Albert Einstein y la teoría del viaje en el tiempo

¿Qué es el viaje en el tiempo?

Si alguna vez has visto un programa de televisión de ciencia ficción, o tal vez has leído un libro de ese género, es posible que te hayas encontrado con la imagen de una nave espacial saltando a la velocidad de la deformación y alejándose a una región retorcida del espacio para llegar a un lugar lejano. . Y todo esto habría sucedido sin que pasara el tiempo. La velocidad de la nave espacial ofrece superautopistas a galaxias lejanas en un instante. Aunque ahora mismo estos escenarios son ficción, la física y las matemáticas detrás de ellos son bastante reales. Las fórmulas y teorías que conoceremos hoy sugieren que el viaje en el tiempo es posible. Primero, aprendamos sobre el científico que propuso estas teorías, Albert Einstein.

Albert Einstein

Albert Einstein fue un físico y matemático alemán que, a principios del siglo XX, cambió la forma en que vemos el universo. Einstein aportó muchas ideas innovadoras a la física, pero una de las más importantes para el viaje en el tiempo fue su teoría de la relatividad , que explica la relación entre el espacio y el tiempo.

Einstein investigó los movimientos aparentemente paradójicos de la luz a altas velocidades, lo que lo llevó a su teoría especial de la relatividad en 1905. Más tarde, se dio cuenta de que la gravedad plantea una paradoja similar y estudió cómo el tiempo se deforma alrededor de cuerpos de masa extremadamente grandes, como los agujeros negros. Este trabajo se publicó en 1915 y se conoce como la teoría de la relatividad general de Einstein .

Problemas con la velocidad y la luz

Einstein encontró discrepancias entre la física clásica, como el trabajo de Newton sobre el movimiento y la fuerza, y las teorías modernas de las ondas y la luz. Echemos un vistazo a un ejemplo de cómo se supone que debe verse la velocidad relativa según la física clásica:

Si una persona está en un autobús y lanza una pelota hacia adelante, la velocidad de la pelota para un observador parado fuera del autobús sería la velocidad del autobús más la velocidad de la pelota. La velocidad de la pelota es relativa al observador, lo que significa que cambia dependiendo de dónde se encuentre. Esto es lo que sucede normalmente.

Aunque la bola solo se mueve a 30 m / s en relación con el autobús, el observador ve las velocidades del autobús y la bola sumadas

Sin embargo, la luz no actúa de esta manera. La velocidad de la luz es siempre la misma. Si la persona tuviera una luz en el autobús, la velocidad de la luz sería la misma tanto para la persona en el autobús como para el observador en el suelo. Este es un ejemplo de cómo algo en la física newtoniana no coincide con lo que sabemos sobre la luz.

La luz siempre viaja a la misma velocidad, por lo que a pesar de la diferencia en la distancia recorrida, la luz no parece tener una velocidad diferente a la de la pelota.

La teoría de la relatividad como solución

Este problema dejó perplejo a Einstein y se puso a trabajar para tratar de comprender cómo podía ser posible. Resulta que si usted, el observador y la persona en el autobús midieran una regla, la distancia se acortaría para el observador. La regla mediría un poquito más corta si la midieras en comparación con alguien que se mueve en un autobús.

Einstein usó la ecuación matemática para la velocidad, o la distancia recorrida dividida por el tiempo, para trabajar en este problema. Dado que la velocidad de la luz es constante, pero la distancia medida para cada persona es diferente, el tiempo debe cambiar dependiendo de dónde se encuentre en relación con el movimiento. Entonces, Einstein descubrió que para alguien en el suelo, el tiempo debe pasar más rápido para dar cuenta de la velocidad constante de la luz.

El tiempo pasa en el autobús un poco más lento que el del observador que usa la velocidad de la luz

Los experimentos han demostrado que esto también es cierto. Si tiene un reloj o péndulo sobre un objeto en movimiento, como un tren, y sobre una persona parada en el suelo, el tiempo pasará microsegundos más lento para la persona que se mueve. Esta discrepancia es tan pequeña cuando se viaja a bajas velocidades terrestres que no la notamos en la vida cotidiana.

Viaje en el tiempo

Sin embargo, cuando comienzas a moverte a velocidades increíblemente rápidas, más cerca de la velocidad de la luz, las diferencias se vuelven significativas. Aunque los humanos aún no lo han intentado, en teoría, podría viajar cerca de la velocidad de la luz a través del universo para ralentizar el tiempo. El tiempo continuaría a un ritmo normal para las personas en la Tierra, pero usted, en su nave espacial, envejecería más lentamente. Por ejemplo, si viajara a 25 años luz de distancia, el viaje solo le llevaría siete años. Pero, cuando regresara a casa, ¡el resto de nosotros habríamos envejecido 42 años! Esencialmente, habrías saltado al futuro sin envejecer mucho.

Gravedad y viajes en el tiempo

La teoría de la relatividad de Einstein también predice que la gravedad también puede ralentizar el tiempo. El aumento de los campos gravitacionales hace que el tiempo se mueva más lentamente a medida que te acercas a la fuente. Entonces, teóricamente, una persona parada en la tierra experimentaría el tiempo un poquito más lento que una persona parada en un techo. Pero, al igual que nuestros otros ejemplos, si pensamos en esto a escala universal, podemos ver algunas diferencias bastante sustanciales. Los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Los agujeros negros absorben toda la materia y la luz, sin esperanza de regresar. La fuerte fuerza de la gravedad puede distorsionar el tiempo de modo que un pulso de luz normalmente visto con intervalos de un segundo, podría convertirse en intervalos de horas o días. El tiempo cerca de un agujero negro casi se detiene.

Resumen de la lección

En resumen, Albert Einstein fue un físico y matemático alemán que propuso la teoría de la relatividad. La teoría de la relatividad explica la relación entre tiempo y espacio y resuelve discrepancias entre la física clásica y los principios de la luz. La teoría propone que a medida que nos movemos más rápido y más cerca de la velocidad de la luz, el tiempo se ralentiza para la persona que se mueve, pero no para el observador. La persona en movimiento podría viajar a través del espacio muy rápidamente y envejecer poco, pero regresar a la Tierra donde otros han envejecido décadas más.

La gravedad también distorsiona el tiempo, y los objetos con una gran atracción gravitacional, como los agujeros negros , pueden ralentizar el tiempo hasta casi detenerse por completo.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador