EL BLOG DE DELIA DUCREAUX.: LO QUE OPINA HAWKING ACERCA DE VIAJAR EN EL TIEMPO

Stephen Hawking ha trabajado en las leyes básicas que gobiernan el universo. Junto con Roger Penrose mostró que la Teoría General de Einstein de la relatividad del espacio y el tiempo implica que tener un principio en el Big Bang y un final dentro de agujeros negro. Estos resultados indicaron que era necesario unificar la Relatividad General con la Teoría Cuántica , el otro gran desarrollo científico de la primera mitad del siglo 20 . Una consecuencia de tal unificación que él descubrió era que los agujeros negro no debe ser completamente negro, sino que podían emitir radiación y eventualmente evaporarse y desaparecer. Otra conjetura es que el universo no tiene bordes o límites en el tiempo imaginario . Esto implicaría que la forma en que el universo empezó queda completamente determinado por las leyes de la ciencia. Sus numerosas publicaciones incluyen " La Estructura a Gran Escala de Espacio-tiempo "con GFR Ellis , Relatividad General: el Centenario de Einstein , con W Israel, y "300 Años de Gravedad ", con W Israel. Stephen Hawking ha publicado tres libros de divulgación: su éxito de ventas Breve Historia del Tiempo, Agujeros Negro y Universos Bebés y Otros Ensayos , y más recientemente en 2001, El Universo en una Cáscara de Nuez . Uno de los temas que apasionan de este Científico es el de la posibilidad de viajar en el tiempo.

Pero antes de internarnos en las ideas de Hawcking..hablemos de esa magnitud ,llamada tiempo. El tiempo es una dimensión tal y como las espaciales que podemos conocer, tan relacionadas que por eso es común hablar de dimensión espacio-tiempo ,semejante a una especie de red que se puede estirar, encoger, retorcer, hacer nudos o cualquier cosa imaginable.Análogamente a una esponja de uso común en nuestros baños.
Imaginemos que la atravesamos con una aguja. Si movemos la aguja a una velocidad constante tardaremos en atravesarla en un tiempo determinado, si por el contrario comprimimos la esponja todo lo que podamos ,la achicamos o empequeñecemos e introducimos la aguja a la misma velocidad, notaremos que se atraviesa en menor tiempo y que además la parte de la aguja que está rodeada por esponja, será mucho menor que si esta no está comprimida. Basándose en estas investigaciones en el universo de cuatro dimensiones varios físicos teóricos y experimentales están intentando desarrollar sus máquinas del tiempo.
Ellos piensan que si se llegase a distorsionar lo suficiente el espacio-tiempo seremos capaces de atravesar enormes distancias en mucho menos tiempo que lo haría la luz ,para lo cual trabajan arduamente basados en dos elementos la velocidad y la gravedad .
Muchos guiados quizá por la Ciencia-Ficción nos hemos planteado muchas veces esta interrogante :
«¿Es posible viajar en el tiempo?
¿Podemos abrir un portal al pasado o encontrar un atajo al futuro?».
Ante estas preguntas Hawking ofreció no sólo una, sino tres fórmulas teóricamente realistas para responderla, tres propuestas que pueden hacer posible una idea que durante mucho tiempo ha sido una herejía científica. A su juicio, una aventura semejante ya no es tan descabellada. Para empezar, Hawking sugiere que es indispensable abrir la mente a la idea de la cuarta dimensión: el tiempo. El científico utiliza un ejemplo muy sencillo, el de la conducción. Cuando hacemos un viaje en automóvil y conducimos en línea recta, viajamos en una dimensión. Si giramos a la derecha o al izquierda, añadimos una segunda dimensión. Si además subimos o bajamos una carretera de montaña, encontramos la tercera. La cuarta dimensión es el tiempo, pero ¿Cómo encontramos un camino para viajar a través de él?

