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Stephen Hawking nos presenta varias formas de viajar a través del Tiempo

Creada16-04-2018
Modificada16-04-2018
Total Visitas19
Diciembre1

Reseña del Documental Viaje en el Tiempo de la serie El Universo de Stephen Hawking

Presentador

Stephen Hawking

Viaje en el Tiempo 

Todos los objetos pueden medirse en el espacio. Todos tienen altura, anchura y profundidad.

También tienen duración.

Para los físicos el Tiempo es una dimensión más de un concepto llamado Espacio-Tiempo, en el que existen cuatro dimensiones.

La duración de nuestras vidas es de unos 80 años. La de los monumentos es de varios siglos. Las montañas duran millones de años.

Viajar en el Tiempo consiste en viajar a través de esta cuarta dimensión.

En la Ciencia Ficción se ha especulado con que sea posible crear un Túnel del Tiempo cuyos dos extremos estén conectados a dos épocas distintas. Entonces podríamos recorrer el túnel y visitar el pasado, o tal vez el futuro, y más tarde volver a nuestra época.

Los físicos han desarrollado conceptos y fórmulas que parecen sugerir que esos túneles podrían existir. Los llaman Agujeros de Gusano y creen que existen muchos en el Universo. Pero son demasiado pequeños para verlos o que ni siquiera una partícula más pequeña que un fotón pueda pasar por ellos.

El Océano Cuántico

Los objetos sólidos, por muy lisos que nos parezcan, no lo son completamente. Están llenos de protuberancias, grietas y hoyos.

El tapete del billar, la superficie de las bolas, si las miramos con un microscopio descubriremos que son muy irregulares, y mientras más de cerca las miremos más irregularidades se verán. Incluso los átomos son espacio vacío con unas pocas pequeñas partículas como electrones o protones, y éstos también están formados por espacio vacío y algo que vibra en él.

Con el Tiempo pasa lo mismo. A escala humana parece transcurrir de una forma uniforme y continua, pero en esa dimensión, observándola con mayor precisión, podremos observar que también existen irregularidades en el transcurso del tiempo.

Espuma CuánticaSi descendemos hasta una escala suficiente llegamos a un estado conocido como Espuma Cuántica, en el que el mismo espacio está retorcido y agitándose sin que en él podamos encontrar nada que sea sólido.

Ahí están los Agujeros de Gusano, pequeños túneles que unen dos puntos-instantes del Espacio-Tiempo que aparecen, se mantienen durante un pequeñísimo instante, desaparecen y se vuelven a formar.

Algunos físicos han propuesto que uno de estos Agujeros de Gusano podría agrandarse y hacerse más duradero permitiendo que pueda ser usado a escala humana para viajar de un punto a otro más rápido que la velocidad de la luz. O a otro tiempo, del pasado o del futuro.

Viaje al Pasado

Si fuera posible viajar al pasado podríamos enfrentarnos a un grave problema: Las Paradojas Temporales.

Un científico podría crear un Agujero Temporal cuyos dos extremos espaciales estén en el mismo lugar pero separados un minuto en el tiempo. Podría colocarse ante el túnel, luego coger una pistola, sortear el borde del túnel y desde el otro lado disparar y matar a su yo del pasado.

El científico recibiría una bala y moriría antes de haber cogido la pistola, pero entonces ¿quién le ha disparado?

Tal vez sea posible abrir un agujero de gusano que comunique dos épocas distintas, pero entonces se podría producir un proceso de retroalimentación que lo destruya inmediatamente.

Es como un sistema de sonido en el que el micrófono capta un sonido, lo convierte en impulsos eléctricos, los pasa por un amplificador y los envía a un altavoz que los vuelve a convertir en sonido. El sonido llega al micrófono con más intensidad y repite el ciclo hasta que el sonido está tan amplificado que sobrecarga y destruye el equipo.

En un Agujero de Gusano se produciría el mismo efecto pero con la radiación, y provocaría un estallido que lo destruiría, junto con todo lo que haya a su alrededor.

Probablemente viajar al pasado sea imposible, pero tal vez no lo sea viajar al futuro.

La Velocidad del Tiempo

Einstein postuló que el tiempo no transcurre siempre y en todas partes a la misma velocidad. Puede transcurrir más rápido o más despacio.

