Cuenta atrás para El Juego de las Esferas: ¿comunicación instantánea?

Si os habéis preguntado por la inactividad del blog en las últimas semanas, la razón ha sido la frenética revisión de mi próxima novela "El Juego de las Esferas", la segunda parte de la Trilogía de las Esferas.

En las próximas entradas iré filtrando algún material del nuevo libro. De momento, os dejo con un 'teaser' para los fans más 'hard', un texto que irá como apéndice técnico en la novela. Pero no os preocupéis, la novela sigue siendo sobre todo una historia de aventuras y suspense  :-)

Hasta pronto,

  Salvador

P.D. Tomlin Rudenlo es un personaje de la novela. R.L. Backward es el nombre casi ficticio de un físico, y el artículo que se menciona es inventado (al menos hasta donde yo sé). Podéis encontrar más explicaciones sobre la Relatividad en esta entrada.

Notas de Tomlin Rudenlo sobre el artículo de R. L. Backward: “Comunicación instantánea mediante taquiones”

Backward parte de la interpretación clásica de la Teoría de la Relatividad de Einstein: la materia ordinaria no puede superar la velocidad de la luz. Si imaginamos todos los posibles movimientos en línea recta de un objeto a partir de una posición en el espacio y el tiempo (punto central), estos movimientos deben caer dentro de un cono orientado hacia el eje del tiempo.

Cuanto más rápido se mueva el objeto, mayor trecho de espacio cubre en una unidad de tiempo y su línea de movimiento tiene menor inclinación, hasta llegar a la línea que representa la luz, de la cual no puede bajar.

Sin embargo, si existieran las partículas hipotéticas conocidas como taquiones, de masa imaginaria, se moverían siempre más rápido que la materia ordinaria y que la luz, siguiendo líneas con mayor inclinación. Además, según se sigue de las ecuaciones, su movimiento sería inverso en el tiempo.

La teoría de Backward es que podemos combinar la transmisión de señales mediante ondas electromagnéticas normales (que viajan a la velocidad de la luz) con el envío de partículas taquiónicas para conseguir la comunicación prácticamente instantánea entre lugares alejados, sin producir paradojas.

En la comunicación lumínica ordinaria las ondas electromagnéticas (formadas por fotones) viajan a la velocidad de la luz entre un lugar y otro. Cuando recibimos la respuesta a un mensaje ha pasado un tiempo considerable. Por ejemplo, si enviamos un mensaje a una estrella situada a 5 años-luz, la contestación tardará al menos 10 años en llegar hasta nosotros.

Sin embargo, si para la comunicación de vuelta utilizamos taquiones que viajen a una velocidad justo por encima de la luz (pero hacia atrás en el tiempo), la respuesta llegará poco después de que hayamos enviado el mensaje original (figura izquierda).

Como los taquiones no pueden moverse más lento (con mayor inclinación) que la luz, evitamos que su movimiento hacia atrás en el tiempo sea demasiado rápido. Como consecuencia, no es posible que lleguen antes de que salga el mensaje original (figura derecha), soslayando así posibles paradojas causales.

Impulso para viajar a las estrellas

 Tanto la Agencia Espacial Europea como la NASA están oficialmente pensando en una misión tripulada a Marte para la década del 2030. Sin embargo, estas posibles misiones espaciales están aún muy lejos del sueño de viajar a otro sistema solar como Alfa Centauri, donde se encuentra el exoplaneta conocido más cercano a nosotros.

Una nave que pudiera llevarnos hasta las estrellas en tiempo razonable tendría que ser masiva y montarse directamente en el espacio, seguramente con materiales extraídos de asteroides y de la misma Luna, pues el coste de llevarlos desde la superficie terrestre sería demasiado grande a menos que dispusiéramos de un ascensor espacial.

Si consiguiéramos dotar a una nave así de una aceleración suficiente y sostenida en el tiempo, podríamos llegar en pocos años a otros sistemas solares gracias al fenómeno de la dilatación temporal, como muestra el siguiente video:

Aunque todavía parezca un sueño lejano, desde hace décadas ha habido proyectos para definir cómo podría funcionar una nave de este tipo. Comentaremos más abajo algunos proyectos históricos. Actualmente existe la iniciativa de la Nave Estelar en 100 años, que pretende conseguir esta tecnología antes de un siglo.

