Por Alejandro De Luca
Debo comenzar diciendo que los viajes en el tiempo han sido de mi interés desde épocas más simples de la vida. Recuerdo haber ganado alguna apuesta al explicar la viabilidad matemática de estos viajes. Las fórmulas que demuestran la posibilidad física de viajar en el tiempo no las inventé yo, es de Albert Einstein y figuran en sus teorías de la relatividad especial y general. Pero la obra de Einstein ha trascendido a su propia existencia y otros científicos han continuado y profundizado su legado. Las dos grandes áreas de la física que explican la posibilidad de viajar en el tiempo son la relatividad, que funciona perfecto en objetos macroscópicos, y la mecánica cuántica para las partículas. El intento de unir estos dos mundos ha sido difícil, pero no por ello menos apasionante.
Aunque el título de esta nota suena sugerente, y muchos de ustedes lo puedan encontrar improbable, quizá debería añadir más detalles. Debo decir que «soy un viajero del tiempo, con limitaciones». Tampoco suena muy creíble, aunque es verdad.
La creencia común es que H.G. Wells concibió la primera máquina del tiempo en 1895. Sin embargo, una de las primeras referencias a la idea de viajar en el tiempo se encuentra en la literatura griega antigua, en la que se habla de la historia del héroe Teseo, que viajó al futuro de Atenas. También hay referencias a la idea de viajar en el tiempo en otras culturas antiguas, en países como India y China. No fue hasta 1781 que se publicó la primera obra literaria que trataba de viajes en el tiempo, titulada Año 7603, del dramaturgo noruego Johan Herman Wessel, en la que un hada transportó a una persona al año 7603; en 1832 Goethe presentó la segunda parte de Fausto, en la que su personaje viaja por el tiempo y el espacio; en 1887 se publicó el Anacronópete, del dramaturgo español Enrique Gaspar, en el que se hace la primera mención a una máquina del tiempo.
Se sabe que el tiempo es una magnitud física que se utiliza para medir la duración, el intervalo o la separación de sucesos. Lo usamos para ordenar eventos según el momento en el que se produjeron, por ejemplo: la Primera Guerra Mundial finalizó en 1918 y la segunda en 1945. La unidad básica de medida del tiempo es el segundo. Para aquellos que no lo tengan del todo claro, el «año luz» no es una unidad de tiempo, sino de distancia.
A pesar de que la definición de tiempo es clara, su comprensión no lo es. Para entenderlo debemos remontarnos a la creación de esta unidad de medida. Miles de años atrás, los seres humanos descubrieron que había patrones en muchas cosas, por ejemplo, que el sol salía en la mañana y se escondía por la noche, hoy llamamos a este evento día. Luego dividieron el día de acuerdo con la posición del sol, lo que dio como resultado el primer reloj solar y la marcación de las horas con una cierta precisión, hasta que se llegó a un estándar para todo el planeta.
En la mecánica clásica newtoniana, el tiempo es una magnitud absoluta que funciona correctamente en la Tierra. No obstante, todo cambió en 1905 cuando Albert Einstein publicó su teoría de la relatividad especial, que nos indicó que el tiempo no es absoluto, sino relativo, y que depende del observador. También nos dijo que tiene una relación directa con el espacio, convirtiéndose en el cuarto componente de una representación de espacio-tiempo.
El futuro es todo lo que vendrá y el pasado es todo lo que ocurrió, pero qué es el presente. Bueno, el presente se refiere al conjunto de sucesos que tiene lugar en el momento del habla o a las acciones presentadas por las personas. Puede referirse al ahora, al hoy y a muchas otras opciones que dependen de a quién se le pregunte. La física representa el espacio-tiempo de una forma distinta, utiliza un diagrama en 3 dimensiones llamado «Cono de luz». Este espacio-tiempo tiene un hiperplano que simula el espacio físico del presente, en el cual se encuentra el observador que enfrenta un evento específico. Se puede comparar a una hoja de papel sobre la que hay un cono, llamado cono de luz, con la parte más estrecha hacia el hiperplano, que representa todas las posibilidades del evento. Abajo encontramos otro cono que representa los resultados del evento o las consecuencias de los actos del observador.
Viajes al futuro
¿Por qué digo que soy un viajero del tiempo? Bueno, por qué lo soy. No hay nada más natural que viajar en el tiempo, todos viajamos continuamente en el tiempo, siempre hacia delante y a una velocidad constante, aunque esto último es relativo.