Y no es una teoría, sino un hecho que ha sido constatado por la tecnología.

Alrededor de la Tierra orbitan varias docenas de satélites que conforman el Sistema de Posicionamiento Global, GPS. Los satélites envían señales simultáneas hacia la Tierra y cualquier dispositivo que las reciba puede triangular varias señales y calcular su posición con una exactitud de centímetros.

Para que esto funcione las señales deben estar sincronizadas a la milmillonésima de segundo. Y con esa exactitud se ha comprobado que los relojes situados en el espacio funcionan más rápido que los situados en la superficie de la Tierra. Aproximadamente una milmillonésima de segundo cada día.

El sistema GPS tiene que tener en cuenta ese adelanto y atrasarse lo suficiente como para que sus relojes sigan sincronizados con los de la Tierra.

El motivo de que en el espacio los relojes vayan más rápido, o mejor dicho, que en la Tierra los relojes vayan más despacio, es la Masa de la Tierra.

El campo gravitatorio de la Tierra hace que el tiempo vaya más lento que en el espacio. Y si la masa de la Tierra fuera mucho mayor, la diferencia sería mucho más acusada.

Viaje a un Agujero Negro

Nave Espacial junto a un Agujero NegroEn el centro de la Vía Láctea, a 26 Kal de distancia, se encuentra un Agujero Negro Supermasivo. Si pudiéramos acercarnos a su Horizonte de Sucesos sin llegar a caer dentro, el tiempo transcurriría mucho más despacio que en la Tierra.

Basta hacer los cálculos y situarse a la distancia adecuada en la que el tiempo transcurra 10 ó 100 veces más despacio. Si permaneciéramos allí durante un año, en la Tierra habrían transcurrido 10 ó 100 años.

Teóricamente podríamos acercarnos aún más al Horizonte de Sucesos, tanto que la diferencia temporal fuera mil o un millón de veces más lenta que en la Tierra.

Con todas las salvedades, para estar tan cerca que se produzca una dilatación temporal tan intensa tendríamos que soportar unas radiaciones y unas fuerzas de marea tales que no hay forma conocida de que las podamos resistir.

Además, como la dilatación temporal depende de la distancia al Horizonte de Sucesos, podría ocurrir que los tripulantes que estuvieran en Estribor verían a los de Babor envejecer ante sus propios ojos.

Viajar Rápido, Vivir Despacio

Podemos conseguir el mismo resultado sin necesidad de viajar a un Agujero Negro. Basta con viajar MUY rápido.

La velocidad máxima a la que puede viajar un objeto es la velocidad de la luz: 300 Mm/s. Si pudiéramos acelerar en una nave hasta acercarnos mucho a esa velocidad, el tiempo transcurriría más despacio.

Por mucho que aceleremos, nunca alcanzaremos la velocidad de 300 Mm/s, pero sí podremos llegar a un 90%, 99%, 99'9%, ..., 99'999999%.

A esas velocidades el tiempo transcurriría tan despacio que en una semana de viaje podríamos regresar a la Tierra miles de años después de nuestra partida.

Y, de nuevo, esto no es una teoría, sino un hecho que se ha constatado con la evidencia. Los satélites GPS viajan alrededor de la Tierra a velocidades muy altas, de varios Km/s y eso les obliga a tener en cuenta su velocidad para que sus relojes transcurran al mismo ritmo que los de la Tierra.

También en el CERN de Ginebra se ha construido un túnel circular de 26 Km donde, mediante campos magnéticos, se hacen circular partículas a velocidades del 99'99% la de la luz, y se ha comprobado que partículas inestables que deberían desintegrarse en 25 milmillonésimas de segundo duran 30 veces más tiempo.

Una nave espacial que llevara combustible suficiente podría partir de la órbita terrestre acelerando de forma continua en dirección a las estrellas. En seis años alcanzaría el 99% de la velocidad de la luz. Un día para sus tripulantes sería más de un año para la Tierra. El viaje al extremo opuesto de la galaxia tardaría 80.000 años, pero los tripulantes sólo experimentarían el transcurso de 80 años.

Estarían viajando en el Tiempo hacia el Futuro.

