viernes, 18 de noviembre de 2011

El Universo de Gödel.-



¿Quién era esta persona a la que Einstein tenía en tanta estima? Pues únicamente el lógico más brillante desde Aristóteles, muy posiblemente la mente más preclara del siglo XX, y sin ningún género de dudas una de las personas que cambió nuestra concepción de la realidad. Mucho más joven que Einstein, Kurt Gödel era de los pocos a los que el gran maestro de Ulm consideraba entre sus iguales, y ciertamente se encontraba entre los muy pocos con el empaque intelectual para permitirse darle la réplica en sus legendarias conversaciones sobre física y matemáticas. Gödel compartía con Einstein su genialidad y su oposición a las líneas de pensamiento dominantes en la época. Al igual que la Teoría de la Relatividad demolió la idea de un espacio y un tiempo independientes, absolutos, e inmutables, sus Teoremas de Incompletitud cambiaron el rumbo de la filosofía y las matemáticas, demostrando la inherente inaprehensibilidad del concepto de verdad matemática absoluta y completa. Y al igual que Einstein se alejó de la mayoría de comunidad física al oponerse a la teoría cuántica como modelo final del Cosmos, Gödel hizo lo propio al aferrarse a sus ideas platónicas sobre las matemáticas.

La vida de Gödel nunca fue simple, empezando por la relación afectiva con la que se convertiría en su mujer (que contó con la oposición de la familia de Gödel), continuando por la anexión de Austria por la Alemania Nazi (que motivaría finalmente su huida cuando estallo la Segunda Guerra Mundial), y terminando con el deterioro de su salud mental en sus últimos años en los EE.UU. De esta última época se cuentan historias acerca de sus temores paranoicos (que finalmente acabarían por causarle la muerte por inanición), pero prefiero quedarme con la genial anécdota de su nacionalización estadounidense.

Siendo alguien que se tomaba las cosas realmente en serio, aunque se pudiera tratar de meras formalidades, decidió estudiar en detalle la Constitución de los EE.UU. para su examen de nacionalización. El día antes del mismo llamó a Oskar Morgenstern -brillante matemático de origen alemán, padre de la Teoría de Juegos- muy nervioso; había descubierto una inconsistencia lógica en la Constitución por la que se podía instaurar una dictadura en los EE.UU. Morgenstern intentó calmarle, temeroso de las consecuencias que un comentario sobre eso podría tener sobre sus posibilidades de nacionalizarse. Al día siguiente el propio Morgenstern y Einstein acompañaron a Gödel, intentando distraerle para que olvidara el asunto. El juez Philip Forman, impresionado por el dúo de genios que hacían de padrinos les permitió quedarse durante el examen. En el desarrollo del mismo le pregunto a Gödel “Vd. tenía la nacionalidad alemana hasta ahora, ¿no?” -”Austriaca” le corrigió Gödel; “Es igual” -prosiguió el juez- “aquello fue durante una horrible dictadura, pero afortunadamente eso no puede pasar aquí“; “¡De ninguna manera, yo puedo demostrarle que sí!” afirmó Gödel, que comenzó a explicarle el mecanismo que había descubierto. Afortunadamente, el juez Forman le interrumpió y entre Einstein y Morgenstern consiguieron calmar a Gödel, que poco más tarde juraría su nueva nacionalidad. Es aún un misterio qué fue lo que Gödel había descubierto. Algunos expertos apuntan que podría tratarse del Artículo V que describe cómo se cambia la Constitución, pero no pone límites en dichos cambios, aunque es difícil creer que fuera algo tan relativamente simple lo que hubiera llamado la atención de Gödel.

La fascinación de Gödel por el pensamiento puro le llevó a analizar lo que el consideraba la cuestión filosófica por excelencia: el tiempo. Su conclusión fue, como casi todo en él, extrema pero sólida en sus términos. Para Gödel el tiempo -tal como intuitivamente se entendía, con su noción de pasado y futuro- no existía. Esta idea general la plasmó en una solución a las ecuaciones de campo de Einstein que no daba lugar a un universo estático (como Einstein erróneamente postulaba inicialmente), ni a un universo en expansión (como Lemaître descubrió, de manera consistente con la observación), sino a un universo en rotación en el que era posible viajar al pasado, lo que elimina la propia noción de pasado y futuro. Y si había un universo en el que esto era así (aunque no fuera el nuestro), el papel del tiempo se derruía, ya que dejaba de ser necesario en términos absolutos, y para Gödel lo que no era necesario, no era.