Se comenzó a contemplar que los viajes en el tiempo eran viables con el desarrollo de la teoría de la relatividad especial y la relatividad general. Lo cierto es que las fórmulas desarrolladas por Einstein indican que a velocidades cercanas a la de la luz o en las proximidades de pozos gravitacionales se produce una «dilatación del tiempo». Durante muchos años esto era una teoría, pero hoy no solo ha sido demostrada con experimentos controlados, también por actividades de nuestro diario vivir. Por ejemplo, en la vida de algunas partículas, en los GPS, o en mediciones en viajes a alta velocidad.
Un ejemplo conocido de la dilatación del tiempo es la paradoja de los gemelos. Hay dos gemelos, uno de ellos se queda en la Tierra y el otro toma una nave espacial para viajar a velocidades cercanas a la luz. Si la nave viaja un año y alcanza un 10 % de la velocidad de la luz, a su regreso, habrán pasado 1,005 años, o sea un año y 1,82 días; si logra un 50 % de la velocidad de la luz, habrán pasado 1,15 años; si logra un 90 %, pasarán 2,29 años; si el hermano viajero alcanza un 99,99 % de la velocidad de la luz, al momento de regresar a la Tierra pasaron 70,69 años. Un tema interesante es que la fórmula de Einstein impide el viaje a la velocidad de la luz, debido a que produce una indefinición matemática, pero no impide viajes más rápidos que la luz, aunque él asevera que esta velocidad es el límite.
La proximidad a objetos de alta gravedad también produce una dilatación del tiempo, como ocurre con el agujero de gusano Gargantúa de la película Interestellar. Por cierto, esta película fue muy precisa al momento de aplicar los cálculos físicos a la dilatación del tiempo. En un caso como este, los relojes se ralentizan en las proximidades de un campo de alta gravedad, mientras que el observador fuera del efecto ve pasar el tiempo a la misma velocidad de siempre. Cada hora cerca de Gargantúa eran 7 años en la Tierra.
El problema de los viajes al futuro no radica en las matemáticas, ni en la física, puesto que ambas disciplinas lo soportan. El problema es que la tecnología necesaria para acelerar una nave a grandes velocidades o estar cerca de pozos gravitacionales presenta problemas prácticos más orientados a la ingeniería que a las ciencias puras. Una nave como esta necesita una enorme fuente de energía para alcanzar velocidades cercanas a la luz y su casco debe ser capaz de detener todo objeto que lo impacte. Incluso a nivel atómico; cualquier partícula que impacte el casco lo hará a la misma velocidad en la que viaja la nave, lo cual producirá un enorme daño. Por su parte, estar cerca de un agujero de gusano debería implicar que la nave cuenta con la resistencia estructural necesaria para soportar los enormes campos gravitacionales que ahí se producen. Además de lo anterior, debemos tener en cuenta el problema ético de enviar personas a un viaje en el que al regresar encontrarán a la mayoría de sus conocidos ancianos o fallecidos.
Aunque los libros, las películas y las series hablan sobre los viajes en el tiempo, los viajes al futuro se pueden agrupar en las siguientes opciones.
Viajes basados en ciencia conocida: aplicando relatividad o mecánica cuántica.
Viajes cercanos a la velocidad de la luz. Es una realidad física y es aplicada en cálculos de satélites, GPS y vehículos que viajan muy rápido: El tiempo se dilata con la velocidad.
Pozos gravitacionales que producen una curvatura del espacio-tiempo.
Interestelar, película. Una nave pasó por un agujero de gusano. Dominion, Las crónicas de los invasores, de John Connolly & Jennifer Ridyard. Un grupo de guerreros escapa a través de un agujero de gusano, llegando a un lugar donde grandes fuerzas gravitacionales los afectaron, cada minuto en ese lugar eran horas en el espacio normal.
Criogénica: probablemente es la forma más viable de viajar al futuro y consiste en mantener el cuerpo ralentizado, de forma de no envejecer. Al momento de ser reanimado será más joven que las personas a su alrededor.
Puerta al verano, Robert A. Heinlein. Un hombre se congela para vivir en un futuro utópico, pero al despertar se encuentra con uno distópico.
Eternamente Joven, película. Al igual que el caso anterior, el hombre es congelado, pero el experimento falla y su tubo criogénico es dejado olvidado en una bodega.
Trilogía Accross de Universe, Beth Revis. Una misión espacial viaja a un planeta distante en criogénica, salvo por los operadores del viaje. Al llegar se dan cuenta de que los humanos habían llegado con equipos más modernos.
Viajes basados en ciencia indeterminada o poco clara: No hay ciencia que lo respalde ni explicación plausible.
La máquina del tiempo, H.G. Wells. Muestran una máquina que se desplaza en la cuarta dimensión, el tiempo.