.- LOS AGUJEROS DE GUSANO

Los estudios del profesor Hawking parecen apoyar una idea que posibilitaría viajar en el tiempo sin necesidad de violar el postulado fundamental de la física cuántica. Gracias a la teoría de la relatividad general sabemos que el espacio-tiempo se curva por efecto de la masa. Bajo esta teoría, el espacio-tiempo pudiera retorcerse hasta formarse lo que se ha venido a llamar un agujero de gusano, una especie de atajo por donde llegar un punto del espacio tiempo mucho antes que si viajáramos al mismo punto por fuera del gusano. Es como si para llegar de una ladera de una montaña a su opuesta fuéramos por un túnel atravesando su interior en lugar de bordeando la misma.«Las películas de ciencia ficción muestran una vasta máquina hambrienta de energía que crea un túnel a través del tiempo. Un viajero del tiempo, un valiente, preparado para quién sabe qué, entre en el túnel y emerge quién sabe dónde .La realidad puede ser muy diferente a esto, pero la idea en sí no es tan loca», admite Hawking en su artículo. Para los físicos, los túneles en el tiempo pueden ser los agujeros de gusano. «Están a nuestro alrededor, en las grietas del espacio y del tiempo, pero son demasiado pequeños para poderlos ver», explica el científico. «En la escala más pequeña, incluso más pequeña que las moléculas y los átomos, existe la espuma cuántica. Aquí es donde existen los agujeros de gusano, pequeños túneles o atajos a través del espacio y el tiempo se forman y desaparecen constantemente». Por desgracia, estos túneles son demasiado pequeños para que un ser humano pueda mirar por la cerradura. Miden sólo mil millones de billones de una billonésima de centímetro, pero quizás sea posible agarrar uno de ellos y hacerlo lo suficientemente grande para el ser humano o incluso para una nave espacial. De esta forma, podríamos viajar a otros planetas situados a años luz de distancia o «quizás los dinosaurios de la Tierra podrían ver aterrizar una nave». Claro que el agujero de gusano tiene un pequeño problema, lo que Hawking llama la «PARADOJA DELCIENTIFICO LOCO».
¿Qué pasaría si un científico usa el agujero para disparar contra su yo del pasado? .
Ahora está muerto, pero ¿quién disparó? Es una paradoja, no tiene sentido. El tipo de situación que provoca pesadillas a los físicos. Este tipo de máquina del tiempo violaría una regla fundamental que gobierna el universo entero: las causas suceden antes de los efectos, y nunca al revés. El viaje al pasado sería imposible, pero, ¿y al futuro?

.-AGUJEROS NEGROS
Otra posibilidad para viajar en el tiempo, al menos en teoría, es la de los agujeros negros. Estos agujeros son regiones finitas del espacio-tiempo provocadas por una gran concentración de masa en su interior, con un enorme aumento de la densidad, que a su vez genera un campo gravitatorio de tal magnitud que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, puede escapar de él.
Según Hawking, los agujeros negros tienen un efecto dramático en el tiempo, porque lo ralentizan más que cualquier otra cosa de la galaxia. Por tanto, estos agujeros son “máquinas del tiempo naturales”. Así, por ejemplo, si una nave espacial orbitara alrededor del agujero, tardaría 16 minutos en completar una órbita, desde la perspectiva de la agencia espacial que controlara la misión desde la Tierra. Para los astronautas, en cambio, sólo habrían pasado 8 minutos.

.- LOS RIOS DE TIEMPO
Otra interesante idea que plantea Hawking sobre los viajes en el tiempo en su artículo es que éstos podrían hacerse navegando por los “cambiantes ríos del tiempo”. Según el físico, “el tiempo fluye como un río y parece como si cada uno de nosotros fuera inexorablemente arrastrado por su corriente” pero, de hecho, el tiempo es como un río en otro sentido: fluye a diferentes velocidades en distintos sitios, y ahí está la clave para el viaje al futuro.
«Nos parece que el tiempo fluye como un río, a diferentes velocidades en diferentes lugares, y esa es la clave para viajar al futuro», explica Hawking. Esta idea fue propuesta por Albert Einstein hace cien años, al darse cuenta de que debería haber lugares donde el tiempo corre más lento y otros donde se acelera. «Tenía razón y la prueba está sobre nuestras cabezas», en el espacio, dice Hawking. El tiempo va más rápido en el espacio. Dentro de cada nave espacial hay un reloj muy preciso, pero a pesar de ello, todos ganan alrededor de un tercio de billón de segundo cada día. El problema no está en los relojes. Lo que ocurre es que la masa de la Tierra arrastra al tiempo y lo hace más lento. En el centro de la Vía Láctea, a 26.000 años luz de nosotros, está el objeto más pesado de la galaxia: un agujero negro super masivo que disminuye la velocidad del tiempo más que cualquier otra cosa en la galaxia. «Es como una máquina del tiempo natural», dice Hawking. Si una nave espacial entrara en la órbita en el agujero, tardaría 16 minutos en completar una órbita para la agencia espacial que controlara la misión desde Tierra. Para los astronautas, sólo habrían pasado 8 minutos. Si pasaran orbitando cinco años, en realidad habrían transcurrido diez. Cuando llegaran a la Tierra, todos los demás habrían envejecido cinco años más que ellos. ¿El problema? Acercarse a un agujero negro es excesivamente peligroso. El gigantesco LHC.