Uno de sus trabajos más reconocidos es el de los teoremas de la incompletud, en los que explica que las matemáticas en sí mismas son incompletas. Afirma que los sistemas de un sistema lógico no son completos para decidir si se pueden usar como verdad o falsedad para la demostración de un suceso.

Por ejemplo, si se formula la frase ‘todos los cretenses son mentirosos’, esbozada por un cretense, esta proposición lógica será falsa porque el cretense que lo dice es un mentiroso y en ese caso la enunciación no es cierta y por lo tanto los cretenses no son mentirosos. Un verdadero lío.

Gödel introdujo en 1949 lo que denominó ‘Curva cerrada de tipo tiempo’ que alude a la línea de universo de una partícula material que está cerrada en el espacio-tiempo, es decir, que es susceptible de regresar al mismo estado del que partió en el tiempo.

Esta posibilidad se ve refrendada por la teoría de la relatividad, en la que se afirma que las posibles localizaciones del objeto en el futuro se hallan limitadas por la velocidad a que dicho objeto es capaz de moverse, y que, nunca puede superar la velocidad de la luz.

Después de esta verborrea más o menos comprensible, podemos concluir que sería posible viajar en el tiempo e incluso viajar al futuro y acabar en el pasado (si finalmente la teoría de Gödel es demostrable), pero esto nos introduce en una gran paradoja que se supone una constante en la física: ‘un efecto nunca puede predecir a la causa que lo originó’.

Esta paradoja del viaje en el tiempo, o paradoja del abuelo, fue expresada por primera vez por el escritor francés René Barjavel y enuncia:

Kurt Gödel murió en 1978. Fue uno de esos genios irrepetibles cuya inteligencia desbordante alumbra el Universo, y que no aparecen todos los siglos. Gödel dejó de estar entre nosotros, pero como Palle Yourgrau sentenció, “en un sentido profundo, todos vivimos en el Universo de Gödel”

lunes, 14 de noviembre de 2011

Hubble observa directamente el disco alrededor de un agujero negro



Un equipo de científicos ha usado el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA para observar el disco de acreción de un quásar – un disco brillante de materia que está siendo lentamente absorbido por el agujero negro central de su galaxia. Su estudio hace uso de una novedosa técnica que utiliza lentes gravitatorias para dar un inmenso impulso a la potencia del telescopio. La increíble precisión del método ha permitido a los astrónomos medir directamente el tamaño del disco y hacer gráficos de temperatura de distintas partes del mismo.

Un equipo internacional de astrónomos ha usado una nueva técnica para estudiar el brillante disco de materia alrededor de un alejado agujero negro. Usando el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, junto con el efecto de lente gravitatoria de estrellas en una galaxia lejana, el equipo midió el tamaño del disco y estudió los colores (y por tanto las temperaturas) de distintas partes del mismo. Estas observaciones muestran un nivel de precisión equivalente a observar granos de arena en la superficie de la Luna.

Aunque los agujeros negros son invisibles, las fuerzas que liberan provocan algunos de los fenómenos más brillantes del universo. Los quásares – abreviatura de objetos cuasi-estelares – son brillantes discos de materia que orbitan agujeros negros supermasivos, que se calientan y emiten radiación extremadamente brillante al hacerlo.

“El disco de acreción de un quásar tiene un tamaño típico de unos pocos días luz, o alrededor de 100 mil millones de kilómetros de diámetro, pero se encuentran a miles de millones de años luz de distancia. Esto significa que su tamaño aparente cuando se observa desde la Tierra es tan pequeño que, probablemente, nunca tendremos un telescopio lo bastante potente para ver su estructura directamente”, explica José Muñoz, científico jefe del estudio.

Hasta ahora, el minúsculo tamaño aparente de los quásares ha significado que la mayor parte de nuestro conocimiento de la estructura interna se ha basado en extrapolaciones teóricas, en lugar de en observaciones directas.

El equipo, por tanto, usó un innovador método para estudiar el quásar: usar las estrellas que hay en la línea de visión de la galaxia como un microscopio de barrido para estudiar las características del disco del quásar que, de otro modo, serían demasiado pequeñas para verlas. Cuando estas estrellas se mueven a través de la luz del quásar, los efectos gravitatorios amplifican la luz de distintas partes del quásar, dando una detallada información del color para una línea que cruza el disco de acreción.

