Viaje a través del tiempo

El viaje a través del tiempo es un concepto de desplazamiento hacia delante o atrás en diferentes puntos del tiempo, similar a como se hace un desplazamiento en el espacio. Además, algunas interpretaciones de viaje en el tiempo sugieren la posibilidad de viajes entre realidades o universos paralelos.

Este artículo analiza la posibilidad teórica y técnica de viajes en el tiempo, y la posibilidad de que existan paradojas asociadas a dicho viaje a través del tiempo (por ejemplo evitar el nacimiento de nuestros propios antepasados). De acuerdo a algunos argumentos, el viaje en el tiempo en la experiencia cotidiana se experimenta a 1 segundo por segundo hacia el futuro.

Los viajes a través del tiempo en la física

De acuerdo con la descripción convencional de la teoría de la relatividad, las partículas materiales al moverse a través del espacio-tiempo se mueven hacia adelante 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 comprobado experimentalmente 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 la impresión de que el individuo hizo un viaje a través del tiempo. Sin embargo, este fenómeno en sí mismo, no es lo que suele denominarse como 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 ninguna posibilidad de viajar en el tiempo.

Representación tridimensional del futuro causal y el pasado causal de un evento. El evento en cuestión es el vértice central delpunto de vista de la luz (azul) donde se unen el cono superior y el inferior. Todos los puntos dentro del cono superior son su futuro causal, todos los puntos en el cono inferior son su pasado, el eje vertical (rojo) representa el avance del tiempo y las dos flechas horizontales dos direcciones espaciales.

La posibilidad de los viajes 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. 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? (Ver la “paradoja del abuelo”).

Además, en la ausencia de cualquier evidencia experimental de la posibilidad del viaje en el tiempo, es teóricamente más simple suponer que no puede ocurrir. De hecho, el físico Stephen Hawking ha sugerido que la ausencia de turistas del futuro constituye un fuerte argumento en contra de la existencia del viaje en el tiempo (véase Conjetura de protección de la cronología). Eso sería una variante de la paradoja de Fermi (“si no hay visitantes extraterrestres es porque los extraterrestres no existen”), en la que se hablaría de “viajeros del tiempo” en lugar de “visitantes extraterrestres”. Dadas estas circunstancias, otros sugieren —a los que sostienen la posición de Hawking— que en el caso de que en un futuro el ser humano pudiese viajar al pasado, éste no podría regresar a un espacio temporal anterior al momento de la puesta a punto de la hipotética máquina del tiempo que lo permitiese.

También se ha sugerido que al viajar al pasado se estaría “creando” un universo paralelo y no se viajaría al propio pasado sino a una copia de éste, pero con una diferencia: la existencia de un turista temporal. De este modo se tendría dos espacios temporales simultáneos: uno donde aparece un turista del tiempo y otro donde no aparece. Ésta sería una hipótesis para discutir laparadoja de “Si mañana planeo un viaje a hoy para decirme ‘hola’, ¿por qué hoy no tengo un doble a mi lado diciéndome ‘hola’?” Sin embargo, asumiendo que el viaje temporal no es posible, también resulta interesante para los físicos la pregunta de por qué y qué leyes físicas lo impiden.

La posibilidad de las paradojas temporales

El principio de autoconsistencia de Novikov y cálculos recientes de Kip Thorne indican que simples masas pasando en el tiempo a través de agujeros de gusano no podrían generar paradojas, ya que no existen condiciones iniciales que induzcan una paradoja una vez que es introducido el viaje en el tiempo. Si sus resultados pueden ser generalizados sugerirían, curiosamente, que ninguna de las paradojas formuladas en las historias de viaje temporal puedan ser realmente formuladas en un nivel físico: es decir, que cualquier situación que se provoque en una historia de viaje temporal puede permitir muchas soluciones coherentes. Las circunstancias podrían sin embargo, tornarse casi increíblemente extrañas.

