¿Es posible viajar en el tiempo?
Las leyes de la física permiten viajar en el tiempo. Entonces, ¿por qué la gente no se ha convertido en saltadores cronológicos?
En las películas, los viajeros del tiempo suelen entrar en una máquina y desaparecer. Luego reaparecen instantáneamente entre vaqueros, caballeros o dinosaurios. Lo que muestran estas películas es básicamente la teletransportación en el tiempo .
Los científicos no creen que esta concepción sea probable en el mundo real, pero tampoco relegan el viaje en el tiempo al reino de los chiflados. De hecho, las leyes de la física podrían permitir saltos cronológicos, pero el diablo está en los detalles.
Viajar en el tiempo al futuro cercano es fácil: lo estás haciendo ahora mismo a una velocidad de un segundo por segundo, y los físicos dicen que esa velocidad puede cambiar. De acuerdo con la teoría especial de la relatividad de Einstein, el flujo del tiempo depende de qué tan rápido te muevas. Cuanto más rápido viajas, más lentos pasan los segundos. Y según la teoría general de la relatividad de Einstein , la gravedad también afecta a los relojes: cuanto más fuerte es la gravedad cercana, más lento pasa el tiempo.
“Cerca de cuerpos masivos, cerca de la superficie de las estrellas de neutrones o incluso en la superficie de la Tierra, aunque es un efecto pequeño, el tiempo corre más lento que lejos”, dice Dave Goldberg, cosmólogo de la Universidad de Drexel.
Si una persona pasara el rato cerca del borde de un agujero negro , donde la gravedad es prodigiosa, dice Goldberg, solo pasarían unas pocas horas mientras que para alguien en la Tierra pasarían 1.000 años. Si la persona que estaba cerca del agujero negro regresara a este planeta, efectivamente habría viajado al futuro. “Ese es un efecto real”, dice. “Eso es completamente indiscutible”.
Sin embargo, retroceder en el tiempo se vuelve espinoso (más espinoso que hacerse pedazos dentro de un agujero negro). Los científicos han ideado algunas formas en que podría ser posible, y han estado al tanto de las paradojas del viaje en el tiempo en la relatividad general durante décadas. Fabio Costa, físico del Instituto Nórdico de Física Teórica, señala que una de las primeras soluciones para viajar en el tiempo comenzó con un escenario escrito en la década de 1920. Esa idea involucró un cilindro largo y masivo que giraba rápido como la paja que se enrolla entre las palmas de las manos y que retorcía el espacio-tiempo junto con él. La comprensión de que este objeto podría actuar como una máquina del tiempo que permite viajar al pasado solo sucedió en la década de 1970, unas décadas después de que los científicos descubrieran un fenómeno llamado "curvas temporales cerradas".
“Una curva temporal cerrada describe la trayectoria de un observador hipotético que, mientras viaja siempre hacia adelante en el tiempo desde su propia perspectiva, en algún momento se encuentra en el mismo lugar y tiempo en el que comenzó, creando un bucle”, dice Costa. "Esto es posible en una región del espacio-tiempo que, deformada por la gravedad, gira sobre sí misma".
“Einstein leyó [sobre curvas temporales cerradas] y estaba muy perturbado por esta idea”, agrega. Sin embargo, el fenómeno estimuló investigaciones posteriores.
La ciencia comenzó a tomarse en serio los viajes en el tiempo en la década de 1980. En 1990, por ejemplo, el físico ruso Igor Novikov y el físico estadounidense Kip Thorne colaboraron en un trabajo de investigación sobre curvas temporales cerradas. “Comenzaron a estudiar no solo cómo se podría intentar construir una máquina del tiempo, sino también cómo funcionaría”, dice Costa.
Sin embargo, igualmente importante, investigaron los problemas con el viaje en el tiempo. ¿Qué pasaría si, por ejemplo, arrojaras una bola de billar a una máquina del tiempo, y viajara al pasado y luego chocara con su yo pasado de una manera que significara que su yo presente nunca podría entrar en la máquina del tiempo? “Eso parece una paradoja”, dice Costa.
Desde la década de 1990, dice, ha habido un interés intermitente en el tema, pero no un gran avance. El campo no está muy activo hoy en día, en parte porque cada modelo propuesto de una máquina del tiempo tiene problemas. “Tiene algunas características atractivas, posiblemente algún potencial, pero luego, cuando uno comienza a desentrañar los detalles, termina siendo una especie de obstáculo”, dice Gaurav Khanna de la Universidad de Rhode Island.
Por ejemplo, la mayoría de los modelos de viaje en el tiempo requieren masa negativa y, por lo tanto, energía negativa porque, como reveló Albert Einstein cuando descubrió E = mc 2 , la masa y la energía son lo mismo. En teoría, al menos, así como una carga eléctrica puede ser positiva o negativa, también puede serlo la masa, aunque nadie ha encontrado nunca un ejemplo de masa negativa. ¿Por qué el viaje en el tiempo depende de una materia tan exótica? En muchos casos, se necesita para mantener abierto un agujero de gusano, un túnel en el espacio-tiempo predicho por la relatividad general que conecta un punto del cosmos con otro.
Sin masa negativa, la gravedad haría que este túnel colapsara. “Se puede pensar que contrarresta la masa o energía positiva que quiere atravesar el agujero de gusano”, dice Goldberg.
Khanna y Goldberg coinciden en que es poco probable que exista materia con masa negativa, aunque Khanna señala que algunos fenómenos cuánticos son prometedores, por ejemplo, para la energía negativa en escalas muy pequeñas. Pero eso "no estaría ni cerca de la escala que sería necesaria" para una máquina del tiempo realista, dice.
