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Enero 2023
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Ya se puede hacer la
Máquina del Tiempo

[SEPA] La tristeza de un niño cuyo padre murió de un infarto cuando tenía 33 años, hizo que se refugiara en los libros para atenuar su dolor. Un año después del fatídico acontecimiento se topó con La Máquina del Tiempo de H. G. Wells cuya historia lo apasionó. El niño, ya convertido en adulto, recuerda: La tapa me llamó la atención. Pero lo que me cautivó era lo que decía adentro: Los científicos saben que el tiempo es una forma de espacio y que podemos ir hacia adelante y hacia atrás en el tiempo, como lo hacemos en el espacio (…) Cuando leí eso me dije, ¡qué maravilloso!, si pudiera construir una máquina del tiempo podría volver al pasado, ver nuevamente a mi padre y tal vez salvar su vida, recuerda.

La obsesión del niño lo siguió hasta su adultez, quien se convirtió -en aras de viajar en el tiempo-, en profesor asociado de física en la universidad estadounidense de Connecticut y recibió dos premios y muchas otras distinciones. Se trata del PhD Ronald L. Mallet. En 2020 y luego de décadas de investigación, declaró: “Tengo la solución, sé como viajar. La meta es lograrlo poco antes de que termine la década, solo falta ajustar unos puntos con algunos socios capaces…”

Mallet se inspiró para diseñar su máquina, en un libro de ecuaciones de Albert Einstein (1879-1955) que leyó cuando apenas tenía 12 años y ya en la Universidad de Connecticut construyó un dispositivo para ilustrar los principios que permitirían construir en el futuro una máquina real. El mecanismo usa un láser para generar un haz circular. El espacio dentro de ese anillo de luz debería curvarse, como cuando revolvemos una taza de café”, dice Mallett. Dado que el espacio y el tiempo están íntimamente conectados, curvar el espacio también curvaría el tiempo. El trabajo de Mallett ha demostrado que si el láser tiene la intensidad necesaria en un espacio lo suficientemente pequeño, sería posible alterar el tiempo lineal en el que vivimos. La idea de Mallett requeriría enormes cantidades de energía y trabajar a una escala microscópica. Por otro lado, usarla con éxito requeriría una mayor comprensión de qué es el tiempo en sí mismo.


Albert Einstein

¿Es razonable o verosímil lo que pretende Ronald Mallet? En 1905, Einstein reveló sus ideas sobre la relatividad especial, utilizando el marco de su teoría de la relatividad general una década más tarde. Los cálculos de Einstein, que definieron el universo, tratan de muchos temas, pero también introdujeron algunos conceptos relacionados con el tiempo. El más importante es que el tiempo es elástico y depende de la velocidad, ralentizándose o acelerándose en función de lo rápido que se mueva un objeto o una persona. Pero aparte de esta versión mutable del tiempo, Einstein también calculó la velocidad de la luz a 300.000.000 kilómetros por segundo y describe la cifra como el límite máximo de velocidad y una constante universal sin importar si uno está sentado en un banco o viajando en un cohete espacial. Las ideas de Einstein sobre la deformación del tiempo sugieren que la gravedad también ralentiza el tiempo, lo que significa que el tiempo transcurre más deprisa donde la gravedad es más débil, como el vasto vacío entre cuerpos celestes masivos como el Sol, Júpiter y la Tierra. Un siglo después, todas estas teorías -muy resumidas, por supuesto- forman los cimientos de la astrofísica y, entre tanta matemática de experto, se demostró que era posible viajar en el tiempo.

Esta es una idea contrafáctica a la experiencia de nuestros sentidos, recordemos que, hasta el siglo XX, los físicos creían que el tiempo era completamente inmutable y que viajar en el tiempo era una imposibilidad científica. En la década de 1680, Isaac Newton (1642-1727) pensó que el tiempo avanzaba a un ritmo constante en todo el universo, independientemente de las fuerzas externas o de la ubicación. Y durante dos siglos, el mundo científico fue tributario de la teoría de Newton; así que, cuando se conoció la idea de Einstein, parecía una novela de ciencia ficción. Sin embargo, sus teorías fueron poco a poco demostrándose en el campo de la experiencia.

