Los viajes en el tiempo

Se ¿celebra? estos días una película de niños denominada »Regreso al futuro», y como consecuencia de esta efemérides se plantea la noción de viajes en el tiempo, hacia delante y hacia atrás.

Una serie de físicos se ha puesto a elucubrar sobre algo razonablemente sencillo pero que parece difícil de asimilar. Gente de la fama mediática de Stephen Hawking o Kip Thorne, uno de los autores de Gravitation, afirman que viajar en el tiempo si es posible, pero no dan razones para ello, salvo nociones místicas.

A bastantes científicos se les llena la boca de la frase: »La estructura del espacio-tiempo», pero tras 45 de estudio yo no he visto la descripción de esa -estructura- en ningún artículo ni libro científico.

Existe el espacio, que es lo que hay entre los cuerpos físicos, y existe el tiempo, que es la relación entre el movimiento de mas de dos cuerpos. Pero no hay ninguna definición de estructura en el espacio y en el tiempo.

Cerca de los cuerpos, la geometría del espacio es hiperbólica, de manera que lejos de los cuerpos se puede considerar euclídea (las ramas de la hipérbola son casi líneas rectas lejos de los focos).

La teoría de la relatividad nos dice que respecto a dos cuerpos (dos naves espaciales) muy alejados de otros, y en movimiento relativo entre ellos, detectado mediante rayos de luz u ondas de radio (lo mismo) es imposible decidir si uno de ellos se mueve y es el otro el que esta quieto, o se mueven los dos.

Uno de ellos, A, asume que esta inmóvil, y que el otro B se está moviendo, por ejemplo, hacia su izquierda. Exactamente igual, B asume que esta inmóvil, y que A se mueve hacia su (B)  izquierda.

La teoría de la Relatividad de Einstein, y de Lorentz, nos dice que respecto al reloj de A, el reloj de B va mas despacio. Pero desde el cuerpo B se observa que el reloj de A va más despacio que el suyo, el de B.

Ambas maquinarias no pueden ir, cada una, más despacio que la otra: Por lo tanto no hay nada en las maquinarias que las retrase. Lo único que cambia es la sincronización de los relojes.

Si dos gemelos viajan en ambas naves, cada uno de ellos ve, cuando le llega la luz o la onda de radio de la otra, que su gemelo envejece más despacio.  Si las naves giran con una aceleración tendiendo a cero, cuando los gemelos se acercan de nuevo. ambos vuelven a ver que tienen la misma edad, si uno de ellos pasa a la nave del otro.

La teoría de la relatividad implica la más estricta simetría entre dos naves que se muevan una respecto de la otra con aceleración igual a cero.

Lejos de la aceleración de la gravedad, por ejemplo, no hay viaje al futuro.

¿Qué ocurre cuando se viaja cerca de un cuerpo masivo?  No es posible viajar a altas velocidades cerca de un cuerpo masivo, pues casi instantáneamente está uno lejos de él.

Si lo que hacemos es poner dos relojes atómicos, uno en la cima del Everest y otro en la sima de las Marianas, vemos que las frecuencias de las ondas emitidas por los electrones de los átomos de Cesio, por ejemplo, son distintas en ambos casos. Esto no es sorprendente, pues los electrones tienen masa, y sus órbitas y saltos de órbita se ajustan a la intensidad del campo gravitatorio que experimentan.

Las diferencias son nanosegundos (milmillonésimas de segundo).  Si una cultura humana viviese en el futuro a 10 kilómetros bajo el nivel del mar y otra a 10 km sobre ese nivel del mar, una persona abajo viviría 2 segundos mas en 90 años que una persona arriba, si ambas fuesen relojes atómicos. Como no lo son, es imposible decir cual de las dos viviría más y mejor.  Irse más lejos del Everest no cambia casi nada el retardo de unos relojes respecto a otros, de manera que una nave tendría que estar de viaje lejos de la Tierra cuarenta y dos mil millones de años para que al volver los relojes de la Tierra hubiesen retrasado 30 años respecto a los de la nave. Para entonces ya no habría ni Tierra ni nave.

Hay muchos físicos que hablan de »En principio, es posible….».  Pero no indican a los que les leen o escuchan que significa eso de »en principio».  Una Sra. escuchando a un físico hablar del fin del sistema solar, entiende que éste puede acabar dentro de 1.000 millones de años, y levanta la mano asustada. El conferenciante la dice, »perdón, son 10.000 millones de años». La señora da un suspiro de tranquilidad.

Luego tenemos los viajes al pasado. Las ecuaciones de movimiento de UNA partícula aislada son reversibles en el tiempo. Pero no lo son las soluciones de esas ecuaciones, pues para invertir la trayectoria en el tiempo debería invertirse la fuerza que la mueve y proporcionar, con precisión infinita la posición y velocidad finales del movimiento hacia adelante como posición y velocidad inversa iniciales para el movimiento hacia atrás. Esto es imposible.

Pero mucho más, no existen partículas aisladas, y el movimiento bajo la interacción mutua de más de dos partículas no es determinista, sino aleatorio, de manera que es intrínsecamente, –esencialmente-, imposible invertir las trayectorias de las partículas en el tiempo, ni siquiera »en principio».

En cuanto a los agujeros negros, son cuerpos de masas muy grandes concentradas en espacios muy pequeños. No cambian la estructura del espacio y el tiempo pues estos dos conceptos no tienen estructura. Sencillamente, las oscilaciones atómicas son muy lentas allí, pero nada más. No existe la menor indicación observacional de que entrando en un agujero negro encontremos una dimensión ignota adicional de la Naturaleza, ni sabemos que pueda ser eso, ni los físicos que de ella hablan especifican ninguna de sus características en relación con lo que conocemos.

En cuanto a los »wormholes», los túneles de las lombrices de tierra de los que solo vemos los dos agujeros de sus extremos, nada de lo que conocemos del Universo, ni en escalas grandes ni pequeñas nos indica que puedan existir. Aparecen en algunas de las soluciones de algunas ecuaciones de la relatividad general cuando aparece densidad de energía negativa en materia exótica: Misticismo, ángeles sobre alfileres.  Ni las ecuaciones ni sus soluciones son la naturaleza. Algunas la describen, pero las matematicas no son física.

El pasado no es una película grabada. Deja de existir en cada avance de la manecilla del reloj. No –está– en »otra dimensión», en »otro universo»  para que vayamos a verlo. La naturaleza fluye constantemente, y no podemos encontrarla en un estado anterior.

Hay físicos a quienes se les llena la boca de »otros universos» (la expresión es contradictoria, pues uni-verso solo puede haber uno) pero no dicen que puedan ser ni como pueden existir, ni que hay en ellos. Su mejor explicacion es que aparecen en soluciones de ciertas ecuaciones. Pero las matematicas no son física.

En matemáticas, como en el dogma religioso o económico, se puede hacer de todo, porque no se exige su validación o falsación experimental.  Puede haber ángeles asexuados, demonios, infiernos y paraísos, cuentos los que se quiera, mundos del espejo, Narnias, y Ring-Worlds. La imaginación es libre y gratuita.

Pero la ciencia no son matemáticas, por mucho que una parte de las facultades de físicas así lo crean.  La ciencia exige la selección de todos los esquemas matemáticos a uno solo, en un proceso de filtrado estricto y riguroso: De esos esquemas e ilusiones, solo podemos aceptar aquellos que hayan sido verificados muchas veces en condiciones controladas, por equipos de laboratorios radicalmente independientes que no se jueguen sus sueldos en el hecho de descubrir o no lo que buscan.

La ciencia es maravillosamente bella, es inmensamente útil, porque no es mística.