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5 mar 2013

El tiempo como un grado de libertad



La idea de los viajes en el tiempo, es muy atractiva para todos e incluso para los escritores y películas de ciencia ficción, pues es una barrera que el hombre aún no ha podido superar, a pesar de todos los avances tecnológicos. Pero ¿será posible viajar a un futuro muy distante?

Influencia de la velocidad y gravedad

En primer lugar debemos decir que sólo existen dos casos en los que el tiempo sufre distorsión. Uno es el factor velocidad, a altas velocidades, el tiempo es maleable y a velocidades lumínicas el tiempo se congela y su valor es cero; es una consecuencia de la relatividad especial.
El otro es la gravedad, en regiones en donde existen fuertes campos gravitacionales, el tiempo sufre deformación, por cuanto sufre maleabilidad; y en sitios de campos gravitacionales extremadamente intensos, como en una singularidad de un agujero negro, igualmente se congela y su valor es igualmente cero; esto es una consecuencia de la relatividad general.

Viajes a Futuros lejanos

Para viajar a futuros muy distantes se necesita ir tan deprisa alcanzando el valor de la velocidad de la luz, pero siendo que a esta magnitud la masa de un cuerpo, por así decirlo, una nave espacial, se hace infinita, costaría una cantidad infinita de energía, la energía del universo.

Supongamos que pudiéramos concentrar toda esta energía en un pequeño volumen para impulsar la nave, aparecerían enormes fuerzas gravitacionales en el vehículo espacial, que colapsaría sobre sí y aplastaría a sus tripulantes mucho antes de alcanzar la velocidad de la luz.
En su "Historia del tiempo", Stephen Hawking, explica que lo que a baja energía se comporta de diferentes maneras, a alta energía son aspectos de una misma cosa, por ejemplo, las partículas elementales tales como: los protones, neutrones, electrones, Quark, etc.,  a energía muy alta son las mismas partículas. De esta manera, a la velocidad de la luz, una nave tendría alta energía, por cuanto las partículas que la conforman serían aspectos de una sola partícula, el fotón. Así,  llegando a la velocidad de la luz,  la nave y sus tripulantes quedarían desintegradas en fotones (puesto que es la partícula que viaja a esa velocidad)  y no podrían, dichos tripulantes, llegar a conocer el futuro.
Otra forma de viajar a futuros muy distantes y congelar el tiempo, sería situarnos en un objeto súper masivo y el único modo es una singularidad, pero nuevamente quienes intentaran hacerlo, quedarían desintegrados en partículas cuánticas debido a las enormes fuerzas gravitacionales que actuarían.

Viaje a futuros a través de Agujeros de Gusanos

Los viajes a través de agujeros negros no parecen posibles, pues estos tipos de agujeros son inestables y tienen una corta duración de vida, ya que aparecen y desaparecen aproximadamente en una milésima de segundo, además cualquier perturbación los altera y ni siquiera hay seguridad si son conducto de género espacio o de género tiempo.

Viajes hacia el Pasado

Por otro lado si los viajes hacia atrás en el tiempo fueran posibles, superando la velocidad de la luz, los habitantes que se encuentren al final del tiempo, en un universo moribundo, en donde la energía útil agotada por el exceso de entropía(energía inútil), donde solo queda un gélido espacio, podrían viajar libremente a un pasado lejano en un universo nuevo y lleno de energía útil, para poder empezar y evitar la extinción de vida inteligente, sin necesitar tener que viajar a otro universo.
El problema está en que cada vez que nos ubiquemos en el final del tiempo y realicemos un retroceso, las razas inteligentes, crecerán en número una y otra vez que se viaje al pasado, repitiendo el ciclo, así agotaríamos la energía total del universo, acortando cada vez más  su existencia.
Esto llevaría mucho tiempo, pero siempre habrá un límite para los seres inteligentes, en consecuencia, la eternidad parece imposible desde el punto de vista del hombre. Todo lo anterior de viajes atrás en el tiempo es hipotético,  pues bien sabemos que la velocidad es una función continua y no podríamos alcanzar velocidades superlumínicas sin pasar por el valor en que viaja la luz. De esta manera sólo los viajes hacia el futuro cercano serian posibles y serían viajes sin retorno.

¿Crees que se pueda viajar en el tiempo? ¿A qué época te gustaría viajar a tí?

10 feb 2012

El Reloj de Feynman

¿Se adelanta o se retrasa?

Es curioso como la gente más famosa es la que suele protagonizar las anécdotas más curiosas (claro que no todos) y, en concreto en ciencia, esta gente suele resultar además ser la más extravagante. Este es el caso del célebre físico Richard Feynman, del cual se han escrito ríos de tinta que ayudan a magnificar la historia que él mismo alimentó con sus autobiografías en tono jocoso y divertido.

La anécdota que aquí les traigo llegó a mí como apócrifa, por lo que no puedo confirmar su autenticidad, pero me resultó tan curiosa que decidí escribir sobre ella y utilizarla para presentarles un reto en dos partes.

"Situémonos pasada la mitad del Siglo XX en una Universidad estadounidense normal y corriente, cuyo departamento de Física se enfrenta a una evaluación rutinaria llevada a cabo por un comité científico escogido por alguna instancia más alta y del que forma parte Richard Feynman.
Haciendo honor a su naturaleza burlona, Feynman decide presentarse sin avisar en la Universidad y realizar una rápida evaluación despacho por despacho. Imaginémonos que formamos parte del grupo dedicado a Relatividad General de esa Universidad. Estando en nuestra oficina, de repente Feynman entra, lanza su reloj al aire y, tras recogerlo de nuevo, pregunta con una sonrisa: ¿Se ha adelantado o se ha retrasado?…”


Y hasta aquí llega esta corta historia. Cuenta la leyenda que el porcentaje de respuestas en este departamento se aproximó fuertemente al 50%, lo que indica que la mayor parte de las personas contestó por puro azar. Y este es el reto que les dejo:
Supon que eres parte de ese departamento, ¿qué le contestarías a Feynman? ¿por qué? 
Y añado una segunda parte salida de una mente perversa. Imaginemos que excavamos un túnel que recorra la Tierra de lado a lado y lanzamos el reloj a su interior. ¿Por qué lado vuelve a salir? ¿Se ha adelantado o se ha retrasado?
Les dejo unos días a ver qué se les ocurre. La mejor respuesta será publicada :)


stringers



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