Viaje en el tiempo

      Comentarios desactivados en Viaje en el tiempo

El viaje en el tiempo es un concepto que prevé la posibilidad de desplazamiento entre diferentes puntos en el tiempo (pasado o futuro).

Aunque la idea parece extravagante y a menudo está relacionada con la ficción, varias evidencias científicas demuestran que el viaje en el tiempo es, con la tecnología apropiada, posible. Por esta razón, varios científicos de renombre ya han tratado el tema, como Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, etc.

Fundamentos del viaje en el tiempo

Los principales fundamentos de los viajes en el tiempo se basan en la Teoría de la Relatividad de Einstein, que representó un hito en la física moderna. En términos generales, la Teoría de la Relatividad consiste en un conjunto de estudios que demuestran una relación de interdependencia entre el tiempo y el espacio, así como las consecuencias que se derivan de esa relación.

Para Einstein, el universo está organizado en una especie de tejido llamado espacio-tiempo, formado por tres dimensiones espaciales (anchura, altura y profundidad) y una dimensión temporal, que es el tiempo. Cualquier cuerpo celeste “pesa” en este tejido, formando una curvatura en el espacio-tiempo que afecta a todos los cuerpos cercanos. Esta curvatura es responsable de varios efectos como la gravedad, los movimientos de rotación y, en consecuencia, las diferencias en la percepción del tiempo.

Espaço-TempoLa curvatura formada en el espacio-tiempo por la masa terrestre causa efectos gravitatorios en la luna, que se traduce alrededor de la Tierra.

Einstein también entendió que el tiempo, así como la velocidad, no es una grandeza absoluta, sino más bien relativa. Estas conclusiones se basaron fuertemente en las Leyes de Newton, que entendían que la velocidad con la que se mueve un cuerpo nunca es absoluta y siempre debe ser analizada a través de un referencial. Por ejemplo, el mismo tren puede moverse a 40 km/h en relación con una referencia detenida, y sólo a 20 km/h en relación con una referencia que se mueve en la misma dirección.

El mismo concepto de relatividad utilizado en el ejemplo debería aplicarse a la velocidad de la Tierra, el sol y toda la Vía Láctea.

Teoría del viaje en el tiempo

Basándose en los conceptos de espacio-tiempo y relatividad, compruebe las teorías más populares de la ciencia sobre el viaje en el tiempo:

Dilatación del tiempo

La dilatación del tiempo es un concepto insertado en la Teoría de la Relatividad de Einstein, según el cual el tiempo, así como la velocidad, no es absoluto sino relativo según el referencial adoptado.

La dilatación del tiempo puede ocurrir de dos maneras: por la diferencia de velocidad entre los dos observadores o por la diferencia de la influencia gravitatoria sobre cada uno de ellos (dilatación del tiempo).

Dilatación del tiempo por la velocidad

La expansión del tiempo por la velocidad (o simplemente la expansión del tiempo) es una teoría que predice la posibilidad de viajar al futuro si la humanidad obtiene los medios para viajar a través del espacio a velocidades más cercanas a la de la luz.

Para el físico James Clerk Maxwell, la velocidad de la luz es exactamente la misma (aproximadamente 300.000.000 m/s) independientemente de la referencia adoptada. Esta idea, que entra en conflicto directo con las Leyes de Newton, implicaría el siguiente escenario: un observador estacionario y un observador en movimiento verían llegar la luz desde el punto A al punto B al mismo tiempo, sin ninguna relatividad.

La conclusión de Einstein fue que la única forma en que las dos leyes podrían coexistir sería si el tiempo mismo se ralentizara para el observador en movimiento, dando lugar al concepto de dilatación del tiempo.

La teoría ha demostrado que cuanto más rápido se mueve un objeto a través del espacio, más lento se mueve a través del tiempo. Esta idea se demostró a través de experimentos realizados en la Estación Espacial Internacional (ISS), en los que se observó que, después de 6 meses, los relojes a bordo de la estación se movían 0,007 segundos más despacio que los relojes en la Tierra.

