Viaje en el tiempo: comprender el concepto, los fundamentos y las teorías

Un viaje en el tiempo es un concepto que prevé la posibilidad de moverse entre diferentes puntos en el tiempo (pasado o futuro).

Aunque la idea parece fantasiosa y a menudo se relaciona con la ficción, muchas pruebas científicas demuestran que el viaje en el tiempo es posible, con la tecnología adecuada. Por este motivo, varios científicos de renombre ya se han ocupado del tema, como Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, etc.

Fundamentos del viaje en el tiempo

Los principales fundamentos del viaje en el tiempo se basan en Teoria de la relatividad de Einstein, que representó un hito en la física moderna. En términos generales, la Teoría de la Relatividad consiste en un conjunto de estudios que demuestran una relación de interdependencia entre tiempo y espacio, así como las consecuencias derivadas de esta relación.

Para Einstein, el universo está organizado en una especie de tejido llamado Tiempo espacial, formada por tres dimensiones espaciales (ancho, alto y profundidad) y una dimensión temporal, que es el tiempo. Cualquier cuerpo celeste “pesa” en este tejido, formando una curvatura en el espacio-tiempo que afecta a todos los cuerpos cercanos. Esta curvatura es responsable de varios efectos como la gravedad, los movimientos de rotación y, en consecuencia, las diferencias en la percepción del tiempo.

Tiempo espacial

La curvatura formada en el espacio-tiempo por la masa de la Tierra provoca efectos gravitacionales en la Luna, que comienza a trasladarse alrededor de la Tierra.

Einstein también entendió que el tiempo, como la velocidad, no es una cantidad absoluta, sino relativa.. Estas conclusiones se basaron fuertemente en las Leyes de Newton, que entendieron que la velocidad a la que se mueve un cuerpo nunca es absoluta y siempre debe analizarse a través de un marco de referencia. A modo de ejemplo, un mismo tren puede moverse a 40 km / h en relación con un marco de referencia estacionario, y solo a 20 km / h en relación con un marco de referencia que se mueve en la misma dirección que él.

El mismo concepto de relatividad utilizado en el ejemplo debe aplicarse a la velocidad de la Tierra, el sol y toda la Vía Láctea.

Teoría del viaje en el tiempo

Basado en los conceptos de espacio-tiempo y relatividad, consulte las teorías científicas más populares sobre el viaje en el tiempo:

dilatación del tiempo

La dilatación del tiempo es un concepto insertado en la Teoría de la Relatividad de Einstein, según el cual la el tiempo, como la velocidad, no es absoluto, sino relativo según el marco de referencia. adoptado.

La dilatación del tiempo puede ocurrir de dos maneras: a través de la diferencia de velocidad entre los dos observadores o por la diferencia en la influencia gravitacional que recae sobre cada uno de ellos (dilatación tiempo gravitacional).

dilatación del tiempo por velocidad

La dilatación del tiempo por velocidad (o simplemente dilatación del tiempo) es una teoría que predice la posibilidad de viaje hacia el futuro si la humanidad obtiene los medios para viajar a través del espacio a velocidades más cercanas a las del luz.

Para el físico James Clerk Maxwell, la velocidad de la luz es exactamente la misma (aproximadamente 300.000.000 m / s) independientemente del marco de referencia adoptado. Esta idea, que está en conflicto directo con las leyes de Newton, implicaría el siguiente escenario: un observador estacionario y un observador en movimiento vería la luz llegar del punto A al punto B al mismo tiempo, sin ninguna relatividad.

La conclusión de Einstein fue que la única forma en que las dos leyes podrían coexistir sería si el tiempo mismo se ralentizara para el observador en movimiento, dando lugar al concepto de dilatación del tiempo.

La teoría ha demostrado que cuanto más rápido se mueve un objeto a través del espacio, más lento se mueve a través del tiempo. Esta idea fue probada a través de experimentos llevados a cabo en la Estación Espacial Internacional. Estación espacial internacional - ISS), en el que se señaló que, después de 6 meses, los relojes a bordo de la estación se han movido 0,007 segundos más lento que los relojes de la Tierra.

