El dia que Stephen Hawking dijo que el viaje en el tiempo podría ser posible algún día

Él estaba en lo correcto. Pero también tenía razón en que preguntar si es posible viajar en el tiempo es una “cuestión muy seria” que aún puede abordarse científicamente.

Con el argumento de que nuestro entendimiento 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 diaria. Damos por sentado la capacidad de llamar a nuestros amigos y familiares donde sea que estén en el mundo para averiguar qué están haciendo en este momento . 

Las señales que transportan sus voces e imágenes viajan incomprensiblemente rápido, pero aún se necesita un tiempo finito para que esas señales nos lleguen.

Nuestra incapacidad para acceder al "ahora" de alguien que está lejos está en el corazón de las teorías del espacio y el tiempo de Albert Einstein .

Einstein nos dijo que el espacio y el tiempo son parte de una 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 toma tanto tiempo a una velocidad promedio de 50 millas por hora.

Matemáticamente, nuestra afirmación 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 "se pueden intercambiar usando algo que tenga la moneda de una velocidad". 

El salto intelectual de Einstein fue suponer que el tipo 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 lo que está sucediendo en otras partes del universo. 

Esto nos da "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 atrás en el tiempo y poner en marcha eventos que impiden mi nacimiento es anteponer el efecto (yo) a la causa (mi nacimiento).

Ahora, si la velocidad de la luz es universal (en el vacío del espacio vacío), debemos medirla para que sea la misma - 299,792,458 metros por segundo - sin importar lo rápido que nos estemos moviendo. 

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 marcar 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 regresé concluirían que mi vida había transcurrido como en cámara lenta, habría envejecido más lentamente que ellos, y yo concluiría que la de ellos había corrido como si avanzara rápido. 

Cuanto más rápido viajaba, más lento funcionaba mi reloj en relación con los relojes de la Tierra. Y si hiciera el viaje a la velocidad de la luz, regresaría como si me hubieran 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 una energía infinita para acelerar a un ser humano a la velocidad de la luz, y mucho menos más allá de ella. Pero incluso si pudiéramos , el tiempo simplemente no correría hacia atrás. En cambio, ya no tendría sentido hablar de avance y retroceso 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 aprietemos en una región del espacio, más espacio-tiempo se deforma y los relojes cercanos son más lentos. 

Si comprimimos suficiente masa, el espacio-tiempo se deforma tanto que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitacional y se forma un agujero negro. Y si se acercara al borde del agujero negro, su horizonte de eventos, su reloj marcaría infinitamente lento en relación con los que están lejos de él.

La respuesta es tal vez, 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 crear una región en la que aparezcan 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 de tiempo y tres de espacio en el que nos movemos y siete más, acurrucadas invisiblemente pequeñas. 

¿Podríamos usar estas dimensiones espaciales adicionales para reducir el espacio y el tiempo? Hawking, al menos, tenía esperanzas.

Entonces, ¿es realmente posible viajar en el tiempo? Nuestro conocimiento 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 autoconsistentes, lo que deja poco espacio para las paradojas que abundan cuando nos metemos con la causa y el efecto en la visión de la ciencia ficción sobre los viajes en el tiempo.

A pesar de su optimismo juguetón, Hawking reconoció que las leyes de la física no descubiertas que un 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 cronológica ".

Ya sea que el futuro tenga o no máquinas del tiempo reservadas, podemos consolarnos sabiendo que cuando escalamos una montaña o aceleramos en nuestros autos, cambiamos la forma en que pasa el tiempo.

Entonces, este “ finge ser un día de viajero en el tiempo ” (8 de diciembre), recuerda que ya lo eres, pero no de la manera que esperabas.

Source: theconversation.com/