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¿Viajes en el Tiempo? ¡Otro sueño de la Humanidad!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Viajar al pasado    ~    Comentarios Comments (1)

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En cromodinámica cuántica, la propiedad de libertad asintótica hace que la interacción entre quarks sea más débil cuanto más cerca están unos de otros (confinación de quarks) y la fuerza crece cuando los quarks tratan de separarse, es la única fuerza que crece con la distancia. Los quarks y los gluones están confinados en una región cuyo valor se define por:

R » ћc /L » 10-13 cm

Poder contemplar Quarks libres sólo podría haber sido posible en aquellos primeros momentos, antes de la formación de los hadrónes. En realidad, la única manera de que pudiéramos observar quarks libres, sería en un ambiente con la temperatura del universo primitivo, es la temperatura de desconfinamiento.

Ahora se cree que el Big Crunch nunca se producirá y que la muerte del Universo será térmica, es decir, una temperatura del cero absoluto que lo paralizará todo, ni los átomos se moveran en ese frío de muerte que dejará un universo congelado donde ni brillaran las estrellas ni estará presente ninguna clase de vida.

En la parte anterior de este mismo trabajo,  estaba hablando del Big Crunch y me pasé a otro (los quarks), así que cerremos este capítulo del Big Crunch que está referido a un estado final de un universo cerrado de Friedmann  (es decir, uno en el que la densidad excede a la densidad crítica). Dicho universo se expande desde el Big Bang inicial, alcanza un radio máximo, y luego colapsa hacia un Big Crunch, donde la densidad de la materia se vuelve infinita después de que la gravedad haga parar la expansión de las galaxias que, lentamente al principio, y muy rápidamente después, comenzarán a desplazarse en sentido contrario, desandarán el camino para que toda la materia del universo se junte en un punto, formado una singularidad en la que dejaría de existir el espacio-tiempo. Después del Big Crunch debería haber otra fase de expansión y colapso, dando lugar a un universo oscilante.  universo que se va y universo que viene.

Pero, ¿y nosotros?, ¿qué pintamos aquí?

¡Mirado así no parece que seamos gran cosa!

Antes de pasar a otros temas, retomemos el de los viajes en el tiempo y las paradojas que pueden originar.

Una versión de la máquina del tiempo de Thorne consiste en dos cabinas, cada una de las cuales contiene dos placas de metal paralelas. Los intensos cambios eléctricos creados entre cada par de placas de metal paralelas (mayores que cualquier cosa posible con la tecnología actual) rizan el tejido del espacio-tiempo, creando un agujero en el espacio que une las dos cabinas. Una cabina se coloca entonces en una nave espacial y es acelerada a velocidades próximas a la de la luz, mientras que la otra cabina permanece en la Tierra. Puesto que un agujero de gusano puede conectar dos regiones des espacio con tiempos diferentes, un reloj en la cabina de la nave marcha más despacio que un reloj en la cabina de la Tierra. Debido a que el tiempo transcurriría a diferentes velocidades en los dos extremos del agujero de gusano, cualquiera que entrase en un extremo del agujero de gusano sería instantáneamente lanzado al pasado o al futuro.

Stephen Hawking

Viajar al pasado y conocer a personajes famosos a los que contar las novedades científicas. Algunos dicen que el viaje en el Tiempo está prohibido, aunque es posible. Siempre hemos tenido una gran imaginación y, cuando se sabíamos contestar a una cuestión compleja… ¡Inventamos la respuesta!

Normalmente, una de las ideas básicas de la física elemental es que todos los objetos tienen energía positiva. Las moléculas vibrantes, los vehículos que corren, los pájaros que vuelan, los niños jugando tienen todos energía positiva. Por definición, el espacio vacío tiene energía nula. Sin embargo, si podemos producir objetos con “energías negativas” (es decir, algo que tiene un contenido de energía menor que el vacío), entonces podríamos ser capaces de generar configuraciones exóticas de espacio y tiempo en las que el tiempo se curve en un circulo.

Parece que la función de las placas metálicas paralelas consiste en generar la materia o energía exótica necesaria para que las bocas de entrada y salida del agujero de gusano permanezcan abiertas y, como la materia exótica genera energía negativa, los viajeros del tiempo no experimentarían fuerzas gravitatorias superiores a 1g, viajando así al otro extremo de la galaxia e incluso del universo o de otro universo paralelo de los que promulga Stephen Hawking. En apariencia, el razonamiento matemático de Thorne es impecable conforme a las ecuaciones de Einstein.

Normalmente, una de las ideas básicas de la física elemental es que todos los objetos tienen energía positiva. Las moléculas vibrantes, los vehículos que corren, los pájaros que vuelan, los niños jugando tienen todos energía positiva. Por definición, el espacio vacío tiene energía nula. Sin embargo, si podemos producir objetos con “energías negativas” (es decir, algo que tiene un contenido de energía menor que el vacío), entonces podríamos ser capaces de generar configuraciones exóticas de espacio y tiempo en las que el tiempo se curve en un circulo.