Propulsión Newtoniana

Todos los sistemas actuales de propulsión espacial se basan en la Tercera Ley de Newton o ley de acción-reacción. Debido a la conservación del momento (producto de la masa por la velocidad), cuando un cohete expulsa a gran velocidad los gases u otro material de propulsión el cuerpo del cohete se mueve en dirección opuesta.

Este interesante documental describe cómo a partir de este sencillo principio se produjo históricamente el desarrollo de los cohetes espaciales:

La ventaja de los motores cohetes convencionales es que consiguen una gran potencia, pero a costa de consumir una cantidad enorme de combustible. Como el cohete debe llevar consigo estos materiales propelentes (oxígeno e hidrógeno líquido, por ejemplo) su peso aumenta muchísimo, y por tanto requiere todavía más combustible para acelerar su masa.

Un sistema alternativo ya utilizado en algunas sondas espaciales consiste en acelerar pequeñas cantidades de materia a una velocidad muy alta. La materia que permite la propulsión puede ser iones o plasma (átomos con carga eléctrica) acelerados por poderosos cambios electromagnéticos alimentados por un sistema de combustible nuclear.

Estos sistemas tienen la ventaja de gastar poco material propelente, pero requieren una fuente de energía muy potente para conseguir aceleraciones significativas. En realidad no serían útiles para viajes interestelares tripulados. Sí son están utilizados con gran éxito por algunas sondas espaciales como Deep Space 1 y la misión Dawn que operan en nuestro sistema solar:

Una fuerte de energía poderosa que también necesitaría poca cantidad de combustible sería la de los motores de fusión nuclear, o incluso mejor todavía, los motores de antimateria. Su mayor problema es que requerirían llevar cuidadosamente aislada esta peligrosa sustancia que se aniquila con la materia ordinaria para generar una gran cantidad de energía. Este aislamiento podría conseguirse mediante la combinación de electrones y su antipartícula el positrón para formar el más estable positronio.

Además, tendríamos que producir con antelación toda la antimateria necesaria para el viaje, fabricándola en alguna instalación donde dispusiéramos de las poderosas fuentes de energía que hacen falta para ello.

En el siguiente vídeo se muestra un hipotético viaje de seis años utilizando un motor de antimateria hasta la luna Pandora (que aparece en Avatar), suponiéndola situada en el sistema de Alfa Centauri:

El primer proyecto serio para imaginar una tecnología práctica para el viaje interestelar fue el proyecto Orion, un concepto desarrollado en los años 50 que fue cancelado cuando se prohibieron las pruebas nucleares en el espacio. En los años 70 se volvió a considerar la idea (en versión no tripulada) en el proyecto Daedalus, y en los 80 la NASA lo estudió de nuevo con el proyecto LongShot, una nave que hubiera tardado 100 años en llegar a Alpha Centauri.

Este es un diseño para el proyecto Daedalus:

Todos estos proyectos se basan en la idea de utilizar explosiones nucleares de fisión (bombas atómicas) como sistema de propulsión, lo cual puede parecer una locura pero por el momento sería una de las tecnologías más prácticas para conseguir la potencia necesaria para un viaje de larga distancia.

Sistemas sin combustible

El problema de muchos de estos sistemas de propulsión es la necesidad de llevar y reponer combustible y fuentes de energía para los largos viajes.

Una alternativa es el uso de grandes velas impulsadas por la radiación solar o por lásers apuntados desde la Luna u otro cuerpo celeste. Estos sistemas pueden ser formas efectivas de propulsión en el sistema solar interior, pero no son útiles para el viaje interestelar, ya que la efectividad de la radiación solar o el impulso láser se pierde con la distancia.

Aún así, son usadas por el mismísimo Conde Dooku  :-)

Y la NASA ha realizado pruebas reales para su despliegue en el espacio:

Este mismo año 2014 está previsto el lanzamiento de la misión Sunjammer, que probará de forma efectiva la utilidad de una vela solar para diferentes misiones dentro del sistema (gracias a Fran por la referencia, ver su comentario debajo de la entrada).

Una idea a priori muy interesante para el viaje interestelar es la del ramjet propuesto en los 60 por el físico Robert Bussard. Esta nave generaría grandes campos magnéticos que le permitirían recoger el hidrógeno disponible en el espacio interestelar, para ser utilizado como combustible.

Aquí tenemos al maestro Carl Sagan describiendo las naves Orion y Ramjet en la serie Cosmos original:

Desafortunadamente, parece que la cantidad de hidrógeno en el espacio interestelar podría no ser suficiente para el funcionamiento práctico del Ramjet, y la intensidad de los campos magnéticos insuficiente cuando se alcanzaran grandes velocidades.

