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por Kevin Bonsor
traducci�n de
Adela Kaufmann
Versi�n original
del Sitio Web
HowStuffWorks
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Es posible que no haya otra concepto que capture la imaginaci�n m�s
que la idea del viaje en el tiempo � la habilidad de viajar hacia
cualquier punto en el pasado o futuro.
�Qu� ser�a m�s novedoso? �Usted pudiera saltar a su m�quina del
tiempo para ir hacia atr�s y ver importantes acontecimientos en la
historia y hablar con las personas que estuvieron all�! �A quien
viajar�a usted a ver? �a Julio C�sar? �A Leonardo da Vinci? �A
Elvis?
Y usted ir�a hacia atr�s y se encontrar�a a s� mismo a una edad m�s
temprana, ir�a hacia delante para ver c�mo se ver�a usted en el
futuro� Son estas posibilidades que pudieran haber hecho del viaje
en el tiempo el tema de tantos libros y pel�culas de ciencia ficci�n.
El Sue�o de viajar a trav�s del tiempo ha existido durante siglos.
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Resulta que, de alg�n modo, todos somos
viajeros del tiempo.
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Cuando
usted se dienta frente a su escritorio, no haciendo nada m�s que
d�ndole �click� al rat�n, el tiempo est� viajando a su alrededor. El
futuro est� constantemente siendo transformado a pasado, con el
presente �nicamente durando un ef�mero momento. Todo lo que usted
est� haciendo en este momento est� r�pidamente movi�ndose al pasado,
lo cual quiere decir que continuamos movi�ndonos a trav�s del tiempo.
Ideas de viaje en el tiempo han existido por siglos, pero cuando
Albert Einstein lanz� su teor�a de relatividad del recorrido del
tiempo, el puso las bases para la posibilidad te�rica del viaje en
el tiempo Como todos sabemos, nadie ha demostrado exitosamente el
viaje en el tiempo, pero nadie ha sido capaz de dominarlo tampoco.
En esta edici�n de C�mo Trabajar� la Materia, nosotros aprenderemos
acerca del concepto del tiempo y las diferentes teor�as rodeando la
viabilidad del viaje en el tiempo.
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Entendiendo el Tiempo
El astr�nomo Carl Sagan estaba en lo correcto cuando dijo que el
tiempo es �resistente a una simple definici�n�. Muchos de nosotros
pensamos que sabemos lo que es el tiempo, pero es dif�cil de definir.
Uno no puede literalmente ver o tocar el tiempo, pero se pueden ver
sus efectos.
La evidencia de que nos estamos moviendo a trav�s del tiempo se
encuentra en todo � n nuestros cuerpos envejecen, los edificios se
erosionan y se desmoronan, los �rboles crecen. La mayor�a de
nosotros sentimos la presi�n del tiempo al ser empujados a cumplir
plazos y hacer citas. Nuestras vidas son a menudo dictadas por el
tiempo que necesitamos para estar en alguna parte.
P�dale a las personas que definan el tiempo, y lo m�s probable es
que ver�n su reloj de mu�eca o un reloj de pared. Nosotros
visualizamos el tiempo como el tictac de las manos de �stos
dispositivos. Sabemos que hay 60 segundos en un minuto, 60 minutos
en una hora, 24 horas en un d�a, y 365 d�as en un a�o. �stos son los
n�meros b�sicos de tiempo que todos hemos aprendido en la escuela
primaria.
El tiempo es tambi�n definido como siendo de la cuarta dimensi�n de
nuestro universo. Las otras tres dimensiones son de espacio,
incluyendo arriba-abajo, derecha-izquierda, adelante y atr�s. El
tiempo no puede existir sin el espacio, y asimismo, el espacio no
puede existir sin el tiempo. Esta relaci�n interconectada del tiempo
y espacio es llamado el espacio-tiempo continuo, lo que significa
que cualquier acontecimiento que ocurra en el universo tiene que
involucrar tanto espacio como tiempo.
Seg�n la teor�a de Einstein de la relatividad especial, el tiempo se
retarda al acercarse un objeto a la velocidad de la luz. Esto
conduce a muchos cient�ficos a creer que viajando m�s r�pido que la
velocidad de la luz podr�a abrir la posibilidad del viaje en el
tiempo al pasado, as� como al futuro.
El problema es que se cree que la velocidad de la luz es la
velocidad m�s alta a la cual algo podr�a viajar, por lo cual es
inveros�mil que podamos viajar al pasado. Al acercarse un objeto a
la velocidad de la luz, su masa relativista se incrementa, hasta que,
a la velocidad de la luz, se vuelve infinito. Acelerando una masa
infinita m�s r�pido que esto es imposible, o por lo menos pareciera
serlo en estos momentos.
