Volver al futuro

Las naves Voyager son los objetos más veloces que ha construido la humanidad. Viajando a cerca de 16 kilómetros por segundo, en 23 años de vuelo han acumulado apenas un segundo de diferencia relativista respecto a la Tierra.

Hay un sinfín de historias que tratan el tema de los viajes en el tiempo, pero el más fino de todos está en la novela En busca del tiempo perdido, de Marcel Proust, escritor francés que murió en 1922.

El narrador, un escritor fracasado, llega cansado a su casa. De joven quiso escribir, pero se le fue el tiempo en ir de fiesta en fiesta, codeándose con la alta sociedad de París. Nunca encontró tema que encendiera su imaginación. Pasado el tiempo, ya entrado en años y enfermo, se dice que jamás realizará su sueño de gloria literaria.

Su mamá le prepara un tecito de tila. El narrador se sienta, remoja un pedacito de bizcocho en la infusión, le da un sorbo y en ese momento le vuelven en tropel a la memoria todos los recuerdos de su juventud, los cuales transformará en una de las novelas más asombrosas (y largas) del siglo XX.

Pero recordar, por buena que tenga uno la memoria, no es en realidad viajar en el tiempo. Lo que nos interesa es la posibilidad de desplazarnos físicamente en el tiempo, a una velocidad superior a un segundo por segundo hacia delante y hacia atrás a nuestro antojo. ¿Se puede?

¿Qué será, será...?

Hay muchas preguntas que me gustaría hacerle al futuro: ¿descubriremos la cura del cáncer y del sida?, ¿haremos contacto con civilizaciones extraterrestres?, ¿abandonaremos la Tierra antes de que el Sol se transforme en gigante roja?, ¿construiremos máquinas del tiempo?

Todo esto lo podríamos saber si fuera posible adelantarse al tiempo. La última pregunta también podría contestármela un cronoviajero del futuro que leyera un ejemplar amarillento y carcomido de este número de ¿Cómo ves? y retrocediera en el tiempo para satisfacer mi curiosidad (interesados comunicarse con el autor el 1º de julio de 2000, fecha de publicación de este número).

Aquellos tiempotes

Viajar al pasado abre la posibilidad de volver a vivir la juventud (sueño dorado de los nostálgicos) o quizá de corregir esa horrible metida de pata que nos pesa en el alma (sueño dorado de casi todo el mundo). Pero si el tiempo simplemente diera un salto hacia atrás como un disco rayado, volveríamos a vivirlo exactamente de la misma manera. No tendríamos forma de saber que se está repitiendo, por lo tanto no podríamos corregir ni alterar nada.

Si, en cambio, podemos retroceder en el tiempo, pero conservando nuestro sentido de antes y después de tal manera que nuestro futuro personal quede en el pasado global, podríamos quizá hablar con nuestro yo pasado, conocer a nuestros padres de niños, cambiar la historia y cosas mucho peores (sigue leyendo).

¡Futuro, allá voy!

La teoría especial de la relatividad de Einstein proporciona una manera relativamente (¡pues claro!) sencilla de viajar al futuro.

El tiempo no transcurre al mismo ritmo para dos objetos que se mueven uno respecto al otro. Eso quiere decir que entre dos acontecimientos que ambos observan, Pepe cuenta, por ejemplo, una hora, pero Paco —que ha salido a dar una vuelta en su moto nueva— cuenta sólo 45 minutos. La diferencia entre los dos lapsos se debe a la velocidad relativa que hay entre Pepe y Paco. Si Paco se queda quieto junto a Pepe, o Pepe se sube en la moto con Paco, los dos medirán el mismo intervalo entre ambos sucesos.

Éste es el fenómeno conocido como dilatación relativista del tiempo, y los experimentos no dejan duda de que es real: el tiempo transcurre más lentamente para un objeto en movimiento. Pero para que el efecto se note, Paco tendría que correr a velocidades cercanas a la de la luz (300 000 kilómetros por segundo).

Para viajar al futuro aprovechando el efecto de dilatación del tiempo podrías usar una nave espacial (pero no es obligatorio: a la teoría de la relatividad no le importa cómo le hagas para alcanzar esas velocidades). Supongamos que, por comodidad, viajas con una aceleración constante igual a 1 g (aceleración que produce una fuerza igual a la de la gravedad de la Tierra). A medio camino empiezas a frenar con la misma aceleración (en física aceleración quiere decir cualquier cambio en la velocidad, no sólo un aumento). En el viaje de regreso haces lo mismo: medio camino para acelerar, medio camino para frenar. La diferencia entre el tiempo que transcurre para ti y el tiempo que miden los que se quedan en la Tierra dependerá de cuánto dure el viaje.

