¿Podemos viajar al pasado

CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO
¿Podemos viajar al pasado?
¿Podemos viajar al pasado?
El pasado viernes 23 de septiembre, el CERN (Centro Europeo de Investigación
Nuclear) hacía pública la observación de unos neutrinos más rápidos que la luz, en
concreto unos 750 kilómetros por segundo más rápidos(1). Inmediatamente los medios
de comunicación sacaban tres conclusiones: la Teoría de la Relatividad está equivocada;
los pilares de la Física se tambalea; y se abre la posibilidad de los viajes a través del
tiempo. En las portadas de los periódicos las noticias sobre la crisis económica, por una
vez, fueron sustituidas por portadas científicas. Aunque no es un alivio que te digan que
no sólo se tambalea la economía sino también la Física. ¿Hasta qué punto están
justificadas estas informaciones?
En primer lugar, hemos de ser cautos con los resultados de esta observación por
varios motivos. El primero es que estos resultados no han sido contrastados por ningún
otro laboratorio, es decir, sólo se ha llevado a cabo en ese centro y los experimentos
parecidos a este que, aunque menos precisos, se han realizado hasta ahora no han dado
los mismos resultados. Otro motivo es que los cálculos no han sido comprobados por
otros científicos, de hecho, no han sido publicados en ninguna revista científica lo cual
suele ser una prueba de fuego de su validez. Por último, los científicos del CERN, muy
modestamente, han dicho que “queremos que la comunidad científica nos ayude a
comprender nuestros enloquecidos resultados porque esto es una locura”…y tanto. ¿Por
qué han hecho público sus resultados entonces? ¿No se habrán precipitado? En mi
opinión, no es probable que lo hayan hecho, si han actuado así es porque tienen al
menos dos razones de peso, una científica y otra socioeconómica. La primera es que
asumen que han podido cometer un error por lo que necesitan ayuda de la comunidad
científica para dar con él, ya que ellos son incapaces. La segunda de las razones es que
un centro de investigación está financiado con fondos públicos y en época de crisis se
necesita justificar dicha inversión, aunque sea con un titular en primera plana.
Asumiendo que se compruebe que esta observación es cierta, ¿qué
implicaciones tendría? ¿Tendremos que cambiar toda la Física que conocemos?
¿Dejaremos de enseñar la Teoría de la Relatividad en 2º de Bachillerato? o mejor aún,
¿podremos viajar al pasado? La respuesta a todas ellas es NO, al menos de momento.
Hagamos un poco de memoria.
La primera gran revolución científica se produjo en el siglo XVII con la
publicación de los Principios matemáticos de la filosofía natural de Isaac Newton. En
ella establecía los principios mecánicos que regían el movimiento de los astros y de los
cuerpos en la Tierra unificando todo el universo conocido. Sus predicciones y
explicaciones del mundo mecánico eran comprobadas una y otra vez y todas se
ajustaban a la Teoría, todas excepto una. El movimiento de Mercurio tenía una pequeña
anomalía inexplicable con la mecánica newtoniana. Los científicos no la ignoraron pero
la dejaron apartada en un cajón y en ningún caso se consideró que la Mecánica de
Newton estuviese equivocada. Hasta que llegó Einstein. A principios del siglo XX,
300 años después de Newton, Albert Einstein publicó la Teoría de la Relatividad. Con
ella, entre otros logros, se conseguía explicar el movimiento anómalo de Mercurio y
corregía la Mecánica Newtoniana, aunque no la echaba por tierra. Hoy en día se
considera que la Relatividad es una teoría mucho más potente, aplicable a cualquier
situación mientras que la Mecánica newtoniana es una aproximación de aquella, sólo
aplicable a situaciones “clásicas”, es decir, masas y energías relativamente pequeñas,
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velocidades y distancias no muy grandes, etc. Por ello, para comprender ciertos
fenómenos en el universo donde se ponen en juego grandes energías y velocidades, o
fenómenos atómicos como la fusión o el comportamiento de las partículas atómicas
lanzadas a grandes velocidades es imprescindible la Teoría de la Relatividad. En estos
casos Newton se nos queda corto; sin embargo, para explicar la parábola que describe
un balón lanzado por Cristiano Ronaldo, por muy fuerte y rápido que lo golpee, nos
basta.