En mi Opinión

Personalmente, yo no creo que el Tiempo sea una Dimensión como las dimensiones espaciales.

Los físicos y matemáticos acostumbran usar ejes de coordenadas para ver cómo cambian diversas magnitudes físicas a lo largo del tiempo. En un eje colocan el Tiempo y en el otro la magnitud que desean estudiar, sea distancia, temperatura, población u otras.

Pero no hay que confundir el Mapa con el Territorio. Lo mismo que la Población o la Temperatura no son dimensiones, el Tiempo tampoco lo es.

A principios del siglo XX, al estudiar determinados fenómenos físicos se constató que el Espacio no es un marco plano y estático, sino que puede ser alterado, curvado, deformado, contraído o estirado. Con el fin de facilitar cálculos y razonamientos crearon el concepto de Espacio-Tiempo, con el cual la geometría relativista puede ser manejada con más sencillez.

Pero si en las dimensiones espaciales podemos movernos adelante o atrás, en el tiempo no podemos hacerlo, sencillamente porque no es un concepto físico real, sino la forma en que nosotros experimentamos los sucesos.

Físicamente, sólo existe el Presente. El Pasado y el Futuro son conceptos subjetivos, y nunca podremos viajar ni a uno ni a otro.

Pero si ponemos en un eje de coordenadas una escala de Tiempo, veremos cómo el Presente se va desplazando (en el gráfico) desde el Pasado al Futuro.

En la Realidad puede darnos la impresión de que estamos viajando al futuro, a una velocidad de 60 minutos por hora.

Bien, supongamos que esa percepción sea real. Nosotros estamos viajando al Futuro.

¿Podemos viajar al Pasado? No.

Lo que sí podemos hacer es que viajemos hacia el Futuro, igual que hacemos sentados en un sillón, pero más rápido o más despacio.

Para viajar más despacio hacia el futuro, es decir, experimentar más tiempo que en la Tierra, tendríamos que colocarnos, completamente detenidos, en un lugar donde no hubiese ninguna distorsión gravitatoria, en medio del espacio, lejos de masas estelares y planetarias. La diferencia con el tiempo transcurrido en la Tierra sería muy pequeña, probablemente menos de una millonésima de segundo al día, pero se puede medir, y se ha medido.

Para viajar más rápido hacia el futuro podemos situarnos en un lugar donde el espacio esté deformado por un campo gravitatorio, y mientras mayor sea la deformación con más lentitud se producirán los fenómenos físicos, la velocidad de los relojes y la de las corrientes químico-eléctricas de nuestras neuronas.

Explicación de la Contracción de LorentzO podemos viajar a altas velocidades. Como los electrones no pueden viajar más rápido que la luz, sus órbitas alrededor de los núcleos atómicos se achatarán en el sentido de la marcha y tardarán más tiempo en completarse, reduciendo la velocidad a la que se producen los fenómenos físicos y químicos y haciendo que vivamos a un ritmo muy lento.

Los cuerpos sometidos a estas altas velocidades se verán achatados en el sentido del movimiento. Los enlaces metálicos entre los átomos podrán resistir esa deformación, pero no creo que las complejas moléculas orgánicas puedan hacerlo, a no ser que previamente se las congele a un nivel que nuestra tecnología aún no es capaz de hacer.

Para un aficionado a la Ciencia y a la Ciencia-Ficción como yo puede ser triste admitirlo, pero estoy convencido de que no podemos viajar al pasado. Y los viajes interestelares que haremos en el futuro no podrán realizarse a velocidades mayores del 80 ó 90% de la velocidad de la luz.

¿Hay alguna forma de confirmarlo?

Sí. Construyendo una cápsula pequeñísima en cuyo interior introduzcamos varias muestras biológicas vivas y meterlo en un acelerador circular similar al del CERN, hasta velocidades casi lumínicas. El acelerador tendría que ser mucho más grande que el del CERN, y probablemente sólo podría hacerse en el espacio. O tal vez sea posible usar el intenso campo magnético de Júpiter para conseguir esas velocidades.

Otros Documentales de Stephen Hawking

Ver Ficha de Viaje en el Tiempo de la serie El Universo de Stephen Hawking

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