Como se ve en la tabla, pasados los 15 años de viaje medidos en la nave no sería muy realista esperar que a tu regreso tus amigos vayan a recibirte, porque hace siglos que habrían muerto de viejos.

Pide al tiempo que vuelva

Viajar al futuro sería una experiencia extraña, mas no paradójica. Viajar al pasado sí, y he aquí unos ejemplos que tomé de películas bien conocidas.

En la película Regreso al futuro, Marty McFly casi impide que sus padres se enamoren y, por lo tanto, que se casen y que lo conciban a él. ¿Cómo podría Marty viajar en el tiempo e impedir que sus padres se enamoren si nunca nació?

En Pide al tiempo que vuelva, una anciana le da un reloj misterioso al joven dramaturgo Richard Collier en 1979. Éste hace indagaciones y averigua que la anciana fue una actriz famosa en 1912. Viaja en el tiempo a ese año, se enamoran y entonces él le da el mismo reloj a ella. ¿De dónde salió el reloj?, ¿quién lo fabricó?

Pero la paradoja temporal más enrevesada que conozco es un cuento de ciencia-ficción de Robert Heinlein. Jane, una recién nacida, es abandonada en un orfanatorio en 1945. En 1963 conoce a un vagabundo y se enamora de él. Queda embarazada. El vagabundo la abandona. Durante un parto difícil, los médicos descubren que Jane es hermafrodita (tiene ambos sexos) y se ven obligados a convertirla en hombre para salvarle la vida. Alguien rapta a su bebé y "Jane" se da a la bebida y se convierte en vagabundo. En 1970 conoce en un bar a un amable anciano, al cual le cuenta la tragedia de su vida. El anciano le ofrece la posibilidad de viajar al pasado y vengarse del vagabundo que la abandonó. "Jane" regresa a 1963 y se enamora de una joven huérfana, a quien luego deja embarazada. El anciano viaja nueve meses al futuro, rapta al bebé y lo deposita en un orfanatorio en 1945. Luego lleva a "Jane" a 1985. Con el tiempo "Jane" se reforma y se dedica a viajar en el tiempo. Ya anciano, "Jane" conoce a un vagabundo en un bar de 1970.

Tómate tu tiempo para leerlo otra vez. ¿Ya adivinaste? ¡Todos los personajes de este cuento son la misma persona!

Horrorizado por estas paradojas, Stephen Hawking, el físico más famoso del mundo, conocido por sus investigaciones sobre agujeros negros, ha enunciado su conjetura de protección de la cronología, que dice que debe haber en el Universo un mecanismo que no permita que se formen lo que los físicos llaman "curvas temporaloides cerradas", cuya existencia implicaría que se puede viajar al pasado, pero todavía no ha logrado encontrar ningún mecanismo efectivo.

Partículas superlumínicas

Hay pocos físicos que hayan tenido el insigne honor de figurar en el Libro Guiness de récords. El estadounidense Mike Kreisler es uno de ellos. Su récord consiste en haber hecho experimentos para detectar la partícula más veloz: el hipotético taquión.

Los taquiones, si existen, son partículas que viajan más rápido que la luz. La teoría especial de la relatividad dice que hace falta una cantidad de energía infinita para acelerar un objeto hasta la velocidad de la luz, c, lo cual quiere decir que no se puede acelerar un objeto hasta la velocidad de la luz. A menos que uno quiera considerar la extraña posibilidad de que la masa del objeto no sea un número ordinario, como 5, 3 o 2433.0057, sino un número de los que, por razones históricas, se conocen como números imaginarios. Los números imaginarios son las raíces cuadradas de los números negativos (y no tienen nada de imaginario en el sentido cotidiano de la expresión).

Un objeto con masa real no puede viajar más rápido que la luz, pero uno con masa imaginaria sí. De hecho, un objeto con masa imaginaria tiene que viajar más rápido que la luz. Los taquiones tendrían masa imaginaria y otras propiedades extrañas. Mientras que para las partículas de masa real la velocidad de la luz es un límite superior inalcanzable, para los taquiones c es un límite inferior. Al contrario de las partículas de masa real, los taquiones pierden energía cuanto más rápido van. Y lo más extraño de todo es que los taquiones viajan hacia atrás en el tiempo: el taquión que ves hoy se creará mañana, y tú ya eras un recuerdo lejano en su memoria antes de tu nacimiento.

No podemos cambiar nuestra masa real por imaginaria para movernos más rápido que la luz y retroceder en el tiempo, pero quizá podríamos usar taquiones para enviar mensajes al pasado (para mandar un mensaje al futuro, simplemente escríbelo y guarda el papel).

