¿Y si el espacio y el tiempo cambiaran de lugar? » ABC de la ciencia

El espacio y el tiempo están entrelazados, pero poseen características muy diferentes. Si se cambiaran sus características, el universo se vería muy diferente.

Cuando a Einstein se le ocurrió la Teoría General de la Relatividad, el mundo no era particularmente amistoso con los alemanes o la ciencia alemana. El crédito de esta desconfianza fue únicamente para la Segunda Guerra Mundial.

Pero finalmente, cuando el trabajo de Einstein llegó al mundo de la ciencia, a la gente le resultó difícil de entender. Quizás esto se debió a que sí es difícil de entender, pero también por lo que implicaba…

Es cierto que la Teoría General de la Relatividad concebía mejor el universo. Sin embargo, también hizo que la gente se diera cuenta de que nada es lo que parece en el cielo nocturno. De hecho, cuando Chandrashekhar lo usó para probar la existencia de la singularidad, ¡el mismo Einstein no le creyó!

De todo lo que nos aportó, uno de los conceptos más interesantes e importantes de la Teoría General de la Relatividad fue el de espacio-tiempo.

Anteriormente, nadie había imaginado que el espacio y el tiempo fueran inseparables, ni considerado profundamente su naturaleza intrigante. Fue alucinante entender que no solo están unidos, sino que también son inconsistentes en todo el universo.

Desde entonces, hemos recorrido un largo camino en este campo a través del estudio de la singularidad, las ondas gravitacionales y mucho más. Sin embargo, aún quedan muchas preguntas por responder sobre el espacio-tiempo, como la expansión del universo, el Big Bang y más. Dicho esto, ¿alguna vez te has preguntado qué pasaría si el espacio y el tiempo intercambiaran posiciones? ¿Afectaría a la estructura misma del universo? ¿Y es posible?

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La teoría de la relatividad general de Einstein implicaba que el espacio-tiempo se compone de cuatro dimensiones inseparables. Es una plastilina maleable a manos de la gravedad.

Por ejemplo, imagine una estrella masiva cuya gravedad sea igual de masiva. Se ve que la luz viaja de forma curva alrededor de la estrella dependiendo de su gravedad. Todo esto es gracias al propio espacio-tiempo curvo, porque como todos sabemos, la luz no puede doblarse. ¡Este es un ejemplo de cómo la gravedad moldea el espacio-tiempo!

Ahora, aunque el espacio y el tiempo son parte de la misma estructura en la que vive este universo, ambos no podrían ser más diferentes. Piense en un par de gemelos, por ejemplo. Estos gemelos siempre están unidos por la cadera, tan en sintonía que completan los pensamientos del otro, pero completamente diferentes en términos de personalidad.

El espacio y el tiempo se pueden imaginar como gemelos: inseparables, lo que afecta a uno afecta al otro, pero tienen implicaciones completamente diferentes en el universo.

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Imaginemos que somos astronautas en una nave espacial. Con el espacio, es muy sencillo. Sí, se doblará alrededor de objetos pesados, como el tiempo, pero es tridimensional y permite que nuestra nave espacial viaje en cualquier dirección. Así, podemos ir en la dirección que queramos.

Pero con el tiempo, es mucho más complicado. Esta cuarta dimensión es tan maleable como el espacio bajo la gravedad, pero igual de rígida. Solo permitirá que la nave espacial viaje en una dirección: hacia adelante. Así, la única opción es avanzar en el tiempo, nunca retroceder. Entonces, a medida que nos movemos en cualquier dirección que queramos en el espacio, en el tiempo solo avanzamos.

Pero, ¿qué sucede si las personalidades de estos gemelos se intercambian? ¿Y podría incluso suceder? Y si se puede, ¿cómo?

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Imaginemos estar en este espacio-tiempo con las personalidades cambiadas. Anteriormente, el tiempo era muy rígido y solo permitía el movimiento hacia adelante, pero ahora se comporta como el espacio y permite el movimiento hacia adelante y hacia atrás.

¡Esto significa que puedes viajar en el tiempo! ¡Viva!

Sin embargo, no nos alegremos tanto todavía, porque lo que vemos desde la nave espacial no es espacio. Más bien es como mirar una pintura de collage abstracta de muchas épocas diferentes. ¡Algunos (o más bien la mayoría) de estos ni siquiera tendrán sentido! Y el espacio… que se ha vuelto rígido. Solo permitirá el movimiento en una dirección particular, por lo que ahora nuestra nave espacial está condenada.

A menos que el tiempo también se convierta en una dimensión 'física' como el espacio, la nave espacial no irá a ninguna parte excepto a la única dirección en la que nos lleva el espacio. Espeluznante, ¿verdad?

Lo bueno es que este cambio nunca se ha observado, pero ¿significa eso que no sucede? La verdad es que este concepto de cambio es lo que ayuda a comprender el interior de un agujero negro.

Entonces, si nuestra nave espacial de alguna manera aterriza en un agujero negro, veremos instantáneas de los tiempos que nos rodean, en lugar del espacio. En lugar de ver objetos repartidos por el espacio, veremos imágenes deformadas de diferentes épocas.

Si estas instantáneas de tiempo serían o no relevantes para nosotros es completamente un misterio. En ese punto, el espacio solo se moverá en una dirección, tal como lo había hecho anteriormente el tiempo. Sería deformado por la gravedad llevándonos en una sola dirección: a la singularidad. Si el tiempo fuera físico aquí, tal vez podríamos escapar a una de las instantáneas del tiempo en el camino hacia la singularidad.

Si no, quizás todo lo que veamos sea algo que no tendrá ningún sentido mientras caigamos infinitamente. Sería como caer en un caleidoscopio loco con el tiempo reemplazando las perlas deslumbrantes... ¡siempre que el agujero negro no nos mate en el camino hacia el horizonte de eventos!

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Megha ha realizado su Maestría en Astrofísica de St. Xavier's, Mumbai, y su tema de tesis es Física de partículas, por lo que la normalidad es lo último que espera de ella. Ella es una abyecta fanática del horror y tiene la parte loca en el término 'científico loco'. Un día, su objetivo es cubrir también la parte científica.