jueves, 4 de septiembre de 2008

Los Viajes en el Tiempo 2ª Parte

Peter Lynds & Paul Davies

2003
Peter Lynds
Nueva teoria sobre la naturaleza del tiempo
Una teoría física, elaborada por un estudiante universitario de Nueva Zelanda que ha sido comparado con Albert Einstein, propone revisar la forma en que pensamos sobre el tiempo y el espacio porque considera que los cuerpos no pueden tener una posición relativa determinada, ya que, si la tuvieran, no podrían estar en movimiento permanente. Asegura que la flecha del tiempo no existe y que los procesos cerebrales asociados a la conciencia son los que fijan para nuestra percepción los cuerpos en el espacio y en el tiempo.

En el artículo El Tiempo y las Mecánicas Clásica y Cuántica: Indeterminación vs. Discontinuidad un joven de 27 años de Wellington, Nueva Zelanda, Peter Lynds, que en el momento de escribir su artículo, había asistido a la universidad sólo durante seis meses, establece que es necesario revisar todos los valores establecidos por la física en relación con el tiempo, lo que supone terminar con ancestrales presunciones sobre el tiempo y las magnitudes físicas, incluyendo la relativa posición de los cuerpos en el espacio. El trabajo demuestra que esta revisión de los valores físicos establecidos hasta ahora sobre el tiempo y la posición de los cuerpos en el espacio proporciona la solución correcta a las paradojas del movimiento y del infinito, excluyendo la del estadio, concebidas originalmente por el matemático Zenón de Elea, hace más de 2.500 años. La cosmología cuántica y del tiempo también están contempladas en la teoría de Lynds, incluyendo un convincente argumento contra la teoría del tiempo imaginario elaborada por el físico teórico británico Stephen Hawking. Para ayudar a explicar el trabajo, Lynds propone lo siguiente: "Imagine una taza atraída a cualquier velocidad, grande o pequeña, contra su
escritorio. Luego pregúntese si tiene o no una posición relativa determinada con
respecto al escritorio en cualquier momento mientras se encuentra en
movimiento..
Y luego pregúntese, ¿existe algún momento en el cual la taza no
esté en movimiento y en que su posición relativa al escritorio no esté cambiando constantemente?"
De acuerdo tanto con la física antigua como con la actual, la taza tiene una posición determinada relativa al escritorio. De hecho, la física del movimiento desde Zenón y Newton hasta hoy, toma esta presunción como establecida. No hay instante real de quietud Pero no es así, según Lynds. “Debería ser obvio que no importa cuán pequeño sea el intervalo, o cuán lentamente se mueva la taza durante ese intervalo, ya que la taza siempre está en movimiento y su posición está cambiando constantemente, así que no puede tener una posición relativa determinada. De hecho, si la tuviera, no podría estar en movimiento.” Lynds dice que lo mismo puede decirse sobre la posición relativa de cualquier cuerpo en un instante en el tiempo. “Si hubiera un instante en el tiempo subyacente al movimiento de la taza, aunque la taza tuviera una posición relativa determinada en ese instante, tal como es la naturaleza de esa noción etérea, también estaría congeladamente estática en ese instante, y por lo tanto no podría estar en movimiento”. La respuesta, por supuesto, es que no existe un instante preciso en el tiempo que subyazca al movimiento de un objeto, ya que su posición está constantemente moviéndose a medida que pasa el tiempo, por lo que no tiene nunca una posición determinada en un momento concreto. Según Lynds, “no existe por tanto una cuerpo que esté durante un instante completamente quieto en la naturaleza, por lo que ese instante de quietud es algo enteramente subjetivo que proyectamos al mundo que nos rodea. En otras palabras, es un producto de la función cerebral y de la conciencia.” La indeterminación no es cuántica Para Lynds, “la ausencia de una posición relativa determinada en cualquier momento de los cuerpos que ocupan el espacio y, por lo tanto, también de su velocidad, significa necesariamente la ausencia de cualquier otro valor físico y de magnitud determinados en un momento dado, incluyendo al propio tiempo y espacio”. Una cuestión simple Y añade en su artículo: “la propuesta cosmológica del Tiempo Imaginario tampoco es compatible con una descripción física consistente, tanto como una consecuencia de lo anterior, como porque lo relevante es el orden relativo de los eventos, no es la propia dirección del tiempo, ya que el tiempo no va en ninguna dirección.”

