Podemos viajar en el tiempo - Relatividad general

Albert Einstein, quien planteo la teoría de la relatividad,
 de la que hablaremos en el articulo

En la película Interestelar, la tierra se vuelve inhabitable y por esto, el ex piloto Cooper de alrededor de 40 años de edad, y padre de una niña de alrededor de 10, se ve obligado a dejar la tierra junto con otros astronautas en busca de un planeta para así asegurar la vida de la raza humana. Mientras están en busca de cumplir su misión, él, y los astronautas pasan solo unos cuantos años en el espacio, o al menos desde su punto de vista, porque al finalizar la misión, se encuentra con su hija, quien ahora tiene 80 años de vida, y el astronauta se da cuenta que en sus 5 años de viaje interestelar, viajando cerca de un agujero negro, habían transcurrido ni más ni menos que 70 años en la tierra. Es decir, básicamente, Cooper había viajado en el tiempo 65 años hacia el futuro, pero ¿Cómo logro esto? bueno, lo vamos a explicar en los próximos minutos, y vamos a aprender COMO VIAJAR EN EL TIEMPO.

Cooper con su hija, que ahora es mayor que el.

PEEERO ANTES DE EMPEZAR

Tenemos que dejar en claro dos cosas que se saben gracias a la teoría de la relatividad, esa teoría que todos conocen pero que nadie entiende.

La primera es que el tiempo es una dimensión más, aunque se diferencia de las otras por no ser una dimensión física, no podemos percibir el tiempo con nuestros sentidos, no podemos tocarlo ni verlo pasar. Por ejemplo, tenemos que destacar que nosotros estamos constantemente viajando hacia adelante por la dimensión del tiempo, o sea, todo el tiempo estamos viajando hacia el futuro a una velocidad de un minuto por minuto.

La segunda cosa que debemos entender es que según Einstein, el tiempo no es absoluto, o sea, no pasa de igual forma en todos lados, sino que se puede dilatar o contraer, y a partir de esto, realmente podríamos viajar en el tiempo. pero esto lo vamos a ver más a fondo durante el resto del video.

PRIMERO TENEMOS QUE ENTENDER ALGUNAS COSAS.

Una pelota de golf, tiene más masa que una de tenis, sin importar que la de tenis sea más grande, esto es porque la pelota de golf es más densa, o sea, tiene más materia en menos volumen.

¿¿Como?? No entiendo ¿que es la masa? ¿y que significa que un objeto es más denso?

La masa de un objeto es la cantidad de materia que hay en él, y su unidad es el kilogramo. Luego está la densidad, que es la cantidad de masa en un determinado volumen de un objeto.

Un objeto más denso, tiene más masa en menos volumen o tamaño, por esto decíamos que la pelota de golf es más densa…

La pelota de tenis es mas grande, pero la

la de golf tiene mas masa, y en menos 

volumen, es mas densa

Y si, esto es aburrido...

Pero bueno… era necesario que lo aprendamos ... ahora se va a empezar a poner un poco más entretenido.

Antes escrbimos que el tiempo era una dimensión. Esa dimensión está muy relacionada con el espacio, tan relacionada que debemos hablar de un espacio-tiempo. Y bueno pero… ¿a qué va esto?

El universo está lleno de objetos muy masivos, gigantescos, o a veces minúsculos, pero masivos. Einstein demostró con su teoría de la relatividad general, que estos objetos pueden doblar el espacio tiempo a su alrededor.

-QUE???

Bueno, no es fácil de explicar pero imaginen el espacio tiempo como una sábana, y los objetos masivos como canicas. Cuanto más masiva sea la canica, es decir, el planeta o la estrella, más será la depresión creada en la sabana, o sea, la curvatura que cree en el espacio tiempo.


Este es un buen ejemplo excepto por el hecho de que la sábana es un espacio bidimensional y nosotros vivimos en un mundo tridimensional.

Entonces, el efecto causado por los objetos masivos, como los planetas, se vería más o menos así.

Bueno, se entiende que los objetos masivos, o sea, las canicas, distorsionen el espacio, o sea, la sabana. Pero a ver… ¡¿Que tiene que ver esto con el tiempo?!

Bueno, la respuesta está en lo que aprendimos anteriormente. El espacio y el tiempo están conectados, llamándose así Espacio-tiempo, y al alterarse uno de esos dos, se altera el otro.

Y es ahora donde empieza la parte más interesante, la curvatura en el espacio-tiempo, es lo que causa la gravedad, es decir que un objeto con más masa, genera un mayor campo gravitatorio, por ejemplo, en la Tierra, la gravedad es mayor que en la Luna, porque nuestro planeta es más masivo y distorsiona mas el espacio.