Los universos paralelos son una posibilidad teórica que evitaría la mayor parte de las paradojas relacionadas con viajes a través del tiempo. La interpretación de mundos múltiples de H. Everettsugiere que todos los eventos cuánticos posibles pueden ocurrir simultáneamente en historias exclusivas. Estas historias alternas o paralelas, formarían un árbol ramificado que simbolizaría todos los posibles resultados de cualquier interacción.

Debido a que todas las posibilidades existen, cualquier paradoja puede ser explicada al ocurrir los eventos paradójicos en un universo diferente. Este concepto es frecuentemente utilizado en laciencia ficción. Sin embargo, en la actualidad, los físicos creen que dicha interacción o interferencia entre estas historias alternativas no es posible (véase la conjetura de protección cronológicade Stephen Hawking).

Paradoja de la inexistencia de viajeros del tiempo

Si tenemos en cuenta que cada vez sabemos más de física cuántica y que la tecnología progresa a través del tiempo, se puede postular que deberíamos ser visitados por viajeros del tiempo, hecho no observado, y que puede ser considerado una paradoja. Para explicar esto, se ha postulado que esto puede indicar que la humanidad se extinguirá antes de descubrir la tecnología de viajar en el tiempo, lo que también se aplicaría a presuntos mundos en universos paralelos, porque ellos tampoco habrían desarrollado la tecnología para viajar entre universos.

Otra paradoja dice que aún siendo posible crear una máquina del tiempo dentro de cien años, esta no podría volver más atrás del momento en el que se construyó dicha máquina porque se tardaría más de cien años en crear una relación de tiempo de cien años. Dicho esto, se podría construir una máquina durante ciento diez años para regresar atrás en el tiempo cien años, pero no cuatrocientos. La única posibilidad sería, por ejemplo, que otra civilización hubiese construido una máquina mucho antes de nuestra existencia para así poder volver hasta el punto en el que se construyó, es decir, antes de haberse creado la tierra.¹

Otras explicaciones menos convencionales y con características pseudocientíficas, son aquellas que postulan la existencia de viajeros temporales ocultos. Tales viajeros rehusarían manifestarse públicamente y actuarían como auténticos "turistas" temporales u observadores, sin, aparentemente, mayor injerencia en los asuntos de la humanidad actual, pero esta hipótesis sería, por supuesto, completamente indemostrable. Se ha alegado, también, que ciertos individuos podrían ser viajeros temporales más o menos ocultos, mencionándose entre ellos a notables inventores o literatos; no obstante ninguna de las pruebas aducidas resulta convincente. Del mismo modo supuestos "visitantes" de otras épocas han probado ser, en todos los casos, fraudes o productos de informes inexactos. Ciertos autores mencionan como evidencia del viaje temporal los vestigios de civilizaciones con una tecnología muy similar a la nuestra, como por ejemplo elMecanismo de Antiquitera que data de entre los años 82 y 65 a.C o las Baterías de Bagdad, procedentes de la misma época. En todos estos casos la existencia de tales dispositivos tecnológicos puede ser explicada mucho mejor enmarcándolos en su contexto histórico.

Los equivalentes de viaje temporal y viaje a la velocidad de la luz

Se puede señalar que si alguien es capaz de mover información de un punto a otro más rápido que la velocidad de la luz, de acuerdo a la relatividad especial, equivale a que un observadorpercibe una transferencia de información hacia el pasado. Por otra parte, no se han propuesto mecanismos físicos que sugieran que esa posibilidad es técnicamente viable de acuerdo con la relatividad especial.