.-VIAJAR A LA VELOCIDAD DE LA LUZ.

Para Hawking, la solución puede pasar por viajar muy muy rápido, más aún que la velocidad requerida para evitar ser arrastrados por un agujero negro. Según Hawking, viajar a casi la misma velocidad de la luz, 186.000 millas por segundo, nos transportaría al futuro. Para explicarlo, el científico imagina un tren superveloz que diera vueltas a la Tierra 7 veces por segundo, lo que no alcanza la velocidad de la luz, algo que las leyes de la física prohíben. Entonces el tiempo empieza a transcurrir lentamente a bordo, como si estuviéramos cerca de un agujero negro, pero en mayor medida, como en cámara lenta. En una semana, el tren viajaría cien años en el futuro. Por supuesto, construir un tren que alcance esas velocidades es imposible, pero hemos construido algo muy parecido: el acelerador de partículas LHC del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en Génova, Suiza. Lo sabemos por unas partículas, pi-mesons, que generalmente se desintegran ipso facto pero que, cuando son aceleradas a casi la velocidad de la luz, duran 30 veces más. Hawking concluyen que si queremos viajar al futuro, simplemente tenemos que ir muy rápido, algo que sólo es posible en el espacio. Para ello, haría falta una nave 2.000 veces más rápida que el Apollo 10, de enorme tamaño y que pudiera cargar una gran cantidad de combustible, lo suficiente para acelerarla a casi la velocidad de la luz. «Cuatro años después de haber despegado, la nave comenzaría a viajar en el tiempo. Por cada hora en la nave, dos pasarían en la Tierra», explica. Después de otros dos años de velocidad máxima, la nave llegaría a su tope, el 99% de la velocidad de la luz. Entonces, sólo un día a bordo representaría un año en la Tierra. Nuestra nave volaría al futuro ,uno de los métodos de viajar al futuro, la de dilatar nuestro tiempo de manera tal que al llegar a nuestro punto de destino el tiempo haya transcurrido mucho más despacio para nosotros. Esto sucede constantemente, pero la velocidad a la que nos movemos habitualmente, por muy rápido que sea el medio de transporte que utilicemos, es tremendamente baja comparada con la de la luz.

