Los viajes en el tiempo

Recientemente se ha estrenado en cines la 5ª entrega de la saga Terminator: Genisys. El principio de esta entrega tiene mucha miga, y me gustó muchísimo. ¿Por qué será? Pues porque se basa en una escena eliminada de Terminator 2 y además, los primeros compases de la película se entremezcla con el principio de The Terminator, la primera entrega de la saga.

En Genisys por fin aparece la Máquina de Desplazamiento Temporal (Time Displacement Equipment en inglés) de la cuál hasta ahora sólo teníamos imágenes de los conceptos que se realizaron para Terminator 2 (imagen de portada de este artículo.

Si el viaje en el tiempo es posible, entonces, ¿dónde están los turistas que vienen del futuro? — Stephen Hawking.

Concept Art de la máquina del tiempo para Terminator 2

Concept Art de la máquina del tiempo para Terminator 2

Cambiar el pasado

El tiempo, uno de los grandes misterios del universo. Al igual que san Agustín, todos nosotros nos hemos preguntado sobre el tiempo y cómo difiere del espacio. Si podemos movernos hacia delante y hacia atrás en el espacio, ¿por qué no en el tiempo?

¿Cómo pueden ser pasado y futuro, cuando el pasado ya no es, y el futuro no es todavía? —san Agustín.

La primera historia escrita sobre viajes en el tiempo, Memorias del Siglo XX, fue escrita por Samuel Madden en 1733 y trata sobre un ángel del año 1997 que viaja 200 años al pasado para entregar unos documentos sobre el futuro a un embajador británico. Desde entonces muchísimos han sido los libros, las películas y las series de televisión que han usado este elemento en sus historias: La máquina del tiempo de H. G. Wells, Dr. Who, Star Trek, Back to the Future, SupermanThe Flash...

Desde el punto de vista científico los viajes en el tiempo eran imposibles, hasta que llegó Einstein. Según la teoría de la relatividad especial, el tiempo se frena más dentro de un vehículo cuanto más rápido se mueve. En la película Star Trek IV, los guionistas usaron la siguiente idea: si cuanto más rápido se va, más lento pasa el tiempo, si fuésemos más rápido que la velocidad de la luz iríamos hacia atrás en el tiempo. Así, en esta película, utilizan la gravedad solar para impulsarse y romper la "barrera de la luz" para viajar al pasado hasta los años 60. Por desgracia (o suerte), eso desafía las leyes de la física, ya que la velocidad de la luz es imposible de superar, puesto que la masa se iría haciendo infinita conforme nos acercásemos a la velocidad de la luz, y la energía necesaria para seguir aumentando la velocidad de la nave también sería infinita.

El equipo original de Star Trek buscando dinero en los 60

El equipo original de Star Trek buscando dinero en los 60

Sin embargo, viajar al futuro en el tiempo sí que es posible, y además ha sido verificado miles de veces. Por ejemplo, los astronautas que se encuentran a bordo de la ISS, los satélites artificiales de telecomunicaciones, etc, viajan a  30.000 kilómetros por hora, por lo que sus relojes llevan un ritmo más lento que los de la Tierra. Por eso, al cabo de una misión de un año de duración en la estación espacial, los astronautas han viajado en realidad una fracción de segundo al futuro cuando vuelven a la Tierra. El récord del mundo de viajar al futuro lo ostenta actualmente el astronauta ruso Serguéi Avdeyev, que estuvo en órbita durante 748 días lo que equivale a viajar 0,02 segundos al futuro.

Vale, podemos viajar al futuro pero ¿podemos viajar al pasado? Si pudiésemos viajar al pasado, sería imposible escribir la historia. En cuanto un historiador registrara la historia del pasado, alguien podría volver al pasado y reescribirlo. Las máquinas del tiempo no solo dejarían en paro a los historiadores, sino que nos permitirían alterar el curso del tiempo a voluntad. Si, por ejemplo, retrocediéramos hasta la era de los dinosaurios y accidentalmente matáramos a un mamífero que por casualidad fuera nuestro antepasado, podríamos acabar involuntariamente con toda la raza humana.