La teoría general de la relatividad por su parte ofrece algunas posibilidades teóricas adicionales. Esta teoría formulada por Einstein generaliza la teoría especial de la relatividad que hemos considerado hasta ahora. Esta teoría además de su mayor generalidad es capaz de describir adecuadamente la gravedad desde un punto de vista relativista. La interpretación de la gravedad que hace esta teoría es que la materia “curva” el espacio y el tiempo que se encuentra a su alrededor. Estas propiedades de la curvatura abren nuevas posibilidades para el viaje a través del tiempo:

Teóricamente existen soluciones de las ecuaciones que incluyen líneas temporales que se curvan alrededor de un círculo y se reconecten con su propio pasado. La primera y más famosa de estas soluciones, conocida como universo de Gödel, fue hallada por Kurt Gödel, aunque dicha solución atribuye al universo ciertas características físicas que no parecen corresponderse con las de nuestro universo. La teoría de la relatividad general en sí misma no prohíbe la curva temporal cerrada o curva cerrada de tipo tiempo (traducción literal del inglés closed timelike curve), que puede llegar a aparecer en las soluciones de las ecuaciones. Sin embargo, la mayoría de los físicos cree que es necesario explicar correctamente las condiciones si se pretende una descripción completa y realista, es decir, las condiciones adicionales, las cuales, de no cumplirse, eliminarían la posibilidad de las curvas temporales cerradas debido a sus implicaciones paradójicas, por ejemplo aquellas que se relacionan con la hipotética retrocausalidad (la posibilidad que tendría el viajero al pasado de influir en el mismo, con los consiguientes resultados en el presente, según vemos contempla la paradoja del abuelo).
Existe además la posibilidad de que diferentes regiones del espacio inicialmente separadas entren en contacto mediante la formación de un "puente" o "agujero de gusano". En general estas requerirían pasar por estados topológicamente no equivalentes que involucren "rasgado" del espacio-tiempo, posibilidad recientemente considerada en la teoría de cuerdas y explicado divulgativamente por Brian Greene en El universo elegante.

Viajes hacia el futuro

En realidad todas las partículas viajan continuamente hacia el futuro, ya que el tiempo fluye siempre en la misma dirección, y el paso del tiempo es sólo el movimiento hacia el futuro, en los términos en que los describe la teoría de la relatividad. Sin embargo, el flujo de avance hacia el futuro puede ser algo lento para la duración de la vida humana. Para conocer lo que sucederá mañana, tan sólo se tiene que esperar un día sin necesidad de hacer un desplazamiento en el tiempo, pero conocer el futuro lejano y, por ejemplo, conocer a nuestros tataranietos o contemplar la civilización dentro de mil años es diferente. El efecto relativista de la dilatación del tiempo ofrece, al menos teóricamente, la posibilidad de viajar al futuro evitando envejecer.

En la paradoja de los gemelos, los dos hermanos se encontraban en el futuro pero habían recorrido caminos diferentes, y uno de ellos, el que se había acelerado hasta viajar a gran velocidad en una nave espacial, había reducido su envejecimiento. Aunque el tiempo propio medido por un observador en movimiento respecto a otro será menor y la magnitud del efecto viene dada por la velocidad (v) del observador en movimiento y la velocidad de la luz (c):

Sin embargo, desde el punto de vista del propio observador en movimiento, él mismo está en reposo y él no percibe que esté envejeciendo más lentamente. De hecho, para este observador en movimiento sería el observador en reposo quien estaría envejeciendo más rápidamente. Sólo en situaciones en que aparecen sistemas de referencia no inerciales en que los dos observadores se encuentren puede darse una situación en que ambos observadores coincidan en que uno de ellos dos ha envejecido más lentamente.

Si consideramos un observador que se aleja en una nave con una velocidad que sea un 90% de la luz, el tiempo transcurrido en la Tierra, ignorando el efecto de Dilatación gravitacional del tiempo para simplificar, sería unas 2,30 veces más lento según un observador en la Tierra. Es decir, que incluso yendo a esta altísima velocidad sólo ganaríamos un modesto factor dos en nuestro viaje al futuro. Para hacer viajes interesantes al futuro necesitamos que la nave vaya a velocidades realmente considerables.

