Los viajes en el tiempo han sido un tema de gran interés en la ciencia ficción durante mucho tiempo. Ya sean películas como El planeta de los simios (1968) o franquicias modernas como “Doctor Who” y “Star Trek” ; El concepto está atrayendo muchas miradas. No sólo películas y programas, sino incluso algunos cuentos mitológicos como Mahabharata y la historia japonesa del Tarot de Urashima respaldan la evidencia de que existe el viaje en el tiempo. A menudo vemos historias donde los personajes utilizan máquinas del tiempo para viajar a través de los años, pero la realidad es mucho más compleja e inexplicable.
Comprender el concepto de viaje en el tiempo.
El viaje en el tiempo se define como el fenómeno de movimiento entre diferentes puntos en el tiempo utilizando un hipotético dispositivo llamado “Máquina del Tiempo”. A pesar de estar predominantemente relacionado con el campo de la filosofía y la ficción, de alguna manera se apoya, en pequeña medida, en la física en conjunto con la mecánica cuántica. Sin embargo, antes de entrar en el argumento de cuán real es, comprendamos el significado fundamental del tiempo.
Básicamente, toda la idea del viaje en el tiempo se rige por el concepto de tiempo. Normalmente la gente cree que el tiempo es constante, pero el famoso físico Albert Einstein introdujo la “Teoría de la relatividad” según la cual el tiempo es relativo. En otras palabras, el tiempo se ralentiza o se acelera dependiendo de qué tan rápido se mueve el observador en relación con otra cosa. Según él, una persona que viaja dentro de una nave espacial a la velocidad de la luz envejecería mucho más lentamente que su hermano gemelo en casa.
el tiempo es relativo
Después de la Teoría de la Relatividad de Einstein, su maestro Herman Minkowski enfatizó el espacio-tiempo, un modelo matemático que une el espacio y el tiempo en un continuo. Esto implica que el tiempo y el espacio no pueden existir el uno sin el otro. El espacio es un ámbito tridimensional que consta de largo, ancho y alto. A esto se suma el Tiempo con la cuarta dimensión llamada dirección. Por tanto, todo lo que sucede en el universo ocurre en este continuo espacio-tiempo. Si bien esto valida que los viajeros espaciales son ligeramente más jóvenes que sus gemelos cuando regresan a la Tierra, todavía no es posible dar un gran salto hacia el pasado o el futuro con la tecnología actual.
Máquinas del tiempo
Se cree que para retroceder o avanzar en el tiempo se necesitaría un dispositivo llamado Máquina del Tiempo . La investigación de un dispositivo de este tipo implicaría doblar el espacio-tiempo hasta tal punto que las líneas de tiempo giren sobre sí mismas para formar un bucle, lo que se denomina "curva de tiempo cerrada". Tal acción requiere el uso de una forma exótica de materia con “densidad de energía negativa” que tiene la propiedad única de moverse en la dirección opuesta a la materia normal cuando se la empuja. Incluso si existiera, la cantidad sería demasiado pequeña para construir una máquina.
Representación pictórica del viaje en el tiempo a través de una curva cerrada similar al tiempo.
Sin embargo, algunas otras investigaciones sugieren que las máquinas del tiempo también podrían construirse construyendo un agujero en forma de rosquilla rodeado por una esfera de materia normal. Dentro de este agujero con forma de rosquilla lleno de vacío, la fuerza gravitacional se puede utilizar para doblar el espacio-tiempo y formar una curva cerrada similar al tiempo. Después de correr dentro de este donut, el viajero podrá retroceder en el tiempo con cada vuelta. Pero en realidad es bastante complejo porque los campos gravitacionales tienen que ser muy fuertes y requerirían una manipulación precisa.
Enfoques del viaje en el tiempo en física
Después de estudiar e investigar el viaje en el tiempo, varios físicos han creado enfoques que pueden respaldar su posibilidad, al menos teóricamente. Echemos un vistazo a estos conceptos para comprender cómo podría funcionar realmente el viaje en el tiempo algún día.
Dilatación del tiempo
Explicación de la dilatación del tiempo.
