Viajar en el tiempo ha sido uno de los grandes sueños de la humanidad y una de las ideas más exploradas en películas y novelas de ciencia ficción. Sin embargo, un nuevo estudio plantea que las leyes de la física podrían permitir viajar hacia el futuro, pero impedir regresar al pasado.
La investigación fue desarrollada por Hongsheng Zhang, físico de la Universidad de Jinan, en China, quien sostiene que retroceder en el tiempo sería imposible en una amplia clase de modelos teóricos del universo.
El planteamiento ofrece una nueva perspectiva sobre uno de los mayores interrogantes de la física: ¿podría existir realmente una máquina del tiempo capaz de llevarnos a momentos anteriores de nuestra vida?
Según Zhang, la respuesta depende de cómo se comportan la luz, el espacio y el tiempo.
¿Por qué sería imposible viajar al pasado?
La explicación se basa en los principios de la teoría de la relatividad de Albert Einstein.
En su investigación, Zhang analiza cómo la dirección de propagación de la luz establece determinadas restricciones sobre los movimientos posibles dentro del espacio-tiempo.
Para entenderlo, se puede imaginar el universo dividido en una serie de superficies o capas por las que la luz puede desplazarse. Los objetos que se mueven a velocidades inferiores a la de la luz deben atravesar esas superficies siguiendo una dirección determinada.
La comparación sería similar a subir una escalera en la que cada peldaño representa un avance temporal. Aunque sea posible avanzar más rápido o más despacio, no se puede regresar al escalón anterior.
De acuerdo con Zhang, esta propiedad permitiría demostrar que, en una amplia clase de universos teóricos, no es posible regresar al propio pasado.
Uno de los aspectos destacados de su planteamiento es que no necesita recurrir a materia exótica, efectos cuánticos ni condiciones especiales sobre los componentes del universo. El argumento se concentra en la geometría del espacio-tiempo y las direcciones en las que pueden desplazarse los objetos.
Las dos condiciones que podrían permitir viajar al pasado
Aunque el estudio plantea importantes restricciones, también identifica dos situaciones teóricas en las que podrían existir trayectorias capaces de regresar al punto de partida.
Los físicos conocen estas trayectorias como curvas temporales cerradas. Se trata de recorridos por el espacio-tiempo que permiten regresar al mismo lugar y momento en el que comenzaron.
Las ecuaciones de Einstein contemplan este tipo de posibilidades en determinados escenarios.
1. La torsión del espacio-tiempo
La primera posibilidad está relacionada con la torsión o el comportamiento de los rayos de luz.
En condiciones normales, la luz puede formar superficies ordenadas que establecen una dirección temporal. Sin embargo, si sus trayectorias se enroscan unas alrededor de otras, como los hilos de una cuerda, esa estructura puede dejar de existir.
Este fenómeno podría producirse en determinadas regiones cercanas al centro de un agujero negro en rotación.
Según la relatividad general, una masa que gira puede arrastrar consigo el espacio-tiempo, un fenómeno conocido como arrastre de referencia o efecto Lense-Thirring.
Este efecto fue medido alrededor de la Tierra mediante el satélite Gravity Probe B de la NASA en 2011.
En las proximidades de un agujero negro giratorio, el fenómeno podría alcanzar intensidades extraordinarias y generar condiciones en las que determinadas trayectorias temporales se conviertan en bucles.
El físico Brandon Carter estudió matemáticamente este tipo de posibilidades en 1968.
2. La geometría del propio universo
La segunda posibilidad tiene que ver con la forma global del espacio-tiempo.
Para explicarlo, puede imaginarse una escalera que siempre permite subir, pero cuya estructura está conectada de tal manera que, después de recorrerla por completo, termina conduciendo nuevamente al primer escalón.
Algo parecido ocurre con las escaleras imposibles de las ilustraciones del artista M. C. Escher.
En física teórica, determinadas configuraciones geométricas podrían permitir que una trayectoria avanzara continuamente hacia el futuro y, aun así, regresara al punto temporal de partida.
Algunos modelos de máquinas del tiempo desarrollados sobre el papel, incluidos aquellos que utilizan agujeros de gusano, se apoyan en posibilidades geométricas de este tipo.
Sin embargo, que las ecuaciones permitan describir estas situaciones no significa que puedan construirse o existir físicamente.
Viajar al futuro sí es posible según la relatividad
A diferencia de los viajes al pasado, desplazarse hacia el futuro tiene una base científica bien establecida.
La teoría de la relatividad de Einstein demuestra que el tiempo no transcurre de la misma manera para todos los observadores.
Por ejemplo, cuando una persona viaja a velocidades muy elevadas, su reloj avanza más lentamente en comparación con el de alguien que permanece en reposo respecto a ella.
Algo similar sucede cuando una persona permanece en un campo gravitatorio intenso: el tiempo transcurre a un ritmo diferente en comparación con alguien situado en una región donde la gravedad es más débil.
Este fenómeno se conoce como dilatación del tiempo.
Un ejemplo real se encuentra en los astronautas de la Estación Espacial Internacional. Debido a las condiciones de velocidad y gravedad de su órbita, sus relojes experimentan pequeñas diferencias respecto a los relojes que permanecen en la superficie terrestre.
Al regresar, los astronautas pueden ser ligeramente más jóvenes que si hubieran permanecido en la Tierra durante el mismo periodo.
Aunque las diferencias suelen ser de milésimas de segundo, el fenómeno demuestra que viajar hacia el futuro, en términos físicos, es posible.
¿El estudio demuestra que nunca podremos regresar al pasado?
No necesariamente. La investigación de Hongsheng Zhang todavía está pendiente de revisión por pares y sus conclusiones no resuelven definitivamente la cuestión para nuestro universo.
El trabajo establece restricciones matemáticas para una amplia clase de universos teóricos, pero no demuestra que todas las configuraciones posibles del espacio-tiempo estén descartadas.
Por ahora, la posibilidad de construir una máquina del tiempo que permita regresar al pasado continúa siendo una cuestión abierta en la física teórica.
Mientras tanto, viajar hacia el futuro tiene una explicación respaldada por la relatividad y comprobada mediante experimentos.
Así que, si alguna vez tuviéramos la oportunidad de utilizar una máquina del tiempo, quizá tendríamos que elegir nuestro próximo destino con cuidado: el mañana podría estar al alcance de la física, pero regresar al ayer sigue siendo un desafío sin solución.