Con base en esta evidencia, es posible afirmar que, incluso a pequeña escala, los astronautas que Regreso de la Estación Espacial Internacional a la Tierra después de 6 meses de haber viajado 0.007 segundos al futuro.
ISS

Estación Espacial Internacional, en órbita desde 1998.

Se cree que esta diferencia con el tiempo aumenta a medida que la velocidad de un cuerpo se acerca a la velocidad de la luz. La teoría a menudo se ilustra a través de la La paradoja de Géminis (o la paradoja de Langevin), que consiste en un experimento mental en el que un hombre permanece en el espacio en una nave espacial que se mueve a gran velocidad. Cuando regresa a la Tierra, su hermano gemelo es décadas mayor, mientras que él mismo apenas envejece.

Dilatación gravitacional del tiempo.

La dilatación del tiempo gravitacional es una teoría que predice la posibilidad de viajes futuros si La humanidad obtiene los medios para viajar a planetas cuya fuerza gravitacional es mucho mayor que la del Tierra.

La dilatación gravitacional se produce por la influencia que ejerce sobre un observador un cuerpo celeste de gran masa. Cuanto más grande sea el cuerpo celeste, mayor será la curvatura en el espacio-tiempo y, en consecuencia, mayor será la influencia gravitacional a su alrededor. En otras palabras, el tiempo pasa más lentamente donde la gravedad es más fuerte.

curvatura espacio-temporal

El tiempo pasará más lento en el reloj ubicado más cerca de la Tierra en comparación con el reloj más lejano.

Según la dilatación gravitacional, el tiempo se ralentizará para un observador ubicado más cerca en el campo gravitacional que para un observador más alejado. Esta hipótesis ya ha sido probada a través de relojes atómicos colocados en satélites ubicados a diferentes altitudes. Finalmente, los relojes comenzaron a divergir, aunque en nanosegundos.

Curvatura espacio-tiempo 2

Base de la diferencia en el paso del tiempo entre relojes. Debido a la curvatura existente entre C y D, la luz tarda más en llegar entre un punto y otro.

Se cree que si fuera posible viajar a un planeta cuya influencia gravitacional fuera mucho mayor que la del Tierra y regreso, el viajero habría viajado al futuro ya que el tiempo habría pasado mucho más rápido en el Tierra.

agujeros de gusano

Los agujeros de gusano son fenómenos hipotéticos que consisten en túneles que interconectan diferentes puntos del espacio-tiempo. Aunque extremadamente improbable, la Teoría de la Relatividad considera válida la existencia de agujeros de gusano transponibles, es decir, aquellos con condiciones para ser atravesados ​​de un lado a otro.

En teoría, los agujeros de gusano funcionarían no solo como atajos a otros puntos en el espacio, sino también a otros puntos en el tiempo, incluido el pasado.

Agujero de gusano

Representación visual de un agujero de gusano. Se cree en la existencia de agujeros de gusano cuya salida se ubica en el mismo universo y en diferentes momentos en el tiempo.

Cuerdas cósmicas

Según el astrofísico J. Richard Gott, las cuerdas cósmicas son una especie de tubos de energía que se extienden a través de todo el espacio-tiempo como grietas. El fenómeno es hipotético y se considera un defecto topológico que ocurrió durante la formación del universo.

Cuerdas cósmicas

Representación visual de cuerdas cósmicas, teóricamente presentes a lo largo del espacio-tiempo.

Gott creía que las cuerdas cósmicas serían más delgadas que un átomo y, como los agujeros negros, tendrían enormes cantidades de masa concentrada, lo que resulta en un campo gravitacional extremadamente fuerte capaz de distorsionar la Tiempo espacial.

En teoría, la distorsión creada por dos cuerdas cósmicas muy juntas (o una cuerda cósmica estirada cerca de un agujero negro), causaría un impacto capaz de doblar el espacio-tiempo, formando un curva de tiempo cerrada, a través del cual un objeto podría reaparecer en cualquier momento, incluido el pasado.

Vea también:

  • Calabozo
  • Teoria de la relatividad
  • Astronomía
  • Paradoja temporal
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