Podríamos decir que una distorsión temporal es cualquier cosa que interrumpa el flujo del tiempo, ya sea que lo acelere o lo ralentice.
Aunque el concepto se antoja fantasioso, las innovadoras teorías de Albert Einstein predijeron las distorsiones temporales; en específico, las teorías de la relatividad especial y de la relatividad general que fueron publicadas a principios del siglo XX.
En pocas palabras, el argumento de Einstein era que la gravedad no es una fuerza, sino que se origina en las curvaturas del espacio-tiempo (las tres dimensiones de espacio y tiempo combinadas), las cuales se deben a una distribución desigual de la masa.
Por lo tanto, cualquier cosa con masa es, en esencia, una distorsión temporal. Ahora bien, ese efecto solo puede observarse en objetos de una masa inmensa, ya que son capaces de crear distorsiones importantes en el espacio-tiempo (por ejemplo, planetas, estrellas o agujeros negros). Por otra parte, los objetos pequeños -como las personas o una pelota de fútbol- solo pueden causar distorsiones increíblemente pequeñas y que, para fines prácticos, son imperceptibles.
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De hecho, si te las ingeniaras para poner un reloj cerca de un agujero negro y lo observaras desde lejos, notarías que se vuelve más lento que tu reloj de pulsera o que cualquier otro reloj que tengas junto a ti. Este efecto se conoce como dilatación gravitacional del tiempo y es consecuencia de las distorsiones en el espacio-tiempo.
También es posible ocasionar una dilatación temporal viajando a gran velocidad, y el efecto se vuelve más notorio conforme aumenta la velocidad. Por ejemplo, si viajaras a la velocidad de la luz en una nave espacial, el tiempo se detendría para ti, pero seguiría transcurriendo para el observador que se encuentra en la Tierra. Y podrías decir que estás “viajando en el tiempo”, porque te desplazas hacia el futuro con más rapidez que el observador.
Por supuesto, hablamos de casos extremos. No obstante, la dilatación temporal tiene repercusiones reales en la actividad humana. Y la más importante es para los satélites GPS, que deben tomar en cuenta la relatividad general y la relatividad especial para determinar con precisión tu ubicación en el planeta.
“Los satélites GPS operan con unos relojes súper precisos que llevan a bordo”, explicó Ken Olum, profesor de investigación en el Instituto de Cosmología de la Universidad de Tufts, en entrevista con Live Science. “Esos satélites tienen relojes que funcionan a diferentes velocidades según su distancia respecto de la Tierra. Aunque la velocidad también depende del movimiento del satélite”.
Además de los objetos masivos que distorsionan el espacio-tiempo, hay otros fenómenos teóricos que podrían producir efectos parecidos. Uno de ellos es el agujero de gusano: un túnel teórico que conecta dos puntos en el espacio-tiempo y que, potencialmente, crea accesos directos por los que la materia puede pasar de manera casi instantánea.
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Si bien los científicos jamás han encontrado un agujero de gusano, el argumento para su existencia es como el de los agujeros negros, los cuales ya estaban previstos en la teoría de la relatividad general, aun cuando recibieron su nombre hasta 1957. Pero ahora, un estudio reciente de Daniel Jafferis, profesor asociado de física en la Universidad de Harvard, afirma que los agujeros de gusano transitables son una posibilidad teórica.
“Según las leyes físicas conocidas, es posible que haya agujeros de gusano transitables”, declaró Jafferis para Newsweek. “Debido a que la gravedad curva y distorsiona el espacio y el tiempo -cosa que sabemos desde 1916, cuando Einstein dedujo la relatividad general-, hace mucho que nos preguntamos si puede haber un túnel en el espacio que nos permita transitar entre dos lugares distintos”.
Sin embargo, para que este tipo de agujero de gusano sea estable y transitable, haría falta una forma de energía exótica llamada “energía negativa”; y, por supuesto, todavía no la hemos descubierto.
Otra posible distorsión temporal podría derivar del concepto teórico conocido como “cuerdas cósmicas”, idea que el astrofísico John Richard Gott III -rector de la Facultad de Física de la Universidad de Princeton- propuso en 1991. Según su hipótesis, hay objetos semejantes a cuerdas infinitamente largas y delgadas que están distribuidas por todo el universo y son análogos unidimensionales de los agujeros negros.
En 2009, cuando describió el concepto en una conferencia, Michael Strauss, colega de Gott en Princeton, explicó: “Un agujero negro es un punto con cero dimensiones. Una cuerda cósmica es un objeto largo, extenso y muy masivo cuyo campo gravitacional no es una esfera simétrica que rodea un punto -como lo es un agujero negro-, sino que posee simetría cilíndrica alrededor de una línea. Las cuerdas cósmicas no tienen extremos y, por consiguiente, su extensión es infinita o bien, forman asas cerradas”.
“Varias teorías de la física de partículas predicen su existencia. Fueron creadas durante el Big Bang, pero a diferencia de los agujeros negros, no hay evidencias observacionales de que existan en realidad. En aras de debatir, vamos a asumir que existen”, propusieron Gott y Strauss.
Gott argumentó que si dos de esos obejtos pasaran uno junto a otro, de una manera específica y casi a la velocidad de la luz, las cuerdas crearían curvas cerradas en el espacio-tiempo, y esto actuaría como una suerte de máquina del tiempo.
“Si lográramos superar la velocidad de la luz, veríamos que el tiempo sigue una dirección opuesta. Pero esto no es opción, porque es imposible viajar más rápido que la luz”, añadieron los astrofísicos de Princeton. “Ahora bien, según la teoría de la relatividad general, el truco que podemos intentar es usar la curvatura espacio-tiempo para tomar un atajo entre dos puntos y viajar más rápido que la luz. Y si fuéramos inteligentes, aprovecharíamos esto para retroceder en el tiempo”.
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Claro está, la propuesta es tremendamente especulativa y el propio Gott admitió que, a fin de retroceder en el tiempo, harían falta cantidades inimaginables de energía. Y, por otro lado, no podríamos viajar a una fecha anterior a la creación de la máquina del tiempo.
“Hay ciertas dificultades prácticas para que esto funcione”, reconocieron Gott y Strauss. “La primera es que tenemos que encontrar algunas cuerdas cósmicas, y eso es un problema, porque todavía no las hemos descubierto. Además, necesitamos cuerdas especialmente masivas. Digamos que, en toda su longitud, cada pulgada debe tener una masa de, al menos, 4 por 10 a la 16ª potencia. Y también es necesario que cada una se mueva a 0.9999992 veces la velocidad de la luz”.
“La energía necesaria para lograr esto es, más o menos, la energía en reposo de la masa de toda una galaxia”, conjeturaron. “A todas luces, no vamos a pedir a la NASA que construya una de esas cosas. Aun así, es interesante demostrar que las leyes de la física dan cabida al principio del viaje en el tiempo”.
En un comentario para Live Science, el Dr. Benjamin Shlaer, físico investigador de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda, dijo que para tener posibilidades de encontrar materia exótica o distorsiones temporales en un futuro, necesitamos recurrir a la cosmología observacional, disciplina que estudia la estructura, la evolución y el origen del universo utilizando instrumentos como los telescopios.
“Es muy evidente que todo lo que consideramos ‘suposiciones seguras’ sobre lo que realmente existe resultará falso si llegamos a regímenes extremos”, dijo Shlaer al sitio Web. “De modo que debemos confiar en que el campo de la cosmología nos permita formular esas preguntas y proporcione respuestas”.
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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek
