El Místico

martes, 29 de octubre de 2013

STEPHEN HAWKING: ¿Cómo construir una máquina del tiempo

STEPHEN HAWKING: ¿Cómo construir una máquina del tiempo 
Por STEPHEN HAWKING
Creado 19:47 el 27 de abril 2010


Todo lo que necesitas es un agujero de gusano, el Gran Colisionador de Hadrones o un cohete que va muy, muy rápido 

Stephen Hawking
'A través del agujero de gusano, el científico puede verse a sí mismo como lo era hace un minuto. Pero ¿y si nuestro científico usa el agujero para disparar su yo anterior? Ahora está muerto.Entonces, ¿quién hizo el disparo?
Hola. Mi nombre es Stephen Hawking. El físico, cosmólogo y algo de un 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 hacer las grandes preguntas, como: ¿es posible viajar en el tiempo? ¿Podemos abrir un portal al pasado o encontrar un atajo hacia el futuro? ¿Se puede en última instancia, utilizar las leyes de la naturaleza para convertirse en maestros de sí mismo tiempo?
Viajar en el tiempo una vez que se consideró herejía científica. Yo solía evitar hablar de ello por miedo a ser etiquetado como un cigüeñal. Pero en estos días no estoy tan cauteloso. De hecho, me parezco más a la gente que construyó Stonehenge. Estoy obsesionado por el tiempo. Si tuviera una máquina del tiempo que me visite Marilyn Monroe en la flor o visitar a Galileo dirigió su telescopio hacia los cielos. Tal vez yo incluso viajar hasta el fin del universo para descubrir cómo termina nuestra historia todo cósmico.
Para ver cómo esto podría ser posible, tenemos que mirar al tiempo que hacen los físicos - en la cuarta dimensión. No es tan difícil como parece. Todo escolar atento sabe que todos los objetos físicos, incluso yo en mi silla, existen en tres dimensiones. Todo tiene una anchura y una altura y una longitud.
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 permanecido por miles de años. Y el sistema solar tendrá una duración de miles de millones de años. Todo tiene una longitud en el tiempo y el espacio. Viajar en el tiempo significa viajar a través de esta cuarta dimensión.
Para ver lo que eso significa, imaginemos que estamos haciendo un poco de, viajes en coche cotidiana normal. Avanza en línea recta y que viaje en una dimensión. Gire a la derecha oa la izquierda y se agrega la segunda dimensión. Conduzca hacia arriba o hacia abajo de una carretera de montaña sinuosa y que añade altura, por lo que es viajar en las tres dimensiones. Pero ¿cómo diablos vamos de viaje en el tiempo? ¿Cómo podemos encontrar un camino a través de la cuarta dimensión?
Vamos a disfrutar de un poco de ciencia ficción por un momento. Películas viaje en el tiempo a menudo cuentan con una vasta máquina hambrienta de energía. La máquina crea un camino a través de la cuarta dimensión, un túnel a través del tiempo. Un viajero en el tiempo, una persona valiente, quizá temeraria, preparada para quién sabe qué, pasos 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 loco.
Los físicos han estado pensando acerca de los túneles en el tiempo también, pero vienen las cosas desde un ángulo diferente. Nos preguntamos si los portales al pasado o al futuro, nunca podría ser posible dentro de las leyes de la naturaleza. Como resultado, creemos que son. Lo que es más, hemos incluso les dieron 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 pequeñas. Se encuentran en rincones y grietas en el espacio y el tiempo. Puede que le resulte un concepto difícil, pero quédate conmigo.