Un aspecto importante de la teoría de la relatividad de Einstein es el término "dilatación del tiempo" , que se define como la diferencia de tiempo transcurrido entre dos eventos, medido por observadores que se mueven entre sí o están situados en diferentes lugares gravitacionales del mundo. masa. Según la teoría, la dilatación del tiempo se puede resumir como un fenómeno que se produce debido a la diferencia de gravedad o velocidad relativa.
En la relatividad especial, el efecto de la dilatación del tiempo es recíproco, es decir, cuando dos relojes están en movimiento entre sí, para ambos observadores, el otro se dilatará en el tiempo o el otro reloj se moverá más lentamente. Sin embargo, en la relatividad general, un observador en lo alto de la torre encontrará que el reloj más cercano al suelo es más lento y el otro observador estará de acuerdo sobre la dirección y magnitud de esta diferencia.
Debido al concepto de dilatación del tiempo, el récord humano actual de viajes en el tiempo lo ostenta el cosmonauta ruso Sergei Krikalev . Debido a la alta velocidad (7,66 km/s) de la ISS y al tiempo que pasó en el espacio, se cree que el cosmonauta llegó 0,02 segundos en el futuro mientras regresaba a la Tierra.
Cuerda Cósmica
Diagrama que representa cuerdas cósmicas.
En 1991 J Ricardo Gott dio la idea de las Cuerdas Cósmicas , que se cree que son restos del cosmos primitivo. Se definen como objetos parecidos a cuerdas o tubos estrechos de energía que se extienden a lo largo de todo el universo. Debido a la enorme cantidad de masa y la enorme atracción gravitacional, permitiría que los objetos unidos a las Cuerdas Cósmicas viajaran a la velocidad de la luz.
Por lo tanto, si se acercan dos hilos o se estira uno de ellos cerca del agujero negro, esto podría deformar el espacio-tiempo hasta tal punto que conduciría a la creación de una curva cerrada similar al tiempo y, por lo tanto, a la posibilidad de tiempo. En teoría, la gravedad generada por estas dos cuerdas cósmicas ayudaría a impulsar una nave espacial hacia el pasado.
Sin embargo, para volverse realidad, es necesario que el bucle de cuerdas contenga la mitad de la masa-energía de una galaxia entera para viajar un año atrás en el tiempo. Esto implica que para alimentar una máquina del tiempo sería necesario dividir la mitad de los átomos presentes en toda la galaxia.
Agujeros negros
Ilustración del agujero de Kerr
Cuando las estrellas (con una masa superior a cuatro veces la de nuestro Sol) llegan al final de su vida y se quema todo su combustible, colapsan bajo la presión de su propio peso, creando “agujeros negros” . El límite de un agujero negro, llamado Horizonte de Sucesos , tiene una atracción gravitacional tan fuerte que ni siquiera permite que la luz lo atraviese. Debido a que la luz viaja a la velocidad más rápida, todo lo demás que viaja a través de un agujero negro también es arrastrado detrás de él. Un agujero negro que no gira se llama agujero negro de Schwarzschild .
Sin embargo, viajar a un universo paralelo es posible a través de un agujero negro en rotación llamado Agujero de Kerr . Fue propuesto en 1963 por un matemático llamado Roy Kerr . Según su teoría, si las estrellas moribundas colapsaran en un anillo giratorio de estrellas de neutrones, se produciría suficiente fuerza centrífuga para evitar la formación de singularidades.
Nota: La singularidad puede percibirse como el punto en el que el agujero negro se estrecha, como un cucurucho de helado. En este punto, las leyes de la Física dejan de existir y toda la materia queda aplastada hasta quedar irreconocible.
Dado que no habrá singularidad, sería seguro atravesar un agujero negro sin ser aplastado y salir del mismo. “Agujero Blanco” . Se cree que un agujero blanco es el extremo agotador de un agujero negro que empuja todo lejos de él. Por tanto, podemos viajar a otro tiempo o incluso a otro universo.
Aunque los agujeros de Kerr son sólo teóricos, si existen, podríamos encontrar el camino hacia un viaje de ida al pasado o al futuro. Sin embargo, el físico Kip Thorne cree que tal agujero negro no existe y que absorbería todo antes de que alguien alcance la Singularidad.
agujeros de gusano
Representación esquemática del agujero de gusano.