Una idea más moderna para la propulsión sin combustible mezcla ideas de la relatividad y la cuántica para ir más allá de la ley de acción-reacción (de hecho, los escépticos afirman que es imposible porque violaría esta ley, la de conservación del momento lineal). El propulsor electromagnético o EM-drive usa un sistema de microondas que interactúan con el vacío cuántico. Se encuentra actualmente en fase de comprobación experimental y de confirmarse sus principios supondría una verdadera revolución en la propulsión espacial.

Propulsión 'relativista'

A los escritores de ciencia ficción y soñadores de todos los pelajes no les han detenido nunca las limitaciones de la tecnología actual, ni siquiera el límite para la velocidad impuesto por la Teoría de la Relatividad.

Según nuestro conocimiento actual, es imposible movernos por el espacio más rápido que la luz, y además sabemos que cuanto más aumenta la velocidad de una nave también lo hace su masa (tendiendo a ser infinita cuando nos acercamos a la velocidad de la luz). Por tanto se hace progresivamente más costoso impulsar una nave a medida que su velocidad aumenta.

Por ello las ideas sobre métodos de propulsión o viaje alternativos, como los promovidos por NASA en su programa de innovaciones físicas para la propulsión, se basan en manipular el propio espacio-tiempo basándose en el principio de la Relatividad General según el cual la forma del propio espacio-tiempo está relacionada con la gravedad, por efecto de la masa-energía.

Se ha comprobado que la presencia de una masa, y por tanto de una fuerza gravitatoria, corresponde a una curvatura del espacio-tiempo. En ese sentido decimos que un planeta crea un 'pozo de gravedad', y que un agujero negro sería como un 'pozo sin fondo'.

Hemos visto ya que esta deformación podría llevar a la creación de agujeros de gusano que comunicaran con 'túneles' diferentes lugares del espacio-tiempo. Sin embargo los agujeros serían muy difíciles de generar y controlar, y estarían ligados a grandes instalaciones en el espacio, a las cuales habría que viajar por medios convencionales.

Los agujeros de gusano no nos ofrecerían la libertad de viajar a donde quisiéramos, sino dentro de una red de transporte costosa de construir.

Una variante de esta idea es el tubo de Krasnikov, una especie de agujero de gusano que actúa como atajo solamente en la dimensión tiempo. La nave tendría que recorrer la distancia de forma convencional en el espacio, pero dejaría un tubo abierto que le permitiría regresar en el mismo instante de su salida.

Según los análisis teóricos, para estabilizar un agujero de gusano sería necesario disponer de masa o energía negativa. Como hemos visto en la entrada anterior, la teoría de la inflación para el Big Bang se basa precisamente en este concepto: es posible que el espacio incluya una fuerza interna de repulsión que le hace expandirse, rápida o lentamente según las condiciones. Esta energía oscura o energía negativa funciona como una gravedad negativa, curvando el espacio tiempo en forma inversa a la gravedad atractiva ordinaria.

Basándose en esta idea, el físico Robert L. Forward (también un reconocido autor de ciencia-ficción hard) propuso en los años 70 el motor diametral (diametrical drive), que básicamente utilizaría una combinación de masas negativa y positiva para mover la nave.

La más elaborada y popular de estas posibilidades ha sido desarrollada por el físico mejicano Miguel Alcubierre quien utiliza el concepto de energía negativa para crear una 'ola' en el espacio-tiempo como combinación de presiones negativa y positiva en una burbuja de espacio alrededor de la nave. Este 'motor' permitiría en principio el viaje a velocidades mayores que la luz, puesto que lo que se desplazaría sería el espacio-tiempo mismo, arrastrando consigo la nave.

Además de aproximarse bastante al motor 'warp' utilizado por las naves de la serie Star Trek para el viaje más rápido que la luz, la idea de Alcubierre ha sido tomada tan en serio como para merecer un programa de investigación por parte de NASA.

El mismo Alcubierre explica en detalle los fundamentos de su motor en esta excelente conferencia (ver a partir del minuto 37):

Y aquí podéis ver algunos conceptos tipo Star Trek desarrollados a partir de ideas de la NASA.