Un agujero de gusano es un "túnel" teórico o contextual, predicho por la teoría de Einstein de la relatividad, que une dos lugares en el espacio-tiempo - visualizado anteriormente como el contorno de un mapa 3-D, donde la energía negativa empuja el espacio y el tiempo en la boca de un túnel, saliendo en otro universo. Siguen siendo sólo hipotético, ya que obviamente nadie ha visto nunca, pero se han utilizado en películas como conductos para viajar en el tiempo - en Stargate (1994), por ejemplo, la participación de túneles cerrados entre los universos, y en Los héroes del tiempo (1981), donde su ubicaciones se muestran en un mapa celeste

Nada es plano o sólido. Si se mira con suficiente atención a todo lo que encontrará agujeros y arrugas en él. Es un principio físico básico, y que se aplica incluso a tiempo. Incluso algo tan suave como una bola de billar tiene pequeñas grietas, arrugas y huecos. Ahora es fácil demostrar que esto es cierto en las primeras tres dimensiones. Pero confía en mí, también es cierto de la cuarta dimensión. Hay grietas diminutas arrugas y huecos en el tiempo. Abajo, en la más pequeña de las escalas, más pequeño incluso que las moléculas más pequeñas que los átomos, llegamos a un lugar llamado la espuma cuántica. Aquí es donde existen los agujeros de gusano. Pequeños túneles o atajos a través del espacio y el tiempo forman constantemente, desaparecen, y la reforma dentro de este mundo cuántico. Y en realidad se vinculan dos lugares diferentes y dos tiempos diferentes.
Por desgracia, estos túneles del tiempo de la vida real son sólo un billón de billones de una billonésima de centímetro de diámetro. Demasiado pequeño para un ser humano para pasar a través de - pero aquí es donde la noción de máquinas del tiempo agujero de gusano está llevando. Algunos científicos piensan que puede ser posible capturar un agujero de gusano y ampliarlo muchos billones de veces para que sea lo suficientemente grande para un ser humano o incluso una nave espacial para entrar.
Con suficiente poder y la tecnología avanzada, quizás un agujero de gusano gigante incluso se podría construir en el espacio. No estoy diciendo que se puede hacer, pero si se pudiera, sería un dispositivo verdaderamente notable. Un extremo podría estar aquí cerca de la Tierra, y el otro lejos, muy lejos, cerca de algún planeta lejano.
Teóricamente, 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 distancia, una nave podía volar y salir aún cerca de la Tierra, pero en el pasado distante. Tal vez los dinosaurios serían testigos de la nave que viene adentro para un aterrizaje.

El vehículo tripulado más rápido de la historia fue Apolo 10. Llegó a 25,000 mph. Sin embargo, para viajar en el tiempo vamos a tener que ir a más de 2.000 veces más rápido

Ahora, me doy cuenta de que pensar en cuatro dimensiones no es fácil, y que los agujeros de gusano son un concepto difícil de envolver su cabeza alrededor, pero aguanta. He pensado en un experimento simple que podría revelar si es posible viajar en el tiempo humano a través de un agujero de gusano 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 es posible viajar en el tiempo desde el futuro al pasado.
Imaginemos que estoy organizando una fiesta, una recepción de bienvenida para futuros viajeros del tiempo. Pero hay un giro. No voy a dejar que nadie se entera hasta después de la fiesta ha sucedido. He dibujado una invitación dando las coordenadas exactas en tiempo y espacio. Tengo la esperanza de copias de la misma, de una forma u otra, será de alrededor durante miles de años. Tal vez algún día alguien viviendo en el futuro encontrará la información de la invitación y el uso de una máquina del tiempo agujero de gusano que volver a mi partido, lo que demuestra que el tiempo de viaje será, un día, será posible.
Mientras tanto, mi tiempo de los viajeros huéspedes deben llegar un momento a otro. Cinco, cuatro, tres, dos, uno. Pero como digo esto, nadie ha llegado. Qué lástima. Tenía la esperanza de, al menos, un futuro de Miss Universo iba a pasar por la puerta. ¿Por qué no hizo el trabajo experimento? Una de las razones podría ser debido a un problema conocido con el viaje en el tiempo hacia el pasado, el problema de lo que llamamos paradojas.
Las paradojas son divertidas para pensar. El más famoso se llama normalmente la paradoja del abuelo. Tengo una nueva versión, más simple que yo llamo la paradoja de científico loco.
No me gusta la forma en que los científicos en las películas a menudo se describen como loco, pero en este caso, es la verdad. Este capítulo está decidido a crear una paradoja, aunque le cueste la vida. Imagínese, de alguna manera, él ha construido un agujero de gusano, un túnel del tiempo que se extiende a un minuto al pasado.