Para viajar a futuros más lejanos ‘sólo’ sería necesario hacer que la velocidad fuera aún más cercana a la de la luz. Nuestra nave viajando a gran velocidad en un camino con origen y regreso a la Tierra es una máquina del tiempo para viajar al futuro que, en la medida en que se tenga la capacidad de incrementar su velocidad, puede transportar a un viajero sin envejecerlo a cualquier tiempo posterior.

Es evidente que la construcción de una nave, de este tipo de máquina del tiempo, actualmente está fuera de las posibilidades técnicas de nuestra civilización. Sin embargo, hay ejemplos que demuestran que la idea es correcta. En la Tierra recibimos partículas que vienen del centro de nuestra galaxia a distancias que la luz tarda miles de años en recorrer. Es decir, fueron producidas hace miles de años terrestres. Sin embargo, estas partículas no pueden resistir un viaje ni siquiera de un minuto, ya que se desintegran en cuestión de segundos después de haber sido creadas. ¿Cómo explicar esta paradoja? Haciendo uso de la dilatación temporal: las partículas han sido aceleradas a velocidades tan cercanas a la de la luz que sólo habían envejecido segundos mientras que en la Tierra transcurrían miles de años.

Una máquina del tiempo de este tipo es unidireccional, es decir; sólo permite viajar al futuro. Esto, sin duda, limita mucho el encanto del viaje. No sería posible, por ejemplo, viajar al futuro para echar un vistazo a los resultados de un juego de azar y volver atrás. La posibilidad de viajar al pasado, que es la que hace realmente interesante una máquina del tiempo, es muy dudosa y puede afectar a principios muy generales. Sin perder de vista estas restricciones, en otro apartado se trata cómo se podría transformar una máquina del tiempo unidireccional basada en la paradoja de los gemelos en una máquina del tiempo de dos direcciones usando un ‘agujero de gusano’.

Métodos propuestos para su realización

Utilización de los agujeros de gusano

Una máquina de viaje temporal propuesta que utilice un agujero de gusano funcionaría (hipotéticamente) de la siguiente manera: se crea de alguna manera un agujero de gusano. Un extremo del túnel es acelerado a una velocidad cercana a la de la luz, quizás con una nave espacial avanzada, y entonces se regresa de vuelta al punto de origen. Debido a la dilatación temporal (debida a la velocidad), el extremo acelerado del túnel ha envejecido menos que el extremo estacionario (desde el punto de vista de un observador externo).

Sin embargo, el tiempo se ve diferente a través del túnel que fuera de él: dos relojes sincronizados puestos en cada extremo del túnel se mantendrán siempre sincronizados (desde el punto de vista de un observador dentro del túnel), sin importar la diferencia de velocidad.

Esto significa que un observador que entrara al extremo acelerado, saldría por el extremo estacionario cuando el extremo estacionario tenía la misma edad que el extremo acelerado en el momento antes de entrar. Por ejemplo, si antes de entrar al agujero de gusano el observador notó que el reloj en el extremo acelerado mostraba 2006 mientras que el reloj en el extremo estacionario ya decía 2007, entonces el observador podría salir por el extremo estacionario cuando el reloj estacionario todavía decía 2006.

Una limitación significativa de tal máquina es que sólo es posible viajar hacia el pasado en el punto inicial cuando fue creada la máquina; en esencia, se considera más como un pasaje a través del tiempo que un dispositivo que se mueve a través del tiempo: no permite que la propia tecnología en sí misma viaje a través del tiempo.

Esto puede permitir una explicación alternativa a la paradoja de Hawking: algún día se podrá construir una de estas máquinas al pasado, pero todavía no han sido construidas, por lo que los turistas temporales nunca podrán llegar a nuestro presente.

Crear un agujero de gusano de un tamaño apropiado para una nave macroscópica, mantenerlo estable y mover uno de sus extremos con la nave requeriría un nivel significativo de energía en un orden mucho mayor que la cantidad de energía que un sol como el nuestro puede generar en todo su periodo de vida. La creación de un agujero de gusano también requeriría la existencia de una sustancia llamada “materia exótica”, que —aún cuando no es imposible— no se sabe si existe en formas útiles para la generación de un agujero de gusano (Ver por ejemplo el efecto Casimir).

