?Viajaremos en el tiempo?

En todo el mundo se celebra hoy la figura de Marty Mcfly y su Delorean, un viajero en su m¨¢quina del tiempo, en versi¨®n ochentera, de aquella historia mucho m¨¢s seria de H.G. Wells, que imagin¨® una?M¨¢quina del tiempo con el inconfundible aroma victoriano.

Como f¨ªsico te¨®rico, llevo varios d¨ªas lidiando con las consabidas preguntas¡­ ?ser¨¢ posible?, ?qu¨¦ nos dice la ciencia?seria? Tal vez este inter¨¦s tenga que ver con el nuevo estilo de algunas superproducciones de Hollywood, como?Gravity,?Interstellar o The Martian, en las que se percibe un esfuerzo importante por respetar las leyes de la f¨ªsica en el desarrollo de las tramas, hasta el punto de que en ocasiones la ciencia se convierte en el h¨¦roe imprevisto de la historia.

No es el caso de Regreso al futuro que, desde el punto de vista de la ciencia, es m¨¢s bien disparatada. En todo caso, la cuesti¨®n de la naturaleza del tiempo s¨ª es fundamental en la f¨ªsica moderna y se pueden decir algunas cosas muy generales sobre la posibilidad del turismo temporal.

Lo primero que conviene recordar es que este mes hay un aniversario mucho m¨¢s importante que el viaje al futuro del Delorean. El 25 de noviembre se cumplen 100 a?os desde que Einstein dio las ¨²ltimas pinceladas a su gran obra: la teor¨ªa general de la relatividad. Sin duda, una de las joyas de la corona del intelecto humano, en la que Einstein describe las propiedades del espacio y el tiempo.

Lo que sabemos desde 1915 es que el espacio y el tiempo se mezclan entre s¨ª en una entidad nueva llamada espacio-tiempo, que adem¨¢s es din¨¢mica. Es decir, su estructura no est¨¢ dada de una vez por todas, sino que depende de cu¨¢nta energ¨ªa est¨¦ contenida en el espacio-tiempo. El espacio-tiempo se puede deformar, un hecho que nosotros percibimos como la fuerza de gravedad. As¨ª que, cuanto m¨¢s intensa sea la gravedad, m¨¢s deformado est¨¢ el espacio tiempo. El m¨¢ximo se alcanza en los agujeros negros, que son una especie de sumideros de espacio-tiempo, pozos sin salida, que durante d¨¦cadas fueron poco m¨¢s que f¨®rmulas en las pizarras de los te¨®ricos, y hoy son esenciales para entender la astrof¨ªsica de estrellas y galaxias que podemos estudiar con telescopios.

El espacio y el tiempo se mezclan entre s¨ª en una entidad nueva llamada espacio-tiempo, que adem¨¢s es din¨¢mica

La realidad de la deformaci¨®n del espacio-tiempo nos pone ante la posibilidad de hacerlo a nuestro antojo. Es decir, una m¨¢quina del tiempo funcionar¨ªa actuando sobre la estructura del espacio-tiempo. En este sentido, las m¨¢s f¨¢ciles de imaginar son las m¨¢quinas para viajar al futuro: basta con montarse en una nave espacial suficientemente r¨¢pida, en la que el tiempo marcha m¨¢s despacio seg¨²n Einstein, de forma que a la vuelta el viajero se encuentra en el futuro. Esto es en principio posible, y las part¨ªculas elementales lo hacen todo el rato, cada vez que se pasean a altas velocidades, como ocurre por ejemplo en el acelerador de protones LHC del CERN. Claro que acelerar personas a velocidades pr¨®ximas a la de la luz es mucho m¨¢s dif¨ªcil¡­