El equipo observó un grupo de quásares lejanos que reciben el efecto de lente gravitatoria por la casual alineación de otras galaxias frente a ellos, produciendo varias imágenes del quásar.

Observaron sutiles diferencias de color entre las imágenes, y cambios de color a lo largo del tiempo en que se realizaron las observaciones. Parte de estas diferencias de color están provocadas por las propiedades del polvo de las galaxias intermedias: la luz procedente de cada una de las imágenes de las lentes gravitatorias ha seguido un camino diferente a través de la galaxia, por lo que los distintos colores encapsulan la información sobre el material dentro de la galaxia. Medir la forma y extensión hasta la cual el polvo de las galaxias bloquea la luz (conocida por los astrónomos como ley de extinción) a tales distancias, es por sí mismo un importante resultado del estudio.

Uno de los quásares estudiados, sin embargo, tenía claros signos de que las estrellas de las galaxias intermedias estaban pasando por el camino de la luz procedente del quásar. Así como el efecto gravitatorio debido a la galaxia intermedia puede curvar y amplificar la luz del quásar, también las estrellas de la galaxia intermedia pueden curvar y amplificar sutilmente la luz procedente de distintas partes del disco de acreción cuando pasa a través del camino de la luz del quásar.

Registrando la variación de color, el equipo logró reconstruir el perfil de color del disco de acreción. Esto es importante debido a que la temperatura del disco de acreción aumenta cuando se acerca al agujero negro, y los colores emitidos por la materia caliente se hacen más azules cuanto más calientes están. Esto permitió al equipo medir el diámetro del disco de materia caliente, y hacer un gráfico con su temperatura respecto a distintas distancias al centro.

Encontraron que el disco tiene entre 4 y 11 días luz de diámetro (aproximadamente de 100 mil a 300 mil millones de kilómetros). Aunque estas medidas muestran grandes incertidumbres, aun así es una medida notablemente precisa para un objeto tan pequeño a una distancia tan grande, y el método tiene un gran potencial para mejorar en el futuro su precisión.

Este resultado es muy relevante, debido a que implica que ahora somos capaces de obtener datos observacionales de la estructura de estos sistemas, en lugar de depender sólo de la teoría”, dice Muñoz. “Las propiedades físicas de los quásares aún no se comprenden por completo. Esta nueva capacidad de obtener medidas observacionales abre, por tanto, una nueva ventana a la ayuda en la comprensión de la naturaleza de estos objetos”.

Materiales orgánicos complejos surgen de forma natural como subproducto de las estrellas



Podríamos pensar que la mayor parte del universo es un vasto, frío e indiferente lugar, donde mandan los elementos… Pero estaríamos equivocados. Los astrónomos informan ahora que hay compuestos orgánicos de gran diversidad por todo el cosmos, y no son propiedad fundamental de la vida. ¿Somos simplemente “polvo de estrellas”? Puedes apostar que sí. ¡Los materiales orgánicos complejos pueden producirse en las estrellas!

Aunque estos compuestos orgánicos complejos guardan cierto parecido con el carbón y petróleo de la Tierra, están ahí fuera. El Profesor Sun Kwok y el Dr. Yong Zhang de la Universidad de Hong Kong han encontrado que hay compuestos orgánicos por todo el universo. Estos subproductos estelares son una mezcla de componentes aromáticos (en anillo) y alifáticos (en cadena) que recuerdan mucho a los combustibles fósiles – un remanente de la vida. ¿Esto te hace enarcar las cejas? Ya lo creo que lo hace. Significa que los “compuestos orgánicos complejos pueden sintetizarse en el espacio incluso si no hay formas de vida presentes”.

¿Cómo descubrió el equipo estos compuestos orgánicos? Durante la investigación, encontraron un pequeño misterio – un conjunto de emisiones infrarrojas no identificadas en estrellas, galaxias e incluso el espacio interestelar. Durante los últimos veinte años, esta firma espectral ha sido comúnmente aceptada como PAHs – moléculas de hidrocarburos aromáticos policíclicos. Utilizando el Observatorio Espacial de Infrarrojo y el Telescopio Espacial Spitzer, Kwok y Zhang han demostrado que hay más cosas ahí que simplemente un PAH… es mucho más complejo. A través de emisiones infrarrojas y estudios espectrales, el equipo ha demostrado que un evento de nova puede producir estos compuestos en un periodo de tiempo muy breve. Puede suceder en apenas semanas.

