Tal vez quiera en espera sus planes para construir un condensador de fluzo: Los creadores de un aparato que puede recrear el nacimiento del universo sugieren que viajar en el tiempo no es posible.
En un nuevo estudio, Igor Smolyaninov y Yu-Ju Hung de la Universidad de Maryland han simulado el nacimiento del universo utilizando materiales avanzados que pueden doblar la luz de formas inusuales.
El dispositivo creado demuestra que viajar al futuro es casi imposible debido a que el tiempo no puede doblarse sobre sí mismo y deshacer los acontecimientos que ya han sucedido.
Hasta ahora viajar en el tiempo no ha sido posible en la vida real, dice Smolyaninov a National Geographic, y este nuevo material sugiere que lo más probable es que nunca sea una realidad.
El nuevo material se mantiene en el tiempo y espacio
El nuevo simulador del Big Bang es pequeño, de unos 20 micrómetros de ancho. Está construido a partir de franjas alternadas de oro y plástico, reconstruido de tal manera que pueda crear metamaterial, una sustancia ingeniada para poder manipular la luz.
En los últimos años los investigadores han utilizado para crear metamateriales "ciencia ficción" dispositivos tales como capas de invisibilidad y "superlentes", que permitirá a los científicos a "ver" las estructuras más pequeñas de las longitudes de onda de la luz.
Los metamateriales han despertado el interés de los astrofísicos, que han utilizado recientemente sustancias exóticas para crear agujeros negros artificiales o un multiuniverso simulado.
Según Smolyaninov y Hung, su metamaterial es una representación "razonable" de nuestro universo, especialmente en sus inicios y en el momento del Big Bang, hace unos 13,7 millones de años.
Debido a la forma en cómo los metamateriales doblan la luz. Las ecuaciones describen el paso de una partícula a través del tiempo similar a las que describen los movimientos de los fotones y de partículas cuánticas similares llamadas plasmones, creados por las ondas de los electrones libres a través del material.
"En este tipo de material, el movimiento de plasmones se parece mucho al movimiento de partículas en el espacio de Minkowski," dijo Smolyaninov, en referencia a un modelo teórico del espacio-tiempo que a veces emplean los físicos para estudiar el universo.
El dispositivo metamaterial sirve como modelo para nuestro universo de cuatro dimensiones: el movimiento horizontal a través del plano de los metamateriales es más o menos análogo al movimiento a través de las tres dimensiones del espacio, mientras que el movimiento vertical representa el movimiento a través del tiempo.
¿Está el universo demasiado enredado para el viaje en el tiempo?
Para el experimento, los científicos utilizaron un rayo láser verde para desencadenar un fenómeno similar al del Big Bang.
Estos plasmones radiadas se exteriorizan desde un único punto, al igual que los científicos creen que las partículas de la materia irradiada por un solo punto tras el Big Bang.
Los caminos de los plasmones radiante se volvían más descuidados a medida que se movían a más distancia. Esto es coerente con la segunda ley de la termodinámica, que establece que la prescripción de cualquier tipo de intervención o sistemas tiende a volverse más desordenado con el paso del tiempo.
Los científicos llaman a la medida del desorden en un sistema de entropía, por lo que otra forma de estado de la segunda ley de la termodinámica es decir que la entropía tiende a aumentar con el tiempo en nuestro universo.
En el experimento, el equivalente a viajar en el tiempo sería de plasmones para completar un ciclo que recorre la misma ruta exacta que había viajado con anterioridad. Pero una vez que el plasmón se ha alejado de ese camino, en parte debido a la entropía de decisiones del bucle, el viaje en el tiempo ya no es posible.
El resultado, que se describe en un artículo publicado este mes en arXiv.org, sugiere que las partículas en nuestro universo también pueden ser incapaces de retroceder en el tiempo.
Pero Smolyaninov reconoce que el experimento está lejos de ser perfecto: "No estoy seguro de si esto puede aplicarse a la vida real”.
El “juguete” Big Bang "demasiado simplista"?
Andreas Albrecht, un cosmólogo de la Universidad de California, quien no participó en el estudio, duda de que el metamaterial sea una representación exacto del universo primitivo.
"El espacio de Minkowski es el sin materia en", dijo Albrecht. "Pero sí hay materia en el universo, así que soy consciente de que no se trata del espacio de Minkowski".
Albrecht declara sobre su equipo construido "No creo que hayamos topado con ninguna novedad acerca del universo".
"Existen mejores sistemas para recrear el nacimiento del universo. Pienso que este sistema no es el mejor para obtener respuestas sobre el universo".
Lawrence Krauss, físico teórico en la Universidad Estatal de Arizona, también se muestra escéptico, " el nuevo modelo del Big bang es demasiado simplista.
"No creo que este modelo pueda mostrar realmente de lo que es posible en el universo real, donde las ecuaciones arbitrarias acerca de su estado podrían son posibles ", dijo Krauss en un correo electrónico, en referencia a las ecuaciones que diferentes físicos utilizan para describir el estado de la materia durante las épocas del universo, ecuaciones que no tuvieron en cuenta en el modelo de simulación.
