría de nuevo a su posición de
partida.
Gracias a esta dilatación se produce una diferencia de tiempo relativa entre
ambos extremos del agujero de gusano: la boca fija habrá adelantado a la otra,
que se ha movido en el tiempo; exactamente igual que el hermano gemelo que quedó
en la Tierra  comprueba que ha en vejecido mucho más que el otro que regresa a
casa desde el espacio. Por eso, si un observador penetrase en el agujero de
gusano por el extremo fijo, al salir por la boca en movimiento se encontraría
otra vez en el pasado.
La máquina del tiempo de H. G. Wells puede ser una realidad. Porque además, si
el pasajero del tiempo atravesara de nuevo el agujero de gusano en dirección
contraria, podría regresar otra vez al futuro. Ambos extremos del agujero de
gusano podrían estar muy próximos entre si en el espacio; tan pronto como el
agujero de gusano es estirado y luego otra vez encogido, se produce, al menos en
teoría, una diferencia de tiempo permanente entre sus dos extremos.
¡Sorprendente! Pero aún hay que vencer muchas dificultades, como un problema que
afecta a la parte más importante del sistema: las placas. Es de importancia
vital que la propia masa y estructura interna de éstas no produzcan mayor efecto
de gravitación que de su opúesto, de antigravitación.
Además, ¿cómo puede un viajero en el tiempo atravesar las placas sin perturbar
el delicado equilibrio en que se basa este sistema?. ¿A través de una escotilla,
quizá?. Otra dificultad añadida: ¿cómo se manipulan los extremos del agujero de
gusano, puesto que no son otra cosa que espacio vacío? No pueden ser
sencillamente agarrados y acelerados, como si fueran un trozo de materia, sino
que hay que actuar sobre ellos con algún típo de fuerza eléctrica o
gravitacionál.
Al mismo tiempo habría también que lograr que el diámetro del agujero no se vea
reducido a cero, mientras se va estirando. No obstante, prescindiendo de estas
dificultades, ¿cómo se fabrica un agujero de gusano?. El grupo de Caltech
asegura que, precisamente a causa de las mencionadas fluctuaciones cuánticas, se
están formando constantemente agujeros de gusano virtuales en el espacio. Pero,
añade también que su tamaño es un problema: según los cálculos alcanzan sólo
0,000 000 000 000 000 000 01 veces el tamaño de un núcleo de átomo. A escala
ultramicroscópica, el espacio sería, según esto, un laberinto de tales
estructuras y tendría esas complicadas estructuras que los físicos denominan
espuma espaciotemporal.
Lógicamente, si estos agujeros de gusano virtuales se pudieran separar de la
espuma espaciotemporal y se pudieran hinchar hasta proporciones macroscópicas.
Podrían utilizarse en efecto entonces como máquinas del tiempo. Dicho en otras
palabras: todo espacio existente a nuestro alrededor está plagado de diminutas
máquinas del tiempo, de cortísima duración de vida. Unicamente necesitamos un
método para descrubir cómo podríamos apoderarnos de ellas. Hay que destacar, no
obstante, que los técnicos del grupo Caltech no intentan poner en práctica un
experimento de este tipo. Su verdadero motivo para efectuar el análisis es
puramente teórico. Pretenden aclarar si las leyes de la física permiten, en
principio, la existencia de máquinas del tiempo. Pero esto es una cuestión muy
profunda e importante, puesto que si se demostrara que es posible efectuar un
viaje al pasado, aunque sólo fuera en las circunstancias más extraordinarias y
mejor seleccionadas, se vería amenazada toda la solidez de la física. Causa de
esta consecuencia terrible es que el viaje en el tiempo llevaría consigo algunas
de las paradojas más conocidas y que no son aceptadas. Célebre se hizo el
ejemplo de ese viajero en el tiempo que visitaría a su propia madre durante la
niñez de ésta y la asesinaría. Pero, si su madre hubiera muerto de niña,
entonces no podría habcr nacido él. En este caso no existiría él mismo, no
habría podido emprender el viaje en el tiempo, ni tampoco asesinar a su madre.
Por otra parte, sin embargo, si su madre no fue asesinada y él resulta que está
vivo, en tonces pudo emprender el viaje en el tiempo y matar a su madre...