Este articulo fue publicado originalmente en Quadnet y Eurekalert.

Amador Menéndez Velázquez químico-físico, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIF) resume las implicaciones del documento.
Es un planteamiento nuevo que ve el tiempo como algo que es posterior al Big Bang. Es parecido a la discusión sobre qué fue antes el huevo o la gallina. Normalmente se considera la secuencia así: primero, el tiempo; después, el Big Bang. Pero él considera que primero es el Big Bang y después el tiempo. Vamos, que el tiempo está en el universo y no el universo en el tiempo. La irreversibilidad indica que el calor fluye de lo caliente hacia lo frío. Hawking contradice la segunda ley de la termodinámica. Pero Peter Lynds afirma que no hay contradicción porque lo que ocurre es que se invierte el orden de los eventos, de los sucesos. No plantea una reversibilidad del tiempo como hace Hawking. El tiempo, dice, no fluye, no cabe hablar de la linealidad del tiempo. Ni cabe darle la vuelta, hacerlo reversible. Este planteamiento rompe con muchas teorías de la física. ¿Entonces que mide mi reloj? Duración o intervalos en el tiempo. Einstein nos mostró, sin embargo, que estos son relativos y dependientes de la velocidad de cada uno y de la proximidad espacial a la gravedad.-Si cae un objeto, sabemos en cada instante qué posición ocupa. Pero Lynds considera que siempre está en movimiento cambiando constantemente de posición así que no tiene una posición relativa respecto al suelo. Nunca está quieto del todo. Muchas leyes físicas implican un conocimiento exacto de la posición de los cuerpos, pero si tiene razón Lynds, se tendrían que revisar. La teoría rompe con la mecánica clásica, con la mecánica cuántica y con la teoría de la relatividad. Como dice, hace falta una revisión simultánea de todas las magnitudes de la física incluido el movimiento. -Si un objeto se quedase quieto en un instante, dice Lynds, no se volvería a mover. Considera que el momento presente y el flujo del tiempo son completamente subjetivos, apenas una simplificación que hace nuestro cerebro para entender el mundo. No hay momentos estáticos, hay ausencia de instantes. Luego el tiempo no fluye.
Las implicaciones del documento son:
- (1) Que el tiempo en realidad no fluye o que no progresa físicamente.
- (2) Que en relación con la indeterminación de las magnitudes físicas precisas, lo micro y lo macroscópico están intrínsecamente unidos y ambos son parte del mismo paquete, en lugar de que lo primero subyazca y contribuya a lo último.
- (3) Que los “chronons”, propuestos como átomos de tiempo, no son compatibles con una descripción física consistente.
- (4) Que no parece necesario que el tiempo emerja y se congele a partir del Big Bang.
- (5) Que la teoría del tiempo imaginario de Hawking parecería carecer de sentido.