Pero analicemos con "Mucha humildad" ,frente a un hombre de ciencia de la talla de Hawking ,lo que implica viajar en el tiempo. El viaje a través del tiempo es sinónimo de un desplazamiento hacia delante o atrás en diferentes puntos del tiempo, así como lo hacemos en el espacio. Más aún, muchas de las interpretaciones de viajar en el tiempo sugieren la posibilidad de viajes entre realidades o universos paralelos. Según la descripción convencional de la teoría de la relatividad las partículas materiales al moverse a través del espacio-tiempo se mueven hacia delante en el tiempo (hacia el futuro) y hacia un lado u otro del espacio. El hecho de que la energía total y la masa sean positivas está relacionado con el hecho de que las partículas se muevan hacia el futuro. Un aspecto demostrado y comprobado de la teoría de la relatividad es que viajar a velocidades cercanas a la velocidad de la luz ocasiona una dilatación del tiempo, por la cual el tiempo de un individuo que viaja a esa velocidad corre más lentamente. Desde la perspectiva del viajero, el tiempo "externo" parece fluir más rápidamente, causando que el viajero llegue a un lugar más adelante en el futuro. Sin embargo, este fenómeno en sí mismo, no es lo que suele denominarse de viaje a través del tiempo. El concepto de viaje en el tiempo ha sido frecuentemente utilizado para examinar las consecuencias de teorías físicas como la relatividad especial, la relatividad general y la teoría cuántica de campos, aunque no existe evidencia experimental del viaje en el tiempo y existen razones teóricas importantes para considerar posible la existencia de cierto tipo de viaje a través del tiempo. En cualquier caso, las teorías actuales de la física no permiten cualquier posibilidad de viajar en el tiempo. La teoría especial de la relatividad de Albert Einstein (y por extensión la teoría general) permite explícitamente un tipo de dilatación temporal que ordinariamente se podría denominar “viaje en el tiempo”. La teoría sostiene que relativamente a un observador estacionario, el tiempo parece fluir más lentamente para los cuerpos que se desplazan rápidamente: por ejemplo, un reloj que se desplaza parecerá correr más lento; al incrementar su velocidad y acercarse a la velocidad de la luz parecerá haberse detenido completamente .Sin embargo, este efecto sólo hace posible el “viaje en el tiempo” hacia adelante en el futuro, nunca hacia atrás. Este tipo de viaje no es típico de la ciencia ficción, y no se tiene ninguna duda acerca de su existencia; sin embargo, de aquí en adelante “viaje en el tiempo”, propiamente dicho, se referirá al recorrido con algún grado de libertad hacia el pasado o el futuro.Muchos científicos consideran que el viaje a través del tiempo propiamente dicho es imposible. Esta opinión se ve reforzada por un argumento basado en la navaja de Occam (Occam’s razor). Cualquier teoría que permita el viaje en el tiempo requiere que algunas situaciones relacionadas con la causalidad (o, en su caso, retrocausalidad) sean resueltas.

¿Qué pasaría si alguien trata de viajar en el tiempo y mata a su propio abuelo?

Es la llamada y divulgada paradoja del Abuelo..paradoja que se cree expresada por primera vez por el escritor francés de ciencia ficción René Barjavel en su novela Le voyageur imprudent (El viajero imprudente, 1943). Se parte del supuesto que una persona realiza un viaje a través del tiempo y mata al padre biológico de su padre/madre biológico (abuelo del viajero), antes de que éste conozca a la abuela del viajero y puedan concebir. Entonces, el padre/madre del viajero (y por extensión, ese viajero) nunca habrá sido concebido, de tal manera que no habrá podido viajar en el tiempo; al no viajar al pasado, su abuelo entonces no es asesinado, por lo que el hipotético viajero sí es concebido; entonces sí puede viajar al pasado y asesinar a su abuelo, pero no sería concebido, y así indefinidamente.
Se alude a ella como paradoja del abuelo cuando el viajero del tiempo conoce a su abuela en el pasado y altera los actos que dieron lugar a que ésta conociera a su futuro marido; con lo cual, no tienen hijos, y éstos no tienen al viajero temporal. Debido a la muerte del abuelo, el nieto no puede existir. Pero la pregunta sigue siendo inquietante, pues si el abuelo murió en aquél momento ¿cómo es posible que existiera un descendiente que regresara del futuro para verlo morir? Toda una trama de Ciencia-Ficción que ha puesto a los físicos y Científicos de Cabeza.
Sin embargo pareciera que la idea de Hawking no luce tan distante y ha tenido eco en otros científicos .en 2006, un físico de la Universidad de Connecticut, en Estados Unidos, publicó que había creado un prototipo de máquina del tiempo que utilizaba energía luminosa en forma de rayos láser para curvar el tiempo y así desplazarse por él lo que haría posible que el ser humano podría viajar en el tiempo a lo largo de este mismo siglo.
Paul Davies escribió en 2001 el libro Cómo construir una máquina del tiempo en el que perfiló un modelo de viaje al pasado a partir de una variante de los agujeros negros llamada agujeros de gusano. Los agujeros negros se forman gracias a las estrellas grandes que se han extinguido y condensado.
La fabricación de una máquina para viajar en el tiempo necesita de dos agujeros negros unidos entre sí a través de un agujero de gusano, que de esta forma sería, literalmente, una puerta al pasadoYa en el año 2004, el físico Paul Davies llegó a afirmar en un encuentro de especialistas que “la máquina del tiempo era cuestión de dinero y no de física”. Es decir que, si hubiera inversiones para la investigación en este terreno, tal vez podrían superarse las dificultades tecnológicas de un viaje que, según las leyes de la física, es posible.