Otro posible mecanismo para viajar más rápido que la luz sería convirtiendo la nave en taquiones, hipotéticas partículas de masa imaginaria que viajarían a velocidad supralumínica. Sin embargo, además de que nadie tiene idea de cómo podría realizarse esta conversión, está la dificultad de que los taquiones viajan hacia atrás en el tiempo, lo que crearía las típicas paradojas del viaje al pasado. La mayoría de los físicos piensan que esta idea está lejos de ser factible ni siquiera teóricamente.

Para terminar, estos dos vídeos nos ofrecen un resumen de los problemas y posibilidades consideradas para el viaje interestelar:

Aunque lo cierto es que alguno de estos hipotéticos medios de propulsión ha sido ya utilizado en la realidad. Por los OVNIS que nos han visitado, claro   :-)

Por supuesto, nada de esto es un problema en los universos imaginarios de la ciencia-ficción. En la siguiente imagen (pinchar para verla en grande) podéis ver un muestrario de las mayores naves imaginadas en películas, series y videojuegos, que utilizan fantásticos medios de propulsión para surcar la galaxia:

Y si os preguntáis cuál de ellas sería la más rápida y qué tiempo necesitaría para alcanzar diferentes destinos espaciales, aquí tenéis esta divertida aplicación.

En cualquier caso, conseguir un avance significativo en los sistemas de propulsión útiles para el viaje interestelar va a requerir descifrar los mecanismos cuánticos de la gravedad y la energía oscura.

¡Feliz propulsión!

    Salvador

¿Es posible el viaje en el tiempo?

 Siguiendo con el tema del tiempo, cuyo concepto tratamos en la entrada anterior, vamos a hablar en esta ocasión sobre la posibilidad de viajar a través de él. En una futura entrada comentaré también algunos mecanismos y tecnología específica que se ha propuesto para llevar a cabo estos viajes.

Transporte o comunicación

Lo primero que vamos a aclarar es que desde el punto de vista de su posibilidad y de las paradojas que involucran, no importa que hablemos de viaje en el tiempo o de transmisión de información a través de la historia. Si uno es posible, el otro también lo será.

Por ejemplo, si consiguiéramos enviar señales hacia el pasado, sería concebible (aunque difícil con nuestra tecnología actual) construir un receptor que decodificara las señales y construyera un objeto o un ser basado en esas instrucciones.

Como veremos, el viaje físico al pasado puede producir paradojas ("¿qué pasa si matas a tu abuelo?" es la más clásica), pero igualmente pueden aparecer suponiendo únicamente la transmisión de información: "¿Qué pasa si avisas a John F. Kennedy de que no vaya a Dallas el día de su asesinato?" o "¿Qué pasa si envías instrucciones al pasado para que alguien allí mate a tu abuelo?".

El tema de la transmisión de la información entre pasado y futuro ha sido tratado multitud de veces tanto en la literatura de ciencia-ficción como en películas, normalmente con el objetivo de cambiar el pasado y sus consecuencias.

Por ejemplo, en Cronopaisaje, son dos científicos los que se ponen en comunicación e intentan ayudarse salvando las dificultades de sus entornos respectivos:

Una película reciente que aborda una situación parecida es Frecuency, en la que un padre y un hijo se comunican por radio (?) a través del tiempo.

Una diferencia entre el viaje y la transmisión de información es que pareciera que en el segundo caso se requiere un mecanismo receptor que pueda recoger y decodificar las señales enviadas por el emisor. Por esta razón, la comunicación no podría realizarse hacia el pasado más allá del momento en que se inventa este mecanismo.

Sin embargo, también en el caso del viaje en el tiempo algunos argumentan la necesidad de que exista un mecanismo receptor. En este caso, no podríamos viajar al Jurásico o cualquier época anterior a la invención de la propia máquina (a no ser que alguna otra civilización ya dispusiera de un receptor en esa época).

Otra nota previa de importancia es la consideración de que todos los sistemas de teletransporte instantáneo que aparecen en historias y películas supondrían violar la limitación de la luz de la Teoría de la Relatividad, y como consecuencia implican un viaje también en el tiempo, aunque se suela ignorar esta consecuencia.

En la discusión que sigue vamos a asumir el concepto convencional de flecha del tiempo y supondremos que las causas operan del pasado hacia el futuro, aunque como vimos en la entrada anterior, esto está lejos de haber sido clarificado.

Viaje hacia el futuro

El viaje hacia el futuro no plantea problemas lógicos ni dificultades tecnológicas insalvables cuando lo único que deseamos es 'acelerar' nuestro viaje natural del pasado al futuro.

