No todo es tan simple
Imagina que tienes un huevo roto en la cara y esto no es una forma de hablar. Un intento de hacer malabarismos con huevos resultó en que uno de ellos se cayera y se rompiera en tu cabeza, y ahora debes ir a la ducha y cambiarte de ropa.
¿Pero no sería más fácil retroceder un minuto el tiempo? Después de todo, el huevo se rompió en solo un par de segundos, ¿por qué no puedes hacer lo mismo, todo lo contrario? Simplemente vuelva a armar la cáscara, agregue la clara y la yema, y eso es todo. Tendría la cara limpia, ropa limpia y sin yema en el cabello.
Suena ridículo, pero ¿por qué? ¿Por qué no puedo deshacer esta acción? De hecho, nada es imposible en esto. No existe ninguna ley natural que prohíba hacer esto.
norte
Además, los físicos informan que cualquier momento que ocurre en la vida cotidiana puede ocurrir en el orden opuesto en cualquier momento. Entonces, ¿por qué no "romper" los huevos, "volver a quemar" el fósforo o incluso "dislocar" la pierna hacia atrás?
¿Por qué estas cosas no suceden todos los días? ¿Por qué el futuro es diferente del pasado? Esta pregunta parece bastante simple, pero para responderla, debes volver al nacimiento del Universo, volver al mundo atómico y alcanzar los límites de la física.
Como muchas historias en el mundo de la física, esta se remonta al gran físico Isaac Newton. La peste bubónica devoró Gran Bretaña en 1666, y fue ella quien obligó a Newton a dejar la Universidad de Cambridge y volver a casa con su madre, que vivía en el campo en Lincolnshire. Allí Newton se aburrió y, al estar aislado del mundo exterior, se dedicó a la física.
Descubrió tres leyes del movimiento, incluida la famosa máxima de que cada acción tiene su propia oposición. También se le ocurrió una explicación de por qué funciona la gravedad.
Video promocional:
Las leyes de Newton son increíblemente efectivas para describir el mundo que nos rodea. Pueden explicar muchos fenómenos, desde por qué las manzanas caen de los árboles hasta por qué la tierra gira alrededor del sol.
Pero tienen una propiedad extraña: funcionan de la misma manera y viceversa. Si un huevo se rompe, las leyes de Newton dicen que puede volver a su estado original. Obviamente, esto es incorrecto, pero prácticamente todas las teorías desarrolladas por científicos desde Newton tienen exactamente el mismo problema.
Las leyes de la física simplemente no tienen en cuenta cómo fluye el tiempo, hacia adelante o hacia atrás. Les importa tanto como la información sobre si escribe con la mano derecha o con la izquierda. ¡Pero definitivamente te importa!
Hasta donde usted sabe, el tiempo tiene una flecha que indica su dirección y siempre está mirando hacia el futuro. Puedes mezclar el este y el oeste, pero nunca mezclarás ayer y mañana. Sin embargo, las leyes fundamentales de la física no distinguen entre pasado y futuro.
La primera persona que se enfrentó seriamente a este problema fue el físico austriaco Ludwig Boltzmann, que vivió en la segunda mitad del siglo XIX. En aquellos días, todas las ideas que ahora se aceptan como axioma eran controvertidas.
En particular, los físicos no estaban tan convencidos como lo están hoy de que todo en el mundo está hecho de partículas llamadas átomos. En opinión de la mayoría de los físicos, la idea de los átomos no se pudo probar, no se pudo verificar con métodos prácticos.
Boltzmann estaba convencido de que los átomos existen realmente, por lo que utilizó esta idea para explicar todas las cosas cotidianas, como la llama del fuego, el trabajo de los pulmones y también por qué el té se enfría cuando se sopla. Pensó que podía entender todas estas cosas usando el concepto que estaba tan cerca de él: la teoría de los átomos.