Hawking en una escena de Star Trek con invitados a la cena del pasado y el futuro: (de izquierda) Albert Einstein, de datos y de Isaac Newton

A través del agujero de gusano, el científico puede verse a sí mismo como lo era hace un minuto. Pero ¿y si nuestro científico usa el agujero para disparar su yo anterior? Ahora está muerto. Entonces, ¿quién hizo el disparo? Es una paradoja. Simplemente no tiene sentido. Es el tipo de situación que le da pesadillas cosmólogos.
Este tipo de máquina del tiempo violaría una regla fundamental que gobierna el universo entero - que hace que ocurra antes de los efectos, y nunca al revés. Creo que las cosas no pueden hacerse imposibles. Si pudieran entonces no habría nada para detener todo el universo caiga en el caos. Así que creo que siempre hay algo que va a suceder que evita la paradoja. De alguna manera tiene que haber una razón por la que nuestro científico nunca se encontrará en una situación en la que podía pegarse un tiro. Y en este caso, lo siento decir, el propio agujero de gusano es el problema.
Al final, creo que un agujero de gusano como éste no puede existir. Y la razón de ello es la retroalimentación. Si alguna vez has estado en un concierto de rock, es probable que reconozca este ruido chirriante. Es retroalimentación. ¿Qué causa es simple. Sonido entra en el micrófono. Se transmite a lo largo de los cables, hizo más fuerte por el amplificador, y sale a los altavoces. Pero si demasiado del sonido de los altavoces se remonta en el micrófono que da vueltas y vueltas en un circuito cada vez más fuerte cada vez. Si nadie lo detiene, la retroalimentación puede destruir el sistema de sonido.
Lo mismo ocurrirá con un agujero de gusano, sólo con radiación en vez del sonido. Tan pronto como el agujero de gusano se expande, la radiación natural entrará en él, y terminar en un bucle. La respuesta llegará a ser tan fuerte que destruye el agujero de gusano. Así que, aunque pequeños agujeros de gusano existen, y puede ser posible inflar uno algún día, no va a durar lo suficiente como para ser de utilidad como una máquina del tiempo. Esa es la verdadera razón por la que nadie pudiera volver en el tiempo a mi fiesta.
Cualquier tipo de viaje en el tiempo al pasado a través de agujeros de gusano o cualquier otro método es probablemente imposible, de lo contrario se producen paradojas. Así que, lamentablemente, 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 aún no ha terminado. Esto no lo hace todo el tiempo de viaje posible. Yo sí creo en viajes en el tiempo. Viajar en el tiempo hacia el futuro. El tiempo fluye como un río y parece como si cada uno de nosotros se realiza sin descanso a lo largo de la hora actual de. Pero el tiempo es como un río en otro sentido. Fluye en dif? Velocidades erent en dif? Erent lugares y esa es la clave para viajar en el futuro. Esta idea fue propuesta por primera vez por Albert Einstein hace más de 100 años. Se dio cuenta de que debería haber lugares donde el tiempo se ralentiza, y otros en los que el tiempo se acelera. Él tenía toda la razón. Y la prueba está justo encima de nuestras cabezas. Hasta 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 posible la navegación por satélite. Pero también revelan que el tiempo corre más rápido en el espacio de lo que hace en la Tierra. Dentro de cada nave espacial es un reloj muy preciso. Pero a pesar de ser tan precisos, todos ganan alrededor de un tercio de una billonésima de segundo cada día. El sistema tiene que corregir la deriva, de lo contrario esa pequeña di? Ferenc podría alterar todo el sistema, haciendo que todos los dispositivos GPS en la tierra para salir por unos seis kilómetros al día. Usted puede imaginar el caos que eso causaría.
El problema no radica en los relojes. Corren rápido porque el tiempo mismo se ejecuta más rápido en el espacio que lo hace por debajo. Y la razón de esta extraordinaria e? Ffect es la masa de la Tierra. Einstein se dio cuenta de que la materia se prolonga en el tiempo y se ralentiza como la parte lenta de un río. Cuanto más pesado es el objeto, cuanto más se prolonga el tiempo. Y esta realidad sorprendente es lo que abre la puerta a la posibilidad de viajar en el tiempo hacia el futuro.
Justo en el centro de la Vía Láctea, 26.000 años luz de nosotros, está el objeto más pesado de la galaxia. Se trata de un agujero negro supermasivo que contiene la masa de cuatro millones de soles aplastado en un solo punto por su propia gravedad. Cuanto más se acerque al agujero negro, más fuerte es la gravedad. Recibe muy cerca y ni siquiera la luz puede escapar. Un agujero negro como éste tiene un dramático e? Ffect a tiempo, disminuyendo su velocidad mucho más que cualquier otra cosa en la galaxia. Eso hace que sea una máquina del tiempo natural.
Me gusta imaginar cómo una nave espacial podría ser capaz de tomar ventaja de este fenómeno, en órbita alrededor de ella. Si una agencia espacial se controla la misión desde la Tierra habían observan que cada órbita completa tomó 16 minutos. Pero para la gente valiente a bordo, cerca de este objeto masivo, el tiempo se ralentiza. Y aquí el correo? Ffect sería mucho más extrema que la atracción gravitacional de la Tierra. El tiempo del equipo se redujo a la mitad. Por cada órbita de 16 minutos, sólo habían experimentan ocho minutos de tiempo.



