La idea de que pudiéramos retroceder en el tiempo para cambiar el pasado se ha convertido en una de las técnicas favoritas en el cine, la literatura y las series de televisión. Harry Potter, Regreso al futuro, El día de la marmota y muchas otras películas nos prometieron la oportunidad de volver a seleccionar en nuestro pasado. Para la mayoría de la gente, esta oportunidad seguirá siendo fantástica, porque todas las leyes de la física indican que avanzar en el tiempo es inevitable y necesario. Incluso ha habido una paradoja en la filosofía que destaca lo absurdo de esta posibilidad: si el viaje en el tiempo fuera posible, podrías retroceder en el tiempo y matar a tu abuelo antes de que tus padres se conocieran, eliminando así la posibilidad de tu propia existencia. Durante mucho tiempo se creyó que no había vuelta atrás. Pero gracias a las intrigantes propiedades del espacio y el tiempo en la teoría de la relatividad general de Einstein, viajar en el tiempo puede ser posible, dice el físico Ethan Siegel.
Una ilustración del universo temprano de la espuma cuántica, en el que las fluctuaciones cuánticas se manifiestan en las escalas más pequeñas. Las fluctuaciones de energía positivas y negativas pueden crear pequeños agujeros de gusano cuánticos.
Comencemos con la idea física de un agujero de gusano. En el universo conocido en las escalas más pequeñas, aparecen diminutas fluctuaciones cuánticas en la estructura del espacio-tiempo. Esto incluye fluctuaciones de energía en direcciones positivas y negativas, que a menudo ocurren muy cerca unas de otras. Una fluctuación de energía positiva, densa y fuerte puede crear un espacio curvo de cierta manera, y una fluctuación de energía negativa, densa y fuerte doblará el espacio de manera opuesta. Si conecta estas dos regiones de curvatura, obtiene, brevemente, un agujero de gusano cuántico. Si el agujero de gusano sobrevive el tiempo suficiente, puede intentar pasar una partícula a través de él, de modo que desaparezca instantáneamente en un lugar en el espacio-tiempo y aparezca en otro.
Gráfica matemática precisa del agujero de gusano de Lorentz. Si un extremo de un agujero de gusano se construye a partir de masa / energía positiva y el otro a partir de masa / energía negativa, el agujero de gusano se podrá atravesar.
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Para escalar todo esto, por ejemplo, y permitir que un humano atraviese un agujero de gusano, requiere algo de trabajo. Aunque todas las partículas conocidas en nuestro Universo tienen energía positiva y masa positiva o cero, es posible que existan partículas con masa y energía negativas dentro del marco de la relatividad general. Por supuesto, todavía no los hemos encontrado, pero si les cree a los físicos teóricos, no hay nada que excluya la posibilidad de su existencia.
Si existe una sustancia con masa y energía negativas, creando un agujero negro supermasivo y su contraparte con masa y energía negativas, y luego combinándolos, se creará un agujero de gusano atravesable. No importa qué tan lejos separe los dos de estos objetos superpuestos, si tienen suficiente masa y energía, tanto positiva como negativa, la conexión instantánea permanecerá. Todo esto es ideal para viajes instantáneos por el espacio. Pero ¿qué pasa con el momento? Y aquí es donde entran en juego las leyes de la relatividad especial.
Según la ley de la relatividad especial, las partes móviles y estacionarias envejecen a ritmos diferentes.
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Si viaja cerca de la velocidad de la luz, experimentará un fenómeno conocido como dilatación del tiempo. Tu movimiento en el espacio y el movimiento en el tiempo están vinculados por la velocidad de la luz: cuanto más rápido te mueves por el espacio, más lento a través del tiempo. Imagina que tienes un destino a 40 años luz de distancia y puedes viajar a una velocidad increíble: más del 99,9% de la velocidad de la luz. Si aborda un barco, viaja a una estrella casi a la velocidad de la luz, luego se detiene, da la vuelta y regresa a la Tierra, se encontrará algo extraño.
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Debido a la desaceleración del tiempo y la reducción de la duración, puede llegar a su destino en tan solo un año y luego regresar en otro año. Pero pasarán 82 años en la Tierra. Todos los que conoces envejecerán mucho. Así es como el viaje en el tiempo es físicamente posible: viajas al futuro, y el viaje en el tiempo solo dependerá de tu movimiento en el espacio.
¿Es posible viajar en el tiempo? Con un agujero de gusano lo suficientemente grande, por ejemplo creado por dos agujeros negros supermasivos (masas y energías positivas y negativas), podríamos intentarlo.
Si construyes un agujero de gusano como el que describimos anteriormente, la historia cambiará. Imagina que un extremo de un agujero de gusano estará inmóvil, por ejemplo, en algún lugar cerca de la Tierra, mientras que el otro viajará a una velocidad cercana a la de la luz. Después de un año de movimiento rápido de uno de los extremos del agujero de gusano, lo atraviesas. ¿Qué pasa después?
Bueno, el año será diferente para todos, especialmente si todos se mueven de manera diferente en el tiempo y el espacio. Si hablamos de las mismas velocidades que antes, el extremo "en movimiento" del agujero de gusano envejecerá 40 años, pero el final "tranquilo", solo 1 año. Entra en el extremo relativista del agujero de gusano y llega a la Tierra solo un año después de la creación del agujero de gusano, y tú mismo envejecerás 40 años.
Si hace 40 años alguien creó un par de agujeros de gusano enredados y los envió en un viaje similar, podrían entrar en uno de estos hoy, en 2017, y viajar a 1978. El único problema es que usted mismo no pudo haber estado en este lugar en 1978; tenías que estar en un extremo del agujero de gusano o viajar por el espacio para alcanzarlo.
Viaje warp visto por la NASA. Si crea un agujero de gusano entre dos puntos en el espacio, de modo que un agujero se mueva relativistamente en relación con el otro, los observadores que lo atraviesen envejecerían de manera diferente.
Y, por cierto, ¡esta forma de viaje en el tiempo también prohíbe la paradoja del abuelo! Incluso si el agujero de gusano se hubiera creado antes de que tus padres fueran concebidos, no había forma de que pudieras haber aparecido en el otro extremo del agujero de gusano lo suficientemente temprano para viajar en el tiempo y encontrar a tu abuelo antes de ese momento crucial. En el mejor de los casos, podrías llevar a tu padre y a tu madre recién nacidos a bordo de un barco, alcanzar el otro extremo del agujero de gusano, dejarlos madurar, envejecer, concebirte y luego viajar de regreso por el agujero de gusano por su cuenta. Entonces conocerás a tu abuelo en su mejor momento, pero técnicamente será en la época en que nacieron tus padres.
El universo da rienda suelta a las cosas más inusuales. Especialmente si la masa y la energía negativas realmente existen en el Universo y pueden controlarse. Pero viajar en el tiempo es algo completamente fuera de lo común. Debido a las rarezas de la relatividad general y especial, el viaje en el tiempo al pasado no solo puede ser posible en la ficción.