Algunos físicos quedaron impresionados por el trabajo de Boltzmann, pero la mayoría lo rechazó. Pronto fue condenado al ostracismo por la comunidad científica por sus ideas.
Sin embargo, fue él quien mostró cómo los átomos se relacionan con la naturaleza del tiempo. En aquellos días apareció la teoría de la termodinámica, que describe cómo se comporta el calor. Los oponentes de Boltzmann insistieron en que la naturaleza del calor no se podía describir; dijeron que la calidez es solo calidez.
Boltzmann decidió demostrar que estaban equivocados, y el calor es causado por el movimiento caótico de los átomos. Tenía razón, pero tuvo que pasar el resto de su vida defendiendo su punto de vista.
Boltzmann comenzó tratando de explicar algo extraño: la "entropía". Según las leyes de la termodinámica, todo en el mundo tiene una cierta cantidad de entropía, y cuando algo le sucede a este objeto, la entropía aumenta.
Por ejemplo, si pones cubitos de hielo en un vaso de agua, se derretirán y la entropía del vaso aumentará. Y el crecimiento de la entropía difiere de todo en física: el proceso se mueve en una dirección. Los físicos se han preguntado durante mucho tiempo si la forma en que fluye el tiempo está determinada por un aumento de la entropía.
Como puede suponer, Boltzmann fue el primero en plantear este problema, pero luego muchos otros científicos comenzaron a estudiarlo. Como resultado, quedó claro que el tiempo podría potencialmente fluir en la dirección opuesta, pero solo si la entropía disminuye, lo cual es simplemente imposible.
Sin embargo, si el tiempo puede fluir en la dirección opuesta, es posible construir una máquina del tiempo. En 2009, el físico británico S. Hawking organizó una fiesta para viajeros en el tiempo; el truco fue que envió invitaciones a la fiesta un año después (ninguno de los invitados se presentó).
Así que viajar en el tiempo es probablemente imposible. Incluso si existiera esta posibilidad, Hawking y otros argumentan que nunca se puede llegar a un punto en el tiempo hasta el momento en que se construyó la máquina del tiempo.
¿Pero un viaje hacia el futuro? Esta es una historia diferente. Por supuesto, todos los viajeros en el tiempo corremos en el tiempo desde el pasado al futuro a una velocidad de una hora por hora. Pero como un río, el flujo del tiempo fluye a diferentes velocidades en diferentes lugares. La ciencia moderna ofrece varias formas de acercar el futuro. Aquí hay un resumen de su esencia.
norte
La forma más fácil y práctica de llegar a un futuro lejano es moverse muy rápido. Según la teoría de la relatividad de Einstein, cuando viajas a una velocidad cercana a la velocidad de la luz, el tiempo se ralentiza en relación con el mundo exterior.
No es solo una hipótesis o un experimento mental, es un resultado de medición. Con la ayuda de dos relojes atómicos idénticos (algunos volaron en un avión a reacción, otros permanecieron estacionarios en la Tierra), los físicos demostraron que los relojes voladores marcan más lento debido a la velocidad.
En el caso de una aeronave, el efecto es mínimo. Pero si estuviera a bordo de una nave espacial viajando al 90% de la velocidad de la luz, el tiempo pasaría 2,6 veces más lento para usted que en la Tierra. Y cuanto más se acerca su velocidad a la de la luz, más extremo se vuelve el viaje en el tiempo.
La velocidad más alta lograda gracias a la tecnología humana se puede llamar la velocidad con la que los protones barren alrededor del Gran Colisionador de Hadrones: el 99,9999991% de la velocidad de la luz. Utilizando la teoría de la relatividad, se puede calcular que un segundo para un protón equivale a 27.777.778 segundos o, en la práctica, 11 meses para nosotros.
Sorprendentemente, los físicos de partículas tienen en cuenta la desaceleración cuando se trata de partículas en descomposición. En el laboratorio, las partículas de muones normalmente se desintegran en 2,2 microsegundos. Pero los muones de movimiento rápido, que se producen cuando los rayos cósmicos alcanzan la atmósfera superior, se desintegran 10 veces más.
