viernes. 19.07.2024
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Aunque pueda parecer sorprendente la respuesta es básicamente sí. Siempre que te desplazas a una determinada velocidad ralentizas tu envejecimiento y de cierta manera viajas en el tiempo. Otra cuestión es si esto es perceptible a simple vista.

La relatividad de Albert Einstein aplicada a la vida cotidiana así nos lo demuestra: ésta fue enunciada hace más de cien años y demostrada de forma científica y matemática después.

¿Qué es la relatividad?

Albert Einstein es conocido mundialmente por sus múltiples éxitos referentes al estudio de la Física. Nacido en Alemania en 1879 es considerado el científico más importante y popular del siglo XX.

Su mayor obra llegaría en dos partes, la Relatividad Especial publicada en 1905, la cual supone una revolución en las leyes del movimiento, y una versión más precisa que las hasta entonces intocables leyes de Newton. Y la Relatividad General, publicada entre 1915 y 1916, la que es sin duda la mayor contribución de su creador y una ampliación de su anterior teoría, ahora contemplando el talón de Aquiles de esta última, la gravedad.

¿La velocidad es relativa?

Empecemos por algo sencillo, la velocidad es relativa.

Lo que entendemos por velocidad no es más que la medida que obtenemos al dividir el espacio recorrido por un objeto entre el tiempo que tarda en recorrerlo.

Si un tren va a 120 kilómetros por hora, quiere decir que recorre el espacio equivalente a 120km (d) en el tiempo de 1 hora (t).

Pero la velocidad es relativa. Mediremos que el tren va a 120km/h, solo si lo medimos desde un punto de referencia que no se mueva también. Si por el contrario medimos la velocidad, por ejemplo, desde un coche en movimiento a 80km/h, el tren no se alejará de nosotros a 120km/h, sino a 40km/h.

Fácil, ¿verdad? Para la gente que se encuentra en el coche, el tren tendrá una velocidad distinta que para la que se encuentra quieta en el suelo, ergo podemos afirmar que la velocidad depende del observador, es relativa.

El experimento de Michelson y Morley

Esto planteó una duda en la mente del joven Einstein.

Si yo me muevo a la velocidad de la luz junto a un rayo de luz, ¿veré el rayo parado?

En una época donde la definición de la naturaleza de la luz estaba causando muchos problemas, un experimento cambiaría la historia para siempre.

El experimento de Michelson y Morley trataba de confirmar o desmentir de una vez por todas la teoría del éter (supuesto medio mediante el que se movía la luz, como el aire con el sonido o el mar con las olas).

Realizado por Albert Abraham Michelson ​y Edward Morley en 1887, trataba de medir cómo cambia la velocidad de la luz dependiendo de la dirección a la que se mueve el medio del éter, al igual que la velocidad del sonido aumenta en la dirección que avanza el viento y disminuye si este se mueve en dirección opuesta.

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Representación esquemática del viento de éter.

Teóricamente debería haber una pequeña diferencia en la velocidad si el rayo es lanzado en la dirección del movimiento rotatorio de la tierra o si es lanzado perpendicularmente a dicha rotación.

Esto era sin duda una tarea complicada, medir una diferencia de velocidad en algo que se mueve tan rápido como la velocidad de la luz requiere de un nivel de precisión jamás visto hasta el momento.

Michelson era un experto en experimentos ópticos, junto a Morley, y haciendo uso de sus conocimientos consiguieron elaborar un interferómetro capaz de realizar dicha hazaña. Los resultados fueron asombrosos, cambiando la historia de la Física para siempre.

Los dos rayos de luz parecían viajar a la misma velocidad, Michelson y Morley nunca detectaron ninguna diferencia en la velocidad, parecía que en el caso de la luz y solo de la luz, la velocidad no era relativa.

Y así es: la luz siempre va a la velocidad de la luz.

Einstein ya tenía su ansiada respuesta: si viajara a la velocidad de la luz junto a un rayo de esta, no lo vería parado, lo vería moverse a la velocidad de la luz.