Otra posibilidad para viajar al futuro es pasarse unas vacaciones cerca de un agujero negro, como ocurre en la pel¨ªcula ¡°Interstellar¡±. El problema es que¡­ est¨¢n lejos y son peligrosos, pero¡­ ?y si nos fabricamos uno? Despu¨¦s de todo, cualquier m¨¢quina que deforme el espacio-tiempo y sea ¡°port¨¢til¡±, como un Delorean, seguramente tendr¨¢ pinta de agujero negro desde fuera, y por dentro ser¨ªa un t¨²nel con salida en otro lugar del espacio y otro momento del tiempo. Este tipo de construcciones se conocen como ¡°agujeros de gusano¡± y son rutinarios para los frikis de la ciencia ficci¨®n. Lo que no se suele decir es que?fabricar uno del tama?o del Delorean requerir¨ªa una energ¨ªa equivalente a tomar 100 planetas como la Tierra y comprimirlos hasta que ocupan un espacio de unos¡­ ?dos metros de di¨¢metro! Ciertamente complicado, y esto solo tiene en cuenta una de las entradas del t¨²nel¡­

La principal ventaja de los agujeros de gusano es que tal vez permitir¨ªan viajar al pasado, algo mucho m¨¢s dif¨ªcil que viajar al futuro. De hecho, el viaje al pasado parece estar prohibido por las leyes de la f¨ªsica. Cada vez que uno imagina una situaci¨®n con viaje al pasado, algo se vuelve inconsistente. Est¨¢ el famoso problema de Mcfly, puedes impedir que tus padres se enamoren¡­un problema que se repite en detalle en el propio ¡°dise?o¡± de la m¨¢quina del tiempo. Por ejemplo, los agujeros de gusano tienden a desplomarse sobre el viajero. Para sostenerlos abiertos hace falta concentrar un mont¨®n de energ¨ªa negativa, de un tipo que jam¨¢s hemos visto en las part¨ªculas elementales conocidas. Aun cuando esta energ¨ªa negativa pudiera conseguirse de alguna manera, la sola irrupci¨®n del viajero en el interior del t¨²nel producir¨ªa una perturbaci¨®n que desplomar¨ªa sus paredes y arruinar¨ªa el viaje.

'Fabricar' un agujero de gusano del tama?o del Delorean requerir¨ªa una energ¨ªa equivalente a tomar 100 planetas como la Tierra y comprimirlos hasta que ocupan un espacio de unos¡­ ?dos metros de di¨¢metro!

En resumen: viajes al futuro, s¨ª en principio, no en la pr¨¢ctica. Viajes de retorno, seguramente imposibles por principio. Esto es lo que podemos decir con las leyes de la f¨ªsica en la mano. Claro est¨¢ que los guionistas de Hollywood no se detienen ante nada¡­ si nuestro universo nos censura, siempre podemos imaginar que el viajero entra en otra dimensi¨®n, una especie de ¡°universo paralelo¡± en el que las leyes de la f¨ªsica son diferentes, como ocurre en el interior del ¡°Gargant¨²a¡± de ¡°Interstellar¡±. El problema es que entonces el juego tiene unas reglas demasiado laxas para que interese a un f¨ªsico te¨®rico.

Otra posibilidad es jugar a ser dioses y darle la vuelta al tiempo a las bravas. En este caso la m¨¢quina del tiempo actuar¨ªa sobre todo el mundo: una gigantesca ¡°moviola¡± que invertir¨ªa todos los procesos f¨ªsicos excepto los del viajero, ya que no ser¨ªa muy divertido que ¨¦ste ¡°olvidara¡± que viene del futuro. Pero el mundo es muy grande. Incluso si nos restringimos a actuar sobre la parte del mundo que puede entrar en contacto con el viajero, se trata de una esfera con tantos a?os luz como a?os de salto temporal queremos realizar. Hay much¨ªsimos ¨¢tomos en esa esfera gigantesca, y todos y cada uno de ellos deben ser delicadamente manipulados, igual que una mancha de caf¨¦ desparramado por la mesa, que se introduce ordenadamente en la taza volcada, con un movimiento coordinado que golpea la taza y la pone de pie suavemente, para acabar golpeando tu mano en el proceso exactamente inverso de ese descuido habitual¡­ En resumen, el Dios capaz de invertir el tiempo en un universo necesita un ordenador mucho mayor que el propio universo para realizar el c¨¢lculo necesario, otra ley fundamental de la f¨ªsica que nos coloca en las fronteras de lo desconocido.

Jos¨¦ Luis Fern¨¢ndez Barb¨®n.? Investigador del Instituto de F¨ªsica Te¨®rica IFT UAM/CSIC, Madrid