Viajemos en el tiempo I

Se pone un reloj muy preciso, un reloj atómico en un avión. El avión sale a volar, y cuando vuelve se compara lo que mide el reloj en el avión con lo que mide un reloj idéntico, también atómico, pero en tierra. El resultado: Los dos relojes no marcan lo mismo. Hay unas millonésimas de segundo de diferencia entre el reloj que se fue y el reloj que se quedo, o sea que también hay una millonésima de segundo de diferencia entre el tiempo transcurrido para el piloto que se fue y para nosotros en tierra.

¿Y si ese viaje, en vez de hacerlo en un avión, se hiciese en una nave espacial que se mueve millones de veces más rápido? La diferencia sería obvia y notable, o sea que, para la persona que regresa, el tiempo que transcurrió es diferente del tiempo que transcurrió para la persona que quedo quieta.

Con Newton, la posibilidad de “viajar en el tiempo” sería algo impensable, como decir que la tierra es redonda, en su tiempo, claro. Cualquier cosa que tenga que ver con viajes en el tiempo es un tema absurdo para la física clásica. Ahora, ¿que entendemos por la física clásica? Simple, la que nos enseñaron a todos en el colegio, todo parte de la hipótesis en la cual, el espacio y el tiempo son cosas absolutas, inmodificables e inmutables.

Año 1905, Einstein, Alemán por supuesto, escribe 5 artículos que revoluciona la ciencia, esta se encontraba en un estado comatoso, muchos físicos argumentaban que se había llegado al final de la física. Einstein daría inicio a la física moderna, uno de estos artículos, trata sobre la teoría de la relatividad.

Ahora ¿por que decimos que revoluciona? bueno, Einstein se da cuenta de que las nociones de tiempo y espacio dejan ya de ser absolutas, inmodificables e inmutables ¿…?

La esencia para comprender esto se encuentra en el tiempo que transcurre entre dos eventos, lo pongo sencillo, si yo mido un evento X obtengo un resultado, en cambio, si otra persona que se esté moviendo respecto a mí, mide el mismo evento obtendrá un resultado diferente al mío. Esto se aplica también con la longitud, pero este es otro tema, ahora solo profundizaremos en el “algo complicado” tiempo.

Imaginemos que frente nuestro pasa un tren a 100 km/h, ahora imaginemos que una persona dentro del tren lanza una pelota hacia adelante a 100 km/h, para este último, la pelota ira (obviamente) a 10 km/h; pero para nosotros, que estamos viendo el suceso, el movimiento del tren y el de la pelota se sumarán, y la pelota viajará a 20 km/h. De igual forma, para el pasajero del tren no será él quien se mueva a 10 km/h, sino nosotros.

La velocidad de un objeto, es relativa, al el observador.

La teoría de la relatividad de Einstein destaca porque afirma que lo que es válido para un tren no es válido para la luz: la luz se propaga siempre a la misma velocidad independientemente del observador (300.000 km por segundo). Así, la velocidad de la luz es una constante absoluta universal. Pero si la velocidad de la luz es igual para todos los observadores, vayan a la velocidad que vayan, debe haber algo que imaginábamos absoluto que no lo es.

Y así fue, según Einstein, el tiempo no es igual para todo el mundo, es una variable relativa al observador. De hecho, el tiempo pasa más deprisa o más despacio según la velocidad del observador.

En la física clásica, el tiempo es como un rio que nos lleva hacia el futuro. La teoría de la relatividad convierte ese tiempo absoluto en algo relativo de tal forma que el tiempo pasa de manera distinta en cada sistema de referencia. Esta es la peculiaridad de la relatividad de Einstein.

Un ejemplo muy usual, y que reproduzco en las siguientes líneas, nos darían una magnitud a escalas mayores de esta teoría:

Supongamos que un astronauta de 25 años emprende un viaje espacial al 85% de la velocidad de la luz, mientras que su hermano gemelo permanece en la Tierra controlando la misión. Si pudiese ver el reloj de la nave, el controlador vería que, tal y como establecen las expresiones para la dilatación temporal, por cada hora que transcurre en la Tierra el reloj de la nave sólo avanza 30 minutos. A su regreso el astronauta afirma que no ha notado nada raro en cuanto al paso del tiempo, y que según los relojes de su nave han transcurrido 30 años, por lo que él tiene ahora 55. Sin embargo, en Tierra ha pasado el doble de tiempo: su hermano gemelo acaba de cumplir los 85. Es más, si a su partida el astronauta hubiese dejado un bebé recién nacido, a su vuelta se encontraría con que ahora el niño es mayor que él.

Este ejemplo, en forma de paradoja, describe con precisión lo que ocurre cuando viajamos a velocidades relativistas.

Hablamos sobre viajes al futuro, pero ¿se puede ir hacia el pasado aplicando la misma teoría?

Usualmente escuchaba en el curso de fisica (colegio) sobre la contracción espacial, agujeros negros, universos paralelos y como un efecto casimir, ayudaria a que los viajes al pasado sean una realidad.

Explicaremos esto en la continuacion a este post.

Anuncios y recomendaciones:

 Una canción que trata sobre un viaje en el tiempo, a escuchar la letra. Compuesta por el gran físico, Brian May…así es, es físico, astrónomo  y el genio en la guitarra de Queen

Una película que recomiendo para los más frikis en este tema: Primer . Dos cientificos crean una maquina del tiempo y la usan para cambiar detalles elementales de su vida. Las paradojas sobre que cambiar y como afectaría a los protagonistas de la película, hacen que tengan un buen argumento.Aquí el trailer.

Y esta película, quien lo ha visto, con Bruce Willis, Brad Pitt y otros, para algunos lenta, para muchos (me incluyo) una obra maestra con un final alucinante, 12 Monos, trata acerca de un virus que destuyó la tierra en el futuro y un viajero que buscará información para detenerlo. Pero surgirán problemas.

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