El tiempo es relativo

Que la velocidad de la luz sea absoluta, nos plantea el siguiente dilema:

Si el espectador mide la velocidad de un tren en movimiento estando él parado, el resultado será mayor a la velocidad que mediría si se mueve junto a él, debido a que la distancia que los separaría sería también menor (si me muevo en la dirección del tren, el tren se alejará menos de mí).

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¿Pero qué ocurre si sustituimos el tren por un rayo de luz?

Como Michelson y Morley demostraron, la luz siempre se mueve a la velocidad de la luz, no obstante, la distancia que separaría al espectador del rayo sí disminuiría a medida que este aumenta su velocidad de movimiento.

Esto solo nos deja una solución: si al movernos obtenemos una distancia menor, la única manera de que la velocidad de la luz se mantenga constante, es que el tiempo también sea menor.

Conclusión: el tiempo es relativo al movimiento, pasa más lento cuando estás moviéndote.

Esto es conocido como dilatación temporal y es uno de los principales y más asombrosos efectos de la Relatividad Especial de Albert Einstein, y un recurso muy utilizado en la ciencia ficción sobre viajes en el tiempo. Por ejemplo, en la recientemente estrenada película “Lightyear”, donde el protagonista se ve afectado por este efecto relativista al viajar en una nave a altas velocidades y se enfrenta a la desoladora realidad en la que toda la gente que aprecia está falleciendo debido a esta distorsión temporal.

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Fotograma de 'Lightyear'

¿Qué pasa con la gravedad?

No obstante, esta seguía siendo una teoría incompleta, la relatividad especial habla sobre el movimiento de los objetos en ausencia de gravedad, y la gravedad es un asunto fundamental.

Einstein solucionaría este problema años más tarde con la publicación de su gran obra, La Relatividad General, donde incluye la acción de la gravedad y donde también presenta otros tipos de dilatación temporal, en este caso provocados por la acción de campos gravitatorios, utilizados también en la pantalla grande, en cintas como “Interestellar”, donde el agujero negro Gargantúa provoca cambios asombrosos en el pasar del tiempo de los viajeros debido a su campo gravitatorio, llegando hasta un punto en el que el protagonista es más joven que su propia hija.

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Fotograma de 'Interestellar'

Increíble ¿verdad? Pues por loco que pueda sonar, todo esto tiene base científica y nos deja con la duda de si podríamos experimentar estos efectos a nuestra escala.

¿Estás viajando en el tiempo cada vez que te subes al coche?

La respuesta es sí. No obstante, en la práctica es algo menos emocionante. La dilatación temporal por medio del movimiento depende directamente de la relación entre la velocidad a la que se mueva el objeto con respecto a la velocidad de la luz.

Por lo tanto, para que la dilatación fuera notable a nuestra escala de tiempo humano, la velocidad a alcanzar debería acercarse mucho a C (velocidad de la luz). Por ejemplo, si una persona viajara en una nave capaz de alcanzar el 90% de la velocidad de la luz durante un periodo de 10 años de duración, para la gente en la tierra habrían pasado aproximadamente 23 años.

Traduciéndolo a la escala de un coche, un viaje de unos 30 minutos a unos 60km/h provocaría una diferencia en los relojes del conductor con respecto al resto de la gente fuera del vehículo que se encontraría aproximadamente entre el rango de los attosegundos y los femtosegundos.

  • femtosegundo: 10-15 = 0,000000000000001 segundos
  • attosegundo: 10−18 = 0,000000000000000001 segundos

El viajero sería unos attosegundos más joven que si no hubiera realizado el recorrido en coche. 

No es la máquina del tiempo que nos ha mostrado el cine y las historias de ciencia ficción, pero es científicamente cierto, a más velocidad, más viajarás en el tiempo y más rejuvenecerás, pero mejor no hacerlo en coche, los riesgos no compensan. 

Ser unos attosegundos más joven probablemente no sea una buena idea; para que lo sea deberías entrar en el terreno de la ciencia ficción y los superhéroes; allí sí que hay auténticos expertos en la velocidad y en el tiempo.

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¿Estás viajando en el tiempo cada vez que te desplazas?