Pero el viaje en el tiempo en la otra direcci�n no es tan dif�cil,
y el futuro pudiera alg�n d�a ser un destino posible�
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Agujeros Negros
Mientras los escritores han producido algunas grandes ideas para
m�quinas del tiempo en el transcurso de los a�os, una m�quina del
tiempo en la vida real todav�a est� por construirse.
La mayor�a de teor�as del viaje en el tiempo no se apoyan en
m�quinas para nada. En vez de esto, el viaje en el tiempo m�s
probablemente ser� hecho por medio de fen�menos naturales y nos
transportar� instant�neamente de un punto en el tiempo a otro.
Estos fen�menos espaciales, los cuales ni siquiera estamos seguros
de que existen, incluyen:
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Agujeros negros rotantes
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Agujeros de Gusano
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Cuerdas c�smicas
Foto cortes�a de la NASA
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Cuando las estrellas que son m�s de cuatro veces la masa de nuestro
sol legan al final de su vida y han quemado todo su combustible,
�stas colapsan bajo la presi�n de su propio peso. Esta implosi�n
crea �agujeros negros�, los cuales tienen campos gravitacionales tan
fuertes que incluso ni la luz puede escapar. Cualquier cosa que
entre en contacto con un acontecimiento de horizonte de un agujero
negro ser� aspirado hacia dentro.
El acontecimiento horizonte es el l�mite de un agujero negro, de
donde nada puede escaparse.
Usted piense en la forma de un agujero negro como algo similar a un
cono de helado. Es grande por arriba y se estrecha en un punto,
llamado una singularidad. En la singularidad, las leyes de la f�sica
cesan de existir, y toda materia es aplastada m�s all� del
reconocimiento. Este tipo de agujero negro que no rota es llamado un
agujero negro Schwarzshild, nombrado por el astr�nomo alem�n,
Karl
Schwarzschild.
Otro tipo de agujero negro, llamado agujero Kerr, es tambi�n
te�ricamente posible. Los agujeros Kerr son agujeros negros rotantes
que pueden ser usados como portales para viajes en el tiempo o
viajes a universos paralelos. En 1963, el matem�tico neozeland�s,
Roy Kerr propuso la primera teor�a real�stica para un agujero negro
rotante. En esta teor�a, las estrellas moribundas colapsar�an,
derrumb�ndose en un anillo rotante de neutrones que producir�a
suficiente fuerza centr�fuga para prevenir la formaci�n de una
singularidad. Pues los que el agujero negro no tendr�a una
singularidad, Kerr crey� que ser�a seguro incorporarla sin que sea
machacada por la infinita fuerza gravitacional en su centro.
Si los agujeros de Kerr existen, podr�a ser posible pasar a trav�s
de ellos y salir fuera en un agujero �blanco�. Un agujero blanco
tendr�a la acci�n inversa de un agujero negro. As�, pues, en vez de
halar todo hacia su fuerza gravitatoria, usar�a alguna especie de
materia ex�tica con energ�a negativa para empujar todo fuera y lejos
de el. Estos agujeros blancos ser�an nuestra manera de entrar a
otros tiempos o a otros mundos.
Dado que muy poco sabemos acerca de agujeros negros, los agujeros de
Kerr pudieran posiblemente existir. Sin embargo, el f�sico Kip
Thorne del Instituto Californiano de Tecnolog�a cree que las leyes
de la f�sica previenen tala formaci�n. El dice que no hay tal manera
de entrar y salir de un agujero negro, y que cualquier cosa haciendo
la tentativa de entrar a un agujero negro ser� succionada hacia
dentro y destruida antes de siquiera alcanzar la singularidad.
Daremos un vistazo a otro fen�meno espacial en las siguientes
secciones.
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Agujeros de Gusano
Thorne cree que podr�a haber otro tipo de estructura similar a un
t�nel existiendo en el universo, que podr�a ser usada como portal
para viajar en el tiempo. Los Agujeros de Gusano, tambi�n llamados
Puentes Einstein-Rosen, son considerados tener el mayor potencial
para viajar en el tiempo, si es que existen. No solo nos permitir�an
viajar a trav�s del tiempo, sino que tambi�n nos permitir�an viajar
a muchos a�os luz de la Tierra en solo una fracci�n del tiempo que
nos tomar�a con m�todos convencionales de viaje espacial.
Los Agujeros de Gusano son considerados posibles, basados en la
Teor�a de la Relatividad de
Einstein, la cual afirma que cualquier
masa curva el espacio/tiempo. Para entender esta curvatura, piensa
en dos personas sosteniendo una s�bano y estir�ndola hasta ponerla
firma. Si una persona fuese a colocar una pelota de b�isbol sobre la
s�bana, el peso de la pelota la har�a rolar hasta la mitad de la
s�bana, y causar que la s�bano se curve en ese punto.