No sólo las estrellas producen materiales orgánicos complejos, sino que también los bombean al espacio interestelar. Y la idea no es nueva. Kwok había propuesto que las estrellas podrían ser fábricas de compuestos, y esta investigación apoya dicha visión. “Nuestro trabajo ha demostrado que las estrellas no tienen problemas para crear compuestos orgánicos complejos en las condiciones cercanas al vacío”, dice Kwok. “Teóricamente, es imposible, pero observacionalmente podemos ver que sucede”.

Pero eso no es todo. Estos tipos de materiales complejos se hallan también en meteoritos. Esto abre la prueba a la teoría de que la nebulosa solar primigenia puede también haber sido hogar de materiales orgánicos. ¿Podría ser ésta la “semilla espacial” que inició la vida en la Tierra? Sólo pregunto…

domingo, 13 de noviembre de 2011

Stephen Hawking: El tiempo y la velocidad.



Para viajar al futuro, sólo tienes que viajar muy, pero muy rápido. Mucho más rápido incluso que la velocidad necesaria para evitar ser arrastrado hacia un agujero negro cuando es orbitado, como lo vimos antes. Esto se debe a otro hecho extraño en el universo. Hay un límite de velocidad cósmica, 186.000 millas por segundo, también conocida como la velocidad de la luz. Nada puede superar esa velocidad. Es uno de los mejores principios establecidos en la ciencia. Lo creas o no, viajando a casi la velocidad de la luz te transportas al futuro.

Para explicar por qué, vamos a soñar con un sistema de transporte de ciencia ficción. Imagine una pista que va derecho alrededor de la Tierra, una pista para un tren ultrarrápido.Vamos a usar este tren imaginario para acercarse lo más posible a la velocidad de la luz y ver cómo se convierte en una máquina del tiempo. A bordo hay pasajeros con un billete de ida hacia el futuro. El tren comienza a acelerar, más rápido y más rápido. Pronto circunda la Tierra una y otra vez.

Acercarse a la velocidad de la luz rodeando la Tierra significa dar vueltas muy rápido, siete veces por segundo. Pero no importa cuánto poder tenga el tren, nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz, ya que las leyes de la física lo prohíben. En su lugar, podemos decir que se acerca, apenas por debajo de esa velocidad máxima. Ahora sucede algo extraordinario, el tiempo empieza a fluir lentamente a bordo en relación con el resto del mundo, al igual que cerca del agujero negro, pero más todavía. Que todo en el tren se mueva lentamente, explica el sueño de un sistema de transporte de ciencia ficción.

Esto ocurre para proteger el límite de velocidad y no es difícil ver por qué. Imagínese una niña corriendo delante el tren. Su velocidad de avance se suma a la velocidad del tren, así que ¿no podía romper el límite de velocidad, simplemente, por accidente?. La respuesta es no. Las leyes de la naturaleza evitan la posibilidad, relentizando el tiempo a bordo. Por lo tanto, no puede correr lo suficientemente rápido para romper el límite. El tiempo siempre se desacelerará sólo lo suficiente para proteger el límite de velocidad. Y a partir de ese hecho viene la posibilidad de viajar durante muchos años en el futuro.

El vehículo tripulado más rápido de la historia fue el Apolo 10. Este llegó a alcanzar 25.000 kilómetros por hora. Sin embargo, para viajar en el tiempo vamos a tener que ir más de 2.000 veces más rápido

Imaginemos que el tren dejó la estación de 1 de enero de 2050.Este circula la Tierra una y otra vez, durante 100 años hasta que finalmente se detiene el Día de Año Nuevo, 2150. Los pasajeros sólo habrán vivido una semana porque el tiempo se ralentizo mucho al interior del tren. Cuando salen se van a encontrar con un mundo muy distinto del que habían dejado. En una semana han viajado a 100 años en el futuro. Por supuesto, la construcción de un tren que podía llegar a esa velocidad es casi imposible. Sin embargo, hemos construido algo muy parecido al tren en el acelerador de partículas más grande del mundo en el CERN en Ginebra, Suiza.

Profundo, en un túnel circular de 16 millas de largo, hay un flujo de miles de millones de pequeñas partículas. Cuando la máquina está encendida, se aceleran partículas de cero a 60.000 kilómetros por hora en una fracción de segundo. Al aumentar la potencia, las partículas van cada vez más rápido, hasta que estén zumbando alrededor del túnel 11.000 veces por segundo, que es casi la velocidad de la luz. Pero al igual que el tren, no podrán llegar a esa velocidad máxima. Sólo pueden llegar al 99,99 por ciento del límite. Cuando esto suceda, ellas también comenzarán a viajar en el tiempo. Sabemos esto porque de algunas partículas de muy corta duración, llamadas mesones pi, por lo general, se desintegran después de sólo 25 mil millonésimas de segundo, pero cuando son acelerados a velocidades cercanas a la luz, duran 30 veces más.