Basándose en esta evidencia, es posible afirmar que, incluso a una escala diminuta, los astronautas que regresaban de la Estación Espacial Internacional a la Tierra después de 6 meses viajaron 0,007 segundos hacia el futuro.
ISSEstación Espacial Internacional, en órbita desde 1998.

Se cree que esta diferencia en el tiempo aumenta a medida que la velocidad de un cuerpo se acerca a la de la luz. La teoría se ilustra a menudo a través de la Paradoja de Géminis (o Paradoja de Langevin), que consiste en un experimento mental en el que un hombre permanece en el espacio en una nave que se mueve a gran velocidad. Cuando regresa a la Tierra, su hermano gemelo es décadas mayor, mientras que él mismo apenas ha envejecido.

Dilatación del tiempo gravitacional

La expansión gravitatoria del tiempo es una teoría que predice la posibilidad de viajar al futuro si la humanidad obtiene los medios para viajar a planetas cuya fuerza gravitatoria es mucho mayor que la de la Tierra.

La dilatación gravitacional se produce por la influencia ejercida sobre un observador por un cuerpo celeste de gran masa. Cuanto más grande es el cuerpo celeste, mayor es la curvatura en el espacio-tiempo y, por consiguiente, mayor es la influencia gravitatoria a su alrededor. En otras palabras, el tiempo pasa más lentamente donde la gravedad es más fuerte.

Curvatura Espaço-TempoEl tiempo pasará más lentamente en el reloj más cercano a la Tierra en comparación con el distante.

Basándose en la dilatación gravitatoria, el tiempo se ralentizará para un observador situado más cerca en el campo gravitatorio que otro observador situado más lejos. Esta hipótesis ya ha sido probada a través de relojes atómicos colocados en satélites situados a diferentes altitudes. Eventualmente, los relojes comenzaron a divergir, incluso en nanosegundos.

Curvatura Espaço-Tempo 2Fundamentos de la diferencia de tiempo entre relojes. Debido a la curvatura entre C y D, la luz tarda más en llegar entre un punto y otro.

Se cree que si fuera posible viajar a un planeta cuya influencia gravitatoria fuera mucho mayor que la de la Tierra y regresar, el viajero habría viajado al futuro ya que el tiempo habría pasado mucho más rápido en la Tierra.

Agujeros de gusano

Los agujeros de gusano son fenómenos hipotéticos que consisten en túneles que conectan diferentes puntos en el espacio-tiempo. Aunque es extremadamente improbable, la Teoría de la Relatividad considera válida la existencia de agujeros de gusano que pueden ser transpuestos, es decir, aquellos que pueden ser atravesados de un lado a otro.

En teoría, los agujeros de gusano funcionarían no sólo como atajos a otros puntos en el espacio, sino también a otros puntos en el tiempo, incluyendo el pasado.

Buraco de minhocaRepresentación visual de un agujero de gusano. Se cree que existen agujeros de gusano cuya salida está localizada en el mismo universo y en diferentes momentos del tiempo.

Cuerdas cósmicas

Según el astrofísico J. Richard Gott, los cordones cósmicos son especies de tubos de energía que se extienden a través del espacio-tiempo como grietas. El fenómeno es hipotético y se considera un defecto topológico que ocurrió durante la formación del universo.

Cordas CósmicasRepresentación visual de las cuerdas cósmicas, teóricamente presentes en todo el espacio-tiempo.

Gott creía que las cuerdas cósmicas serían más delgadas que un átomo y, como los agujeros negros, tendrían inmensas cantidades de masa concentrada, lo que daría lugar a un campo gravitatorio extremadamente fuerte capaz de distorsionar el espacio-tiempo.

En tesis, la distorsión creada por dos cuerdas cósmicas cercanas (o una cuerda cósmica estirada cerca de un agujero negro), causaría un impacto capaz de doblar el espacio-tiempo, formando una curva de tiempo cerrada, a través de la cual un objeto podría reaparecer en cualquier punto del tiempo, incluso en el pasado.

Ver también:

  • Agujero negro
  • Teoría de la Relatividad
  • Astronomía
  • Paradoja temporal
  • Agujero de gusano