Todos pueden viaje en el tiempo . Lo haces tanto si quieres como si no, a una velocidad constante de un segundo por segundo. Puedes pensar que no hay similitud con viajar en una de las tres dimensiones espaciales a, digamos, un pie por segundo. Pero según Einstein s teoría de la relatividad , vivimos en un continuo de cuatro dimensiones, el espacio-tiempo, en el que el espacio y el tiempo son intercambiables.
Einstein descubrió que cuanto más rápido te mueves por el espacio, más lento te mueves en el tiempo; en otras palabras, envejeces más lentamente. Una de las ideas clave en la relatividad es que nada puede viajar más rápido que el velocidad de la luz - aproximadamente 186.000 millas por segundo 300.000 kilómetros por segundo, o un año luz por año.Pero puedes acercarte mucho a eso.Si una nave espacial volara al 99% de la velocidad de la luz, vería que viaja un año luz de distancia en poco más de un año.
Eso es bastante obvio, pero ahora viene la parte extraña. Para los astronautas a bordo de esa nave espacial, el viaje tomaría solo siete semanas. Es una consecuencia de la llamada relatividad dilatación del tiempo y, en efecto, significa que los astronautas han saltado unos 10 meses hacia el futuro.
Viajar a alta velocidad no es la única forma de producir dilatación del tiempo. Einstein demostró que los campos gravitacionales producen un efecto similar, incluso el campo relativamente débil aquí en la superficie de Tierra . No lo notamos, porque pasamos toda nuestra vida aquí, pero a más de 20.000 kilómetros 12.400 millas más arriba, la gravedad es considerablemente más débil, y el tiempo pasa más rápido, unos 45 microsegundos por día. Eso es más significativode lo que piensas, porque es la altitud a la que satélites GPS orbitan la Tierra y sus relojes deben sincronizarse con precisión con los terrestres para que el sistema funcione correctamente.
Los satélites tienen que compensar los efectos de dilatación del tiempo debido tanto a su mayor altitud como a su velocidad más rápida. Por lo tanto, cada vez que usa la función GPS en su teléfono inteligente o en el navegador de su automóvil, hay un pequeño elemento de viaje en el tiempo involucrado. Usted y los satélitesviajan hacia el futuro a tarifas ligeramente diferentes.
Pero para efectos más dramáticos, necesitamos mirar campos gravitacionales mucho más fuertes, como los que están alrededor agujeros negros , que puede distorsionar espacio-tiempo tanto que se pliega sobre sí mismo. El resultado es un llamado agujero de gusano, un concepto que es familiar de las películas de ciencia ficción, pero que en realidad se origina en la teoría de la relatividad de Einstein. En efecto, a agujero de gusano es un atajo de un punto en el espacio-tiempo a otro. Entras en un agujero negro y sales de otro en algún otro lugar. Desafortunadamente, no es un medio de transporte tan práctico como Hollywood lo hace parecer. Eso es porque el agujero negrola gravedad te haría pedazos a medida que te acercaras, pero en teoría es realmente posible. Y debido a que estamos hablando de espacio-tiempo, no solo de espacio, la salida del agujero de gusano podría ser en un momento anterior a su entrada; eso significa queterminaría en el pasado en lugar del futuro.
Las trayectorias en el espacio-tiempo que se remontan al pasado reciben el nombre técnico de "curvas cerradas en forma de tiempo". Si busca en revistas académicas serias, encontrará muchas referencias a ellas, muchas más de las que encontrará."viaje en el tiempo". Pero, en efecto, eso es exactamente de lo que se tratan las curvas cerradas en forma de tiempo: viajes en el tiempo
Este artículo es presentado por Cómo funciona .
Cómo funciona es la revista repleta de acción que está repleta de información interesante sobre los últimos avances en ciencia y tecnología, con todo lo que necesita saber sobre cómo funciona el mundo que lo rodea y el universo.
Hay otra forma de producir una curva cerrada en forma de tiempo que no involucra nada tan exótico como un agujero negro o un agujero de gusano: solo necesita un cilindro giratorio simple hecho de material súper denso. Este llamado cilindro de Tipler es el más cercanoque la física del mundo real puede llegar a una máquina del tiempo real y genuina. Pero probablemente nunca se construirá en el mundo real, por lo que, como un agujero de gusano, es más una curiosidad académica que un diseño de ingeniería viable.