La Teoría de la Relatividad se fundamente en dos postulados:
Las leyes de la Física pueden expresarse mediante ecuaciones que poseen la
misma forma, en todos los sistemas de referencia que se mueven a velocidad
constante unos respecto a otros.
La velocidad de la luz en el vacío no depende del observador que lo mide ni del
movimiento de la fuente luminosa, es una velocidad absoluta (y por tanto nada
puede viajar más rápido que ella).
Una de las consecuencias más impactantes de esta teoría es que el tiempo no es
absoluto, es decir, no pasa de igual modo para todos los observadores en movimiento.
De hecho, si colocásemos un reloj en un tren que se mueva a gran velocidad (a la que
llamaremos v), el tiempo que mediría, y que llamaremos tmovimiento, no sería el mismo
que el medido por otro reloj colocado en la estación por donde pasa el tren (y que
llamaremos treposo). La relación entre ambos nos lo da la Relatividad Especial de
Einstein(2):
t movimiento  t reposo · 1 
v2
c2
siendo c la velocidad de la luz.
Si la velocidad a la que se mueve el tren es muy pequeña en comparación con la
v2
v2
de la luz, el factor 2 es prácticamente cero y por tanto 1  2 =1 y finalmente
c
c
t movimiento  t reposo , que es a lo que estamos acostumbrados.
Sin embargo si la velocidad a la que se mueve el tren es, por ejemplo, 270.000 km/s,
un 90% la velocidad de la luz, sustituyendo en la fórmula obtenemos que:
t movimiento  t reposo ·0,436
Es decir, que si para ti, que estás esperando en la estación, ha transcurrido una
hora, para el maquinista del tren tan sólo han transcurrido 26 minutos (quizá eso
explique por qué en España los trenes son tan impuntuales).
Aunque 270.000 km/h es una velocidad muy grande para un tren, para algunas
partículas no lo es tanto. Si una partícula se moviese a 297.000 km/s, un 99% la
velocidad de la luz, para ella sólo habrían transcurrido 14 minutos durante la hora que la
estuviste esperando. Y si su velocidad fuese de 299.970 km/h, un 99,99 % la velocidad
de la luz, tan sólo habrían transcurrido 50 segundos para ella. Conclusión: cuanto más
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se acerca la velocidad de un cuerpo a la de la luz, más despacio pasa el tiempo para
dicho cuerpo. El límite estaría en 300.000 km/s, la velocidad de la luz, a esa velocidad
el tiempo se pararía, por eso es imposible de alcanzar.
Pero, ¿y si una partícula, digamos un neutrino, no sólo la alcanzara sino que la
superara, aunque fuese por 750 km/h solamente? Siguiendo la lógica del razonamiento
anterior, a la velocidad de la luz el tiempo se pararía para la partícula y para una
velocidad mayor, de algún modo, el tiempo se haría negativo, es decir, viajaría al
pasado. Los neutrinos fueron lanzados desde Ginebra y detectados en Gran Sasso, cerca
de Roma, a 732 km de distancia. Podríamos entenderlo de la siguiente manera: para
llegar a su destino antes que la luz, los neutrinos quizás no viajaron más rápido que ésta,
sino que viajaron al pasado y salieron un poco antes de lo que lo hicieron, teniendo así
ventaja. Si fuese así, quedaría demostrado que los neutrinos pueden viajar al pasado. Es
un buen comienzo pero aún falta para que tenga alguna aplicación tecnológica y más
aún, para que podamos enviar mensajes o naves al pasado.
Como ya dijo el gran físico Stephen Hawking, “si en el futuro se puede viajar al
pasado, ¿por qué no tenemos en el presente turistas del futuro?” Y si sólo pueden viajar
al pasado los neutrinos, ¿se podría construir una improbable arma de neutrinos, lanzar
un rayo al pasado, matar a mi abuelo y así no nacer yo? En cualquier caso, en lo que sí
estamos de acuerdo con los científicos del experimento es que ¡esto es una locura!
(1)
Quien esté interesado en más detalles puede consultar los artículos aparecidos en EL
MUNDO, “Un experimento impulsa el sueño de los viajes a través del tiempo” y en EL
PAÍS, “Revuelo a la velocidad de la luz”, ambos del 24 de septiembre.
(2)
Si quieres saber cómo se explica esta relación, consulta el texto Cómo viajar al
futuro.
CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO. ÁVILA 26 SEPTIEMBRE
2011
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