¿Podemos viajar en el tiempo?

Los viajes en el tiempo son un tema recurrente en la literatura y en el cine de ciencia ficción: desde la novela La máquina del tiempo de H. G. Wells hasta la icónica película Regreso al futuro de Robert Zemeckis. Y sí, también en Sendea hay viajes en el tiempo —como se intuye desde el mismo prólogo—, aunque de una forma que nunca antes has visto en la ciencia ficción.

Pero… ¿qué nos dice la física sobre los viajes en el tiempo?¿Son realmente posibles?

Como explica Hypatia (y, antes de ella, Soteris), lo que se envió a través del tiempo en el Proyecto Alfa fue información. Y, si has leído la novela, ya sabes de qué información hablo 😉

viajar al futuro

En realidad, tú mismo eres un viajero del tiempo. En este preciso instante estás viajando hacia el futuro, segundo a segundo. Aunque, cuando hablamos de “viajar en el tiempo”, normalmente queremos decir hacerlo a un ritmo distinto al habitual, avanzar hacia el futuro más deprisa que los demás.

Esa idea, que parecía fantasía, resulta ser una consecuencia directa de la teoría de la relatividad de Einstein. Según la relatividad especial, el tiempo no pasa igual para todos: depende de la velocidad con la que nos movamos. Cuanto más rápido viajas, más lentamente transcurre el tiempo para ti respecto a alguien que permanece quieto. Este efecto, conocido como dilatación temporal, se ha comprobado experimentalmente muchas veces.

La paradoja de los gemelos

Imagina dos gemelos: uno se queda en la Tierra y el otro viaja por el espacio a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando el viajero regresa, descubre que ha envejecido menos que su hermano. Desde su punto de vista, apenas han pasado unos años; desde el del gemelo terrestre, quizá décadas. No es un truco de percepción: el tiempo realmente transcurrido depende del observador que lo mide.

La velocidad de la luz y los límites del tiempo

La relatividad establece un límite absoluto: nada puede superar la velocidad de la luz en el vacío (≈ 300 000 km/s). Al acercarnos a esa velocidad, el tiempo se ralentiza cada vez más. Un fotón —una partícula de luz— no envejece jamás: para él, el tiempo está detenido. Podríamos decir que los fotones son eternamente jóvenes.

Si pudiésemos viajar más rápido que la luz, el orden de los acontecimientos se invertiría: desde el punto de vista de algunos observadores, nos moveríamos hacia atrás en el tiempo. En teoría, partículas hipotéticas llamadas taquiones (del griego tachýs, “rápido”) tendrían esa propiedad: se desplazarían siempre a velocidades superiores a la luz, y su existencia implicaría la posibilidad de mensajes o señales que llegaran antes de ser enviadas. Sin embargo, nunca se han detectado taquiones, y la física actual los considera una curiosidad matemática más que una realidad.

Un efecto real y medible

Aunque no podamos construir naves que viajen casi a la velocidad de la luz, la dilatación temporal se mide todos los días. Los satélites del sistema GPS, que se mueven a gran velocidad y en un campo gravitatorio distinto al de la superficie terrestre, experimentan un desfase temporal respecto a los relojes en la Tierra. Sin las correcciones relativistas, los errores de posicionamiento se acumularían varios kilómetros cada día.

También se ha verificado este efecto en partículas subatómicas como los muones, que viven más tiempo cuando viajan a altas velocidades que cuando están en reposo.

En resumen: viajar al futuro es posible —no con una máquina de ciencia ficción, sino con la propia naturaleza del tiempo según Einstein. El problema es que el precio del billete es la energía: cuanto más quieras adelantar en el tiempo, más rápido tendrías que viajar, y la energía necesaria crece sin límite al acercarte a la velocidad de la luz.

viajar al pasado

Si viajar al futuro es una posibilidad real —aunque extremadamente costosa en energía—, viajar al pasado plantea un conjunto de problemas mucho más profundos. La relatividad general de Einstein, que describe cómo la materia y la energía curvan el espacio y el tiempo, no prohíbe del todo los viajes hacia el pasado, pero sí los rodea de paradojas y límites aún sin resolver.