Stephen Hawking adoptó una actitud escéptica con respecto a las máquinas del tiempo. Afirmó que si el viaje en el tiempo fuera tan normal como ir un domingo de picnic al parque, entonces los viajeros del tiempo procedentes del futuro estarían atosigándolos con sus cámaras, pidiéndonos que posaran para sus colección de fotos. Hawking también postuló una conjetura de protección de la cronología, que excluía el viaje en el tiempo de las leyes de la física, afirmando que debería haber una ley que hiciera imposible el viaje en el tiempo, ley que todavía no ha sido descubierta. Tanto es esto, que Hawking dijo hace no mucho tiempo: «Quizá el viaje en el tiempo sea posible, pero no es práctico».

Máquinas del tiempo

Para la primera máquina del tiempo hace falta echarle mano a un agujero de gusano. Hay muchas soluciones de las ecuaciones de Einstein que conectan dos puntos distantes en el espacio. Pero puesto que espacio y tiempo están íntimamente entretejidos en la teoría de Einstein, ese mismo agujero de gusano puede conectar también dos puntos en el tiempo. De esta manera, al caer en un agujero de gusano uno podría viajar (matemáticamente) al pasado.

Otra máquina del tiempo implica un universo en rotación. En 1949 el matemático Kurt Gódel encontró la primera solución a las ecuaciones de Einstein que implica un viaje en el tiempo. Si el universo gira, entonces, si viajáramos alrededor del universo con suficiente rapidez, podríamos encontrarnos a nosotros mismos en el pasado y llegar antes de haber salido. Por desgracia para Gódel, parece que el espín neto del universo es cero.

En tercer lugar, si uno da vueltas alrededor de un cilindro rotatorio infinitamente largo, también podría llegar antes de haber salido. Esta solución fue encontrada por W.J. van Stockum en 1936, antes de la solución de Gódel, pero Van Stockum no se dio cuenta de que su solución permitía los viajes en el tiempo.

La manera más reciente de viajar en el tiempo fue encontrada en 1991 (el año del estreno de Terminator 2) por Richard Gott. Esta solución se basa en encontrar cuerdas cósmicas gigantescas. Según Gott, si uno viaja rápidamente alrededor de dos de estas cuerdas en colisión, viajará atrás en el tiempo. Lo bueno de esta manera es que te evitas los cilindros rotatorios infinitos, los universos rotatorios y los agujeros negros. El problema: las cuerdas y hacerlas colisionar como toca. Si esto fuera poco, según Gott:

«Un lazo de cuerda en colapso suficientemente grande para permitirle a usted dar una vuelta y volver atrás en el tiempo un año tendría que tener más de la mitad de la masa–energía de toda una galaxia»

La máquina más prometedora

En definitiva, el diseño más prometedor es el agujero de gusano practicable, un agujero espacio-tiempo por el que una persona pudiese caminar hacia delante y hacia atrás en el tiempo, un Stargate temporal, podríamos llamarlo. La clave para tener estos agujeros negros es la energía negativa.

Según Michio Kaku esto es lo que deberíamos hacer:

Una máquina del tiempo con agujero de gusano practicable consistiría en dos cámaras. Cada una de ellas consistiría en dos esferas concéntricas, que estarían separadas una distancia minúscula. Implosionando la esfera exterior, las dos esferas crearían un efecto Casimir y con ello energía negativa. Supongamos que una civilización tipo III es capaz de tender un agujero de gusano entre estas dos cámaras (posiblemente extrayendo uno de la espuma espaciotemporal). A continuación, tomamos la primera cámara y la enviamos al espacio a velocidades próximas a la de la luz. El tiempo se frena en dicha cámara, de modo que los dos relojes ya no están sincronizados. El tiempo marcha a velocidades diferentes dentro de las dos cámaras, que están conectadas por un agujero de gusano.

Si uno está en la segunda cámara puede pasar instantáneamente por el agujero de gusano a la primera cámara, que existe en un tiempo anterior. Así pues, uno ha ido hacia atrás en el tiempo.

Este diseño tiene que hacer frente a problemas formidables. El agujero de gusano quizá sea minúsculo, mucho más pequeño que un átomo. Y las placas quizá tengan que ser estrujadas hasta distancias de la longitud de Planck para crear suficiente energía negativa. Finalmente, uno tendría que ser capaz de ir atrás en el tiempo solo hasta el momento en que se construyeron las máquinas del tiempo. Antes de eso, el tiempo en las dos cámaras estaría marchando al mismo ritmo.