Paradojas de este tipo aparecen, no obstante, aunque no se emprenda ningún viaje
al pasado. Es suficiente con modificar el pasado desde el presente para crear
problemas muy graves y complicados. Supongamos una máquina del tiempo que envíe
únlcamente una señal al pasado (lo cual sería mucho más fáci de conseguir que
transportar una persona hasta allí). Al emisor de la señal se le podría equipar
con un mecanismo de autodestrucción, cuyo impulso disparador sería la recepción
de la propia señal. Si se envía la señal, por ejemplo, a las dos de la tarde y
se recibe a la una, el aparato explotaría a la.una. Pero, en tal caso, no podría
haber envíado la señal a las dos. O sea, que no explosiona. Péro, entonces envía
la señal ... y así sucesivamente.
Tales paradojas son muy apreciadas por los escritores de ciencia-ficción y son
incluidas una y otra vez en sus historias. Pero, en la física estas
incompatibilidades no están permitidas. Por eso nos encontramos ante la cuestión
de qué debemos pensar si se descubre que la máquina del tiempo, de acuerdo con
las leyes físicas conocidas, resulta ser una posibilidad seria. En ese caso las
leyes conocidas tendrían que ser de algún modo erróneas y deberían ser
sustituidas por otras que excluyan los viajes en el tiempo. De ello resulta, sin
embargo, que la investigación teórica de los agujeros de gusano y de otras
posibles máquinas del tiempo supone un extraordinario filtro para conseguir
teorías físicas aceptables. Puede ser que, como resultado de estas últimas y
sorprendentes investigaciones, tengan que volverse a estructurar de nuevo
grandes partes de la física.
Naturalmente, también podemos reaccionar de otro modo ante esta apremiante
cuestión: aceptando que son posibles los viajes en el tiempo y modificando al
mismo tiempo nuestra idea de la realidad. Normalmente hablamos del pasado y nos
referimos así a una cantidad definida de situaciones que han precedido al estado
actual del universo y al mismo tiempo han sido su causa.
Todos los fenómenos paradójicos que aquí hemos citado están en dependencia de la
relación causa-efecto.
Nuestras actuaciones presentes determinan el futuro. Si conforman también el
pasado, ayudan al mismo tiempo a conformar el presente, configurando las
acciones que a su vez las han conformado a ellas. Nos encontramos entonces ante
un círculo vicioso de causas, pero que no tiene por qué ser paradójico. Sin
embargo, en realidad es enormemente confuso cómo poder evitar que se produzcan
este tipo de círculos viciosos paradójicos.
Todavía hay otra vía a través de la cual se podría solucionar el problema: la
idea de que existen muchas realidades. En la actualidad es muy popular la
suposición de que, al mismo tiempo que el universo en el que nosotros vivimos,
existen también miles de otros universos, tras los cuales hay otras causas
diferentes.
Esta idea resulta de forma totalmente natural a partir de la física cuántica,
por lo que algunos de los científicos más prominentes han tomado muy en serio
este supuesto.
Según su versión físico-cuántica, habría muchos otros universos tan parecidos al
nuestro, que el hombre apenas si podría encontrar ninguna diferencia. Algunos de
esos universos se distinguirían sólo por el estado de un único átomo. En
aquellos universos cuyas diferencias respecto al nuestro fueran muy pequeñas,
deberíamos imaginárnoslos también dotados de habitantes, que prácticamente no se
distinguirían de nosotros mismos.
Naturaimente en el edificio de esta teoría de los universos múltiples, el viaje
en el
tiempo no plantea ningún problema, suponiendo que sólo sean permitidos los
viajes al pasado de otro universo. De esta forma, volviendo de nuevo al ejemplo
de la paradoja anterior, un viajero en el tiempo podría encontrar en el pasado
una niña, que no podría distinguirse de la niña áue fue su madre antes de nacer
él. Si matase a esta niña, no influiría sobre su propia suerte futura, puesto
que, al regresar al futuro, estaría otra vez en su propio universo en el. que
todavía viviría su madre. Sin embargo, antes de finalizar expongamos una idea
clara: aún en el caso de que podamos solucionar la paradoja que va unida a los
viajes en el tiempo, esto no significa, ni con mucho, que algún día podamos
emprender efectivamente viajes en el tiempo. Existe todavía un fuerte argumento
en contra. Suponiendo que riuestros descendientes construyesen una máquina del
tiempo, tomando un agujero de gusano de la espuma espaciotemporal y aumentándolo
el tamaño suficiente, ¿qué sería lo primero que hicieran?. Probablemente
regresatían al pasado para visitar a aquellas personas que fueron las primeras
en tener esta idea. Pero, por lo que yo estoy informado, en el Caltech de
Pasadena no han recibido todavía ninguna visita procedente del futuro...

De autor desconocido.





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