Por lo tanto es inverosímil que tal dispositivo sea construido, incluso con tecnología altamente avanzada. Por otra parte, agujeros de gusano microscópicos aún pueden ser útiles para enviar información de regreso al pasado a través del tiempo.

En 1993, Matt Visser argumentó que los dos extremos de un túnel de gusano con tal diferencia temporal inducida no podrían ser reunidos sin generar un campo cuántico y unos efectos gravitacionales que provocarían que el túnel colapsara o que los dos extremos se repelieran.

Debido a esto, los dos extremos no podrían acercarse lo suficiente porque tendría lugar una violación de la causalidad. Sin embargo, en un paper de 1997, Visser conjeturó que la compleja configuración de un “anillo Roman” (así nombrado en honor a Tom Roman) de un número N de agujeros de gusano alineados en un polígono simétrico podría actuar como una máquina del tiempo, aunque concluye que esto no sería tanto un defecto en la teoría clásica de la gravedad cuántica, sino más bien la prueba de que es posible violar la causalidad.

Utilización de cilindros rotatorios gigantescos

Otra teoría, desarrollada por el físico Frank J. Tipler, implica un cilindro rotatorio. Si un cilindro es lo suficientemente largo y denso, y gira lo suficientemente rápido en relación a su eje longitudinal, entonces una nave que volara alrededor del cilindro en una trayectoria espiral podría viajar atrás en el tiempo (o hacia adelante, dependiendo del sentido del movimiento de la nave). Sin embargo, la longitud, la densidad y la velocidad requerida son tan grandes que la materia ordinaria no es suficientemente fuerte para construirla.

Utilización vórtices de luz coherente (láser)

Ronald Mallett ha planteado crear vórtices láser envolventes e incluyentes de los objetos a cronotransportar, su idea se basa en la Teoría General de la Relatividad, más exactamente en el postulado por el cual la energía (en este caso la luz) no solo es curvada por la gravedad sino que puede tener efectos másicos que curvan al tejido espacio-temporal, haciendo arrastres de marco y curvas cerradas de tipo tiempo.

Utilización de una cuerda cósmica

Se puede construir un dispositivo similar a partir de una cuerda cósmica, que es un tipo de materia exótica especial, cuya existencia es postulada hipotéticamente en diversas teorías físicas especulativas. Las energías involucradas para interactuar con ellas serían probablemente prohibitivamente altas y seguramente constituirían una posibilidad tecnológicamente inviable.

El dispositivo mediante cuerdas cósmicas propuesto por Richard Gott se basa en la solución de las ecuaciones de la relatividad general para ese tipo de materia exóticas. De acuerdo con el esquema de Gott serían necesarias dos cuerdas cósmicas moviéndose en direcciones opuestas. Al seguir una trayectoria cerrada que rodee las cuerdas se logra el viaje en el tiempo. Una característica notable de esta solución es que el viaje en el tiempo es sólo posible para los observadores dentro de una cierta región del espacio-tiempo. Una vez las cuerdas se han alejado lo suficiente el mecanismo ya no puede ser usado para realizar un viaje en el tiempo.

Utilización de un núcleo atómico pesado

El físico y escritor de ciencia ficción, Robert L. Forward sugirió que una aplicación ingenua de la relatividad general a la mecánica cuántica permitiría construir una máquina del tiempo. Un núcleo atómico pesado situado dentro de un fuerte campo magnético podría alargarse hasta formar un cilindro, cuya densidad y rotación serían suficientes para viajar en el tiempo. Los rayos gamma proyectados podrían permitir enviar información (aunque no materia) de regreso al pasado. Sin embargo, él precisó que hasta que no tengamos una sola teoría que combine la relatividad y la mecánica cuántica, no tendremos idea si tales especulaciones son absurdas.