¿Fácil? En absoluto ¿Posible? Sí, teóricamente. No parece algo muy fácil de hacer pero no sería la primera vez que algo que parece imposible en la práctica termina siendo una realidad.

Paradojas temporales

¿Qué pasa si el T-800 enviado por Skynet al pasado mata a Sarah Connor antes de que nazca John? ¿Cómo va John a poner a Skynet contra las cuerdas hasta el punto de tener que mandar un T-800 al pasado para matar a Sarah Connor antes de que nazca John? Esto es una imposibilidad lógica, al igual que la famosa «paradoja del abuelo». ¿Qué pasaría si, por ejemplo, matamos a nuestros padres antes de que hayamos nacido?

¿Cómo se resuelven estas paradojas? En primer lugar, quizás uno simplemente repite la historia pasada cuando vuelve atrás en el tiempo, y por lo tanto satisface al pasado. En este caso, uno no tiene libre albedrío, y está obligado a completar el pasado como estaba escrito. Skynet nunca podría matar a John Connor.

En segundo lugar, pensemos que uno tiene libre albedrío, de modo que puede cambiar el pasado pero dentro de unos límites, de manera que no le permitiese crear una paradoja temporal. Cada vez que uno trata de matar a sus padres antes de haber nacido, una fuerza misteriosa le impide hacerlo. Esta posición ha sido defendida por el físico ruso Igor Novikov. Argumenta que hay una ley que nos impide caminar por el techo, aunque nos gustara hacerlo. Asimismo, podría haber una ley que nos impida matar a nuestros padres antes de que hayamos nacido. Alguna ley extraña nos impide apretar el gatillo. ¿Esto también impediría que Skynet matase a John Connor? En este caso no, porque Skynet puede existir sin John, pero un hijo no puede existir si sus padres no están en disposición de engendrarlo.

Podríamos pensar que esta segunda opción es la que se plantea en Terminator 3, ya que después de mandar al T-800 al pasado, luego el T-1000 con el T-800 y destruir Cyberdyne Systems, el día del juicio final llega, con matices pero llega.

Día del juicio final en T3. No ocurrió en 29 de agosto de 1997 a las 2:14 am pero terminó ocurriendo inevitablemente el 25 de julio de 2004 a las 6:18pm

Día del juicio final en T3. No ocurrió en 29 de agosto de 1997 a las 2:14 am pero terminó ocurriendo inevitablemente el 25 de julio de 2004 a las 6:18pm

La tercera opción es que el universo se desdoble en dos universos. En una línea temporal las personas a quienes uno mató son parecidas a sus padres, pero son diferentes porque uno está ahora en un universo paralelo. Esta última posibilidad parece además consistente con la teoría cuántica.

Back to the Future explora esta tercera posibilidad, en la cuál, cada viaje hacia atrás en el tiempo genera una nueva línea que representa un universo paralelo que se abre cuando uno cambia el pasado.

back-to-the-future-timeline

Contradicciones físicas

El debate sobre la posibilidad de viajar en el tiempo se clarificó en 1997, cuando tres físicos demostraron finalmente que la idea de Hawking de excluir el viaje en el tiempo era intrínsecamente fallida. Bernard Kay, Marek Radzikowsi y Robert Wald demostraron que el viaje en el tiempo es compatible con todas las leyes de la física conocidas, excepto en un lugar. Cuando se viaja en el tiempo, todos los problemas potenciales se concentran en el horizonte de sucesos (localizado cerca de la entrada del agujero de gusano). Pero precisamente en el horizonte es donde esperamos que la teoría de Einstein deje de ser válida y dominen los efectos cuánticos. El problema es que cada vez que tratamos de calcular los efectos de la radiación cuando entramos en una máquina del tiempo, tenemos que utilizar una teoría que combine la teoría de la relatividad general de Einstein con la teoría cuántica de la radiación. Pero cada vez que ingenuamente intentamos casar estas dos teorías, la teoría resultante no tiene sentido: da una serie de respuestas infinitas que son absurdas.

Así pues, la clave para entender el viaje en el tiempo es entender la física del horizonte de sucesos, y solo una teoría del todo puede explicarlo. Esta es la razón de que la mayoría de los físicos estén hoy de acuerdo en que una manera de zanjar la cuestión del viaje en el tiempo es dar con una teoría completa de la gravedad y el espacio–tiempo.

Fuentes: hopeofthefuture.net, Física de lo Imposible

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