En el interior del Gran Colisionador de Hadrones

Vueltas y vueltas irían, experimentando sólo la mitad del tiempo de todo el mundo lejos del agujero negro. El buque y su tripulación estarían viajando a través del tiempo. Imagina que rodeaban el agujero negro de cinco de sus años. Diez años pasarían otros lugares. Cuando llegaron a casa, todo el mundo en la Tierra habría envejecido cinco años, más de lo que tenían.
Así que un agujero negro supermasivo es una máquina del tiempo. Pero, por supuesto, no es exactamente práctico. Tiene ventajas sobre los agujeros de gusano, ya que no provoca paradojas. Además de que no se destruya a sí misma en un destello de retroalimentación. Pero es muy peligroso. Está muy lejos y ni siquiera nos llevará muy lejos en el futuro.Afortunadamente, hay otra manera de viajar en el tiempo. Y esto representa nuestra última y mejor esperanza de construir una máquina del tiempo real.
Sólo tienes que viajar muy, muy rápido. Mucho más rápido incluso que la velocidad requerida para evitar ser absorbidos por un agujero negro. 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 exceder de la velocidad. Es uno de los mejores principios establecidos en la ciencia. Lo creas o no, viajando a casi la velocidad de la luz que te transporta al futuro.
Para explicar por qué, vamos a soñar con un sistema de transporte de la ciencia-ficción. Imagine una pista que va a la derecha alrededor de la Tierra, una pista para un tren súper rápido. Vamos a utilizar 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 son pasajeros con un billete de ida para el futuro. El tren comienza a acelerar, más rápido y más rápido. Pronto se está dando vueltas a la Tierra una y otra vez.
Para acercarse a la velocidad de la luz significa que circunda la Tierra muy rápido. Siete veces por segundo. Pero no importa la cantidad de energía que el tren haya, puede nunca llegar a la velocidad de la luz, ya que las leyes de la física prohíben. En su lugar, vamos a decir que se acerca, apenas por debajo de esa velocidad máxima. Ahora sucede algo extraordinario. El tiempo comienza a fluir lentamente a bordo en relación con el resto del mundo, al igual que cerca del agujero negro, pero más todavía. Todo el tren está en movimiento lento.
Esto ocurre para proteger el límite de velocidad, y no es difícil ver por qué. Imagine un niño corriendo hacia delante hasta el tren. Su velocidad de avance se suma a la velocidad del tren, por lo que ella no podía romper el límite de velocidad simplemente por accidente? La respuesta es no. Las leyes de la naturaleza previenen la posibilidad de ralentizar el tiempo a bordo.
Ahora no puede correr lo suficientemente rápido como para romper el límite. El tiempo siempre frenar lo suficiente para proteger el límite de velocidad. Y a partir de ese hecho viene la posibilidad de viajar por muchos años en el futuro.
Imagina que el tren salió de la estación el 1 de enero de 2050. Se rodea la Tierra una y otra vez durante 100 años antes de finalmente llegar a su fin el día de Año Nuevo, 2150. Los pasajeros sólo se vivió la semana porque el tiempo se ralentiza mucho el interior del tren. Cuando salieron encontrarían muy dif? Erent mundo de la que habían dejado. Dentro de una semana habrían viajado 100 años en el futuro. Por supuesto, construir un tren que puede alcanzar una velocidad tal, es absolutamente imposible. Pero hemos construido algo muy parecido al tren en el acelerador de partículas más grande del mundo en el CERN en Ginebra, Suiza.