En 1971, cuatro relojes atómicos de haz viajaron alrededor del mundo y se compararon sus mediciones del tiempo con los relojes terrestres. La minúscula diferencia de tiempo demostró que Einstein estaba en lo cierto. En septiembre de 2015, el cosmonauta ruso Gennady Ivánovich Padalka (que en 2023 tiene 64 años), completó su sexta misión en el espacio y se convirtió en un hombre récord por ser el humano que más tiempo estuvo fuera de la atmósfera terrestre, sumando sus distintas misiones; en concreto, estuvo 879 días en el espacio. Sin embargo ése no fue su mayor logro, sino que también se convirtió en un experimentado viajero del tiempo, corroborando la teoría de la relatividad general, esta vez desde la experiencia humana.

Pero… ¿En qué dirección fue? Cuando el cosmonauta tocó nuevamente la tierra se encontró que él había viajado al futuro, pues la tierra estaba adelantada en el tiempo por una fracción de 1/44 de segundo hacia el futuro, respecto del reloj del astronauta. En otras palabras, él estaba una fracción de 1/44 segundo más joven que sus amigos que lo esperaban en la tierra. Si su velocidad en el espacio hubiera sido mayor, la tierra se hubiera adelantado aún más rápido en el tiempo desde su perspectiva; él seguiría siendo más o menos joven como cuando se fue, pero si se hubiera desplazado a una velocidad cercana a la de la luz, sus amigos hubieran envejecido muchísimo más. En definitiva, el hombre viajó literalmente al futuro, aunque más no sea por una fracción de segundo.

¿Qué dice Wikipedia?


Kepler186f


Albert Einstein


Isaac Newton

Para un físico, el viaje en el tiempo no es una ficción como la que propone Volver al Futuro y el auto DeLorean del profesor Emmet Brown o la novela de H. G. Wells que imaginó su máquina del tiempo como un arcaico artefacto con forma de bicicleta fija para gimnasia. Muchos astrofísicos como Ronald Mallet, saben cómo construir una máquina del tiempo, siendo el problema principal cómo alcanzar una velocidad crítica que lo posibilite. Si bien el viaje en el tiempo ya ha sucedido, estamos lejos de alcanzar los resultados de la película de Spielberg, ya que el cosmonauta ruso apenas se alejó en una fracción 1/44 de segundo al futuro, porque sólo viajaba a algo más de 27.300 kilómetros por hora. Velocidad extraordinaria para cualquier persona de la tierra pero ínfima en comparación con los requerimientos para viajar en el tiempo de manera más interesante.

¿Sería posible crear algo que pudiera ir mucho más rápido que la órbita geoestacionaria? Un avión comercial alcanza los 885 a 965 kilómetros por hora y un cohete del siglo XXI que se dirige a la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés) acelera a 40.233 kilómetros por hora. ¿Cómo alcanzar una velocidad de 299.791 kilómetros por segundo? Ronald Mallet nos cuenta que ello ya se ha logrado a nivel subatómico en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés). De manera rutinaria se han enviado partículas subatómicas al futuro. El acelerador de partículas tiene la capacidad de propulsar protones a un 99,999999 por ciento de la velocidad de la luz, una velocidad en la que su tiempo relativo se mueve unas 6.900 veces más despacio en comparación con sus observadores humanos estacionarios.

Desde el punto de vista teórico sería bastante sencillo enviar humanos al futuro, si se quiere hacer un tour por el año 3000, bastaría subirse a una nave que pudiera viajar a un 99,995% de la velocidad de la luz. Sin embargo esta experiencia tendría una pequeña consecuencia. Imaginemos que en el cosmonauta Artemio que viajará en la nave tiene un hermano gemelo llamado Tobías. Cuando Artemio parte, ambos se despiden entre lágrimas y Tobías vuelve a su vida rutinaria mientras espera el regreso de a su hermano.