Curvar el espacio y el tiempo

Según la relatividad, el espacio y el tiempo forman un tejido único: el espacio-tiempo. Cuando algo muy masivo —como una estrella o un agujero negro— lo deforma, los caminos que pueden seguir la materia y la luz también se curvan. En teoría, si esa curvatura fuera extrema, el espacio-tiempo podría plegarse sobre sí mismo, permitiendo que un viajero regresara a un punto anterior en el tiempo. Estas soluciones matemáticas se conocen como curvas temporales cerradas, y son uno de los conceptos más intrigantes de la física moderna.

Agujeros de gusano y túneles temporales

En 1935, Einstein y Rosen describieron una solución de sus ecuaciones conocida como el puente Einstein-Rosen, más tarde popularizada como agujero de gusano. Se trataría de un túnel que conecta dos regiones distintas del espacio y del tiempo. Si se pudiera atravesar, permitiría moverse instantáneamente entre lugares lejanos… o incluso entre épocas distintas.

El problema es que no sabemos si los agujeros de gusano pueden existir realmente. La mayoría de las soluciones requieren materia exótica, con densidad de energía negativa, algo que nunca se ha observado. Además, incluso si se pudiera crear uno, sería inestable: cualquier partícula o rayo de luz que intentara atravesarlo podría hacerlo colapsar.

En Sendea no existen estos problemas asociados a la materia exótica o a la inestabilidad de los agujeros de gusano, pues ningún viajero entra en uno de ellos para retroceder en el tiempo. En su lugar, el desplazamiento temporal se produce mediante un trasvase de información, amplificando de forma controlada las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo que se espera ocurran a su nivel más fundamental, la escala de Planck (véase la cuestión “¿Existe un tiempo o un espacio mínimos?”).

Las paradojas de los viajes en el tiempo

Los viajes al pasado también chocan con el principio de causalidad —la idea de que las causas preceden a los efectos. El ejemplo más famoso es la paradoja del abuelo: si viajas al pasado y evitas el nacimiento de uno de tus antepasados, ¿cómo habrías existido para hacer ese viaje?

Para evitar estas contradicciones, algunos físicos, como Igor Novikov, propusieron la “conjetura de autoconsistencia”, según la cual los acontecimientos del pasado son inmutables: puedes viajar al pasado, pero no cambiarlo. Cualquier intento de modificar un suceso solo contribuiría, de hecho, a que ese suceso ocurriera tal como debía. Este tipo de coherencia temporal se muestra, por ejemplo, en Harry Potter y el prisionero de Azkaban, donde los viajes en el tiempo no alteran el pasado, sino que lo completan: todo lo que hacen los personajes durante su viaje ya había ocurrido, aunque ellos aún no lo supieran.

Otros enfoques, más especulativos, como el de los universos paralelos, sugieren que alterar el pasado no modificaría la línea temporal original, sino que crearía una nueva rama del universo, distinta de la anterior. Esta idea se inspira en la interpretación de los “muchos mundos” de la mecánica cuántica, propuesta por Hugh Everett en 1957, según la cual cada posible resultado de un suceso cuántico da lugar a un universo diferente. En ese marco, un viaje al pasado podría simplemente situar al viajero en otra versión del universo, sin contradecir los hechos ya ocurridos en el suyo propio.