Una opción sencilla es congelar el efecto del tiempo para el viajero, sea a través de la hibernación (muy utilizada en ciencia-ficción) o la crionización, como aquellos que se congelan al morir con la esperanza de que alguien los despierte y reactive en el futuro.

La dificultad técnica más importante de estos métodos de 'viaje' es evitar los efectos entrópicos del tiempo mientras el viajero está 'congelado' (daños y descomposición de la materia orgánica) , algo que no se ha conseguido todavía salvo en el caso de bacterias que parecen tener mecanismos para reparar su ADN dañado.

Un ejemplo clásico en el cine es la película El Dormilón de Woody Allen, en el que la crionización del personaje es solo una excusa para crear una serie de situaciones cómicas ambientadas en el futuro (inolvidable orgasmatrón).

Una variante del método de congelación o hibernación sería el enlentecimiento relativo del tiempo para el viajero. Si de alguna manera se consigue aislarle de los efectos del tiempo en su entorno, creando una 'burbuja' de tiempo más lento, podrá 'viajar' más rápidamente de lo normal hacia el futuro.

Este mecanismo ha sido simulado visualmente para reproducir el viaje al futuro en las adaptaciones cinematográficas del clásico de H.G. Wells, La Máquina del Tiempo. Podemos ver aquí la escena de viaje al futuro en la versión del año 1960 y en la del 2002.

Otra modalidad de 'viaje hacia el futuro' por dilatación temporal aprovecha el efecto de las aceleraciones que acercan al viajero a la velocidad de la luz. Según prueba la Teoría de la Relatividad, estos viajes acelerados hacen que el tiempo transcurrido para el viajero sea menor que para los que viven en los planetas u otros sistemas en relativo reposo, como expliqué en esta entrada anterior donde se puede calcular la diferencia exacta.

En este documental se describe cómo podría ser el diseño de una nave pensada para conseguir las grandes velocidades necesarias para conseguir grandes dilataciones temporales:

Por último, tendríamos la opción de un salto directo o atajo por el espacio-tiempo hasta llegar a nuestro destino en el futuro. En este caso nos enfrentaríamos a paradojas y dificultades técnicas similares a las del viaje hacia el pasado.

Viaje hacia el pasado

Aún más que el viaje hacia el futuro, es el viaje hacia el pasado el que captura y excita nuestra imaginación, ya que nos enfrenta ante la idea de cambiar o investigar algo que ya ha sucedido, y por tanto la intrigante posibilidad de cambiar también el presente.

Comencemos con dos planteamiento nada ortodoxos del viaje al pasado. Primero, considerando el tiempo representado como sucesión de viñetas en un cómic:

Y otro ejemplo que podría verse como la versión moderna del viaje de Marcel Proust al pasado en su saga En Busca del Tiempo Perdido:

Pero, centrándonos ya en el viaje al pasado en el mundo físico, debemos saber que entramos en territorio abonado a las paradojas, aspecto que ya reconoció el filosófo Immanual Kant al darse cuenta de las limitaciones de las categorías de tiempo y causalidad al intentar 'salirnos' de ellas.

Un buen resumen sobre las paradojas del viaje en el tiempo podéis encontrarlo aquí. También aquí se hace un interesante análisis de las posibles soluciones, aunque nosotros vamos a plantearnos exclusivamente las opciones más cercanas a los planteamientos científicos actuales.

Como clasificación de los posibles escenarios para el viaje al pasado, voy a adjuntar aquí un magnífico gráfico del enlace anterior, para que nos sirva de índice:

Linea temporal fija

Vimos en la entrada anterior que según la interpretación ortodoxa de la Teoría de la Relatividad, que realiza el mismo Einstein, el espacio-tiempo 4D es estático y la percepción del tiempo es realmente una ilusión que sufrimos los que 'nos movemos' a través de él. En realidad no se puede cambiar nada, ni en el pasado ni en el futuro. Todo estaría predestinado, aunque no nos demos cuenta de ello.

El matemático Kurt Gödel, que vimos demostrando que la aritmética y todos los sistemas derivados son indecidibles, se hizo posteriormente amigo de Einstein y probó que las ecuaciones de la Relatividad permitían los bucles en el tiempo.

Pero para que fuera posible el viaje al pasado en este escenario de un espacio-tiempo estático, el bucle temporal debería existir desde siempre, estar también 'predeterminado'. Los viajeros temporales, igual los demás habitantes de este universo, no tienen posibilidad real de elección ni de cambiar nada.

