Si uno presentara una solicitud de subvención de investigación para trabajar en viajes en el tiempo, sería rechazada de inmediato, escribe el físico Stephen Hawking en su libro póstumo Respuestas breves a las grandes preguntas. Él estaba en lo correcto. Pero también tenía razón en que preguntar si es posible viajar en el tiempo es una "pregunta muy seria" que aún puede abordarse científicamente.
Argumentando que nuestra comprensión actual no puede descartarlo, Hawking, al parecer, fue cautelosamente optimista. ¿A dónde nos lleva esto? No podemos construir una máquina del tiempo hoy, pero ¿podríamos hacerlo en el futuro?
Comencemos con nuestra experiencia cotidiana. Damos por hecho la capacidad de llamar a nuestros amigos y familiares dondequiera que estén en el mundo para averiguar qué están haciendo en este momento . Pero esto es algo que en realidad nunca podremos saber. Las señales que llevan sus voces e imágenes viajan a una velocidad incomprensible, pero aun así, esas señales tardan un tiempo finito en llegar a nosotros.
Nuestra incapacidad para acceder al "ahora" de alguien lejano está en el corazón de las teorías del espacio y el tiempo de Albert Einstein.
Velocidad de la luz
Einstein nos dijo que el espacio y el tiempo son partes de una sola cosa, el espacio-tiempo, y que deberíamos estar tan dispuestos a pensar en las distancias en el tiempo como en las distancias en el espacio. Por extraño que parezca, respondemos felizmente "alrededor de dos horas y media", cuando alguien pregunta qué tan lejos está Birmingham de Londres. Lo que queremos decir es que el viaje dura ese tiempo a una velocidad promedio de 50 millas por hora.
Matemáticamente, nuestro enunciado equivale a decir que Birmingham está a unas 125 millas de Londres. Como escriben los físicos Brian Cox y Jeff Forshaw en su libro ¿Por qué E=mc²?, el tiempo y la distancia pueden intercambiarse usando algo que tiene la moneda de una velocidad. El salto intelectual de Einstein fue suponer que la tasa de cambio de un tiempo a una distancia en el espacio-tiempo es universal, y es la velocidad de la luz.
La velocidad de la luz es la más rápida que puede viajar cualquier señal, lo que pone un límite fundamental a la rapidez con la que podemos saber qué está pasando en otras partes del universo. Esto nos da la "causalidad": la ley de que los efectos siempre deben venir después de sus causas. Es una seria espina teórica en el costado de los protagonistas que viajan en el tiempo. Para mí, viajar en el tiempo y poner en marcha eventos que impiden mi nacimiento es anteponer el efecto (yo) a la causa (mi nacimiento).
Ahora bien, si la velocidad de la luz es universal (en el vacío del espacio vacío), debemos medir que sea la misma: 299.792.458 metros por segundo, por muy rápido que nos movamos nosotros mismos. Einstein se dio cuenta de que la consecuencia de que la velocidad de la luz sea absoluta es que el espacio y el tiempo en sí no pueden serlo. Y resulta que los relojes en movimiento deben funcionar más lento que los estacionarios.
Si tuviera que volar a una velocidad increíble en una nave espacial y regresar a la Tierra, pasaría menos tiempo para mí que para todos los que dejé atrás. Todas las personas a las que consulté concluirían que mi vida había transcurrido como en cámara lenta (habría envejecido más lentamente que ellos) y yo concluiría que la de ellos había transcurrido como en avance rápido. Cuanto más rápido viajaba, más lento marcaba mi reloj en relación con los relojes de la Tierra. Y si hiciera el viaje a la velocidad de la luz, regresaría como si estuviera congelado en el tiempo.
Entonces, ¿qué pasaría si viajáramos más rápido que la luz, el tiempo correría hacia atrás como nos ha enseñado la ciencia ficción?
Desafortunadamente, se necesita energía infinita para acelerar a un ser humano a la velocidad de la luz, y mucho más allá. Pero incluso si pudiéramos, el tiempo no correría simplemente hacia atrás. En cambio, ya no tendría sentido hablar de adelante y atrás en absoluto. Se violaría la ley de causalidad y el concepto de causa y efecto perdería su significado.
agujeros de gusano
Einstein también nos dijo que la fuerza de la gravedad es una consecuencia de la forma en que la masa deforma el espacio y el tiempo. Cuanta más masa metemos en una región del espacio, más espacio-tiempo se distorsiona y más lentos son los relojes cercanos. Si incorporamos suficiente masa, el espacio-tiempo se deforma tanto que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitatoria y se forma un agujero negro. Y si te acercaras al borde del agujero negro, su horizonte de eventos, tu reloj marcaría infinitamente lento en relación con los que están lejos de él.