Es así de simple. Si queremos viajar hacia el futuro, sólo tenemos que ir rápido. Realmente rápido. Y creo que de la única manera que podriamos hacerlo es en el espacio. El más rápido del vehículo tripulado de la historia fue Apolo 10. Se llegó a una velocidad de 25.000 kilómetros por hora. Sin embargo, para viajar en el tiempo vamos a tener que ir más de 2.000 veces más rápido. Y para hacer eso vamos a necesitar una nave muy grande, una máquina realmente enorme. La nave tendría que ser lo suficientemente grande como para llevar una gran cantidad de combustible, lo suficiente como para acelerar hasta casi la velocidad de la luz. Para llegar justo por debajo del límite de la velocidad cósmica se necesitarían seis años completos a plena potencia.



La aceleración inicial sería suave porque la nave sería muy grande y pesada. Pero poco a poco tomaría velocidad y pronto estaríamos cubriendo distancias enormes. En una semana, habría llegado a los planetas exteriores. Después de dos años alcanzará la mitad de la velocidad de la luz y estara fuera de nuestro sistema solar. Dos años más tarde estaría viajando al 90 por ciento de la velocidad de la luz. Alrededor de 30 billones de kilómetros de la Tierra y cuatro años después de su lanzamiento, la nave comenzará a viajar en el tiempo. Por cada hora de tiempo en la nave, dos pasarían en la Tierra. Una situación similar a la nave espacial que órbita alrededor del agujero negro masivo.

Después de dos años de empuje completo de la nave llegaría a su velocidad máxima, el 99 por ciento de la velocidad de la luz. A esta velocidad, un solo día a bordo sería un año de tiempo de la Tierra. Nuestra nave estaría realmente volando hacia el futuro.

La disminución del tiempo tiene otros beneficios. Esto significaría que podríamos, en teoría, recorrer distancias extraordinarias dentro de una sola vida, un viaje al borde de la galaxia tardaría sólo 80 años. Pero la verdadera maravilla de nuestro viaje es que revelaría cuán extraño es el universo. Es un universo donde el tiempo corre a velocidades diferentes en diferentes lugares. Donde agujeros de gusano diminutos existen a nuestro alrededor. Y donde, en última instancia, podemos utilizar nuestra comprensión de la física para convertirnos en verdaderos viajeros a través de la cuarta dimensión.

Stephen Hawking: Los agujeros negros son máquinas del tiempo



Viajes en el tiempo hacia el futuro. Esta idea fue propuesta por primera vez por Albert Einstein hace 100 años. Se dio cuenta de que debe haber lugares donde el tiempo se ralentiza, y otros donde el tiempo se acelera. Tenía toda la razón y la prueba está justo encima de nuestras cabezas, en el espacio.

Este es el Sistema de Posicionamiento Global, o GPS. Una red de satélites en órbita alrededor de la Tierra. Los satélites hacen que la navegación por satélite sea posible. Pero también revelan que el tiempo corre más rápido en el espacio de lo que se establece en la Tierra. Dentro de cada nave hay un reloj muy preciso. Pero a pesar de ser tan exacto, ellos ganan en torno a un tercio de una billonésima parte de un segundo todos los días. El sistema tiene que corregir la deriva, de lo contrario la pequeña diferencia podría alterar todo el sistema, haciendo que todos los dispositivos GPS de la Tierra se corrienran unos seis kilómetros al día. Usted puede imaginar el caos que ello causaría.

El problema no radica en los relojes. El tiempo corre más rápido en el espacio que lo que lo hace en la tierra. Y la razón de este extraordinaria efecto es la masa de la Tierra. Einstein se dio cuenta que la materia prolonga el tiempo y que se hace más lento hacia abajo, como la parte lenta de un río. Cuanto más pesado sea el objeto, más se prolongará el tiempo. Y esta realidad sorprendente es lo que abre la puerta a la posibilidad de viajar en el tiempo

Justo en el centro de la Vía Láctea, 26.000 años luz de nosotros, se encuentra el objeto más pesado en la galaxia. Es un agujero negro supermasivo que contiene la masa de cuatro millones de soles aplastado en un solo punto por su propia gravedad. Cuanto más uno se acerque al agujero negro, más fuerte será la gravedad.Muy cerca y ni siquiera la luz puede escapar. Un agujero negro como éste tiene un dramático efecto en el tiempo, disminuyendo mucho más que en cualquier otro lugan en la galaxia. Eso hace que sea una máquina del tiempo natural.