Utilización del entrelazamiento cuántico

Los fenómenos de la mecánica cuántica tales como el teletransporte cuántico, la paradoja EPR (nombrada por las iniciales de Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen), o entrelazamiento cuántico puede parecer que genera un mecanismo que permite la comunicación FTL (faster than light: más rápida que la luz) o viaje temporal. De hecho algunas interpretaciones de la mecánica cuántica (tales como la interpretación de Bohm) presumen que las partículas intercambian información de manera instantánea para poder mantener la correlación entre ellas. Einstein se refería a este efecto como la “espeluznante [spooky] acción a distancia”.

Curiosamente, las reglas de la mecánica cuántica parecen impedir la transmisión de información útil por estos medios, y por lo tanto parece que no “permitiera” el viaje en el tiempo o la comunicación FTL. Este hecho es exagerado y mal interpretado por cierto tipo de libros y revistas de pretendida divulgación científica acerca de los experimentos de teleportación. En la actualidad, la manera en que trabaja la mecánica cuántica para mantener la causalidad es un área muy activa de investigación científica.

Ver también

Representación 2D de un agujero de gusano.

Enlaces externos

Cyberdark.net, el viaje en el tiempo en la ciencia ficción.
Ciencia-Ficción.com, glosario de ciencia ficción: viajes por el tiempo.
La Crónica, “Creen posible viajar por el tiempo a través de los agujeros negros”.
HispAmp3.com, la física del viaje en el tiempo.
Noticias.info, resuelta una de las mayores dificultades para viajar en el tiempo.
Tendencias21.net, la máquina del tiempo es cuestión de dinero y no de física.
Usuarios.Iponet.es, el viaje en el tiempo.
Paradoja del lingote de plata.
Viajar al pasado o al futuro divide a los científicos.

La máquina del tiempo es cuestión de dinero y no de física

El viaje al pasado o al futuro continúa dividiendo a los científicos

Aunque físicamente es posible viajar en el tiempo, las complicaciones tecnológicas y filosóficas continúan siendo insuperables. El cumpleaños de Stephen Hawking ha propiciado un encuentro de afamados físicos para hablar de este desafío científico, que sigue suscitando controversia: mientras Paul Davies asegura que la máquina del tiempo es cuestión de dinero y no de física, Hawking descarta la posibilidad de viajar al pasado en su conocida “Conjetura sobre la protección cronológica”, formulada en 1991. El debate revela el propósito de unos de construir la máquina del tiempo, al mismo tiempo que desvela la imposibilidad material de viajar a la segunda guerra mundial y el empeño de todos en descubrir la estructura causal del espacio tiempo. Por Stephen Cauchi.

Stephen Hawking, el famoso físico minusválido cuyo libro,Historia del Tiempo, puso la cosmología al alcance del gran público, cumplió 60 años el año pasado. Algunos científicos aprovecharon la oportunidad para reunirse en la Universidad de Cambridge con la finalidad de hablar del fastidioso tema del viaje en el tiempo.

“La mayoría de los físicos ven el viaje en el tiempo como algo problemático, cuando no manifiestamente imposible”, señala el profesor Matt Visser, experto en relatividad de Nueva Zelanda, refiriéndose a la paradoja según la cual un viajero del tiempo mata a su abuela cuando está durmiendo en la cuna.

Sin embargo, Visser reconoce que no hay ninguna prueba matemática que excluya la posibilidad de que un viajero en el tiempo cambie su pasado. ¿Puede estar protegida la cronología?, se pregunta. “A pesar del trabajo de una década, no sabemos nada con certeza al respecto.”

Es fácil escribir del viaje en el tiempo como lo hace la ciencia ficción. Pero la existencia de al menos un modelo detallado de máquina para viajar en el tiempo ha llevado a físicos como Hawking a elaborar una conjetura sobre la protección cronológica que descarta la posibilidad de un viaje al pasado.

De la misma forma que las leyes de causa y efecto se confunden en la paradoja de la abuela muerta en la cuna por su nieto, hay cosas en el Universo que aún no comprendemos.