Los agujeros de gusano, también conocidos como puentes Einstein-Rosen , se consideran el medio más potencial para viajar en el tiempo. Podría permitirnos viajar a varios años luz de la Tierra y en mucho menos tiempo en comparación con los métodos convencionales de viaje espacial. La posibilidad de que existan agujeros de gusano se basa en la teoría de la relatividad de Einstein, que dice que cualquier masa curva el espacio-tiempo. El siguiente ejemplo se utiliza para explicar esta curvatura.
Si dos personas sostienen una sábana tensa y se coloca una pelota de béisbol sobre ella, su peso hará que ruede hasta el centro de la sábana, creando una curva en ese punto. Ahora, si se coloca una canica sobre la hoja, viajará hacia la pelota de béisbol debido a la curva. Aquí el espacio se representa como un plano bidimensional en lugar de las cuatro dimensiones que en realidad constituyen el espacio-tiempo.
Ahora bien, si esta lámina se dobla dejando un espacio en la parte superior e inferior, colocar la pelota de béisbol encima se formaría una curvatura. Si se colocara una masa igual en la parte inferior, en un punto correspondiente a la ubicación de la pelota de béisbol, la segunda masa eventualmente se encontraría con la pelota de béisbol. Asimismo, pueden desarrollarse agujeros de gusano.
En el espacio, masas que ejercen presión sobre diferentes partes del universo se combinan para formar un túnel. Teóricamente, este túnel une dos tiempos distintos y permite el paso entre ellos. Sin embargo, es posible que ciertas propiedades físicas imprevistas puedan impedir que se produzcan agujeros de gusano, e incluso si existieran, podrían ser verdaderamente inestables.
Possivelmente algum dia o ser humano poderá aprender a capturar, estabilizar e ampliar esses túneis, mas de acordo com o Dr. Hawking, prolongar a vida de um túnel através do espaço-tempo dobrado pode levar a um ciclo de feedback de radiação que destrói o túnel del tiempo.
Paradojas del viaje en el tiempo
Si alguna vez tuviéramos que idear una teoría para viajar en el tiempo, daríamos lugar a ciertas complejidades conocidas como paradojas. Una paradoja es algo que se contradice. En otras palabras, no se cree que viajar en el tiempo sea un concepto práctico debido a ciertas situaciones que probablemente surjan como consecuencias. Estos se clasifican en términos generales como:
1. Bucles casuales cerrados: la causa y el efecto se ejecutan en un círculo provocando un bucle y también son internamente consistentes con el historial de la línea de tiempo.
Diagrama que representa el bucle de tiempo.
• Paradoja de la predestinación
Se define como la situación en la que un viajero que retrocede en el tiempo provoca el suceso que intenta evitar. Implica que cualquier intento de evitar que ocurra cualquier evento en el pasado simplemente conduciría a la causa misma. La paradoja sugiere que las cosas están destinadas a suceder como sucedieron y cualquiera que intentara cambiar el pasado quedaría atrapado en el ciclo repetitivo del tiempo. Por ejemplo, si viajas en el tiempo para evitar que tu amante muera en un accidente automovilístico, descubrirás que fuiste tú quien la atropelló accidentalmente.
• Paradoja del arranque
Una paradoja del bootstrap, también conocida como paradoja ontológica, donde un objeto, persona o información enviada al pasado conduce a un bucle infinito donde el objeto no tiene un origen discernible y se cree que existe sin haber sido creado. Implica que el pasado, el presente y el futuro no están definidos, lo que complica identificar el origen de cualquier cosa. Plantea preguntas como cómo se crearon los objetos y por quién.
2. Paradoja de la Consistencia: Genera una serie de inconsistencias en la línea del tiempo relacionadas con la posibilidad de alterar el pasado. Se puede dividir en las siguientes categorías.
• La paradoja del abuelo
Paradoja del abuelo
Esta paradoja habla de una situación hipotética en la que una persona viaja en el tiempo y mata a su abuelo paterno en una época en la que su abuelo ni siquiera conocía a su abuela. En tal situación, su padre nunca habría nacido y el propio viajero tampoco. Entonces, si nunca nació, ¿cómo viajaría al pasado para matar a su abuelo?