Estos desafíos explican por qué Khanna desalentó inicialmente a Caroline Mallary, entonces su estudiante de posgrado en la Universidad de Massachusetts Dartmouth, de hacer un proyecto de viaje en el tiempo. Mallary y Khanna siguieron adelante de todos modos y crearon una máquina del tiempo teórica que no requería masa negativa. En su forma simplista, la idea de Mallary involucra dos carros paralelos, cada uno hecho de materia regular. Si deja uno estacionado y hace zoom en el otro con una aceleración extrema, se formará una curva temporal cerrada entre ellos.
Fácil, ¿verdad? Pero aunque el modelo de Mallary elimina la necesidad de materia negativa, agrega otro obstáculo: requiere una densidad infinita dentro de los autos para que afecten el espacio-tiempo de una manera que sería útil para viajar en el tiempo. Se puede encontrar una densidad infinita dentro de un agujero negro, donde la gravedad es tan intensa que aplasta la materia en un espacio alucinantemente pequeño llamado singularidad. En el modelo, cada uno de los autos debe contener tal singularidad. “Una de las razones por las que no hay mucha investigación activa sobre este tipo de cosas es por estas limitaciones”, dice Mallary.
Otros investigadores han creado modelos de viaje en el tiempo que implican un agujero de gusano o un túnel en el espacio-tiempo de un punto del cosmos a otro. “Es una especie de atajo a través del universo”, dice Goldberg. Imagínese acelerando un extremo del agujero de gusano a casi la velocidad de la luz y luego enviándolo de regreso al lugar de donde vino. “Esos dos lados ya no están sincronizados”, dice. “Uno está en el pasado; uno está en el futuro.” Camina entre ellos y estarás viajando en el tiempo.
Podría lograr algo similar moviendo un extremo del agujero de gusano cerca de un gran campo gravitacional, como un agujero negro, mientras mantiene el otro extremo cerca de una fuerza gravitacional más pequeña. De esa manera, el tiempo se ralentizaría en el lado de la gran gravedad, esencialmente permitiendo que una partícula o algún otro trozo de masa residiera en el pasado en relación con el otro lado del agujero de gusano.
Sin embargo, hacer un agujero de gusano requiere una molesta masa y energía negativas. Un agujero de gusano creado a partir de una masa normal colapsaría debido a la gravedad. “La mayoría de los diseños tienden a tener problemas similares”, dice Goldberg. Son teóricamente posibles, pero actualmente no hay una forma factible de hacerlos, algo así como una pizza de buen sabor sin calorías.
Y tal vez el problema no es solo que no sabemos cómo hacer máquinas para viajar en el tiempo, sino también que no es posible hacerlo excepto en escalas microscópicas, una creencia sostenida por el difunto físico Stephen Hawking. Propuso la conjetura de protección de la cronología: el universo no permite viajar en el tiempo porque no permite alteraciones del pasado. “Parece que hay una agencia de protección de la cronología, que evita la aparición de curvas temporales cerradas y, por lo tanto, hace que el universo sea seguro para los historiadores”, escribió Hawking en un artículo de 1992 en Physical Review D.
Parte de su razonamiento involucraba las paradojas que crearía el viaje en el tiempo, como la situación antes mencionada con una bola de billar y su contraparte más famosa, la paradoja del abuelo : si retrocedes en el tiempo y matas a tu abuelo antes de que tenga hijos, no puedes ser nacido, y por lo tanto no puedes viajar en el tiempo, y por lo tanto no podrías haber matado a tu abuelo. Y sin embargo, ahí estás.
Sin embargo, esas complicaciones son lo que le interesa al filósofo del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Agustín Rayo, porque las paradojas no solo cuestionan la causalidad y la cronología. También hacen que el libre albedrío parezca sospechoso. Si la física dice que puedes retroceder en el tiempo, ¿ por qué no puedes matar a tu abuelo? "¿Qué te detiene?" él dice. ¿No eres libre?
Sin embargo, Rayo sospecha que viajar en el tiempo es consistente con el libre albedrío. “Lo que es pasado es pasado”, dice. “Entonces, si, de hecho, mi abuelo sobrevivió lo suficiente como para tener hijos, viajar en el tiempo no va a cambiar eso. ¿Por qué fallaré si lo intento? No lo sé porque no tengo suficiente información sobre el pasado. Lo que sí sé es que fallaré de alguna manera”.
Si fueras a matar a tu abuelo, en otras palabras, tal vez te resbalarías con un plátano en el camino o perderías el autobús. “No es como si encontraras alguna fuerza especial que te obligue a no hacerlo”, dice Costa. “No lo harías por razones perfectamente mundanas”.
En 2020, Costa trabajó con Germain Tobar, entonces su estudiante de pregrado en la Universidad de Queensland en Australia, en las matemáticas que subyacen a una idea similar: que viajar en el tiempo es posible sin paradojas y con libertad de elección.
Goldberg está de acuerdo con ellos en cierto modo. “Definitivamente caigo en la categoría de [pensar que] si hay un viaje en el tiempo, se construirá de tal manera que produzca una visión autoconsistente de la historia”, dice. "Porque esa parece ser la forma en que se construyen el resto de nuestras leyes físicas".
Nadie sabe cuál será el futuro de los viajes en el tiempo al pasado. Y hasta el momento, ningún viajero del tiempo ha venido a contárnoslo.
Fuente: www.scientificamerican.com/article/is-time-travel-possible/
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