Viajes en el Tiempo (primera parte)

Hola futuros científicos y gente interesada en la ciencia, ¿Cómo han estado? Espero que con muchas ganas de seguir aprendiendo o ampliando sus conocimientos a través de este blog escrito por su humilde servidor. En esta oportunidad les hablaré acerca de Los Viajes en el Tiempo, desde un punto de vista netamente científico claro está. Se verán temas relacionados con este, despejaran sus dudas acerca de realidades y mitos y sus funciones, posiblemente prácticas, en un futuro cercano.

Para empezar a hablar sobre este tema hay que empezar señalando ¿Qué es el Tiempo? Para la mayoría de las personas es simplemente la sucesión de eventos que mantiene ordenada nuestra vida y de la que dependemos tanto. Para filósofos como Kant el Tiempo es una condición necesaria para todo lo que conocemos, un a priori, sin el que nada sería posible, es decir ser es ser en el tiempo, ya sea este pasado, presente o futuro. Esta pregunta se la han hecho muchas personas y en un ámbito más científico podemos decir que el Tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración de los acontecimientos, los cuales están sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación, es decir el periodo que transcurre entre el estado del sistema y luego el instante en el que se registra una variación perceptible para un observador. Parece algo complicado pero en realidad es muy simple, tanto así que lo podemos apreciar en todo momento sin embargo no nos percatamos de ello, como por ejemplo en este instante estoy escribiendo estas palabras, las cuales apenas termine de escribirlas ya formaran parte del pasado y es allí donde a ocurrido el cambio al cual me refería.

En el Tiempo podemos observar que existen 3 momentos dados, que permiten ordenar los sucesos de manera secuencial, los cuales son Pasado, Presente y Futuro. En el Pasado podemos recordar sucesos que ya ocurrieron en otro lapso de tiempo y el Futuro los que sucederán. El Presente es algo más complicado, ya que son pequeños eventos que se suceden uno junto al otro que se producen en un mismo espacio y es el recurso más abundante y a la vez escaso que puede existir en el universo. Tal vez parezca esto último algo filosófico, pero si uno lo piensa bien Tiempo es algo que tenemos en cada instante, sin embargo si no se administra de la mejor manera uno puede llegar a desperdiciarlo, haciendo que se convierta en un bien escaso hablando en términos económicos, y es por ello que hay que saber manejarlo de la mejor manera, ya que por algo se le llama Presente, es decir es un regalo que se nos da por parte del universo.

Ahora bien ya teniendo un poco más claro el concepto del Tiempo podemos seguir avanzando con el tema y preguntarnos, entonces ¿Qué es el Espacio-Tiempo? El Espacio-Tiempo es un modelo matemático que combina, como bien dice su nombre, el espacio y el tiempo en uno solo como dos conceptos relacionados que no pueden separarse. En este se desarrollan todos los eventos físicos del Universo, de acuerdo con la Teoría de la Relatividad (Einstein) y otras teorías físicas.

Su nombre alude a la necesidad de considerar de manera unificada la localización geométrica en el espacio y el tiempo, ya que la diferencia entre componentes espaciales y temporales es relativa según el estado de movimiento del observador, tal cual lo hace el Efecto Doppler con los objetos con la variación de sonido dependiendo del punto de observación. De este modo, se puede hablar de un continuo espacio-temporal y, debido a que el universo tiene tres dimensiones espaciales físicas observables, es usual referirse al tiempo como la "cuarta dimensión" para resaltar que es inevitable considerar al tiempo como una dimensión geométrica más.

Como ejemplo habría que recordar que ya se mencionó en un post anterior que el Espacio-Tiempo es como una sábana tendida en donde esta se va deformando por medio de un cuerpo que le genera gravedad y hace que esta se “curve” tal cual lo haría la sábana con un objeto pesado encima de ella y en algunos casos inclusivo la deformaría tanto que se “rompería”, abriendo así paso a un Agujero Negro o bien podría ser una especie de carretera Espacio-Temporal que uniría dos espacios separados del universo o quizás también ser un puente hacia el futuro o pasado.

