Albert Einstein

"El misterio es la cosa más bonita que podemos experimentar. Es la fuente de todo Arte y Ciencia verdaderos". Albert Einstein.

viernes, 3 de febrero de 2012

Viaje en el Tiempo: Más allá de un Sueño


   Década de los 50 el Bronx, Nueva York. Sufría un infarto, perdía la vida mientras veía antes sus ojos a su hijo de 10 años de edad llorar desconsoladamente llamando a su madre, sus ojos se iban volviendo de un color opaco, sin vida, hasta que por fin, expiró.
    Un año después mientras ordenaba el chico la biblioteca de su casa, encontró un libro, ese libro cambiaría por siempre su vida. Era del escritor y filósofo británico H.G. Wells, quien en 1895 publicó el libro La máquina del tiempo. Ese libro rescató al muchacho de la depresión aguda en la que había caído tras ver morir a su padre ante sus ojos, y por vez primera tras su lectura, pensó, que volvería a ver a su padre de nuevo. El sería el inventor de la máquina del tiempo.
     Actualidad, Universidad de Connecticut, el profesor de Física de dicha universidad, sigue pensando que es posible los viajes en el tiempo, y es que aunque el tiempo haya pasado, su sueño sigue intacto pues como dijera el propio Julio Verne; Todo lo que una persona pueda imaginar, otros pueden hacerlo realidad. 
     Ronald Mallet, sigue creyendo que algún día volverá a poder ver a su padre y de hecho piensa que durante este siglo se producirán los primeros viajes en el tiempo. Mallett publicó su primera investigación sobre el viaje en el tiempo en el año 2000, y desde los años 70 ha investigado sobre gravedad cuántica, cosmología relativista y teorías “gauge” (la clase de teorías que permiten la unificación de interacciones físicas de diferente tipo, como la electricidad, el magnetismo o las interacciones nucleares débil y fuerte). ¿Pero, en que se basan sus estudios sobre viajes en el tiempo? ¿Son los viajes del tiempo una posibilidad real en este Universo en el que vivimos?


    1905 los Annalender Physik publican dos escritos fundamentales de un joven científico; el primero contiene la enunciación de la Teoría Cuántica del Efecto Fotoeléctrico (por el que le dan el Nobel en 1921), y el segundo, bajo el título de Electrodinámica de los cuerpos en movimiento, es la primera enunciación de los principios de la Teoría de la Relatividad particular. Sólo contaba con 26 años y como sabéis su nombre era Albert Einstein, y lo que nos decía en esos primeros escritos de la Teoría de la Relatividad particular era lo siguiente: 
   "El intervalo de tiempo medido por un reloj depende de su estado de movimiento. Los relojes de dos sistemas de referencia que se muevan de manera diferente registrarán lapsos de tiempo distintos entre los mismos acontecimientos. Este efecto es conocido como “dilatación” del tiempo. La dilatación del tiempo se hace realmente notable cuando el movimiento relativo de los sistemas de referencia en los que viajan los relojes implica velocidades cercanas a la velocidad de la luz (300.000 km/seg), de ahí que en la vida corriente no la percibamos directamente. A la velocidad de un avión, por ejemplo, la dilatación del tiempo se sitúa en el orden del “nanosegundo” (la milmillonésima fracción de un segundo), una cantidad muy pequeña para nosotros que, no obstante, ha llegado a ser registrada por relojes atómicos extremadamente precisos, confirmando así el enunciado de Einstein.
    1916 Einstein publica la Teoría General de la Relatividad donde toca lo que había permanecido constante desde Newton. La teoría de la gravitación, una obra que el mismo Albert juzga como su mayor contribución al pensamiento científico, nos dice lo siguiente:
   "Si la velocidad proporciona una manera de distorsionar el tiempo, la gravedad es otra. En la teoría general de la relatividad predice que la gravedad retarda igualmente el tiempo. En la superficie de una estrella de neutrones la gravedad adquiere tal intensidad que el tiempo se retrasa allí un 30 por ciento con respecto al tiempo medido en la Tierra. Un agujero negro representa la máxima distorsión posible del tiempo: en su superficie el tiempo, literalmente, se detiene." 
    Einstein elabora una teoría que une los fenómenos de la gravitación y del electromagnetismo en una sola fórmula, que simplifica en 1953 en la ecuación E=mc2.