Volver al futuro, película. Un automóvil cuenta con un condensador de flujo, el que permite el viaje en el tiempo.
Un guijarro en el cielo, Isaac Asimov. Un improbable fenómeno nuclear lleva al protagonista siete mil años al futuro.
Esperando el año pasado, Philip K. Dick. Una droga les permite viajar al futuro.
Magia: capacidad sobrenatural que nos puede mover en el tiempo.
Año 7603, del dramaturgo noruego Johan Herman Wessel, en el año 1781. Allí, un hada transporta al protagonista al año 7603.
La bella durmiente. La joven es condenada a dormir por cien años (algo similar a la criogénica), es un cuento que tiene una larga data, siendo sus primeras versiones en 1634, aunque la versión más conocida es la de los hermanos Grimm de 1812 o la película de Disney.
Si yo tuviera 30, película. Una niña de 12 años aparece en su cuerpo de adulta con 30 años.
Vislumbrar el futuro: Adivinos, oráculos, adivinación por cartas, visiones, premoniciones, entre otros.
Un cuento de Navidad, Charles Dickens. Un fantasma lleva al protagonista a ver su futuro.
Paycheck, película. Un ingeniero desarrolla una máquina que le permite ver el futuro.
El vidente o Presagio, películas. El protagonista tiene visiones del futuro.
Tomorrow Land, película. Utilizan taquiones para ver el futuro.
Minority report, película. Policías ven los asesinatos del futuro a través de médiums.
Una de las ventajas de viajar al futuro es que no se producen paradojas que terminen con la existencia humana, al menos con los modelos relativistas, la criogénica o el vislumbrar. Sin embargo, cuando se utilizan máquinas del tiempo se crea una complicación adicional, que no se resuelve en los libros o películas. Se mencionó al inicio que el espacio-tiempo tiene 4 dimensiones, una de las cuales es el tiempo, que se modifica para viajar al futuro, pero si no se modifican las otras tres dimensiones, se podría dar un escenario no deseado para el viajero. Por ejemplo, si tomamos en cuenta a nuestro amigo Marty Mcfly, su máquina del tiempo mostraba un panel con la información del tiempo actual, del último viaje realizado y solo podía establecer la fecha del nuevo destino, en ninguna parte se le requería ingresar la posición geográfica en la que deseaba aparecer. Esto es importante porque la velocidad de rotación de la Tierra es de 1.670 Kilómetros por hora y si viajo al futuro diez segundos podría aparecer a más de cuatro kilómetros de donde inicié mi viaje, el espacio-tiempo se desplazó en todas sus dimensiones y yo lo hice solo en una de ellas. Ahora, si solo consideramos la velocidad de traslación de la Tierra, que es de 107.228 kilómetros por hora, cuando desaparezco en el instante cero y aparezco diez segundos después, me encuentro a trescientos kilómetros del punto de origen, dependiendo del lugar del salto podría aparecer bajo tierra o en el espacio. Si además consideramos la traslación del sistema solar alrededor del centro galáctico, que es de 782.000 km/h. 10 segundos al futuro nos pondría a más de 2 000 kilómetros del punto de salto.
En general, los libros y películas asumen que al viajar en el tiempo no cambian la posición, lo cual es un error.
Viaje al pasado
Al igual que en el caso anterior, viajar al pasado es algo natural, aunque tal vez no como ustedes creen. Cada vez que miramos la Luna la vemos como estaba hace 1,25 segundos, en otras palabras, estamos viendo el pasado de nuestro satélite, por su parte, al mirar el Sol lo vemos como estaba hace 8 minutos y 19 segundos. Cuando vemos la estrella Alfa Centauro, la vemos como estaba hace 4,3 años y aquellos que hemos visto la galaxia de Andrómeda, la vemos como era hace 2,5 millones de años. Es probable que ahora Andrómeda ya no sea igual, miles o millones de estrellas pudieron haberse convertido en supernovas, mientras en los sobrantes de polvo cósmico se generaron otros millones de nuevas estrellas. Pudieron haber nacido planetas aptos para la vida que desarrollaron civilizaciones complejas, algunas de las cuales ya se encuentran extintas, Andrómeda ni siquiera está donde la vemos, ella se ha desplazado.
No tenemos que ir tan lejos para ver el pasado, cada vez que desenterramos un fósil o sacamos un trozo de hielo de la antártica, estamos haciendo un viaje al pasado en busca de comprender como era el mundo en épocas remotas.
Tanto la teoría general de la relatividad, la mecánica cuántica y la literatura de ciencia ficción, han intentado explicar la factibilidad de los viajes en el tiempo al pasado. Yo agruparía los viajes al pasado de la siguiente forma.