El siguiente método también está inspirado en el trabajo de Einstein. Según su teoría de la relatividad general, cuanto más se siente la gravedad, más lento se mueve el tiempo. Por ejemplo, a medida que te acercas al centro de la Tierra, la fuerza de gravedad aumenta. El tiempo pasa más lento para tus piernas que para tu cabeza.
Nuevamente, este efecto se ha medido. En 2010, físicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. Colocaron dos relojes atómicos en los estantes, uno 33 cm más alto que el otro, y midieron la diferencia en su velocidad de tictac. El reloj del estante de abajo hizo tictac más lentamente porque estaba un poco más sujeto a la gravedad.
Para estar en un futuro lejano, todo lo que necesitamos es un lugar con una gravedad extremadamente fuerte, como un agujero negro. Cuanto más te acercas a la frontera, más lento pasa el tiempo, pero esto es arriesgado, ya que al cruzar la línea nunca puedes regresar. En cualquier caso, el efecto no es tan fuerte, por lo que probablemente el viaje no valga la pena.
Digamos que tiene la tecnología para viajar largas distancias para llegar a un agujero negro (el más cercano está a unos 3000 años luz de distancia). Durante el viaje en sí, el tiempo se ralentizará mucho más que durante el viaje a través del agujero negro.
(La situación descrita en Interstellar, donde una hora en un planeta cerca de un agujero negro es el equivalente a siete años en la Tierra, es demasiado extrema y completamente imposible para nuestro universo, dice Kip Thorne, asesor científico de la película).
Quizás lo más sorprendente es que los sistemas GPS deben tener en cuenta los efectos de la dilatación del tiempo (tanto por la velocidad de los satélites como por la gravedad que actúa sobre ellos) en su trabajo. Sin estas correcciones, el GPS del teléfono no podrá determinar su posición en la Tierra, incluso dentro de un radio de varios kilómetros.
Otra opción para viajar al futuro es ralentizar la percepción del tiempo al ralentizar o detener los procesos vitales de tu cuerpo y luego reiniciarlos.
Las esporas bacterianas pueden vivir durante millones de años en animación suspendida hasta que la temperatura, la humedad y las condiciones alimentarias adecuadas inicien su metabolismo nuevamente. Algunos mamíferos, como los osos y las ardillas, pueden ralentizar su metabolismo durante la hibernación, lo que reduce en gran medida la necesidad de oxígeno y alimento en sus células. ¿Alguna vez la gente podrá hacer lo mismo?
Aunque la detención completa del metabolismo del cuerpo aún no está sujeta a la ciencia moderna, algunos científicos están trabajando para lograr el efecto de una "hibernación" a corto plazo que dura varias horas. Este puede ser tiempo suficiente para ayudar a la persona, por ejemplo, durante un paro cardíaco, antes de que la puedan llevar al hospital.
Otra técnica que pone al cuerpo en una "hibernación" hipotérmica, reemplazando la sangre con solución salina fría, ha funcionado en cerdos y actualmente se está sometiendo a ensayos clínicos en humanos en Pittsburgh.
La relatividad general también permite la posibilidad de viajar rápidamente a través de túneles espacio-temporales, lo que podría ayudar a cubrir distancias de miles de millones de años luz o simplemente tiempos diferentes.
Muchos físicos, incluido S. Hawking, creen que los túneles del espacio-tiempo, que aparecen constantemente en diferentes lugares de la capa cuántica, son mucho más pequeños que los átomos.
El truco consiste en tomar uno y escalarlo a proporciones humanas, una hazaña que requerirá una enorme cantidad de energía, pero que solo puede ser posible en teoría.
Los intentos de probar tal método han fallado, en última instancia debido a la incompatibilidad entre la relatividad general y la mecánica cuántica.
Basado en materiales de la revista "Desconocido"