Ahora, si un m�rmol fuese colocado en el borde de la misma s�bana,
�ste viajar�a hacia la pelota, por causa de la curvatura.
Imaginando el espacio como un plano bi-dimensional, curvo.
Agujeros de Gusano como este ser�an formados por dos masas aplicando
la suficiente fuerza
en el espacio/tiempo como para crear un t�nel
conectando puntos distantes en el universo.
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En este ejemplo, el espacio es representado como un plano
bi-dimensional m�s bien que las cuatro dimensiones que realmente
componen el espacio/tiempo. Imagine que esta s�bana es doblada
encima, dejando un espacio entre lo de arriba y lo de abajo.
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Colocando una pelota de b�isbol en el lado superior causar� que se
forme una curvatura. Si una masa igual fuese colocada en la parte de
debajo de la s�bana, en un punto que corresponde con la ubicaci�n de
la pelota de b�isbol arriba, la segunda masa eventualmente se
encontrar� con la pelota. Esto es similar a c�mo los agujeros de
gusano pudieran formarse.
En el espacio, las masas que colocan presi�n en diferentes partes
del universo, eventualmente podr�an reunirse para formar un t�nel �
este es un agujero de gusano.. Podr�amos, entonces, viajar de la
Tierra hacia otra galaxia y de regreso relativamente r�pido (en el
lapso de una vida). Por ejemplo, veamos un escenario en el cual
quisi�ramos viajar a Sirio, una estrella que es vista en la
constelaci�n del Can Mayor, justo debajo de Ori�n.
Sirio est� aproximadamente a 9 a�os luz de la Tierra, lo cual es 54
trillones de millas (90 trillones de kil�metros.)
Obviamente, esta distancia ser�a demasiado lejana para viajeros
espaciales, de atravesar y regresar a tiempo para contarnos acerca
de lo que vieron all�. Hasta ahora, lo m�s lejos que la gente ha
viajado al espacio es a la luna, la cual est� solamente a unas
248,548 millas (aprox. 400,000 Km.) de la Tierra. Si encontr�ramos un
agujero de gusano que nos conectara al espacio alrededor de Sirio,
entonces podr�amos acortar el tiempo considerablemente, evitando los
trillones de millas que tendr�amos que cruzar con viaje espacial
tradicional.
Entonces, �C�mo se relaciona todo esto con el viaje en el tiempo? Ya
lo descubriremos en la siguiente secci�n.
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Cuerdas C�smicas
Otra teor�a a�n de c�mo podr�amos viajar de ida y regreso a trav�s
del tiempo usa la idea de cuerdas c�smicas, propuesto por el f�sico
de Princenton, J. Richard Gott en 1991. �stas con � como lo sugiere
el nombre � objetos como cuerdas, que algunos cient�ficos creen,
fueron formados en el universo temprano. Estas cuerdas pudieran
alinear toda la longitud del universo y est�n bajo inmensa presi�n �
millones sobre millones de toneladas.
Estas cuerdas c�smicas, las cuales son m�s finas que un �tomo,
generar�an una enorme cantidad de empuje gravitacional sobre
cualquier objeto que pasa cerca de ellas.
Los objetos atados a una cuerda c�smica pueden viajar a incre�bles
velocidades, y porque su fuerza gravitacional distorsiona el espacio/tiempo,
pueden ser usadas para el viaje en el tiempo. Empujando dos cuerdas
c�smicas muy juntas, o una cuerda cerca de un agujero negro, podr�a
ser posible envolver lo suficiente el espacio/tiempo para crear
curvas cerradas similares al tiempo.
Una nave espacial puede ser convertida en una m�quina del tiempo
usando la gravedad producida por las dos secuencias c�smicas, o la
cuerda y el agujero negro, para que se propulse hacia el pasado.
Para hacer esto, circundar�a alrededor de las cuerdas c�smicas. Sin
embargo, todav�a hay mucha especulaci�n en cuanto a si estas cuerdas
existen, y si lo hacen, en que forma. Gott mismo dice que para poder
viajar hacia atr�s en el tiempo, incluso un a�o, tomar�a una vuelta
de cuerda que contuviera la mitad de la energ�a de masa de una
galaxia entera.
Y, como con cualquier m�quina del tiempo, usted no podr�a ir hacia
atr�s m�s all� del punto en el cual fue creada la m�quina del tiempo.
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F�sicas del Viaje en el Tiempo
Como lo discutimos anteriormente, la teor�a de la relatividad afirma
que al acercarse la velocidad de un objeto, a la velocidad de la luz,
el tiempo se hace m�s lento. Los cient�ficos han descubierto que
incluso a velocidades del transbordador espacial, los astronautas
pueden viajar unos pocos nanosegundos hacia el futuro. Para entender
esto, imag�nese a dos personas, la persona A y la persona B. La
persona A se queda en la Tierra, mientras que la persona B parte en
una nave espacial.