La paradoja también habla del autoinfanticidio, donde un viajero en el tiempo viaja al pasado para suicidarse cuando era niño. Ahora bien, si se suicidó cuando era niño, ¿cómo existiría en el futuro para retroceder en el tiempo? Algunos físicos dicen que serías capaz de retroceder en el tiempo pero no de cambiarlo, mientras que otros sugieren que nacerías en un universo pero no en otro.
• La paradoja de Hitler
Similar a la paradoja del abuelo, la paradoja del asesinato de Hitler borra la razón por la que querrías volver al pasado y matar a Hitler. Además, matar al abuelo podría tener un “efecto mariposa”, pero matar a Hitler tendría un impacto de gran alcance en la Historia, ya que cambiaría todo el curso de los acontecimientos. Si lograras matar a Hitler, no habría ninguna razón por la que quisieras retroceder en el tiempo y matarlo.
Esta paradoja fue explicada muy bien en un episodio de Twilight Zone llamado “Cradle of Darkness”, así como en un episodio de Dr. Who “Let's Kill Her”.
• Paradoja de Polchinski
El físico estadounidense Joseph Polchinski propuso una paradoja en la que una bola de billar entra en un agujero de gusano y emerge por el otro lado en el pasado justo a tiempo para chocar con su yo más joven y evitar que entre en el agujero de gusano en primer lugar. Al proponer este escenario, Joseph tenía en mente el Principio de Autoconsistencia de Novikov, que establece que viajar en el tiempo es posible pero las paradojas temporales están prohibidas.
Se han sugerido varias soluciones para evitar estas inconsistencias, como que la bola de billar dé un golpe que cambie el curso de la versión más joven de la bola, pero que no impida que entre en el agujero de gusano. Esto también explica que si retrocedes en el tiempo para matar a tu abuelo, algo sucederá que te impedirá hacerlo, preservando así la coherencia de la Historia.
Soluciones a las paradojas
Para encontrar una solución a estas paradojas antes mencionadas, los científicos han propuesto algunas explicaciones que se enumeran a continuación.
La solución: viajar en el tiempo es imposible debido a las paradojas que crea.
Hipótesis de autocuración: si podemos cambiar los eventos del pasado, esto desencadenará otro conjunto de eventos que mantendrán el presente sin cambios.
El Multiverso: Cada vez que se altera un evento en el pasado, se crea un universo paralelo o línea de tiempo alternativo.
Hipótesis de la línea de tiempo borrada: una persona que viaja al pasado existiría en la nueva línea de tiempo, pero su propia línea de tiempo se borraría.
¿Es posible viajar en el tiempo?
¿Es posible viajar en el tiempo?
Nadie parece tener una respuesta definitiva a favor o en contra de la existencia del viaje en el tiempo. Por un lado, Einstein sugirió viajar a la velocidad de la luz para viajar hacia el futuro, pero eso significaría que se necesitaría una cantidad de energía inimaginable. Además, la fuerza centrífuga sobre el cuerpo sería fatal. Aunque se ha observado que los viajeros espaciales envejecen un poco más lentamente en comparación con sus gemelos idénticos en la Tierra, algunos creen que no existe una respuesta definitiva para viajar de regreso al espacio.
El físico teórico Brian Greene de la Universidad de Columbia dice que “nadie ha dado pruebas definitivas de que no se pueda viajar al pasado. Pero cada vez que miramos las propuestas y los detalles, parece claro que están en el límite de las leyes conocidas de la física”. Además, el Profr. Hawking considera que "la ciencia ficción de hoy es el hecho científico del mañana".
Sin embargo, las paradojas, especialmente la paradoja del abuelo, han impuesto un gran signo de interrogación sobre la posibilidad de viajar en el tiempo. Básicamente, con las leyes y conocimientos actuales de la Física, los humanos no podrán sobrevivir al proceso de Viaje en el Tiempo. Por lo tanto, necesitamos ciertos avances en las teorías cuánticas hasta que estemos seguros de cómo se pueden resolver las paradojas.
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