Habiendo dejado en claro los dos puntos arriba mencionados habría que examinar ahora ¿Qué es el Viaje en el Tiempo? y ¿Cuáles son sus posibles aplicaciones?

El Viaje a través del Tiempo es un concepto de desplazamiento hacia atrás o adelante (hacia el pasado o futuro) en diferentes puntos del tiempo, muy similar a como se hace un desplazamiento en el espacio, como por ejemplo cuando uno viaja del punto A al punto B en su vehículo, e incluso hay algunas interpretaciones del Viaje en el Tiempo que nos sugieren la posibilidad de que se puedan dar entre realidades o universos paralelos (más adelante se detallará esto).  

Según la Teoría de la Relatividad de Einstein, las partículas, al moverse a través del Espacio-Tiempo, se mueven hacia adelante en el tiempo (hacia el futuro) y hacia un lado u otro del espacio y eso te hace ver el porqué de la energía total y la masa sean positivas está relacionado con el hecho de que las partículas se muevan hacia el futuro.

Un aspecto comprobado de la Teoría de la Relatividad es que viajar a velocidades cercanas a la velocidad de la luz (300 000 k/s) ocasiona una dilatación del tiempo, es decir que el tiempo de un individuo que viaja a esa velocidad corre más lentamente que el de una persona que se encuentra en la tierra y esto se debe principalmente a que a mayor velocidad de viaje el Tiempo se dilata, ya que este último es Relativo y hace que el viajero cuando nuevamente llegue a la tierra para el hayan pasado apenas unos años, sin embargo a la persona que se quedó han pasado casi 4 veces más la cantidad de años. Es por ello que podemos decir que a mayor velocidad de viaje el Tiempo se dilatará más y hará que pase más lento, de tal forma que podamos viajar al “Futuro”. Ese concepto hacia el Futuro es posible pero no nos deja del todo satisfechos, ya que nos gustaría contar con un medio de transporte que haga de Viaje en el Tiempo algo instantáneo y se pueda hacer miles de años hacia el Futuro.

Ahora bien habría que ver de qué forma se podrían llevar esos conceptos a la práctica y si es posible lograrlo en el Futuro. Como ya se mencionó la Teoría de la Relatividad nos permite un tipo de dilatación temporal que ordinariamente se podría denominar “viaje en el tiempo”. La teoría sostiene que relativamente a un observador estacionario, el tiempo parece fluir más lentamente para los cuerpos que se desplazan rápidamente, como por ejemplo, un reloj que se desplaza parecerá ir más lento pero al aumentar su velocidad y acercarse a la Velocidad de la Luz parecerá haberse detenido completamente. Este efecto sólo hace posible que se viaje  hacia adelante en el futuro, mas nunca hacia atrás.

Muchos científicos consideran que el viaje a través del tiempo propiamente dicho es imposible. Esta opinión se ve reforzada por un argumento basado en la “Navaja de Occam”, la cual nos dice que “si tienes más de una respuesta posible, casi siempre la explicación más sencilla suele ser la correcta”.

Además, en la ausencia de cualquier evidencia experimental de la posibilidad del viaje en el tiempo, es teóricamente más simple suponer que no puede ocurrir. De hecho, el físico Stephen Hawking ha sugerido que la ausencia de turistas del futuro constituye un fuerte argumento en contra de la existencia del viaje en el tiempo, que en el caso de que en un futuro el ser humano pudiese viajar al pasado, éste no podría regresar a un espacio temporal anterior al momento de la puesta a punto de la hipotética máquina del tiempo que lo permitiese, es decir que si en este preciso instante se inventa una máquina para viajar en el Tiempo solo podremos viajar hacia atrás hasta el punto exacto donde se inventó este viaje y no como se querría ir hacia el antiguo Egipto o a el imperio Romano.