     Podemos concluir que según Albert Einstein:

  •  La velocidad de la luz es invariable en el vacío y además nada en el Universo puede superarla.
  •  A la par, se dio cuenta de que nada puede existir en el espacio sin existir a la vez en un determinado momento del tiempo. El espacio y el tiempo parece que se entrelazan para formar la estructura flexible de cuatro dimensiones del Universo, el llamado, espacio-tiempo. Nosotros no podemos observar la existencia de esa cuarta dimensión pues nuestra vida la percibimos desde tres dimensiones diferentes, así que para explicar esta estructuras recurriremos a un ejemplo esclarecedor. La forma más fácil de comprender el espacio-tiempo propuesto por Einstein sería imaginárselo como una lámina de goma. Si el espacio-tiempo estuviera vacío, la lámina sería plana, pero los cuerpos como la Tierra y el Sol van a doblar esa lámina haciendo que se curve, esta curvatura es el concepto de Einstein de la gravedad. Cuanto más masa tenga un Planeta o una Estrella, mayor pendiente creará en el espacio-tiempo de su alrededor y por lo tanto mayor gravedad tendrá.

      A mediados de los años 80 el físico norteamericano Kip Thorne formuló un modelo para una máquina del tiempo, basado en el concepto de “agujero de gusano”, que encaja de manera natural en la teoría general de la relatividad, donde la gravedad no sólo distorsiona el tiempo, sino también el espacio. Lo mismo que un túnel que atraviesa una montaña ofrece un camino más corto que el que rodea la ladera, un agujero de gusano sería un camino menor entre dos puntos que la ruta que los une en el espacio ordinario. Los agujeros de gusano ofrecerían así un atajo entre puntos separados del espacio. Posteriormente, el físico australiano Paul Davies explicó las dificultades tecnológicas asociadas a la fabricación de una de tales máquinas del tiempo. Una de las mayores es la creación del propio agujero de gusano. Para que el agujero se pudiese atravesar, debería contener “materia exótica”, es decir, materia generadora de antigravedad para combatir la tendencia natural de los cuerpos a colapsar sobre sí mismos. Thorne ha analizado soluciones de agujero de gusano consistentes con la física conocida, en las que el túnel se mantiene abierto mediante antigravedad cuántica, aunque no está claro que se pueda juntar tanta materia antigravitatoria como para estabilizar un agujero de gusano.
      Podría suceder, no obstante, que el Universo contuviese ya estructuras de este tipo de manera natural, tal vez como reliquias del Big-Bang. O bien, podrían aparecer agujeros de gusano a escalas minúsculas, a la llamada “longitud de Planck”, unos 20 órdenes de magnitud menor que el núcleo atómico. En principio, cabría estabilizar un agujero de gusano tan diminuto mediante un impulso de energía, para después agrandarlo hasta una dimensión que permitiera su uso como máquina del tiempo. Esta teoría nos permitiría en un principio viajar tanto al futuro como al pasado, según estuviera conectado la salida del "agujero de gusano" con un punto en el espacio-tiempo futuro o pasado.




      Actualmente, el eminente astrofísico británico Stephen Hawking cree que viajar en el tiempo es posible y que podría suponer la salvación futura de la humanidad. Su afirmación, basada en la Teoría de la Relatividad de Einstein, ha recibido recientemente apoyo experimental desde el LHC.
      Brian Cox físico de partículas británico, investigador de la Royal Society y profesor en la Universidad de Manchester, miembro del grupo de física de alta energía en la Universidad de Manchester, que trabaja en el experimento ATLAS en el LHC  en el CERN, cerca de Ginebra, Suiza. Confirma este último punto: 
“Cuando aceleramos partículas diminutas al 99.99% de la velocidad de la luz en el LHC de Ginebra, el tiempo transcurrido para ellas es una sietemilésima parte del que medimos con nuestros relojes”.
      Hawking cree que a lo largo de seis años, una nave que transportara a humanos podría acelerar hasta el 98% de la velocidad de la luz. A esa velocidad, cada día transcurrido en la nave supondría un año en la Tierra. De este modo, una vez que la Tierra se volviese inhóspita por nuestra acción, los humanos que viajasen en esa nave podrían regresar a repoblar nuestro planeta muchos años más tarde. (Cada año en el espacio supondría 365 años en la Tierra). Pero según él sólo se podrían realizar viajes hacia el futuro, pues cómo nos decía Einstein la Velocidad de la Luz es insuperable, y por lo tanto, sólo podríamos aspirara a igualarla y como consecuencia parar el tiempo, pero jamás ir hacia atrás en el tiempo.

      Como hemos ido viendo, viajar al futuro no entraña complicaciones teóricas. Para quien hiciese un viaje de ida y vuelta a una velocidad cercana a la de la luz o atravesando un campo gravitatorio muy intenso, habría transcurrido menos tiempo que para quienes quedaron en el punto de partida. A su regreso a casa, el viajero encontraría todo lo que dejó y a su hermano gemelo mucho más envejecidos que él. El viaje hacia el pasado, por el contrario, plantea dificultades teóricas difíciles de afrontar, aunque la física no impide expresamente este segundo tipo de viaje: la teoría de la relatividad lo permite en ciertas configuraciones particulares del espacio-tiempo como las famosas colas de gusanos. 