El túnel del tiempo

Si la teoría especial de la relatividad no nos deja viajar al pasado, la teoría general de la relatividad, que es una teoría de la gravitación, sí (como lo descubrieron los físicos desde que el matemático Kurt Gödel encontró en 1949 una solución de las ecuaciones de Einstein que admitía curvas temporaloides cerradas, es decir, viajes al pasado).

Ya hasta en Hollywood conocen una clase de soluciones de las ecuaciones de Einstein conocidas como "agujeros de gusano", o puentes de Einstein-Rosen. (El famoso hiperespacio es una variación sobre este tema). Un agujero de gusano es una especie de atajo entre dos regiones del espacio-tiempo.

Si hubiera un puente de Einstein- Rosen en tu cuarto sería una especie de bola transparente a través de la cual podrías ver un lugar o un tiempo remotos (o un lugar y tiempo remotos). Con un solo paso podrías ir, por ejemplo, a las paradisiacas playas de Bonga Bonga, viajar con Colón o al cuasar más lejano que conocemos.

Lo malo es que, si existen, los agujeros de gusano serían extremadamente estrechos e inestables. Tan estrechos que no cabría en ellos ni un átomo y tan inestables que basta que penetre en ellos un soplo de energía —el más tenue rayo de luz— para que se cierren con el equivalente gravitacional de un portazo. Para hacerlos estables haría falta una densidad de energía negativa gigantesca, equivalente a una fuerza de repulsión gravitacional y tan difícil de imaginar como una masa negativa. Hasta hoy los físicos sólo han conseguido crear zonas diminutas y transitorias de densidad de energía negativa en el laboratorio.

Viajes en el tiempo en el Enterprise

Otra solución relativista de los problemas de desplazarse a velocidades superlumínicas y viajar al pasado tiene que ver con el trabajo de un joven físico mexicano llamado Miguel Alcubierre.

En 1994 Miguel estaba viendo el programa de televisión Viaje a las estrellas (que también ha sido tema de varias películas), cuando la musa de la relatividad llamó a su puerta. La teoría especial de la relatividad dice que nada puede viajar más rápido que la luz a través del espacio, pero si es el espacio mismo el que se mueve ya no hay impedimento. Miguel encontró una solución de las ecuaciones de Einstein que resuelve matemáticamente el problema del sistema de propulsión de la nave de Viaje a las estrellas, el Enterprise. Conocido por los muchos fans del programa como warp drive (propulsor a distorsión espacio-temporal), este sistema de propulsión imaginario permite al Enterprise viajar más rápido que la luz mientras el pobre de Einstein se revuelca en su tumba.

Miguel buscó la manera de reconciliar la teoría de la relatividad con las velocidades superlumínicas que alcanza el Enterprise con singular desenfado (y poca verosimilitud). La solución de Miguel describe una especie de burbuja. El espacio- tiempo se expande detrás de la burbuja y se contrae adelante, arrastrándola como una ola a velocidades arbitrarias y sin sufrir el fenómeno de dilatación del tiempo.

En 1996 otro físico demostró que el propulsor a distorsión podría servir también para viajar en el tiempo. El problema, por supuesto, es que nadie sabe cómo poner en práctica la solución matemática de Miguel. Al parecer, igual que el agujero de gusano, requiere densidades de energía negativa gigantescas.

¿Dónde están los cronoviajeros?

En los últimos años algunos físicos se han dedicado a buscar soluciones de las ecuaciones de Einstein que admitan curvas temporaloides cerradas. Otros, como Hawking, se han dedicado a tratar de demostrar que, aunque existan, no las podríamos usar. Así pues, ¿se puede o no se puede? Hasta hoy la respuesta es un firme y rotundo quien sabe.

El escritor de ciencia-ficción Arthur C. Clarke ha hecho esta inquietante pregunta: si las máquinas del tiempo son posibles, ¿por qué nadie ha venido a visitarnos del futuro? Quizá nuestros tiempos son aburridísimos comparados con otros, o tal vez sí se puede viajar al pasado, pero sólo cierta distancia más allá de la cual es peligroso o costoso. Puede ser que les esté prohibido a los cronoviajeros revelar su identidad, o que sólo se pueda viajar hacia atrás en saltos de 60 millones de años. O quizá no hay viajeros del futuro porque el futuro está desierto.

Sergio de Régules es físico, autor de los libros El Sol muerto de risa y El renovador involuntario (edit. Pangea). Trabaja en el Museo Universum.

Artículo previamente publicado en ¿Cómo ves? Revista de Divulgación de la Ciencia de la UNAM. Reproducido en The Cult con fines no lucrativos © Universidad Nacional Autónoma de México, Dirección General de Divulgación de la Ciencia. Reservados todos los derechos.

Imagen superior: Dr Who. Autor: aussiegall from sydney, Australia. Creative Commons Attribution 2.0 Generic license.

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