2004
Paul Davies
asegura que la máquina del tiempo es cuestión de dinero y no de física.

“La mayoría de los físicos ven el viaje en el tiempo como algo problemático, cuando no manifiestamente imposible”, señala el profesor Matt Visser, experto en relatividad de Nueva Zelanda, refiriéndose a la paradojas temporales
Sin embargo, Visser reconoce que no hay ninguna prueba matemática que excluya la posibilidad de que un viajero en el tiempo cambie su pasado. ¿Puede estar protegida la cronología? se pregunta. “A pesar del trabajo de una década, no sabemos nada con certeza al respecto.” Es fácil escribir del viaje en el tiempo como lo hace la ciencia ficción. Pero la existencia de al menos un modelo detallado de máquina para viajar en el tiempo ha llevado a físicos como Hawking a elaborar una conjetura sobre la protección cronológica que descarta la posibilidad de un viaje al pasado. De la misma forma que las leyes de causa y efecto se confunden en la paradojas temporales, hay cosas en el Universo que aún no comprendemos. Velocidad, gravedad y tiempo Sin embargo, el viaje en el tiempo hacia el futuro, por pasos, es ya algo corriente. Las teorías especial y general de la Relatividad de Einstein, escritas en 1905 y 1916 respectivamente, mostraron que muy altas velocidades o una intensificación de la gravedad, pueden curvar el tiempo de la misma forma que lo haría una pelota sobre una lámina de goma. Cuanta más elevada es la velocidad o más intensa la gravedad, mayor es la curvatura del tiempo, más conocida como dilatación. Los satélites orbitales, por ejemplo, recorren cinco kilómetros por segundo, lo que supone que sus relojes marcan el tiempo más despacio que los relojes que están sobre la Tierra, aumentando la diferencia horaria entre la Tierra y los satélites cuanto más tiempo pasa. “Estos relojes sufren la dilatación del tiempo porque se mueven por el espacio y están en un punto diferente en la gravedad”, explica el Doctor Hugo Luckock, decano de la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Sydney. “Cuando los técnicos diseñan estos satélites, tienen en cuenta la dilatación de tiempo para evitar resultados incorrectos en las observaciones”, añade. El viaje en el tiempo, tal como se muestra en las películas, es una versión extrema de esto. En la película La Máquina del Tiempo, el protagonista viaja años hacia el futuro en sólo unos minutos y ve cómo avanzan rápidamente los relojes del mundo exterior. Pero si los observadores del mundo exterior pudiesen ver el reloj de la máquina del tiempo, verían que se mueve muy despacio. Los relojes de la máquina y del mundo exterior están separados por décadas de tiempo. Cuestión de dinero, no de física “La teoría permite viajar al futuro desde el punto de vista de la Relatividad”, dice Paul Davies, autor de numerosos libros de divulgación científica y profesor de la Universidad Macquarie. “Es algo que depende del dinero y no de la física”, añade. Por eso los físico-teóricos están empeñados en desenredar los misterios que representa el viaje al pasado, más que en explicar el viaje el futuro. Aunque es concebible según las teorías de Einstein, el viaje al pasado es muy discutible, ya que mientras que los viajes al futuro requieren sólo de una aceleración de la velocidad, los viajes al pasado implican proezas exóticas y dudosas de ingeniería. Paul Davies escribió en 2001 el libro Cómo construir una máquina del tiempo en el que perfiló un modelo de viaje al pasado a partir de una variante de los agujeros negros llamada agujeros de gusano. Los agujeros negros se forman gracias a las estrellas grandes que se han extinguido y condensado.