Me gusta imaginar cómo una nave espacial podría tomar ventaja de este fenómeno, orbitándolo. Si una agencia espacial estubiera controlando la misión desde la Tierra, observaría que cada órbita completa duraría 16 minutos. Pero para la gente valiente de a bordo, cerca de este objeto masivo, el tiempo sería más lento. Y ahí el efecto sería mucho más extremo que con la atracción gravitacional de la Tierra. El tiempo de la tripulación se desaceleraría a la mitad. Por cada órbita de 16 minutos de la Tierra, ellos sólo experimentarían ocho minutos de tiempo.

Dando vueltas y vueltas en ese lugar, experimentando sólo la mitad del tiempo de las personas lejos del agujero negro, la nave y su tripulación estaría viajando a través del tiempo. Imagínese que dan vueltas al agujero por cinco de sus años. Diez años pasarían en la Tierra. Al llegar a casa, todos en la Tierra habría envejecido cinco años más de lo que ellos lo harían hecho.

Así que un agujero negro supermasivo es una máquina del tiempo. Pero, por supuesto, esto no exacto en la práctica. Tiene ventajas sobre los agujeros de gusano, ya que no provoca paradojas. Además de que no se destruirá a sí mismo en un destello de retroalimentación.Pero es muy peligroso. Es muy lejos y no nos lleva muy lejos en el futuro.

Afortunadamente hay otra forma de viajar en el tiempo. Y esto representa nuestra última y mejor esperanza de construir una máquina del tiempo real.

Stephen Hawking: Viajando al pasado en el tiempo.




Ahora, me doy cuenta de que pensar en cuatro dimensiones no es fácil, y que los agujeros de gusano son un truculento concepto que da vueltas en tu cabeza, pero detengámonos aquí. He pensado en un sencillo experimento que podría revelar si el viaje de un humano en el tiempo a través de un agujero de gusano es posible ahora, o incluso en el futuro. Me gustan los experimentos sencillos, y el champán.
Así que he combinado dos de mis cosas favoritas para ver si el viaje en el tiempo desde el futuro hacia el pasado es posible.

Imaginemos que estoy organizando una fiesta, una recepción de bienvenida para viajeros de tiempos futuros. Pero hay una peculiaridad. No estoy dejando que nadie se entere hasta que la fiesta haya pasado. He elaborado una invitación para dar las coordenadas exactas en tiempo y espacio. Estoy esperando copias de estas, de una forma u otra, estarán por ahí por muchos miles de años. Tal vez, alguna persona en el futuro encuentre la información en la invitación y use una máquina del tiempo tipo agujero de gusano para venir a mi fiesta, probando de esta manera que algún día los viajes serán posibles.

Mientras tanto, mis invitados viajero del tiempo debería llegar en cualquier momento. Cinco, cuatro, tres, dos, uno. Pero que estoy diciendo, nadie ha llegado. Que vergüenza. Tenía la esperanza que por lo menos una futura Miss Universo iba a pasar a través de mi puerta. Así que ¿por qué el experimento no funciona? Una de las razones podría ser debido a un problema bien conocido con los viajes al pasado en el tiempo, el problema de lo que llamamos paradojas.

Las paradojas son divertidas de pensar en ellas. La más famosa es generalmente denominada la paradoja del abuelo. Tengo una nueva versión, más sencilla, que yo llamo la paradoja de científico loco.

No me gusta la manera como a los científicos en las películas se les suele describir como locos, pero en este caso, es cierto. Este capítulo está dedicado a crear una paradoja, aunque le cueste la vida. Imagine de alguna manera, que el científico ha construido un agujero de gusano, un túnel del tiempo que te lleva a un minuto en el pasado.

A través del agujero de gusano, el científico puede verse a sí mismo como era hace un minuto. Pero ¿y si nuestro científico utiliza el agujero de gusano de matar a su anterior? ahora estaría muerto. Entonces, ¿quién hizo el disparo? Es una paradoja. Simplemente no tiene sentido. Es el tipo de situación que le da pesadillas a los cosmólogos.