Entonces ¿Es qué nunca se podría viajar al pasado como se ve en la ciencia ficción a través de los Agujeros de Gusano? Y ¿Qué son los Agujeros de Gusano y cómo nos ayudarían a viajar en el Tiempo?

Todo lo mencionado tiene un fuerte apoyo pero incluso el mismo Stephen Hawking sugiere que se podría lograr un verdadero viaje tanto al Futuro como al Pasado independientemente de la fecha en la que se fabrique esta máquina. También se ha sugerido que al viajar al pasado se estaría “creando” un universo paralelo y no se viajaría al propio pasado sino a una copia de este pero con la diferencia de la existencia de un turista temporal. De este modo se tendría dos espacios temporales simultáneos: uno donde aparece un turista del tiempo y otro donde nunca aparecerá. Esta sería una hipótesis para discutir la famosa paradoja de “Si mañana planeo un viaje a hoy para decirme ‘hola’, ¿por qué hoy no tengo un doble a mi lado diciéndome ‘hola’?” Sin embargo esto se podría dar de alguna forma con los Agujeros de Gusano.

Ahora hay que aclarar que los Agujeros de Gusano son un puente que teóricamente pueden atravesar el Espacio y el Tiempo y fueron predichos por la Teoría de la Relatividad, el cual es uno de los bastiones para los investigadores de los viajes en el tiempo. Y es que no se trata de construir un artefacto que nos “lleve” o “traiga” en el continuo Espacio-Tiempo, sino más bien de entender cómo funciona ese viaje en sí. Por ejemplo, podemos decir que los físicos saben que el viaje al futuro es una realidad irrefutable, según la teoría de Einstein y que incluso han logrado enviar partículas sub atómicas llamadas muons hacia el futuro a través de la manipulación del campo gravitatorio en torno suyo en los laboratorios CERN. Sin embargo, enviar a un ser humano o una nave espacial es una cuestión más complicada y presenta problemas diferentes.

Los Agujeros de Gusano son una de las numerosas soluciones que exhiben las propiedades del viaje en el tiempo, pues permitiría que una hipotética nave viajara de un punto a otro del agujero más rápido que la velocidad de la luz. La velocidad de la luz (como ya sabemos) es el límite de velocidad de nuestro universo, pero los agujeros de gusano echarían mano de un atajo, el cual se puede explicar teóricamente de la siguiente manera: el objeto no sobrepasaría en sí mismo nunca la velocidad de la luz, sino que llegaría de un extremo al otro del agujero de gusano antes de lo que tardaría un rayo de luz en recorrer ese espacio. De este modo, el objeto teóricamente nunca se mueve más rápido que la luz, debido a las propiedades del agujero de gusano.

Lo que se trataría es de crear un Agujero de Gusano, o manipular uno ya existente en el espacio, y mantenerlo equilibrado, lo que implicaría conocer más de otro componente que lo hace posible, la materia oscura de la cuál apenas se sabe que ocupa el 21% del universo observable y de la cual hablaré en otra ocasión. Esta materia permitiría acelerar ambos extremos del agujero de gusano hacia las posiciones deseadas. Es decir que estos Agujeros de Gusano podrían hacer que los viajes en el Tiempo hacia el Futuro o Pasado fuesen posibles de forma que se creara una tangente de nuestra realidad, creando así otra “realidad” en donde si veríamos y conoceríamos a estos viajeros del tiempo, ya que sabemos bien que cualquier cambio en una realidad hace que esta cambie por completo como bien lo dice el “efecto mariposa” en donde un simple aleteo de una mariposa en las costas de California podría desencadenar en un Tifón al otro lado del océano en Japón, de la misma manera que pasaría con una bola de nieve avanzando colina abajo.

Espero que haya sido de su agrado esta primera parte y les haya ayudado a entender un poco más acerca de los Viajes en el Tiempo. En la siguiente edición hablaré sobre la Materia Oscura y próximamente sobre la segunda parte de estos Viajes en el Tiempo. Hasta la próxima y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.