En física, el viaje en el tiempo está estrechamente relacionado con la teoría de la relatividad de Einstein, que permite que el movimiento en el espacio altere realmente el flujo del tiempo. Este efecto se conoce como dilatación del tiempo y fue una de las primeras predicciones de la relatividad. Este tipo de viaje en el tiempo está completamente permitido por las leyes físicas conocidas, pero solo permite viajar al futuro, no al pasado.
Dilatación del tiempo: a veces, incluso los mejores relojes funcionan lentamente
El caso más evidente de tiempo que actúa de manera extraña en la relatividad, y uno que se ha verificado experimentalmente, es el concepto de dilatación del tiempo bajo relatividad especial. La dilatación del tiempo es la idea de que a medida que te mueves por el espacio, el tiempo mismo se mide de manera diferente para el objeto en movimiento que el objeto inmóvil. Para el movimiento que está cerca de la velocidad de la luz, este efecto es notable y permite una forma de viajar al futuro más rápido de lo que normalmente lo hacemos.
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Un experimento que confirma este extraño comportamiento se basa en partículas inestables, piones y muones. Los físicos saben qué tan rápido se descompondrían las partículas si estuvieran sentados, pero cuando bombardean la Tierra en forma de rayos cósmicos, se mueven muy rápido. Sus tasas de desintegración no coinciden con las predicciones, pero si aplica una relatividad especial y considera el tiempo desde el punto de vista de la partícula, el tiempo sale como se esperaba.
De hecho, la dilatación del tiempo se confirma mediante una serie de experimentos. En los experimentos de Hafele-Keating de 1971, se volaron relojes atómicos (que son muy precisos) en aviones que viajaban en direcciones opuestas. Las diferencias de tiempo que se muestran en los relojes, como resultado de su movimiento relativo, coincidían exactamente con las predicciones de la relatividad. Además, los satélites del sistema de posicionamiento global (GPS) tienen que compensar que esta dilatación del tiempo funcione correctamente. Entonces la dilatación del tiempo está en un terreno científico muy sólido.
La dilatación del tiempo conduce a una forma popular de viaje en el tiempo. Si entraras en una nave espacial que viajara muy rápido lejos de la Tierra, el tiempo dentro de la nave se ralentizaría en comparación con el de la Tierra. Podrías hacer un sobrevuelo de una estrella cercana y regresar a la Tierra a casi la velocidad de la luz, y pasarían unos años en la Tierra mientras que posiblemente solo pasarían unas pocas semanas o meses para ti, dependiendo de qué tan rápido estuvieras yendo y cómo lejos estaba la estrella.
El mayor problema con esto es cómo acelerar un barco a esas velocidades. Los científicos y los autores de ciencia ficción han hecho varias propuestas para tales dispositivos, pero todos están fuera del alcance de lo que podríamos construir hoy o en el futuro previsible.
A medida que aceleras un objeto a altas velocidades, su masa también aumenta, lo que significa que se necesita cada vez más energía para seguir acelerándolo. Esta fórmula de aumento de masa es similar a la fórmula que describe la dilatación del tiempo, por lo que hace que sea fundamentalmente difícil obtener niveles significativos de dilatación del tiempo.
Horizontes de eventos de agujero negro: una versión extra lenta de cámara lenta
Otro caso en el que el tiempo se ralentiza, esta vez en la relatividad general, involucra agujeros negros. Recuerde que un agujero negro dobla el espacio-tiempo mismo, hasta el punto en que ni siquiera la luz puede escapar. Esta curvatura del espacio-tiempo significa que a medida que te acercas a un agujero negro, el tiempo se ralentizará en relación con el mundo exterior.
Si se estaba acercando al agujero negro y su mejor amigo Dean estaba muy lejos observando (y de alguna manera podía mirar “instantáneamente”, sin preocuparse por el retraso de la velocidad de la luz), Dean lo vería acercarse al agujero negro, reducir la velocidad y eventualmente venir descansar para flotar fuera de ella. A través de la ventana de tu nave espacial, Dean te vería sentado absolutamente quieto.
Tú, por otro lado, no notarías nada en particular, al menos hasta que la intensa gravedad del agujero negro te matara. Pero hasta entonces, ciertamente no “sentiría” que el tiempo se movía de manera diferente. No tendrías idea de que a medida que te deslizas más allá del horizonte de eventos del agujero negro (que posiblemente ni siquiera notarías), miles de años pasaban fuera del agujero negro.
Espero que esto ayude.
Fuente: tiempo de ralentización