Después de varios meses acelerando, la nave de Artemio alcanza el 90% de la velocidad de la luz y visita varios exoplanetas, sistemas solares vecinos y alguna que otra luna y finalmente vuelve para contarlo. Cuando arriba a la Tierra, supongamos cinco años después de su partida, según el reloj de la nave; es recibido entre aplausos y vítores y lo primero que hace es buscar a su gemelo Tobías para abrazarlo y entregarle un souvenir de las lunas de Júpiter; pero para sorpresa de ambos, Tobías ha envejecido muchísimo más que Artemio. La explicación a este hecho reside en la dilatación temporal. Para el viajero Artemio su tiempo dentro de la nave pasó más lento en comparación con el tiempo de la Tierra, al regresar sólo tiene 5 años más, que es el tiempo que midió el reloj de la nave, mientras que en la Tierra el tiempo ha pasado mucho más rápido y Tobías es un anciano al que le han pasado desde el día la partida, unos 30 años.

Sin embargo, hay algunos problemitas por resolver. Estamos lejos de alcanzar la velocidad de la luz. La nave espacial más rápida jamás creada es la Parker Solar Probe, que se lanzó en 2018 con la misión de estudiar la corona exterior del sol. Viaja a solo un 0,00067 por ciento de la velocidad de la luz. Un segundo problema es la enorme cantidad de energía que se necesitaría para propulsar una nave a esa velocidad (se ha sugerido que podría ser la clave). La nave tendría que llevar suficientes provisiones (comida, agua y medicinas) y ser autosuficiente durante todo el viaje. Para asegurarse que el viajero no quede aniquilado por las abrumadoras fuerzas g, la nave tendría que acelerar de forma gradual y constante. Aunque una aceleración constante de 1g (como la que sentimos en la Tierra) durante un largo periodo de tiempo haría que la nave se aproximara a la velocidad de la luz, aumentaría la duración del viaje y reduciría al mínimo la distancia que se podría recorrer en el futuro. Crear un vehículo con estas especificaciones requeriría mucho tiempo, recursos y dinero. Pero lo mismo puede decirse de otros experimentos enormemente ambiciosos, como la detección de ondas gravitacionales y la construcción del Gran Colisionador de Hadrones. Una máquina del tiempo podría ser el próximo megaproyecto científico del mundo.

Hay un detalle más, esta máquina del tiempo es un viaje de ida; ya que no tiene marcha atrás; al menos por el momento no se puede viajar al pasado. Los físicos han sugerido agujeros de gusano, agujeros negros, cuerdas cósmicas y haces de luz circulantes como posibles soluciones para viajar en el tiempo al pasado. El principal reto al que se enfrentan los astrofísicos es cómo hacer circular un haz de luz hasta un punto del espacio-tiempo y viceversa. Dado que la velocidad de la luz es el máximo absoluto, los físicos se están concentrando en encontrar fenómenos como los agujeros de gusano, que podrían proporcionar atajos similares a túneles que saltan a través del espacio-tiempo curvado y en teoría, batir un haz de luz hasta un punto concreto del espacio-tiempo. Aunque los agujeros de gusano funcionan dentro de los límites de las teorías de la relatividad de Einstein, aún no se han observado en el espacio, y los científicos no tienen pruebas concretas de que estos atajos galácticos funcionen siquiera.

Hoy por hoy, aunque viajar en el tiempo hacia el pasado puede ser muy emocionante, los científicos son mucho más propensos a lanzar a alguien al futuro; tal vez allí encuentren alguien que haya fabricado la retro máquina del tiempo que le permita a Ronald Mallet, volver a abrazar a su papá.

 

 

 

 

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