Velocidad, gravedad y tiempo

Sin embargo, el viaje en el tiempo hacia el futuro, por pasos, es ya algo corriente. Las teorías especial y general de la Relatividad de Einstein, escritas en 1905 y 1916 respectivamente, mostraron que muy altas velocidades o una intensificación de la gravedad, pueden curvar el tiempo de la misma forma que lo haría una pelota sobre una lámina de goma. Cuanta más elevada es la velocidad o más intensa la gravedad, mayor es la curvatura del tiempo, más conocida como dilatación.

Los satélites orbitales, por ejemplo, recorren cinco kilómetros por segundo, lo que supone que sus relojes marcan el tiempo más despacio que los relojes que están sobre la Tierra, aumentando la diferencia horaria entre la Tierra y los satélites cuanto más tiempo pasa.

“Estos relojes sufren la dilatación del tiempo porque se mueven por el espacio y están en un punto diferente en la gravedad”, explica el Doctor Hugo Luckock, decano de la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Sydney. “Cuando los técnicos diseñan estos satélites, tienen en cuenta la dilatación de tiempo para evitar resultados incorrectos en las observaciones”, añade.

El viaje en el tiempo, tal como se muestra en las películas, es una versión extrema de esto. En la película La Máquina del Tiempo, el protagonista viaja años hacia el futuro en sólo unos minutos y ve cómo avanzan rápidamente los relojes del mundo exterior. Pero si los observadores del mundo exterior pudiesen ver el reloj de la máquina del tiempo, verían que se mueve muy despacio. Los relojes de la máquina y del mundo exterior están separados por décadas de tiempo.

Cuestión de dinero, no de física

“La teoría permite viajar al futuro desde el punto de vista de la Relatividad”, dice Paul Davies, autor de numerosos libros de divulgación científica y profesor de la Universidad Macquarie. “Es algo que depende del dinero y no de la física”, añade.

Por eso los físico-teóricos están empeñados en desenredar los misterios que representa el viaje al pasado, más que en explicar el viaje el futuro. Aunque es concebible según las teorías de Einstein, el viaje al pasado es muy discutible, ya que mientras que los viajes al futuro requieren sólo de una aceleración de la velocidad, los viajes al pasado implican proezas exóticas y dudosas de ingeniería.

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 pasado.

El físico norteamericano Kip Thorne fue el primero que a mediados de los años ochenta reflexionó en cómo podría fabricarse una máquina del tiempo, y Davies explicó más tarde cómo la tecnología del siglo XXI facilitaría este cometido.

Tres pasos para llegar al pasado

En primer lugar, un minúsculo agujero de gusano sería creado en un acelerador de partículas, una estructura parecida a la que posee el CERN de Suiza o al Laboratorio Brookhaven de Nueva York.

En segundo lugar, este minúsculo agujero de gusano podría ser hinchado y conservado en este estado a través de la todavía no desarrollada materia exótica, como la antigravedad.

En tercer lugar, una boca del agujero de gusano se haría girar en un acelerador de partículas hasta aproximarse a la velocidad de la luz durante una década. De esta forma, se establecería una diferencia de dilatación del tiempo entre las dos aperturas del agujero de gusano. Al juntar las dos aperturas del agujero de gusano, tendríamos una máquina para viajar al pasado.

Este modelo tiene ciertas limitaciones: el primero en viajar al pasado llegaría antes de que el agujero de gusano y su puerta de salida hubiera sido construida. Esto impide que se puedan hacer viajes, por ejemplo, a la segunda guerra mundial y explica por qué no hay entre nosotros turistas del futuro.

Además, la máquina propuesta por Davies requiere una ingeniería espectacular y plantea problemas filosóficos. “Mi dinero estaría en un proyecto que probablemente nunca podría ser construido Nunca podría estar seguro ni creo que nadie tampoco pueda estarlo”, dice Luckock.

Físicamente posible, pero...