La razón por la que esto tiene que ver con el tiempo, es emocionante y sorprendente. Según la relatividad general, cuanto más fuerte es la gravedad, el tiempo, pasa más lento. Pero, tenemos que explicar esto, porque no es tan fácil como parece. Si nosotros estuviéramos en un lugar, donde la gravedad fuese mayor que en la Tierra, sentiríamos que el tiempo pasa normalmente, o sea, contaríamos los segundos de igual manera que como los contamos en nuestro planeta.

Ya sé, esto no es nada claro. Pero vamos a volver a explicarlo con un ejemplo.

Imaginemos que nos vamos de vacaciones 10 días a orbitar un objeto supermasivo y denso como es un agujero negro, que podría contener la masa de 20 montañas en el tamaño de una canica, generando una enorme fuerza de gravedad … bueno, es un destino un poco raro para ir de vacaciones, pero sirve para este ejemplo.

Agujero negro retratado de manera extremadamente realista en la película interestelar. 

Mientras estemos en el agujero negro, sentiríamos el tiempo pasar normalmente, pero al haber pasado 1 día ahí, en la tierra, podría, por ejemplo, haber pasado 1 año. Al haber estado 6 dias, en la Tierra habrían pasado 6 años, y al haber pasado 10 días, en la Tierra habrían pasado 10 años. Este fenómeno se llama dilatación temporal.

¿Es realmente increíble no?

Bueno, habiendo entendido esto, vamos a explicar cómo podríamos viajar en el tiempo.

Los agujeros negros son objetos muy masivos, tanto que generan una fuerza de gravedad increíble, tan fuerte que ni la luz puede escapar de ellos, y como dijimos, cuando la fuerza de la gravedad es mayor, el tiempo pasa mas lento. Por eso mismo es que en la película Interestelar el protagonista viaja en el tiempo.

Entonces, podemos decir que el viaje hacia el futuro es posible.

En el centro de nuestra galaxia existe un agujero negro que tiene 4 millones de veces la masa de nuestro sol, y un tamaño de 6.700 millones de kilómetros, así que imaginen lo masivo,gigantesco y denso que es este agujero negro. Es casi una máquina del tiempo natural.
Imaginemos que pudiéramos acercarnos a el, obviamente, con muchísimas precauciones. Deberíamos situarnos a una distancia razonable de su horizonte de sucesos, que es una frontera imaginaria a la que podríamos decirle “punto de no retorno” porque ni la luz puede escapar de ahí una una vez cruzo esta frontera. Si pudiéramos orbitar correctamente este monstruo, entonces seríamos afectados por su gravedad, y así, el tiempo para nosotros, pasaría muchísimo más lento, podríamos hacer saltos de 100 años hacia el futuro en tan solo unos meses. Entonces, podemos decir que realmente podríamos viajar en el tiempo de esta manera.

¿Pero esto está comprobado?

Si, si lo está y lo podemos ver en unos relojes super precisos, llamados relojes atómicos que se encuentran en los satélites de los GPS. Estos se adelantan 45 micro segundos por día debido a que orbitan la tierra a muchísima altura, y en consecuencia, la gravedad de nuestro planeta a esa altura los afecta menos que a nosotros. Por lo tanto, el tiempo en estos satélites, pasa un poco más rápido. (De toda forma nos estamos tomando en cuenta los efectos de la relatividad especial, pero ese es tema para otro articulo)

Porque no solo en los agujeros negros el tiempo pasa mas lento, si no que también al estar cerca de cualquier cuerpo masivo, el tema es que la diferencia se nota mucho más en estos rincones oscuros del universo. Este fenómeno, del que estuvimos hablando todo el articulo, se llama Dilatación gravitacional del tiempo.

Igualmente, las cosas no son tan simples, porque el agujero negro del que hablamos, Sagitario A,  está a 26 mil años luz de, así que por ahora se nos haría un poco complicado llegar hasta allá… Así que a menos que consigamos una nave que viaje casi a la velocidad de la luz, no vamos a poder acercarnos a el. Por ahora seria mejor centrarnos en el presente.

Para resumir:
Según la teoría de la relatividad general, el tiempo pasa mas lento en rincones del universo en donde existe una deformación importante del espacio tiempo. Esta deformación es causada por la gravedad,y la gravedad es causada por cuerpos masivos, como la tierra, marte, o el sol. Esto quiere decir que estos cuerpos hacen que el tiempo transcurra mas lento cerca de ellos, aunque la diferencia no es tan significativa.

Entonces, básicamente, eso es, a grandes rasgos, la relatividad general