La fabricación de una máquina para viajar en el tiempo necesita de dos agujeros
negros unidos entre sí a través de un agujero de gusano, que de esta forma
sería, literalmente, una puerta al pasado. Teoricamente hablando…
En primer lugar, un minúsculo agujero de gusano sería creado en un acelerador de partículas, una estructura parecida a la que posee el CERN de Suiza o al Laboratorio Brookhaven de Nueva York. En segundo lugar, este minúsculo agujero de gusano podría ser hinchado y conservado en este estado a través de la todavía no desarrollada materia exótica, como la antigravedad. En tercer lugar, una boca del agujero de gusano se haría girar en un acelerador de partículas hasta aproximarse a la velocidad de la luz durante una década. De esta forma, se establecería una diferencia de dilatación del tiempo entre las dos aperturas del agujero de gusano. Al juntar las dos aperturas del agujero de gusano, tendríamos una máquina para viajar al pasado. Este modelo tiene ciertas limitaciones: el primero en viajar al pasado llegaría antes de que el agujero de gusano y su puerta de salida hubiera sido construida. Esto impide que se puedan hacer viajes, por ejemplo, a la segunda guerra mundial y explica por qué no hay entre nosotros turistas del futuro. Además, la máquina propuesta por Davies requiere una ingeniería espectacular y plantea problemas filosóficos. “Mi dinero estaría en un proyecto que probablemente nunca podría ser construido Nunca podría estar seguro ni creo que nadie tampoco pueda estarlo”, dice Luckock. Y físicamente posible, pero... “Nadie puede decir que según la física no es posible”, señala el doctor Leo Brewin, decano de la Facultad de Matemáticas de la Universidad Monash. “Pero el proyecto es problemático en el sentido de la escala, ya que la energía necesaria para construir agujeros de gusano es enorme y es difícil imaginar cómo podrían conseguirse”, añade. El profesor Ray Volkas, investigador de la teoría de partículas en la Universidad de Melbourne, dijo que los desafíos de la ingeniería para construir agujeros de gusano son considerables: “la Relatividad de Einstein permite esta posibilidad sobre los agujeros de gusano, pero hay que pensar más en esto, ya que todavía hay que descubrir si realmente es posible”. Pero aunque los obstáculos de ingeniería sean enormes, al lado de los problemas filosóficos resultan pequeños. Hasta la teoría de la Relatividad, que ha permanecido infalible durante 80 años, ha considerado la posibilidad de los viajes al pasado. Ninguna prueba ha podido excluirlos, aunque científicos de campos experimentales, como las supercuerdas o la gravedad cuántica, han encontrado algo. Stephen Hawking ha elaborado la Conjetura de la protección cronológica que básicamente dice que estas cosas no pueden pasar porque no sabemos darles sentido, dice Brewin. La física dice que con ecuaciones matemáticas estas cosas pueden ocurrir, pero los humanos rechazamos estas posibilidades porque son absurdas. Universos paralelos La explicación más popular de estas paradojas es la de los universos paralelos. Esta interpretación sostiene que el Universo, integra a miríadas de universos alternativos, lo que permite en teoría viajar al pasado y matar a la abuela en su cuna sin que surja ninguna paradoja. En el mismo momento en que un viajero llega al pasado, el Universo se separa en muchos universos: en el que conocemos a la abuela en vida y en otros en los que ella puede sencillamente estar o no estar. El viajero del tiempo, por el mero hecho de viajar a través del tiempo, está condenado a entrar en alguno de los universos paralelos y es incapaz siempre de reintegrarse al Universo del que partió por primera vez en la máquina del tiempo. Conjetura de protección cronológica No todo el mundo comparte la teoría de los universos paralelos, incluyendo Brewin: “parece complicado aceptar que cada vez que usted y yo tomamos una decisión, el Universo se divide en algo diferente para que cada cosa mantenga su consistencia... Me resulta incómodo” “Prefiero quedarme con la alternativa de que en cualquier viaje en el tiempo, independientemente de los cambios que se hagan, no tendrán una consecuencia en el pasado”. En otras palabras, el viaje en el tiempo es válido mientras no genere una paradoja. De cualquier forma que se mire, el viaje al pasado es intrínsecamente insatisfactorio. Pero mientras la Conjetura sobre la protección cronológica llega a ser la tabla de salvación de los historiadores, los viajes en el tiempo seguirán despertando el interés de los físicos teóricos. “No es serio porque algunos de nosotros pensamos que vamos a construir una máquina para viajar en el tiempo”, dice Davies. “Es serio porque para nosotros es importante descubrir la estructura causal del espacio tiempo”
Artículo publicado originalmente en The Age. Copyright: Stephen Cauchi /The Age, Melbourne, Australia.