Viajes en el tiempo: uno de los misterios del universo que aún está por desentrañar. andrey_l/Shutterstock
Entonces, ¿podríamos deformar el espacio-tiempo de la manera correcta para cerrarlo sobre sí mismo y viajar en el tiempo?
La respuesta es quizás, y la deformación que necesitamos es un agujero de gusano atravesable. Pero también necesitamos producir regiones de densidad de energía negativa para estabilizarla, y la física clásica del siglo XIX lo impide. Sin embargo, la teoría moderna de la mecánica cuántica podría no hacerlo.
Según la mecánica cuántica, el espacio vacío no está vacío. En cambio, está lleno de pares de partículas que aparecen y desaparecen. Si podemos hacer una región en la que se permita que entren y salgan menos pares que en cualquier otro lugar, entonces esta región tendrá una densidad de energía negativa.
Sin embargo, encontrar una teoría consistente que combine la mecánica cuántica con la teoría de la gravedad de Einstein sigue siendo uno de los mayores desafíos de la física teórica. Un candidato, la teoría de cuerdas (más precisamente, la teoría M) puede ofrecer otra posibilidad.
La teoría M requiere que el espacio-tiempo tenga 11 dimensiones: una del tiempo y tres del espacio en el que nos movemos y siete más, acurrucadas invisiblemente pequeñas. ¿Podríamos usar estas dimensiones espaciales adicionales para acortar el espacio y el tiempo? Hawking, al menos, tenía esperanzas.
Guardar historial
Entonces, ¿el viaje en el tiempo es realmente una posibilidad? Nuestra comprensión actual no puede descartarlo, pero la respuesta probablemente sea no.
Las teorías de Einstein no logran describir la estructura del espacio-tiempo a escalas increíblemente pequeñas. Y aunque las leyes de la naturaleza a menudo pueden estar completamente en desacuerdo con nuestra experiencia cotidiana, siempre son coherentes entre sí, dejando poco espacio para las paradojas que abundan cuando nos metemos con la causa y el efecto en la versión de ciencia ficción del viaje en el tiempo.
A pesar de su juguetón optimismo, Hawking reconoció que las leyes de la física no descubiertas que algún día reemplazarán a las de Einstein pueden conspirar para evitar que objetos grandes como usted y yo saltemos casualmente (no causalmente) de un lado a otro a través del tiempo. Llamamos a este legado su conjetura de protección de la cronología.
Ya sea que el futuro tenga o no máquinas del tiempo reservadas, podemos consolarnos con el conocimiento de que cuando escalamos una montaña o aceleramos en nuestros autos, cambiamos la forma en que pasa el tiempo.
Entonces, este día de fingir ser un viajero en el tiempo (8 de diciembre), recuerda que ya lo eres, pero no de la manera que esperas.
Es posible viajar en el tiempo de Stephen Hawking
Hace algunos años, Stephen Hawking afirmó que tenía 'evidencia experimental de que viajar en el tiempo no es posible'. Sin embargo, en su último libro, 'Respuestas breves a las grandes preguntas', también afirmó que la noción de viaje en el tiempo era una 'cuestión muy seria'.
¿Qué dijo Hawking sobre los viajes en el tiempo?
Según Stephen Hawking, viajar en el tiempo es posible, y no solo de la forma en que podríamos pensar. El viaje en el tiempo hacia atrás no está respaldado por las teorías de Hawking, porque sería necesario crear nueva materia (un nuevo tú), una existente en el pasado y otra en el presente, viajando en el tiempo.
¿Cuál era la teoría de Stephen Hawking sobre el tiempo?
Hawking afirma que nuestro cerebro mide el tiempo de una manera en la que el desorden aumenta en la dirección del tiempo; nunca observamos que funcione en la dirección opuesta. En otras palabras, Hawking afirma que la flecha psicológica del tiempo está entrelazada con la flecha termodinámica del tiempo.
¿Es posible viajar en el tiempo?
El viaje en el tiempo es posible en base a las leyes de la física, según nuevos cálculos de investigadores de la Universidad de Queensland. Pero los viajeros en el tiempo no podrían alterar el pasado de una manera medible, dicen, el futuro seguiría siendo el mismo. Visite la página de inicio de Business Insider para obtener más historias.