El problema de estos bucles temporales predeterminados se denomina Paradoja de la Predestinación, cuya descripción podéis encontrar en inglés aquí, y mal traducido al español aquí.

En estos bucles temporales estáticos no caben situaciones como las de matar al abuelo o salvar a Kennedy, porque el bucle tiene que ser consistente causalmente y lógicamente (principio de autoconsistencia de Novikov). Por ejemplo, en la película Primer, que sólo recomiendo a los más valientes y pacientes, el viajero en el tiempo evita encontrarse con su doble para no producir una paradoja. Según la interpretación estática (y según algunos teóricos siempre que haya una única línea temporal), el bucle no sería posible si incluyera una paradoja causal.

Aunque Gödel y otros han probado la posibilidad teórica de que existan líneas de tiempo cerradas en el universo relativista, hay una fuerte discusión sobre si en realidad son posibles. La posición de Stephen Hawking y otros es que no lo son, y Hawking ha enunciado una conjetura que explica cómo esta prohibición es necesaria para mantener la consistencia en la cronología de los eventos, pero otros científicos piensan que estos bucles podrían ser posibles, al menos a escala microscópica y quizás ampliarse a escalas mayores. La solución a esta discusión no es posible sin el desarrollo de una teoría cuántica de la gravedad que unifique la Teoría Cuántica y la Teoría de la Relatividad, y por ello las ideas más modernas se apoyan en la Teoría de Cuerdas con este propósito.

Como elucubración personal, creo que los bucles temporales también serían posibles si se aceptara alguna forma de causalidad que operara hacia atrás en el tiempo, como comentaba en la entrada anterior, bien apoyada en partículas retro-temporales como los taquiones, o bien explorando de alguna otra forma una doble dirección para la flecha del tiempo.

Linea temporal dinámica

Un escenario a priori más interesante que el universo 4D estático es aquel en el que hay una sola línea de tiempo, pero ésta no está predeterminada, y por tanto está abierta a diferentes influencias causales del pasado o del futuro.

La posibilidad de este escenario es lo que hace interesante, pero también paradójico, el viaje hacia el pasado. Queremos viajar atrás en la historia para cambiar algo y mejorar el presente del que partimos (como el Terminator original viaja por orden de las máquinas para matar al futuro líder de la resistencia humana), aunque en ocasiones el que viaja se encuentra que no es posible realizar el cambio. A veces las historias y películas no son consistentes, y en un momento parecen apoyar el libre albedrío y la posibilidad de cambiar la línea temporal, y otras apoyan lo contrario.

Si aceptamos la flecha del tiempo convencional, la paradoja más obvia (llamada Paradoja del Abuelo) es que al viajar al pasado podemos causar un efecto hacia el futuro que cambie las circunstancias en que se produjo el viaje, incluso eliminando nuestra propia existencia (pero si eliminamos nuestra existencia, entonces no hubiéramos viajado y matado al abuelo...).

En muchas historias de ciencia ficción se utiliza a propósito el viaje al pasado para cambiar el futuro, a veces con consecuencias paradójicas.

El desarrollo más elaborado de esta idea es la magnífica novela de Isaac Asimov, El Fin de la Eternidad. La Eternidad es una organización de humanos que se mueven de una época a otra realizando 'ajustes' en la historia, gracias a sus ordenadores que calculan los posibles efectos. Para salvar a una mujer que desaparecería en uno de los cambios, el protagonista se embarca en una lucha contra la propia organización a la que su compañera y él acaban destruyendo, al prevenir su creación en el pasado.

Aunque en la Máquina del Tiempo de Wells y en otras historias como Terminator se utiliza un escenario de línea de tiempo dinámica para dar mayor libertad a los personajes, aparece una idea cercana al principio de autoconsistencia de Novikov, pero con un fundamento moral o religioso más que científico. Esta idea es que no deberíamos intentar cambiar el destino o la voluntad de los dioses, y aunque el protagonista consigue realizar un cambio (por ejemplo, en la Máquina del Tiempo el protagonista salva de su muerte original a su esposa), la 'inercia' del destino hace que el mismo resultado se produzca de todas formas por vías diferentes (su mujer muere por otras causas).

Igualmente en la saga de Terminator, los cambios producidos en la aparente victoria contra Skynet no detienen el 'inexorable' destino que enfrenta a las máquinas con la humanidad, lo cual viene muy bien para darle continuidad a la saga, claro.

