¿Es posible viajar en el Tiempo?

Esta es una pregunta que la humanidad se ha hecho por muchos años.

Poder retroceder o adelantarnos unos años es uno de los temas de muchas películas de ciencia ficción, pero más allá de la ficción ¿es posible modificar el flujo del tiempo? 

Hasta el momento conocemos la existencia de cuatro dimensiones en el universo, tres de estas corresponden al espacio (x,y,z) y la cuarta dimensión es el tiempo.

A medida que un cuerpo cambia de posición respecto a otro, esta viajando a través del espacio, pero ¿qué pasa con el tiempo?, el tiempo fluye en una sola dirección, a medida que el cuerpo mencionado viaja a través del espacio esta viajando también en el tiempo, porque el tiempo transcurre mientras este se mueve, aún si un cuerpo permanece en reposo, este no puede escapar del flujo temporal, así que todos los cuerpos en la tierra siempre estan viajando en el tiempo. 

En la mayoría de las historias de ficción se describe el viaje en el tiempo como desaparecer de una época y reaparecer en otra, "dar un salto en el tiempo", de modo que los personajes pueden ir a cientos de años en el futuro o en el pasado, sin envejecer o rejuvenecer, ¿Es esto posible?

Para saber si es realmente posible dar saltos en el tiempo literalmente hablado  primero debemos entender como funciona el tiempo y si este de alguna manera se puede modificar... 

ALBERT EINSTEIN EN SU TEORÍA DE LA RELATIVIDAD DESCRIBE AL ESPACIO Y AL TIEMPO COMO MAGNITUDES QUE SE PUEDEN MODIFICAR, SIEMPRE Y CUANDO SE CUMPLAN CIERTAS CONDICIONES.

Contrario al pensamiento clásico, la longitud y el tiempo no son constantes universales, la longitud se puede contraer y el tiempo dilatar, de modo que el espacio se hace más corto y el tiempo fluye más despacio, respecto a los demás cuerpos.

Esto solo sucede si se presenta una de las siguientes condiciones:

• Viajar cerca de la velocidad de la luz: En la teoría de la relatividad especial la velocidad de la luz(C=300000 Km/s) es el límite, ningún cuerpo con masa puede alcanzar esta velocidad. Pero si un objeto se acerca a esta velocidad, su longitud disminuye y el tiempo para este transcurre más despacio, es decir, si tenemos un reloj viajando cerca de la velocidad de la luz y otro relativamente quieto el que esta quieto se va a adelantar respecto al que se esta moviendo, porque para el reloj en movimiento el tiempo esta desacelerado, de modo que mientras que el reloj que se mueve esta marcando segundos, para el reloj quieto están pasando horas. En conclusión entre más rápido se mueva un cuerpo, más se desacelerará el tiempo para este, pero el efecto de esto lo percibimos cuando el cuerpo se mueve a velocidades cercanas a la luz, porque es más evidente así.

Ilustración de la deformación en el plano de Espacio y
Tiempo causada por la masa de la tierra.
Si la tierra tuviera más masa la deformación sería mayor.
y el tiempo se desaceleraría más.

• Estar cerca de un objeto muy masivo, como un agujero negro: Según la relatividad general la gravedad es el producto de una deformación en la geometría del Espacio-Tiempo causado por la masa de un cuerpo, entre mayor sea la masa, mayor la deformación presente y por tanto mayor será el efecto que genere en el espacio y el tiempo. En el caso particular de nuestro planeta, entre más cerca estemos a este, más lento transcurre el tiempo. para un satélite en órbita el tiempo transcurre más rápido que para una persona que está en la Tierra. Si comparamos la tierra con un objeto mucho más denso, como un agujero negro nos daremos cuenta que si estamos cerca de este último el tiempo se ralentizará notablemente, comparado con el flujo de tiempo para una persona que esté en la tierra.     

(Estas dos condiciones y su influencia en el flujo temporal se han comprobado empíricamente en experimentos como el Experimento de Hafele y Keating llevando dos relojes atómicos en vuelos de avión hacia el este y el oeste a diferentes alturas y diferentes velocidades, aunque la diferencia en el tiempo marcado por estos relojes es apenas de nanosegundos, esto confirma la existencia de una variación en el flujo temporal).

¿Cómo viajar en el tiempo?
Adelantarnos en el tiempo implica modificar el flujo de este, para conseguirlo debemos tener en cuenta los dos principios ya mencionados, la dilatación en el tiempo por velocidad y causada por la masa de un cuerpo celeste.