Este tipo de máquina del tiempo violaría una norma fundamental que rige el universo entero - La causa ocurre antes del efecto y no después.Yo creo que las cosan no pueden hacerse imposibles a si misma. Si ellas pudieran, no habría nada en el universo que pudiera detener el caos que se produciría. así que pienso que siempre está ocurriendo algo que previene las paradoja. De alguna manera, tiene que haber una razón por la cual nuestro científico nunca se encontrará en una situación en la que podía pegarse un tiro. Y en este caso, siento decirlo, el propio agujero de gusano es el problema.

Al final, creo que un agujero de gusano como este no puede existir . Y la razón de esto es la retroalimentación. Si alguna vez has ido a un concierto de rock, es probable que reconocen ruido ruido chirriante. Eso es retroalimentación de sonido, cuya causa es simple; El sonido entra en los micrófonos, este es transmitido por los cables, aumentado por el amplificador y sale por los parlantes, pero si esto se repite y nadie lo detiene terminará por destruir el sistema de sonido.

Lo mismo ocurrirá con un agujero de gusano, sólo que con radiación en vez del sonido. Tan pronto como el agujero de gusano se expande, la radiación natural entrará en él, y terminan en un bucle. La respuesta llegará a ser tan fuerte que destruirá el agujero de gusano. Así que, aunque existen los pequeños agujeros de gusano y puedan ser posible de inflar algún día, no van a durar lo suficiente como para ser usado como máquina del tiempo. Esa es la verdadera razón por la que nadie podía volver en el tiempo a mi fiesta.

Cualquier tipo de viaje en el tiempo al pasado, a través de un agujeros de gusano o cualquier otro método es probablemente imposible, de lo contrario se producirían paradojas. Así que por desgracia, parece que viajar en el tiempo al pasado nunca va a suceder. Una decepción para los cazadores de dinosaurios y un alivio para los historiadores.

“Pero la historia no ha terminado todavía. Viajar en el tiempo no tiene nada imposible. Yo sí creo en viajes en el tiempo” dice Hawking.

Stephen Hawking, ¿Viajar a través del tiempo?, los agujeros de gusano.



Vamos a disfrutar de un poco de ciencia ficción por un momento. Las películas sobre viaje en el tiempo muestran a menudo una gran máquina ávida de energía. La máquina crea un camino a través de la cuarta dimensión, un túnel a través del tiempo. Un viajero en el tiempo, un valiente, quizá un individuo temerario, preparado para quién sabe qué, entra en el túnel del tiempo y emerge quién sabe cuándo. El concepto puede ser exagerado, y la realidad puede ser muy diferente de esto, pero la idea en sí no es tan loca.

Los físicos han estado pensando acerca de los túneles en el tiempo también, pero nos enfrentamos con él desde un ángulo diferente. Nos preguntamos si los portales al pasado o al futuro podrían ser siempre posibles dentro de las leyes de la naturaleza. Como resultado, creemos que lo son. Es más, incluso les hemos dado un nombre: agujeros de gusano. La verdad es que los agujeros de gusano están a nuestro alrededor, sólo que son demasiado pequeños para verlos. Los agujeros de gusano son muy pequeños. Se encuentran en rincones y grietas en el espacio y el tiempo. Usted puede encontrar esto un concepto difícil, pero analicemos.

Un agujero de gusano es un “túnel” teórico o un acceso directo, predicha en la teoría de la relatividad de Einstein, que une dos lugares en el espacio-tiempo – visto arriba como el contorno de un mapa en 3-D, donde la energía negativa atrae espacio y el tiempo en la boca de un túnel, que emerge en otro universo. Ello es sólo hipotético, ya que obviamente nadie ha visto uno, pero se han utilizado en películas como conductos para viajar en el tiempo – en la serie Stargate (1994), por ejemplo, involucrando túneles cerrada entre los universos, y en Time Bandits (1981), donde sus emplazamientos se muestran en un mapa celeste.
Nada es liso o sólido.

Si se mira algo lo suficientemente cerca, encontrarás agujeros y las arrugas en él. Es un principio físico básico que, incluso, se aplica a tiempo. Incluso algo tan suave como una bola de billar tiene diminutas grietas, arrugas y huecos. Ahora, es fácil demostrar que esto es cierto en las primeros tres dimensiones. Pero confía en mí, también es cierto de la cuarta dimensión (el tiempo). Hay grietas diminutas, las arrugas y los huecos en el tiempo. Abajo, en las escalas más pequeñas, incluso menores que las moléculas y más pequeñas que los átomos, se llega a un lugar llamado la espuma cuántica. Aquí es donde existen los agujeros de gusano. Pequeños túneles o accesos directos a través del espacio y el tiempo, que constantemente se forman, desaparecen, y reforman dentro de este mundo cuántico. Y ellos realmente unen dos lugares separados y dos diferentes tiempos.