Esta idea de que los cambios realizados en el pasado se propagan en el tiempo hacia el futuro se explota en muchos filmes, aunque en ocasiones la forma en la que se presenta no tenga sentido. Por ejemplo, en la película de Disney Descubriendo a los Robinsons, que recomiendo ver en familia a los que tengáis chavales, se puede ver 'en tiempo real' como se propagan en el futuro ('contaminado' por las acciones de los malos) los cambios que los buenos realizan en el pasado. No tiene ningún sentido, pero visualmente queda más resultón  :-)

Aquí tenéis la escena del viaje inicial al mundo futuro:

Por cierto, como hay gente que piensa en todo, si planeáis viajar al pasado, aquí tenéis un diseño de una 'chuleta' para imprimir en algún sitio (se recomienda una camiseta o camisa) con todos los conocimientos esenciales que os ayudarán para reconstruir las bases de nuestra civilización y predecir los avances 'futuros', y de paso haceros ricos y famosos:

¿Pero cómo se viajaría al pasado en el escenario dinámico? A diferencia del escenario estático, el bucle temporal no 'existiría desde siempre', sino que habría que crearlo de alguna manera.

La idea más común, aprovechando las posibilidades de las ecuaciones de la Relatividad General, que explican cómo el espacio-tiempo se curva con la gravedad, es crear un túnel o agujero de gusano que conecta dos puntos separados en el tiempo y el espacio.

Se han propuesto diferentes mecanismos para crear estos puentes. La idea es partir de una 'rotura' del tejido del espacio-tiempo, bien aprovechando un agujero negro existente o bien creando uno desde cero, o bien ampliando de alguna forma los agujeros de gusano microscópicos que se producirían por fluctuación cuántica en el espacio vacío.

En el libro El Universo Elegante, y en el siguiente documental, Brian Greene comenta estas posibilidades:

En la práctica los desafíos para construir verdaderas máquinas del tiempo serían grandísimos. Seguramente no es algo que podamos hacer en el garaje de casa, como en la película Primer o la novela de Wells, sino que más bien se parecería al aparato de Contacto, utilizado para crear un túnel por el espacio-tiempo:

Hay otras dificultades del 'teletransporte en el tiempo' que se suelen obviar. Una es el ajuste de la posición de destino (el planeta Tierra se mueve a gran velocidad por el espacio, al igual que todo el Sistema Solar, la Vía Láctea, etc.), ¿cómo 'apuntar' la mira de la máquina? Otra dificultad es la de materializar al viajero en el universo de destino, donde ya existe materia (aunque sea aire).

Por estas razones, además de por otras más teóricas, es razonable suponer que sería necesario un sistema receptor capaz de comunicarse con el emisor para resolver estos problemas.

En todo caso, en otra entrada posterior hablaremos de las propuestas 'prácticas' para construir máquinas del tiempo, aunque os dejo aquí un avance en primicia del prototipo desarrollado por unos científicos 'gespañoles':

Múltiples líneas temporales

Como vimos al hablar de la naturaleza del tiempo, se ha introducido teóricamente la idea de que pueden existir universos paralelos al nuestro donde se dan otras alternativas a los sucesos que nosotros experimentamos.

Mediante esta idea del Multiverso o universos alternativos se salva de forma elegante la paradoja del abuelo y otras paradojas similares del viaje al pasado. Si volvemos atrás en el tiempo y matamos a nuestro abuelo, lo que hacemos es crear o saltar a otro universo alternativo en el que las consecuencias de ese acto crearán un futuro diferente al de nuestra partida. No hay conflicto porque se trata de universos (líneas de tiempo) diferentes.

Esta mecánica ha sido muy explotada en historias, películas y series. El problema que tiene desde el punto de vista narrativo es que la creación de múltiples líneas temporales lleva a una gran dificultad para seguir la historia, como puede verse en el siguiente gráfico que muestra las líneas temporales en la serie Héroes.

Aquí tenéis un intento de organizar las diferentes líneas temporales alternativas que se van creando con los sucesivos saltos y cambios en la saga de Terminator (conclusión: la consistencia lógica les importa poco a los productores):

Y ésta corresponde a la película Looper, que también explora las paradojas del viaje en el tiempo, con un protagonista que se encuentra consigo mismo:

Como comentamos en la entrada anterior, si concebimos el tiempo normal como una dimensión en el espacio-tiempo de la Relatividad, podemos pensar en los universos de posibilidades alternativas como situados en una segunda dimensión de tiempo, en la que también podríamos viajar.