“Nadie puede decir que según la física no es posible”, señala el doctor Leo Brewin, decano de la Facultad de Matemáticas de la Universidad Monash. “Pero el proyecto es problemático en el sentido de la escala, ya que la energía necesaria para construir agujeros de gusano es enorme y es difícil imaginar cómo podrían conseguirse”, añade.

El profesor Ray Volkas, investigador de la teoría de partículas en la Universidad de Melbourne, dijo que los desafíos de la ingeniería para construir agujeros de gusano son considerables: “la Relatividad de Einstein permite esta posibilidad sobre los agujeros de gusano, pero hay que pensar más en esto, ya que todavía hay que descubrir si realmente es posible”.

Pero aunque los obstáculos de ingeniería sean enormes, al lado de los problemas filosóficos resultan pequeños. Incluso si sólo hablamos de enviar señales al pasado, los problemas son similares.

Supongamos que la máquina del tiempo está conectada a un explosivo situado a su lado y que es capaz de destruirla si la señal correspondiente es activada. Supongamos que la señal se activa a las 3 AM, para que la máquina del tiempo sea destruida una hora antes, a las 2 AM. Si el dispositivo explota y la máquina se destruye a las 2 AM, ¿cómo se podría haber enviado la señal una hora después de la explosión? Los resultados serían absurdos.

Hasta la teoría de la Relatividad, que ha permanecido infalible durante 80 años, ha considerado la posibilidad de los viajes al pasado. Ninguna prueba ha podido excluirlos, aunque científicos de campos experimentales, como las supercuerdas o la gravedad cuántica, han encontrado algo.

Stephen Hawking ha elaborado la Conjetura de la protección cronológica que básicamente dice que estas cosas no pueden pasar porque no sabemos darles sentido, dice Brewin. La física dice que con ecuaciones matemáticas estas cosas pueden ocurrir, pero los humanos rechazamos estas posibilidades porque son absurdas.

Universos paralelos

La explicación más popular de estas paradojas es la de los universos paralelos. Esta interpretación sostiene que el Universo, tal como sugiere Gwyneth Paltrow en la película Sliding Doors, integra a miríadas de universos alternativos, lo que permite en teoría viajar al pasado y matar a la abuela en su cuna sin que surja ninguna paradoja.

En el mismo momento en que un viajero llega al pasado, el Universo se separa en muchos universos: en el que conocemos a la abuela en vida y en otros en los que ella puede sencillamente estar o no estar.

El viajero del tiempo, por el mero hecho de viajar a través del tiempo, está condenado a entrar en alguno de los universos paralelos y es incapaz siempre de reintegrarse al Universo del que partió por primera vez en la máquina del tiempo.

Conjetura de protección cronológica

No todo el mundo comparte la teoría de los universos paralelos, incluyendo Brewin: “parece complicado aceptar que cada vez que usted y yo tomamos una decisión, el Universo se divide en algo diferente para que cada cosa mantenga su consistencia... Me resulta incómodo.”

“Prefiero quedarme con la alternativa de que en cualquier viaje en el tiempo, independientemente de los cambios que se hagan, no tendrán una consecuencia en el pasado”. En otras palabras, el viaje en el tiempo es válido mientras no genere una paradoja.

De cualquier forma que se mire, el viaje al pasado es intrínsecamente insatisfactorio. Pero mientras la Conjetura sobre la protección cronológica llega a ser la tabla de salvación de los historiadores, los viajes en el tiempo seguirán despertando el interés de los físico teóricos.

“No es serio porque algunos de nosotros pensamos que vamos a construir una máquina para viajar en el tiempo”, dice Davies. “Es serio porque para nosotros es importante descubrir la estructura causal del espacio tiempo”.

Artículo publicado originalmente en The Age. Se reproduce con autorización del editor. Traducción del inglés: Eduardo Martínez. Copyright: Stephen Cauchi /The Age, Melbourne, Australia. Los enlaces que se incluyen en esta versión han sido aportados por el traductor.

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