• El hecho de estar en movimiento en estos momentos ralentiza el tiempo, sin embargo, si queremos que el efecto sea significativo, por ejemplo ir a 50 años en el futuro, necesitaríamos viajar a una velocidad de 99.5 % la velocidad de la luz durante 5 años, viajar a esta velocidad y por este tiempo implica recorrer 50 años luz aproximadamente, esto en kilómetros equivale a más  de 473 billones de km.

Si existieran dos gemelos y uno de ellos viajara en una nave espacial a la velocidad mencionada (al 99.5 % la velocidad de la luz), cuando para el transcurrieron 5 años, para el gemelo que se quedó en la tierra pasaron 50, así cuando el gemelo de la nave espacial decida volver a la tierra se encontrará a su hermano gemelo 45 años más viejo que el y en general estará 50 años en el futuro, con solo haber envejecido 5 años.
Esta forma de viajar en el tiempo es posible y a la situación planteada se le conoce como paradoja de los gemelos; sin embargo la tecnología actual no es suficiente, ni tampoco manipulamos fuentes de energía capaces de impulsar un objeto como una nave espacial a una velocidad tan grande y por tanto tiempo.
La ecuación para la dilatación del tiempo por velocidad es:

Donde:
t = tiempo transcurrido para el cuerpo en movimiento.
to = es el tiempo transcurrido para un cuerpo relativamente quieto.
v = Velocidad del cuerpo.
c = Velocidad de la luz = 300000 km/s o 300000000 m/s (En el sistema internacional de unidades).


Teniendo en cuenta esto se puede concluir que un cuerpo no puede ir a una velocidad mayor o igual a la de la luz, porque entonces la solución matemática de la ecuación no sería un numero real, el tiempo transcurrido para el cuerpo en movimiento estaría indeterminado.

• Como estamos en la Tierra (un objeto masivo), el tiempo transcurre más lento para nosotros que para un astronauta que se encuentra en el espacio (Aunque la diferencia no es significativa), porque nosotros estamos más cerca a la Tierra que el astronauta. Al igual que como sucede con la velocidad, en nuestras vidas el tiempo se acelera y desacelera constantemente por causa de la gravedad, solo que lo hace de una manera tan mínima, no nos damos cuenta de esto.

En la Tierra la altitud se mide en metros sobre el nivel del mar msnm, a medida que cambiamos de altitud, estamos acelerando y desacelerando el tiempo; entre menor altitud más lento transcurre el tiempo, porque estamos más cerca del centro de masa de la Tierra y entre mayor altitud el tiempo transcurre más rápido, aunque solo son nanosegundos de diferencia, si queremos viajar en el tiempo tendremos que salir de la Tierra e ir a un cuerpo celeste con un campo gravitatorio más fuerte.

El objeto del sistema solar con el campo gravitatorio más fuerte es el sol, pero no podemos acercarnos mucho a este, porque el calor y la radiación ultravioleta que emite produce daños en el organismo de una persona, además los vientos solares representan un riesgo en un viaje tripulado hacia este. Si queremos desacelerar el tiempo notablemente, para adelantarnos varios años y poder ver el futuro de la Tierra, sería necesario acercarse lo suficiente a un agujero negro, para que su campo gravitatorio dilate el tiempo de modo que para nosotros no pase mucho tiempo, mientras que en la tierra transcurran años.

Aunque esto es posible el problema esta en que debemos encontrar primero el agujero negro y recorrer distancias enormes para poder acercarnos, además al orbitar un agujero negro se necesita una nave espacial con la suficiente energía o a la suficiente velocidad para que la fuerza centrífuga impida que quedemos atrapados en el campo gravitatorio de este.

La distancia máxima que se ha recorrido en una misión tripulada de ida y vuelta, es hasta la luna, recorriendo unos 384000 km aproximadamente, de ida y vuelta, le hace falta mucho a la humanidad para poder realizar misiones tripuladas al espacio interestelar y específicamente hacia un agujero negro, así que aunque adelantarnos varios años en el tiempo es posible aún no disponemos de la tecnología suficiente para hacerlo.

¿Es posible viajar al pasado?

Como mencioné antes el tiempo avanza en una sola dirección, el problema de viajar al pasado es que las situaciones que mencioné anteriormente solo sirven para adelantarnos en el tiempo y no retroceder, además si una persona fuera hacia el pasado se encontraría con diversas paradojas, en mi opinión no es posible viajar al pasado, porque el pasado ya sucedió y por tanto es inalterable, aunque existen soluciones a las paradojas presentes que se basan en suposiciones, no creo que sea posible ir al pasado porque eso implicaría estar en dos lugares a la vez en el espacio-tiempo "duplicarse" y esto es inconcebible.

Existe una forma de viajar hacia el pasado, aunque se centra en suposiciones es la más acertada, esto no quiere decir que sea real, si quieres saber más sobre esto oprime clic aquí