Viajes basados en física conocida: no necesariamente es ciencia demostrada, pero al menos tienen una base teórica:
Agujeros de gusano (Flam 1917. Redescubierto por Einstein y Rosen en 1935). El agujero de gusano o puente Einstein-Rosen une dos zonas del espacio-tiempo, un extremo del túnel es acelerado cerca de la velocidad de la luz. El extremo acelerado del túnel ha envejecido menos que la salida.
Curvas temporales cerradas (Godel 1949), se basa en la relatividad general. Una partícula viaja por el espacio-tiempo en una curva cerrada, alrededor de un espacio-tiempo curvo, en teoría podría volver al mismo estado del que partió en el tiempo.
Cilindro rotatorio (Triple 1974). Llevan a una máquina las curvas temporales cerradas para producir un efecto de inclinación de los conos de luz, en ciertos casos es factible que a gran velocidad y siguiendo un camino alrededor del cilindro se pueda volver al comienzo, incluso antes de haber salido.
Cuerdas cósmicas (Gott 1990), al viajar a gran velocidad alrededor de dos cuerdas cósmicas como curva temporal cerrada es posible visitar el pasado.
Portales (Thorne 1987). Supongamos que Erick y Andrea están en un laboratorio y crean un agujero de gusano de un metro de largo, Erick ingresa al agujero y sale una hora después. Andrea, en el portal de entrada, lo ve ingresar y salir casi de inmediato, luego corre al portal de salida y espera una hora hasta que finalmente sale. Lo interesante aquí es que cuando Andrea ve a Erick por la entrada, también se verá a ella misma en el futuro, luego al ir a la salida y ver a Erick, una hora después, también se verá a sí misma como estaba una hora antes en el agujero de gusano. En otras palabras, el portal de entrada nos permite ver el futuro y el de salida ver el pasado.
Inversión cuántica de tiempo. Es hacer que un fotón viaje hacia delante y atrás en el tiempo.
Viajes utilizando ciencia indeterminada: pseudociencia no explicada o no clara.
Vehículos (Volver al futuro, Stargate, La máquina del tiempo, proyecto Adam, Star trek IV: misión salvar la Tierra).
Máquinas cuya ingeniería y formas son inciertas (Rescate en el tiempo, Looper, 12 monos, Vengadores: Infinity war, Hombres de negro, Hot tubs, Loki, Tardis de doctor Who).
Genes especiales (Efecto mariposa o la esposa del viajero del tiempo).
Sistema de inversión axial (El caballo de Troya).
Encubrimiento electromagnético (Experimento Filadelfia).
Portales (Timecop, El mito del Sísifo).
Llevar la mente al pasado (Viajeros).
Maletines (The umbrella academy).
Sangre Alien (Al filo del mañana).
Magia: acción sobrenatural
Collares mágicos (Hermione en Harry Potter y el prisionero de Askaban).
Arena (Principe de Persia).
Reloj (El reloj que fue hacia atrás, Jardín de medianoche).
Portales mágicos (Outlander).
Bucle de tiempo (Atrapado en el tiempo).
Vislumbrar: visiones o mensajes.
Taquiones (Cronopaisaje).
Buzón (La casa del lago).
Ondas de radio (Frequency, durante la tormenta).
A diferencia de los viajes al futuro, el pasado se encuentra lleno de riesgos y paradojas, en general se consideran 3 posibles escenarios de viajes al pasado:
Línea temporal fija: Cuando las personas viajan al pasado, no importa lo que hagan, el futuro no cambia, los eventos son inalterables, esto se conoce como el «principio de autocoherencia de Novikov». Si viajamos al pasado para salvar a Kennedy, algo ocurrirá que lo impida.
La máquina del tiempo de H.G. Wells. El protagonista, por más que intentó cambiar el pasado, no pudo, este era inmutable.
Harry Potter y el prisionero de Askaban. El viaje que hace Hermione con Harry para salvar a Buckbeak.
12 monos, Película. El protagonista viaja al pasado para investigar el virus que causó la extinción humana. Los científicos solo quieren una muestra del virus original para crear una vacuna, ya que saben que el pasado es inmutable.
Rescate en el tiempo, de Michael Crichton. Un proyecto de física cuántica aplicado a la arqueología.