Profundo bajo tierra, en un túnel circular de 16 millas de largo, es una corriente de miles de millones de partículas diminutas. Cuando la alimentación está conectada aceleran de cero a 60.000 millas por hora en una fracción de segundo. Aumentar la potencia y las partículas de ir cada vez más rápido, hasta que estén zumbando alrededor del túnel 11.000 veces por segundo, lo cual es casi la velocidad de la luz. Pero al igual que el tren, que nunca llegan a esa velocidad máxima. Sólo pueden llegar a 99.99 por ciento del límite. Cuando eso sucede, ellos también comienzan a viajar en el tiempo. Sabemos esto porque de algunas partículas muy corta duración, llamados pi-mesones. Por lo general, se desintegran después de sólo 25 mil millonésimas de segundo. Pero cuando son aceleradas a velocidades cercanas a la luz que hace 30 veces más.
Realmente es así de simple. Si queremos viajar al futuro, sólo tenemos que ir rápido. Muy rápido. Y creo que la única manera de que estamos siempre propensos a hacerlo es ir al espacio. El vehículo tripulado más rápido de la historia fue Apolo 10. Llegó a 25,000 mph. Sin embargo, para viajar en el tiempo vamos a tener que ir a más de 2.000 veces más rápido. Y para hacer eso que íbamos a necesitar un barco más grande, una verdadera máquina enorme. La nave tendría que ser lo suficientemente grande como para transportar una gran cantidad de combustible, lo suficiente para acelerarla a casi la velocidad de la luz. Cómo llegar a justo por debajo del límite de velocidad cósmica necesarios seis años completos a plena potencia.
La aceleración inicial sería suave porque el barco iba a ser tan grande y pesado. Pero poco a poco sería coger velocidad y pronto estaría cubriendo distancias enormes. Dentro de una semana, habría llegado a los planetas exteriores. Después de dos años se alcanzaría la velocidad media luz y estar muy fuera de nuestro sistema solar. Dos años después estaría viajando a 90 por ciento de la velocidad de la luz. Alrededor de 30000 mil millones millas de distancia de la Tierra, y cuatro años después de su lanzamiento, la nave comenzaría 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 orbita el agujero negro masivo.
Después de dos años de empuje completo la nave llegaría a su máxima velocidad, el 99 por ciento de la velocidad de la luz. A esta velocidad, un solo día a bordo es todo un año de tiempo de la Tierra. Nuestra nave estaría verdaderamente volando en el futuro.
La disminución del tiempo tiene otro beneficio. Esto significa que podría, en teoría, recorrer distancias extraordinarias en una sola vida. Un viaje hacia el borde de la galaxia tomaría sólo 80 años. Pero la verdadera maravilla de nuestro viaje es que revela cuán extraño es el universo. Es un universo donde el tiempo corre a diferentes velocidades en diferentes lugares.Cuando existan pequeños agujeros por todas partes. Y donde, en última instancia, podemos utilizar nuestra comprensión de la física para convertirse en verdaderos navegantes a través de la cuarta dimensión. 

'Universo de Stephen Hawking' comienza el 9 de mayo en Discovery Channel (HD) a las 9 pm


*



No hay comentarios:

Publicar un comentario