Desde hace muchos años, uno de los temas favoritos de las novelas de ciencia ficción, así como de películas y series de televisión ha sido el de viajar en el tiempo, es decir, historias en que los protagonistas se trasladan ya sea al pasado o al futuro.
¿Se puede viajar en el tiempo? ¿Realmente es posible viajar al pasado o al futuro?
Para responder a esta pregunta, primero tendríamos que responder a otra pregunta: ¿qué es el tiempo?
Desde un punto de vista científico, al tiempo se le puede definir como una medida del cambio. Trataré de explicarme.
Todo a nuestro alrededor está en un continuo cambio. Por ejemplo, todos los cuerpos están en movimiento: la Tierra está girando, los planetas se están moviendo en sus órbitas, los automóviles y demás vehículos se mueven, las personas se mueven; los objetos, por diversas razones, cambian de forma, o de color, o de tamaño, o de temperatura, o de estado físico, o de composición química. Los organismos vivos desde que nacen hasta que mueren están en un continuo cambio debido a la gran cantidad de reacciones químicas que se producen en sus órganos, tejidos, células, etc. Los elementos radiactivos se están convirtiendo en otros elementos. Es decir, todo está en un continuo cambio. A veces dichos cambios son tan lentos que dan la impresión de que no se producen, y otras veces los cambios se producen vertiginosamente rápido. Pero el hecho es que todo cambia.
Si no existiesen todos esos cambios, por ejemplo, si la Tierra no girase y no se moviera alrededor del Sol, ¿a qué le llamaríamos “un día”? ¿A qué le llamaríamos “un año”? ¿A qué le llamaríamos “una hora”, “un minuto” o “un segundo”? Todos esos términos carecerían de sentido. Tampoco tendrían sentido palabras como “antes”, “ahora”, “después”, “ayer”, “hoy”, “mañana”, “pasado”, “futuro”, y muchas otras más.
Entonces, por esa razón, decimos que el tiempo es una medida del cambio. Por lo tanto, aunque parezca extraño decirlo, no es que las cosas envejezcan porque el tiempo transcurre, sino al revés: el tiempo transcurre porque las cosas envejecen.
Ahora bien, ¿y por qué todo está en un continuo cambio? ¿Se puede dar alguna razón de fondo por la cual todo cambia? Sí se puede, pero sería motivo de otro artículo que haré más adelante, y tiene que ver con una de las leyes más fundamentales de la Física que se le conoce como “Ley del aumento de la entropía”. Por ahora únicamente digamos que esta ley prevé que todos los cambios que ocurren en la naturaleza son irreversibles, lo cual significa que no se puede regresar al estado inicial después de que los cambios se han producido, por lo menos de manera espontánea.
Y debido precisamente a que los cambios son irreversibles, se llega a una conclusión importante: el tiempo, que es la medida del cambio, no puede fluir hacia atrás. El tiempo fluye sólo en una dirección: del pasado al futuro. Es a lo que a veces se suele llamar la “flecha del tiempo”. O sea que, ya desde ahora podemos dar respuesta a una parte de la pregunta de si se puede viajar en el tiempo: no se puede “viajar” al pasado porque sería contradecir esta ley.
¿Y se puede viajar al futuro? Para dar respuesta a esta pregunta también se requiere una explicación de ciertos conceptos de la Física Moderna.
En 1905 Einstein publicó la primera parte de su Teoría de la Relatividad en la cual demuestra, entre otras muchas cosas, que si un cuerpo material se desplaza a velocidades enormes, cercanas a la de la luz, los cambios que ocurren en el interior de ese cuerpo requieren de intervalos de tiempo más largos, lo cual equivale a decir que el tiempo transcurre más lentamente para ese cuerpo. Pero esa lentitud sólo la observarían quienes no estuvieran viajando. A este fenómeno se le ha dado el nombre de “dilatación del tiempo”.
Por ejemplo, supongamos que un hipotético astronauta viajara por el espacio a una velocidad equivalente al 90% de la velocidad de la luz, y que lo hiciera durante un año. Para él, las reacciones químicas que ocurren en el interior de su cuerpo se producirían más lentamente, por lo cual él envejecería más lentamente. Todos los demás objetos que llevara consigo también se verían afectados, por ejemplo, su reloj de pulso también marcharía más lentamente, pero él no lo notaría en absoluto. Sólo se daría cuenta de todo ello hasta que regrese a la Tierra: si para él transcurrió un año, en la Tierra habrían pasado dos años y medio. Él sería más joven de lo esperado. Es decir, literalmente él habrá viajado al futuro.
Esto no es sólo teoría. La “dilatación del tiempo” se ha podido comprobar experimentalmente a nivel de partículas elementales. Hay cierto tipo de partículas que se desintegran en cuestión de nanosegundos cuando están en reposo, y cuando se las hace viajar a velocidades cercanas a la de la luz, su desintegración se retrasa exactamente en la proporción prevista por Einstein.
Ahora, ¿se puede hacer que una nave espacial tripulada viaje a velocidades cercanas a la de la luz para que seres humanos puedan experimentar la dilatación del tiempo relativista? La respuesta lamentablemente es no.
¿Por qué razón no se puede? Las partículas elementales son tan pequeñas que resulta relativamente fácil acelerarlas hasta que alcancen velocidades enormes. Por ejemplo, la energía que se necesita para que un electrón adquiera una velocidad del 90% de la de la luz es relativamente poca. Pero cuando hablamos de objetos de mucha más masa como sería cualquier nave espacial, la energía que se requiere es tan grande, que tecnológicamente hablando es imposible su producción.
Los objetos tripulados (y no tripulados) más rápidos hasta ahora construidos por el hombre han sido las naves Apolo, las cuales han desarrollado una velocidad de 16 kilómetros por segundo en su camino a la Luna, lo cual equivale a un 0.005% de la velocidad de la luz. Para desarrollar dicha velocidad, y para poder librarse del campo gravitatorio de la Tierra, fue necesaria una cantidad enorme de energía, que sólo la pudieron proporcionar los gigantescos cohetes Saturno V.
Ahora bien, para que una nave tipo Apolo, es decir, más o menos de su mismo peso llegara a alcanzar una velocidad, ya no del 90%, sino sólo del 50% de la velocidad de la luz, se necesitaría una cantidad de energía ni más ni menos que 75 millones de veces mayor que la que fue necesaria imprimir a las naves Apolo.
En el estado actual de la técnica, es imposible construir un artefacto que suministre tal cantidad de energía a un vehículo espacial.
Conclusión: por lo pronto no se puede viajar al futuro. Y aún si algún día se lograra hacer, sería un viaje “sin regreso”, es decir, no se podría regresar “al presente”.
Ni modo. Vivamos el presente.
Ing. Rodolfo E. J. Chávez González
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