jueves, 9 de febrero de 2012

Hiperespacio... (VI)

Extracto del libro Hiperespacio del gran divulgador científico Michio Kaku, personaje mediático que me apasiona, cabeza de excelentes documentales de televisión y autor de varios libros sobre ciencia. Espero lo disfruten. 


¿Qué sucedió antes del Big Bang?

Una de las ventajas de tener una teoría de todas las fuerzas es que podemos resolver algunas de las cuestiones más persistentes y espinosas de la física, como el origen del universo y la existencia de wormholes e incluso máquinas del tiempo. La teoría superstring Diez dimensional, por ejemplo, nos da una explicación del origen del Big Bang. En esta teoría, el universo originalmente comenzó como un universo perfectamente diez dimensional con nada en el. De alguna manera, este universo diez dimensional no era estable. El espacio-tiempo diez dimensional original fue finalmente partido en dos, un universo de seis y cuatro dimensiones. El universo dio un salto cuántico a otro universo en el cual seis de las diez dimensiones se enrollaron en una pequeña bola permitiendo a las otras cuatro dimensiones restantes inflarse a niveles inmensos.

El universo cuatridimensional (nuestro mundo) se expandió rápidamente, eventualmente creando el Big Bang, mientras el universo seis dimensional envuelto en una pequeña bola se colapsó hasta un tamaño infinitesimal. Esto explica el origen del Big Bang, que ahora es visto como un efecto secundario de un colapso aun más cataclísmico: la ruptura de un universo diez dimensional en un universo de seis y cuatro dimensiones. En principio, también explica porqué no podemos medir el universo seis dimensional, porque ha encogido hasta un tamaño mucho más pequeño que un átomo. Siendo así, ningún experimento terrícola puede medir el universo dimensional porque se ha enrollado en una bola demasiado pequeña para ser analizada por nuestros más potentes instrumentos. (Esto puede ser decepcionante para aquellos a quienes les gustaría visitar estas dimensiones superiores en vida.) ¿Máquinas del tiempo?.

Otra de las cuestiones que más han perdurado trata de los universos paralelos y el viaje en el tiempo. De acuerdo con la teoría de la gravedad de Einstein, el espacio-tiempo puede ser visualizado como un tejido que puede ser estirado y distorsionado por la presencia de la materia. El campo gravitacional de un agujero negro, por ejemplo, puede ser visualizado como un túnel con una estrella muerta, colapsada en el mismo centro. Una de las cuestiones es que, de acuerdo con las ecuaciones de Einstein, el túnel del agujero negro conecta con un universo paralelo.

Aún más, si el túnel conecta nuestro universo consigo mismo, entonces tenemos un wormhole. Estas anomalías no le preocupaban a Einstein porque se pensaba que el viaje a través del cuello del túnel, llamado el puente Einstein-Rosen, sería imposible (ya que cualquiera que cayese en un agujero negro moriría aplastado). De cualquier manera, con el paso de los años físicos como Roy Kerr o Kip Thorne en Cal Tech han encontrado nuevas soluciones a las ecuaciones de Einstein en las cuales el tirón gravitacional no se hace infinito en el centro. En principio, una nave espacial podría viajar a través del puente Einstein-Rosen a un universo alternativo (o a un punto distante de nuestro universo) sin ser destruida por los intensos campos gravitacionales. Aún más intrigante, estos agujeros pueden ser vistos como máquinas del tiempo. Ya que los dos extremos del agujero pueden conectar dos eras, Thorne y sus colegas han calculado las condiciones necesarias para entrar el agujero en un tiempo y salir por el otro lado en otro tiempo. (a Thorne no le preocupa el hecho que la energía necesaria para abrir el puente Einstein-Rosen excede, en principio, la de una estrella y que está por lo tanto más allá del alcance de nuestra civilización. Para Thorne este es solo un detalle de ingeniería para una civilización suficientemente avanzada en el espacio exterior).

En una serie de papeles, Thorne y sus colegas han examinado cuidadosamente los escenarios de las fantasías de los viajes en el tiempo, como conocer a tus padres antes de nacer. Probaron matemáticamente que un cohete que cayese en un agujero negro podría salir por el otro lado en el pasado y por lo tanto podría encontrase a si mismo antes de entrar en él. Otros físicos, como Stephen Hawking, dudan acerca de esta posibilidad porque los efectos cuánticos (tales como los campos de intensa radiación del túnel) pueden llegar a cerrar el puente Einstein-Rosen. Hawking propuso además una prueba experimental de que las máquinas en el tiempo son imposibles (si existieran, habríamos sido visitados por turistas del futuro). Ambos lados de la controversia acerca del viaje en el tiempo dejan constancia de que finalmente esta cuestión puede llegar a ser resuelta con la Teoría del Todo. Ya que una teoría de campo unificada debe incluir necesariamente la teoría de la gravedad de Einstein así como la teoría cuántica de la radiación, existe la esperanza de que pronto estas cuestiones sean resueltas definitivamente.

En este enlace se pueden observar cinco Polícoros animados.

1 comentario:

Elsa dijo...

¿Cómo no disfrutar un tema tan particular y fascinante!?
Un abrazo amigo, buen semana para ti.