                Muchas son las máquinas del tiempo que hemos desarrollado en nuestra imaginación

Por el momento, al no ser una propuesta formal, no hay veredicto sobre la máquina del tiempo de Thorne. Su amigo, Stephen Hawking, dice que la radiación emitida en la entrada del agujero sería suficientemente grande como contribuir al contenido de materia y energía de las ecuaciones de Einstein. Esta realimentación de las ecuaciones de Einstein distorsionaría la entrada del agujero de gusano, incluso cerrándolo para siempre. Thorne, sin embargo, discrepa en que la radiación sea suficiente para cerrar la entrada.

Aquí es donde interviene la teoría de supercuerdas. Puesto que la teoría de supercuerdas es una teoría completamente mecanocuántica que incluye la teoría de la relatividad general de Einstein como un subconjunto, puede ser utilizada para calcular correcciones a la teoría del agujero de gusano original.

En principio nos permitiría determinar si la condición AWEC es físicamente realizable, y si la entrada del agujero de gusano permanece abierta para que los viajeros del tiempo puedan disfrutar de un viaje al pasado.

 

 

Nuestra línea de universo resume toda nuestra historia, que nacemos hasta que morimos. Cuanto más rápido nos movemos más se inclina la línea de universo. Sin embargo, la velocidad más rápida a la que podemos viajar es la velocidad de la luz. Por consiguiente, una de este diagrama  espacio-temporal está “prohibida”; es decir, tendríamos que ir a mayor velocidad que la luz para entrar en esta zona prohibida por la relatividad especial de Einstein, que nos dice que nada en nuestro universo puede viajar a velocidades superiores a c.

                 Sí, ¿pero dónde está esa energía negativa para viajar en el Tiempo?

Este concepto más bien simple se conoce con un nombre que suena complicado: la condición de energía media débil (average weak energy condition, o AWEC). Como Thorne tiene cuidado en señalar, la  AWEC debe ser violada; la energía debe hacerse temporalmente negativa para que el viaje en el tiempo tenga éxito. Sin embargo, la energía negativa ha sido históricamente anatema para los relativistas, que advierten que la energía negativa haría posible la antigravedad y un montón de otros fenómenos que nunca se han visto experimentalmente.

Pero Thorne señala al momento que existe una forma de obtener energía negativa, y esto es a través de la teoría cuántica.

En 1.948, el físico holandés Hendrik Casimir demostró que la teoría cuántica puede crear energía negativa: tomemos simplemente dos placas de metal paralelas y descargadas ordinariamente, el sentido común nos dice que estas dos placas, puesto que son eléctricamente neutras, no ejercen ninguna fuerza entre sí. Pero Casimir demostró que, debido al principio de incertidumbre de Werner Heisenberg, en el vacío que separa estas dos placas existe realmente una agitada actividad, con billones de partículas y antipartículas apareciendo y desapareciendo constantemente. Aparecen a partir de la “nada” y vuelven a desaparecer en el “vacío”. Puesto que son tan fugaces, son, en su mayoría, inobservables, y no violan ninguna de las leyes de la física. Estas “partículas virtuales” crean una fuerza neutra atractiva entre estas dos placas que Casimir predijo que era medible.

Cuando Casimir publicó el artículo, se encontró con un fuerte escepticismo. Después de todo, ¿cómo pueden atraerse dos objetos eléctricamente neutros, violando así las leyes normales de la electricidad clásica? Esto era inaudito. Sin embargo, en 1.985 el físico M. J. Sparnaay observó este efecto en el laboratorio, exactamente como había predicho Casimir. Desde entonces (después de un sin fin de comprobaciones), ha sido bautizado como el efecto Casimir.

Una manera de aprovechar el efecto Casimir mediante grandes placas metálicas paralelas descargadas, sería el descrito para la puerta de entrada y salida del agujero de gusano de Thorne para poder viajar en el tiempo.

Por el momento, al no ser una propuesta formal, no hay veredicto sobre la máquina del tiempo de Thorne. Su amigo, Stephen Hawking, dice que la radiación emitida en la entrada del agujero sería suficientemente grande como para contribuir al contenido de materia y energía de las ecuaciones de Einstein. Esta realimentación de las ecuaciones de Einstein distorsionaría la entrada del agujero de gusano, incluso cerrándolo para siempre. Thorne, sin embargo, discrepa en que la radiación sea suficiente para cerrar la entrada.

Aquí es donde interviene la teoría de supercuerdas. Puesto que la teoría de supercuerdas es una teoría completamente mecanocuántica que incluye la teoría de la relatividad general de Einstein como un subconjunto, puede ser utilizada para calcular correcciones a la teoría del agujero de gusano original.

En principio nos permitiría determinar si la condición AWEC es físicamente realizable, y si la entrada del agujero de gusano permanece abierta para que los viajeros del tiempo puedan disfrutar de un viaje al pasado.

 

  Podríamos ver como se forman las nebulosas y nacen y mueren las estrellas

Antes comentaba algo sobre disfrutar de un viaje al pasado pero, pensándolo bien, no estaría yo tan seguro. Rápidamente acuden a mi mente múltiple paradojas que, de una u otra especie han sido narradas, principalmente por escritores de ciencia-ficción que, por lo general, son los precursores del futuro.

Si viajar en el tiempo finalmente pudiera ser posible, cosas parecidas a esta locura ¡”podrían ocurrir”! I. B. S. Haldane, nos decía:

 

“La naturaleza no sólo es más extraña de lo que suponemos; es más extraña de lo que podamos suponer”.

emilio silvera

 

  1. 1
    Emilio Silvera
    el 8 de octubre del 2014 a las 11:19

    ¡La Imaginación! ¿Quién puede frenarla?

    Confinados en este pequeño planeta hemos tenido la posibilidad (con muchas dificultades), de salir adelante y evolucionar. Hemos llegado a poder discernir sobre la mecánica cuántica (ese “universo” de lo muy pequeño), y, también, cobre la Relatividad General (El Cosmos “infinito”, dónde el espacio se curva en presencia de grandes estructuras como galaxias y cúmulos). Hemos llegado a construir un mundo tecnológico de muy aceptable conocimiento en los distintos campos del saber: Astronomía, Física, Biología, Química, Física de materiales, el campo molecular, las ciencias que nos hablan de fósiles del pasado y (no debemos olvidarlo), el avance de las matemáticas que nos permiten formular ecuaciones que nos hablan de4 cómo es, en realidad el “mundo” que habitamos.

    De todo esto, de todo el conjunto de cosas que están relacionadas de una u otra manera, con el paso del tiempo, nos hemos convertido en una Sociedad conocedora del lugar que ocupa en el Universo, de lo que pudo pasar para que todo esto sea tal como ahora, lo podemos observar, sabemos de un posible comienzo y, también, tememos sobre un posible final. En nuestro Universo nada es Eterno, todo tiene un comienzo y tendrá un final. Cada cosa, tiene su tiempo marcado desde que surge a la luz.

    En esto estamos y, nuestras evolucionadas mentes no dejan de “pensar” en lo que podría ser, en nuevas teorías que, más avanzadas, dejen atrás a las que ahora predominan en el campo de la Ciencia, en el saber de la Humanidad que, al ir avanzando imparable, descubre nuevas “verdades” que dejan inservibles aquellas “verdades que se dieran por buenas”. Lo que ayer tenía un valor irrefutable, hay ha sido relegado para dejar paso a otras teorías más válidades y mejores que, nos acercan más a esa realidad que incansables buscamos para saber cómo funciona la Naturaleza.

    Dentro de todo este conglomerado de cuestiones en las que están presentes múltiples “montones” de ideas nuevas que tratan de descubrir aquello que permanece escondido, nuestra Imaginación (que es casi tan grande como el propio Universo), no ceja de trajinar, e, incansable, busca nuevas ideas que nos lleve más allá de lo que ahora podemos y, el tema de los viajes en el tiempo, no podía ser una excepción.

    Los viajes en el Tiempo, desde “tiempos” inmemoriales, ha dado mucho juego y ha hecho posible que escritores de ciencia ficción puedan escribir grandes obras que, no pocas veces, han sido las precursoras de la realidad futura, es decir, esos visionarios, nos pudieron ecenificar lo que pasaría antes de que el suceso fuese una realidad.

    Por prudencia, no me gusta decir que algo que podamos imaginar, pueda ser una realidad en el futuro, y, con esto de los viajes en el Tiempo, me pasa algo así. Claro que, son muchas las dudas y no pocos los problemas que se me plantean para poder creer que esos viajes, algún día, pudieran ser una realidad.

    ¿Cómo viajar al pasado, si es algo que ya no existe? ¿Cómo viajar al futuro, si es algo que está por pasar? Imaginar un viaje a cualquiera de estos lugares, es, un auténtico quebradero de cabeza, toda vez que, tenemos que burlar mil inconvenientes físicos, tecnológicos y de otros muchos tipos para los que no estamos preparados. Al menos de momento, ¡Viajar por el Tiempo, resulta sólo una ilusión!

    Claro que, tenemos que hablar de todo y explorar todos los caminos posibles. No olvidemos que, un día lejano aún en el Tiempo, el Sol morirá, Andrómeda se nos echará encima y se fusionará con la Vía Láctea, y, es posible, que mucho antes de todo eso, la Tierra (como le pasó a Marte), deje de ser habitable.

    Si todo eso es posible… ¿Por qué no buscar una salidad? Aunque sea viajar en el Tiempo.

    Saludos.

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