El viaje en el tiempo puede realizarse inadvertidamente
Mientras que el nuevo experimento parece descartar la posibilidad de viajar en el tiempo, todavía hay muchas incógnitas sobre el universo, y los físicos pueden imaginar escenarios en los que es posible viajar en el tiempo.
Por ejemplo, las leyes de la física pueden variar dependiendo de donde del lugar en el que uno se encuentra en el cosmos, y la Tierra podría pasar a ser un parche del universo donde la entropía aumenta, lo que haría imposible viajar en el tiempo.
"Tal vez la vida se aferra a estos terrenos donde la entropía va en aumento, ya que necesitamos la flecha del tiempo para existir", dijo Albrecht. La razón de tiempo, como Albert Einstein una vez dijo en broma, "es para que todo no suceda a la vez."
Por otra parte, Albrecht dijo: "usted podría imaginar un universo donde los ciclos de la entropía suben y luego vuelven a bajar”.
El gran científico del siglo 20, Albert Einstein, desarrolló una teoría denominada Relatividad Especial. Las ideas de la Relatividad Especial son muy difíciles de imaginar porque no son cosas que experimentamos en la vida diarias, pero los científicos las han confirmado. Esta teoría dice que el espacio y el tiempo son realmente aspectos de la misma cosa: del tiempo espacial. Hay un límite de velocidad de 300,000 kilómetros por segundo para cualquier cosa que viaje a través del tiempo espacial, y la luz siempre viaja al límite de velocidad.
La Relatividad Especial también dice que ocurre algo interesante al movernos a través del tiempo espacial, especialmente cuando tu velocidad relativa a otros objetos es cercana a la velocidad de la luz. El tiempo pasa más lentamente para ti que para las personas que has dejado atrás. No observarás este efecto hasta que regreses a esas personas estacionarias.
Digamos que tenías 15 años de edad cuando abandonaste la Tierra en una nave espacial viajando a aproximadamente el 99.5% de la velocidad de la luz, que es mucho más rápido de lo que podemos lograr hoy en día, y celebraste sólo cinco cumpleaños durante tu viaje espacial. Cuando llegues a casa a los 20 años de edad, ¡encontrarás que todos tus compañeros de clase tienen 65 años de edad, están jubilados y disfrutando de sus nietos!
Viajero del tiempo
En cierto sentido, esto significa que has estado viajando en el tiempo. Habrás experimentado sólo cinco años de vida, mientras que tus compañeros de clase habrán experimentado 50 años enteros. Esta es una manera de viajar al futuro a una velocidad mayor que 1 hora por hora.
Los viajes en el tiempo de cierto tipo también ocurren para los objetos dentro de campos gravitacionales. Einstein tenía otra teoría asombrosa denominada Relatividad General, que predice que el tiempo pasa más lentamente para los objetos en campos gravitacionales (como aquí en la Tierra) que para los objectos lejanos de tales campos. De modo que existen todo tipo de distorsiones del tiempo cerca de los agujeros negros, donde la gravedad puede ser muy intensa.
En los últimos años, algunos científicos han usado estas distorsiones en el tiempo espacial para pensar de posibles maneras en que podrían funcionar las máquinas de tiempo. Algunos consideran la idea de los "agujeros tubulares", que podrían ser atajos a través del tiempo espacial. Esta y otras ideas son interesantes experimentos del pensamiento en este momento, y tal vez no sean posibles para los objetos reales, pero están basadas en conceptos científicos sólidos. Sin embargo, en todos los viajes en el tiempo permitidos por la ciencia, no hay manera en que un viajero pueda retroceder a un momento anterior al cual se había construido la "máquina de tiempo".
Es increíble pensar con respecto a los viajes en el tiempo. ¿Qué sucedería si retrocedieras en el tiempo y hubieras impedido que se conozcan tu papá y tu mamá? ¡Hubieras evitado tu propio nacimiento! Pero entonces, si no hubieras nacido, no podrías haber regresado en el tiempo para impedir su encuentro.
Tengo la confianza de que los viajes en el tiempo hacia el futuro son posibles. Tendríamos que desarrollar tecnología avanzada para hacerlos. Podríamos viajar 10,000 años hacia el futuro y cumplir sólo 1 año durante ese viaje. Sin embargo, un viaje de este tipo consumiría una cantidad extraordinaria de energía. Los viajes en el tiempo hacia el pasado son más difíciles. No comprendemos demasiado bien la ciencia en la cual se basa.
En realidad, los científicos e ingenieros que planifican y operan algunas misiones espaciales deben tener en cuenta las distorsiones del tiempo que ocurren debido a la Relatividad General y Especial. Estos efectos son demasiado pequeños para que tengan importancia en términos humanos o a lo largo de una vida humana. Sin embargo, las minúsculas fracciones de segundo sí importan para el trabajo preciso necesario para hacer volar las naves espaciales a través del Sistema Solar.
¿y vos maquinola, pensas que es posible viajar en el tiempo?