Desafortunadamente, estos túneles del tiempo de la vida real son sólo un mil millones de billones de una billonésima de centímetro de diámetro. Demasiado pequeña para que un ser humano pueda pasar a través de él , pero aquí es donde el concepto de máquinas del tiempo agujero de gusano es líder. Algunos científicos piensan que podría ser posible la captura de un agujero de gusano y agrandarlo trillones de veces para que sea lo suficientemente grande para que un ser humano o incluso una nave espacial entren.

Teniendo en cuenta la potencia suficiente y una tecnología avanzada, tal vez un agujero de gusano gigante, incluso se podrían construir en el espacio. No estoy diciendo que se puede hacer, pero si se pudiera, sería un dispositivo verdaderamente notable. Uno de los extremos podría estar aquí, cerca de la Tierra, y el otro lejos, muy lejos, cerca de algún planeta lejano.

En teoría, un túnel del tiempo o agujero de gusano podría hacer aún más que llevarnos a otros planetas. Si ambos extremos se encontraban en el mismo lugar, y separados por el tiempo en lugar de la distancia, una nave podía entrar volando y salir estando aún cerca de la Tierra, pero en un pasado distante. Tal vez los dinosaurios serían testigos de una nave aproximándose para aterrizar.

Stephen Hawking: ¿Se puede viajar en el tiempo?



Parte I: ¿Te imaginas poder sentarte con Jesús, Buda (Siddhārtha Gautama) o un ser querido desaparecido y poder conversar con ellos?, o ¿ir al futuro y ver tu descendencia o el fin del mundo?.

“A través del agujero de gusano, un científico puede verse a sí mismo como era hace un minuto. Pero y si nuestro científico utiliza el agujero de gusano para suicidarse hace un tiempo atrás, ahora está muerto. Entonces, ¿quién hizo el disparo?
Hola. Mi nombre es Stephen Hawking. Físico, cosmólogo y algo soñador. Aunque no me puedo mover y tengo que hablar a través de un ordenador, en mi mente soy libre. Libre para explorar el universo y hacerme preguntas importantes, como:¿Es posible viajar en el tiempo?, ¿Podemos abrir un portal al pasado o encontrar un atajo al futuro?, ¿Podemos, en última instancia, utilizar las leyes de la naturaleza para convertirnos en señores de nuestro propio tiempo?.

Viajar en el tiempo fue considerado una herejía científica en el pasado. Yo solía evitar hablar de ello por temor a ser calificados de manipulador.Pero en estos tiempos ya no soy tan cauteloso. De hecho, me parezco más a la gente que construyó Stonehenge. Estoy obsesionado por el tiempo. Si tuviera una máquina del tiempo yo visitaría Marilyn Monroe en su mejor momento o me dejaría caer cuando Galileo apunto su telescopio hacia el universo. Tal vez, viajaría hasta el fin del universo para descubrir como terminará nuestra historia cósmica.

Para ver como esto podría ser posible, necesitamos mirar el tiempo como lo hacen los físicos – en una cuarta dimensión. Esto no es tan difícil como suena.Todo escolar despierto sabe que un objeto físico, incluso yo en mi silla, existe en tres dimensiones. Todo tiene un ancho, un alto y un largo.

Pero hay otra clase de longitud, una longitud en el tiempo. Mientras que un ser humano puede sobrevivir durante 80 años, las piedras de Stonehenge, por ejemplo, han resistido durante miles de años. Y el sistema solar tendrá una duración de miles de millones de años. Todo tiene una longitud en el tiempo, así como el espacio. Viajar en el tiempo significa viajar a través de esta cuarta dimensión.

Para ver lo que esto significa, imaginemos en momento que estamos haciendo un algo normal, nuestros viajes en auto de todos los días. Conduzca en una línea recta y usted irá en una dimensión. Doble a la derecha o a la izquierda y añada una segunda dimensión. Sube o baja en un camino montañoso y lleno de curvas donde se suma la altura, con lo que estas viajando en las tres dimensiones. Pero, ¿cómo podemos en la tierra viajar en el tiempo? ¿Cómo encontrar un camino a través de la cuarta dimensión?.