Línea de tiempo dinámica: Los eventos que se alteran en el pasado modifican el presente. Esto no produce grandes problemas, excepto cuando afecta al viajero del tiempo, tal como se explica en la paradoja del abuelo: si viajo al pasado y mato a mi abuelo, esto evita mi nacimiento, con lo cual evito viajar y asesinar a mi abuelo, como mi abuelo sigue vivo, mi padre nace y yo también, puedo viajar al pasado y matar a mi abuelo. Este bucle continuo se denomina paradoja. Por su parte, la paradoja de la causalidad nos dice: inventas una máquina del tiempo, vuelves al pasado y tienes un hijo con una mujer que resulta ser tu madre, lo que implica que eres tu propio padre, abuelo, bisabuelo, entonces el material genético paterno no tiene origen, luego recibes la visita de tú yo del futuro que te entrega los planos de una máquina del tiempo. ¿Quién diseñó la máquina del tiempo?
El sonido del trueno, Ray Bradbury. En el pasado pisan una mariposa y al volver el mundo había cambiado.
Viajera, A.D.Luca. Exploradores del futuro, en uno de sus viajes cometen un error con serias consecuencias en su época.
Volver al futuro, película. La modificación de los eventos del pasado genera una reacción en cadena que va eliminando de la existencia al protagonista, quién debe luchar para volver a encausar los eventos y de esta forma continuar su existencia.
El efecto Mariposa. Un viajero del tiempo realiza cambios en su pasado y cada cambio desencadena diferentes efectos en su presente.
El Príncipe de Persia, película. Las arenas del tiempo permiten retroceder en el tiempo a la persona que la utiliza, manteniendo las memorias de lo que ocurrió.
Multiverso: En el momento que toco el pasado se produce una línea de tiempo alterna. Por tanto, lo que realicé en el pasado no afecta la línea de tiempo original. Sin embargo, si vuelvo al futuro, regresaré al futuro de la nueva línea de tiempo. Al existir más de una línea de tiempo, es razonable asumir que se puede viajar entre ellas, pasando de una realidad a otra en el multiverso.
Extinción o Sobrevivientes, A.D. Luca. Al viajar al pasado se creó una línea de tiempo diferente, dando origen a un presente alterno que se conecta con el presente original a través de un agujero de gusano.
Stargate, serie. Si bien el portal «Stargate» era para transportarse de un planeta a otro, no fueron pocos los capítulos de esta serie donde sus protagonistas viajaron por el tiempo, visitando realidades alternas o quedando atrapados en el pasado.
Estas paradojas no eliminan el problema del desplazamiento en el espacio-tiempo. Al viajar al pasado se deben considerar las cuatro dimensiones.
Tal vez hoy parece que no se puede viajar en el tiempo como se debe, es decir, saltando de un momento a otro sin contar con equipo adicional. Pero quiero ser consecuente con el título de esta nota, por ello les voy a asegurar que cuento con pruebas. Hace unos años tuve la oportunidad de visitar la presa Hoover, justo detrás de la presa hay dos pilares, cada uno de ellos cuenta con un reloj. El primer pilar decía Nevada y el reloj marcaba las 12:30; el segundo pilar decía Arizona y el reloj marcaba las 13:30; al medio de la presa una línea separaba los dos estados. De este modo, cuando estaba en Nevada y cruzaba la frontera, no solo viajaba en el espacio al llegar a Arizona, sino que también avanzaba una hora en el tiempo. Ocurrió lo mismo cuando crucé de regreso a Nevada, viajé una hora al pasado. Otro ejemplo significativo es el trayecto entre Nueva York y Los Ángeles; el tiempo de vuelo es de un poco más de cinco horas. No obstante, si el vuelo sale a las dos de la tarde, se llega a Los Ángeles a las cuatro de la tarde. La explicación es sencilla: en ese viaje se atraviesan tres zonas horarias.
Sé que con lo anterior estoy matando el romanticismo del elusivo viajero del tiempo, aquel que desde un futuro lejano nos advierte que algo terrible va a pasar o que lucha por cambiar un pasado que no le gustó. Y como dice Stephen Hawking, «si alguna vez se construyera una máquina del tiempo, hoy mismo estaríamos siendo visitados por viajeros provenientes de ese futuro en el que los viajes al pasado son posibles». Al no haber tenido contacto con ningún viajero, podemos concluir que la máquina del tiempo no ha sido inventada.
Finalmente, sabemos que la posibilidad de construir una máquina para viajar en el tiempo es insignificante, según la ciencia actual, pero es muy recurrente en la literatura. Es por una simple razón, nos gusta jugar con las posibilidades y la imaginación, además, que hoy no tengamos las herramientas que nos permitan viajar en el tiempo, no quiere decir que mañana no se desarrollen. Debemos persistir en nuestros sueños y quizás algún día se materialicen. Si lo podemos imaginar lo podemos construir.
Equipo Cronn
Imagen: Stefan Keller
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