La ciencia ficción ha utilizado ampliamente esta noción: en películas como Regreso al futuro, de Robert Zemeckis, se muestra de forma simbólica —y con cierta licencia artística— cómo cambiar el pasado altera una línea temporal paralela, dando lugar a efectos tan curiosos (y poco convincentes, desde el punto de vista físico) como una fotografía que se borra lentamente mientras la historia se reescribe. 

la física de los viajes en el tiempo y sendea

Por lo que hemos dicho hasta ahora, está claro que es posible viajar al futuro, pero existen serias dudas de que el universo permita de forma práctica viajar al pasado, aunque estrictamente no esté prohibido por las leyes de la física. Hay físicos que piensan, como Stephen Hawking, que tal vez exista una especie de “censura cósmica” que impida las paradojas temporales, protegiendo la coherencia del universo. Sin embargo, como hemos visto antes, las paradojas no son una consecuencia necesaria de un viaje al pasado. En Sendea se comparan dos posibles paradojas asociadas a viajes en el tiempo: la del “reloj regalado” con la de la “Novena Sinfonía” de Beethoven.

Así es como Heru plantea la paradoja temporal a Zetayel al final del capítulo 23: “si viajase al siglo XIX y le revelara a Ludwig van Beethoven la Novena Sinfonía, antes de que él la escribiera, ¿quién la habría compuesto?” Zetayel le responde que la paradoja problemática no es esa: “si le dieses a Beethoven un reloj que luego te fuese entregado por un descendiente suyo, antes de tu viaje al pasado, y fuese ese mismo reloj el que le ofrecieras a Beethoven, entonces sí habría un verdadero dilema, porque nadie habría construido ese reloj. Pero un reloj es un objeto material. En el caso de la información, no hay dificultad en que esta exista desde siempre, en un bucle cerrado.” Las matemáticas son, para él, un ejemplo de información eterna, que existe desde siempre.

La relatividad de la simultaneidad

En la relatividad especial, el concepto de simultaneidad deja de tener un significado absoluto, y dos sucesos que para un observador ocurren al mismo tiempo pueden suceder en distinto orden para otro que se mueva a gran velocidad. Esto implica que las nociones de “pasado”, “presente” y “futuro” no son universales, sino que dependen del estado de movimiento del observador.

Desde ese punto de vista, el universo no es un escenario que se renueva instante a instante, sino un bloque de espacio-tiempo donde todos los acontecimientos —pasados, presentes y futuros— coexisten. Cada observador recorre ese bloque siguiendo su propia línea de mundo, su propio “camino” en el tiempo, y lo que para uno ya ha ocurrido puede ser, para otro, algo que todavía no ha sucedido.

Así, un hecho tan humano como la muerte de un ser querido podría haberse producido ya para ti, mientras que para otro observador, moviéndose de forma distinta en el espacio-tiempo, ese suceso aún pertenece al futuro. ¿Significa eso que, para ese otro observador, esa persona sigue viva? En cierto modo, sí: su existencia no desaparece, sino que permanece inscrita en otro punto del espacio-tiempo.

Esta visión —a veces llamada “universo bloque”— cambia radicalmente nuestra intuición sobre el tiempo. Si todo lo que ocurre tiene un lugar fijo en esa estructura cuatridimensional, los viajes en el tiempo no serían rupturas del orden natural, sino formas diferentes de recorrer la misma realidad. En un universo así, todo viaje temporal tendría que ser necesariamente autoconsistente: el viajero no podría alterar los hechos, porque esos hechos ya están incluidos en la geometría completa del espacio-tiempo.

No hay paradoja posible, porque todo lo que puede suceder ya forma parte de la totalidad del cosmos, igual que todas las notas de una sinfonía existen simultáneamente en la partitura, aunque el oyente solo las perciba una tras otra.

Es a esta idea a la que se refiere Newton cuando explica a Alnitak en el capítulo 23 que la Variante Épsilon no pudo haber sido una variación sobre un pasado preexistente: “hay un único pasado y un único futuro autoconsistentes. Tenía que ser así. En relatividad especial, el pasado y el futuro no son absolutos: lo que para un observador está por venir, para otro ya ha sucedido, y para un tercero, está ocurriendo ahora. Desde ese punto de vista, tu nacimiento, tu fallecimiento, esta conversación y cualquier otro suceso coexisten en este mismo instante, conectados por una maraña de hilos invisibles que recorren el espacio-tiempo”.