      Por lo que vemos ninguno de los proyectos anteriormente comentados parece fácilmente realizable, pues para llegar a distorsionar lo suficiente el espacio-tiempo requieren una cantidad de masa gravitatoria increíblemente grande y para llegar a alcanzar una velocidad parecida a la de la Luz deberíamos tener una cantidad inmensa de energía. Como alternativa a estos métodos, Ronald Mallett, de la Universidad de Connecticut, basa su propuesta de máquina del tiempo en la famosa ecuación de Einstein, E=mc2, que establece la equivalencia entre masa y energía. Para curvar el tiempo, su dispositivo utiliza, en lugar de objetos masivos, energía luminosa, en la forma de haces de rayos láser.
       Mallett ha diseñado un experimento para determinar la existencia de lazos temporales en el que, por medio de una disposición de espejos e instrumentos ópticos, se produce un haz de luz circulante, cuya energía debería curvar el espacio a su alrededor.
       De acuerdo con la teoría de la relatividad, la curvatura del espacio afecta igualmente al tiempo, de manera que éste se dilataría en las inmediaciones del haz de luz ofreciendo la posibilidad de observar ahí partículas inestables que contienen una especie de reloj interno: se desintegran en un “tiempo medio” de vida extremadamente breve, que se vería dilatado por efecto de la curvatura del espacio-tiempo, algo que no se observaría en regiones más alejadas del haz. La dilatación de su tiempo medio de vida significa que la partícula ha avanzado hacia el futuro a través de un lazo temporal.
       Este efecto recuerda al que se estudia en los grandes aceleradores que impulsan las partículas subatómicas a velocidades cercanas a la de la luz. En concordancia con la relatividad especial de Einstein se observa experimentalmente que el tiempo medio de vida de las partículas inestables que se mueven rápidamente en los aceleradores se estira y su reloj interno transcurre más despacio, de manera que su tiempo medio de vida aumenta, favoreciendo así su detección. Podríamos entonces viajar al futuro según supone Mallett, si se construye un anillo láser extremadamente poderoso, y se le introduce en el centro del vórtice de la luz algún tipo de materia -incluso quizás un humano- se podría lograr el desplazamiento hacia adelante o hacia atrás en el tiempo. Pero este tipo de máquina en el tiempo, sólo sería capaz de hacer que viajaría el sujeto en cuestión hacia atrás en el tiempo como mucho a la fecha de su construcción, lo que no impediría viajar hacia cualquier tiempo del futuro.

      Hemos podido observar durante todo este recorrido que eminentes científicos dan por hecho posibles viajes en el tiempo. La gran mayoría de ellos nos comentan que es mucho más factible, los viajes hacia el futuro que los viajes hacia el pasado. Nos han demostrado que no sólo existe la posibilidad del viaje en el tiempo a través de la velocidad en el espacio, si no que sería realizable gracias a la distorsión del espacio-tiempo por una acumulación increíble de masa que lo deformara, y a través de él crear conexiones con distintos apartados de nuestro pasado y futuro. 
      La discusión está ahí, ¿Podremos viajar en el tiempo? Seguramente sí nos dicen algunos, otros en cambio nos comentan totalmente lo contrario, los viajes en el tiempo son totalmente ficticios. ¿Podremos cumplir el sueño de Wells y Mallet? Quién sabe, todo nos hace pensar que viajar hacia el futuro es más que probable, en cambio los viajes al pasado quedan poco menos que fuera de nuestro alcance, al menos por ahora, quizás el descubrimiento de partículas más veloces que la Luz nos haga cambiar de idea, pues de ser cierto lo que nos decía Einstein, cuanto más nos acerquemos a la velocidad de la luz más se estiraría el espacio-tiempo, y al llegar a dicha velocidad, llegaríamos a un punto donde el tiempo se pararía, por lo que al superarla teóricamente se produciría un receso en el tiempo, y estaríamos viajando hacia atrás en el tiempo. 
      Por último, de ser posible los modelos teóricos de viajes en el tiempo, se nos abre ante nosotros una nueva puerta, una nueva pregunta, que quizás su respuesta, afirme que verdaderamente no es posible viajar en el tiempo, esa pregunta es; ¿De ser posible estos viajes en el tiempo, porqué en nuestra historia no existen constancia de tales viajes?


   Continúa en: Los Señores del Tiempo

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