Sin embargo, por más descabelladas que sean estas cosas en términos prácticos, no hay ninguna razón científica fundamental, que sepamos actualmente, que diga que son imposibles. Esa es una situación que invita a la reflexión, porque como le gusta decir al físico Michio Kaku, "Todo lo que no está prohibido es obligatorio" tomado de la novela de TH White, "The Once And Future King". No quiere decir que los viajes en el tiempo tengan que suceder en todas partes todo el tiempo, pero Kaku sugiere que el universo es tan vasto quedebería suceder en algún lugar al menos ocasionalmente. Tal vez alguna civilización súper avanzada en otra galaxia sepa cómo construir una máquina del tiempo de trabajo, o tal vez las curvas cerradas como en el tiempo pueden ocurrir naturalmente bajo ciertas condiciones raras.
Esto plantea problemas de otro tipo, no en ciencia o ingeniería, sino en lógica básica. Si las leyes de la física permiten el viaje en el tiempo, entonces es posible imaginar una amplia gama de escenarios paradójicos . Algunos de estos parecen tan ilógicos que es difícil imaginar que puedan ocurrir. Pero si no pueden, ¿qué los detiene?
Pensamientos como estos provocados Stephen Hawking , quien siempre fue escéptico sobre la idea de viajar en el tiempo al pasado, para llegar a su "conjetura de protección cronológica", la noción de que alguna ley de la física aún desconocida evita que ocurran curvas cerradas similares a tiempo. Pero esa conjeturaes solo una suposición informada, y hasta que esté respaldada por pruebas sólidas, solo podemos llegar a una conclusión: viajar en el tiempo es posible.
Una fiesta para viajeros en el tiempo
Hawking se mostró escéptico sobre la viabilidad del viaje en el tiempo al pasado, no porque lo hubiera refutado, sino porque le molestaban las paradojas lógicas que creaba. En su conjetura de protección cronológica, supuso que los físicos eventualmente descubrirían una falla enla teoría de las curvas cerradas en forma de tiempo que las hacía imposibles.
En 2009, se le ocurrió una forma divertida de probar esta conjetura. Hawking celebró una fiesta con champán que se muestra en su programa Discovery Channel, pero solo la anunció después de que sucedió. Su razonamiento fue que, si las máquinas del tiempo eventualmentevolverse práctico, alguien en el futuro podría leer sobre la fiesta y viajar de regreso para asistir a ella. Pero nadie lo hizo. Hawking permaneció sentado toda la noche solo. Esto no prueba que el viaje en el tiempo sea imposible, pero sugiere quenunca se convierte en una ocurrencia común aquí en la Tierra.
La flecha del tiempo
Una de las cosas distintivas del tiempo es que tiene una dirección, del pasado al futuro. Una taza de café caliente que se deja a temperatura ambiente siempre se enfría; nunca se calienta. Su teléfono celular pierde carga de batería cuando lo usa;nunca gana carga. Estos son ejemplos de entropía , esencialmente una medida de la cantidad de energía "inútil" en contraposición a la "útil". La entropía de un sistema cerrado siempre aumenta, y es el factor clave que determina la flecha del tiempo.
Resulta que la entropía es lo único que hace una distinción entre pasado y futuro. En otras ramas de la física, como la relatividad o la teoría cuántica, el tiempo no tiene una dirección preferida. Nadie sabe de dónde viene la flecha del tiempo.Puede ser que solo se aplique a sistemas grandes y complejos, en cuyo caso las partículas subatómicas pueden no experimentar la flecha del tiempo.
paradoja del viaje en el tiempo
Si es posible viajar al pasado, incluso teóricamente, surge una serie de paradojas que tuercen el cerebro y que incluso los científicos y filósofos encuentran extremadamente desconcertantes.
Matar a Hitler
Un viajero en el tiempo podría decidir regresar y matarlo en su infancia. Si lo lograran, los libros de historia futuros ni siquiera mencionarían a Hitler; entonces, ¿qué motivación tendría el viajero en el tiempo para retroceder en el tiempo y matarlo?
Matar a tu abuelo
En lugar de matar a un joven Hitler, podrías, por accidente, matar a uno de tus propios antepasados cuando era muy joven. Pero entonces nunca nacerías, por lo que no podrías viajar atrás en el tiempo para matarlos, así quenacería después de todo, y así sucesivamente ...
un circuito cerrado
Suponga que los planes para una máquina del tiempo aparecen repentinamente de la nada en su escritorio. Pasas unos días construyéndola y luego la usas para enviar los planes a tu yo anterior. Pero, ¿dónde se originaron esos planes? En ninguna parte, estánsimplemente dando vueltas y vueltas en el tiempo.