En el despegue, sus relojes est�n en perfecta sincron�a. Mientras
m�s cercana viaja la nave espacial de B a la velocidad de la luz,
m�s lentamente pasar� el tiempo para la persona B (relativo a la
persona A). Si la persona B viaja por solo unas pocas horas al 50
por ciento de la velocidad de la luz y regresa a la Tierra, ser�
obvio para ambas personas, que la persona A ha envejecido mucho m�s
r�pido que la persona B.
Esta diferencia en envejecimiento es porque el tiempo pas� mucho m�s
r�pido para la persona A que la persona B, quien estaba viajando m�s
cerca de la velocidad de la luz. Muchos a�os pudieron haber pasado
para la persona A, mientras que la persona B experiment� un lapso de
tiempo de solamente unas pocas horas.
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Averig�e un poco m�s acerca de
esta paradoja gemela en C�mo Funciona la
Relatividad Especial.
Agujeros de gusano podr�an permitirle a usted
viajar hacia el
pasado y hacia el futuro.
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Si los agujeros de gusano pudieran ser descubiertos, pudieran
permitirnos viajar al pasado as� como al futuro. Aqu� est� c�mo
funcionar�a esto: Digamos que la boca del agujereo de gusano es
transportable. Luego, la persona B del ejemplo arriba, quien viaj�
al 50 por ciento de la velocidad de la luz hacia el espacio durante
unas pocas horas, pudiera acarrear una boca de agujereo de gusano
hacia el espacio, mientras la boca en el lado opuesto del agujero de
gusano se quedar�a con la persona A en la Tierra.
Las dos personas continuar�an vi�ndose una a otra mientras la
persona B viaja al espacio. Cuando la persona B regres� a la Tierra
una pocas horas m�s tarde, unos pocos a�os pudieran haber
transcurrido para la persona A. Ahora, cuando la persona A mira a
trav�s del agujero de gusano que viaj� al espacio, �sta persona lo
ver� a el o a ella misma de una edad m�s joven, la edad que esta
persona ten�a cuando la persona B se lanz� al espacio.
Lo bueno acerca de esto es que la persona mayor, A, ser�a capaz de
dar un paso hacia el pasado, entrando al agujero de gusano, mientras
la persona m�s joven, B, pudiera dar un paso hacia el futuro.
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Problemas con el Viaje En el Tiempo
Si alguna vez fu�ramos capaces de desarrollar una teor�a que
funcionase
para el viaje en el tiempo, podr�amos abrir la habilidad de crear
problemas muy complicados llamados paradojas. Una paradoja es
definida como algo que se contradice a s� mismo.
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Aqu� est�n dos ejemplos comunes: Digamos, por el argumento mismo,
que usted podr�a viajar hacia atr�s a un tiempo antes de que usted
naciera. El mero hecho de que usted pudiera existir en un tiempo
antes de que usted naciera crea una paradoja. Si usted hubiera
nacido en 1960, �c�mo podr�a existir en 1955?
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Posiblemente la paradoja m�s famosa es la del abuelo. �Qu� podr�a
pasar si un viajero en el tiempo fuera hacia atr�s y matara a uno de
sus ancestros antes de que el viajero naciera? Si la persona muerta
es su abuelo o su abuela, entonces, �c�mo podr�a esta persona estar
viva para poder regresar y matar a su abuelo? Si pudi�ramos cambiar
el pasado, esto crear�a un infinito n�mero de paradojas.
Otra teor�a con respecto al viaje en el tiempo nos trae la idea de
universos paralelos, o historias alternativas. Digamos que usted
viaja hacia atr�s a conocer a su abuelo cuando el era todav�a un
muchacho. En la teor�a de universos paralelos, usted pudiera haber
viajado hacia otro universo, uno que es similar al nuestro, pero
tiene diferente sucesi�n de eventos.
Por ejemplo, si usted fuese a viajar hacia atr�s en el tiempo y
matar a uno de sus ancestros, usted solo mat� a esa persona en un
universo, el cual ya no es el universo en el que usted existe. Si
usted, entonces, trata de regresar a su propio tiempo, usted pudiera
terminar en otro universo paralelo y nunca ser capaz de regresar al
universo de donde parti�.
La idea aqu� es que cada acci�n causa la creaci�n de un nuevo
universo, y que hay un n�mero infinito de universos que existen.
Cuando usted mat� a su ancestro, usted cre� un nuevo universo, un
universo que era id�ntico al suyo propio, hasta el momento en que
usted cambi� la sucesi�n original de eventos.
�Todav�a est� confundido?
Bienvenido
al mundo del viaje en el tiempo. Ahora solo imagine cuan complicados
ser�n los precios de los boletos�
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