Phiip K. Dick, del que he hablado en otras ocasiones, explora en diferentes novelas el concepto de universo alternativo. Una de las más interesantes le valió el Premio Hugo, El Hombre en el Castillo. En ella se describe un mundo alternativo en el que Alemania y Japón ganan la segunda guerra mundial, pero circula clandestinamente una novela en la que se describe un mundo ficticio (para ellos) en el que los Aliados ganan la guerra. Una perfecta simetría en la segunda dimensión del tiempo.

En Aguardando el Año Pasado, que será pronto adaptada al cine, Dick explora la posibilidad de que una droga permita viajar en el tiempo, abriendo la caja de Pandora de las paradojas temporales, por supuesto.

Otro de mis autores favoritos de ciencia-ficción, que ha explorado la idea de los universos alternativos situando a sus personajes como habitantes de diferentes líneas de tiempo, es Robert A. Heinlein. 

Aunque Heinlein había explorado argumentos de viaje en el tiempo en novelas anteriores, como la excelente Puerta al Verano, es a partir de una de sus crisis de salud cuando escribe Tiempo para Amar, donde aborda sin contemplaciones las paradojas del viaje en el tiempo y utiliza el concepto de universo alternativo para dar rienda suelta a sus fantasías entre lo libertario y el libertinaje sexual más desinhibido que uno pueda encontrar en ciencia-ficción (o en cualquier otro género).

En esta novela, Lazarus Long, personaje de legendaria edad por ser resultado de un programa de reproducción entre familias especialmente longevas, aprovecha la reciente invención del viaje en el tiempo para acudir al rescate en el pasado de su propia madre, de la cual se enamora y lleva al futuro en un entorno bastante permisivo en el cual hasta las computadoras se encarnan en bellas mujeres.

Sin embargo, es a partir de El Número de la Bestia, su siguiente novela, donde Heinlein desarrolla totalmente las implicaciones del viaje en el tiempo y su libertad narrativa se extiende más allá de los límites conocidos, con el peligro de perder a los lectores en el camino, pero con alucinantes recompensas para los que sigan el juego al maestro.

En esta novela Heinlein expone una teoría muy particular: el solipsismo multi-personal panteísta universal. El primer concepto de la teoría es que el tiempo tiene tres dimensiones. Por esta razón hay un número total de seis dimensiones, y resulta un número de universos posibles igual a seis elevado a seis elevado a seis = el número de la bestia en interpretación heinleniana.

La primera dimensión del tiempo es la habitual. La segunda es la de las posibilidades alternativas para un universo dado. Y en la tercera dimensión se sitúan los universos imaginados por los habitantes de los otros universos. Por ejemplo, en El Número de la Bestia los viajeros espacio-temporales visitan algunos de sus favoritos en esta tercera dimensión: el mundo de Oz, el mundo de Alicia en el Pais de las Maravillas y un planeta Marte habitado, similar al Barsoom de Una Princesa de Marte (llevado al cine en la película John Carter).

Lo interesante de la idea es que todos los universos son igualmente reales, y por lo tanto cada línea de tiempo es imaginada por seres de otros universos en la tercera dimensión. Nuestro universo 'real' sería también producto de la imaginación de seres que viven en otros universos. Nosotros seríamos personajes de novela o película en historias imaginadas y contadas en otros universos.

Heinlein desarrolla de manera personal esta idea, juntando en sus últimas novelas a seres reales e imaginarios, y a sus propios personajes traídos desde diferentes mundos en los que son perfectamente reales. Todos ellos se unen en la noble causa de enderezar líneas de tiempo, sobrevivir los ataques de las fuerzas malignas y entregarse a una peculiar vida familiar.

El viaje en el tiempo en el cine y la televisión

Además de las adaptaciones de la Maquina del Tiempo, hay muchas películas recientes que utilizan el viaje en el tiempo, unas con una perspectiva de 'ciencia-ficción' y otras buscando efectos dramáticos y románticos interesantes.

En el capítulo 'ciencia-ficción' tenemos la mencionada Primer, solo apta para frikis masoquistas, la saga Terminator, Doce Monos (excelente), Looper (no la he visto todavía), y una posible adaptación cinematográfica de Esperando el Año Pasado, de Philip K. Dick, donde se viaja en el tiempo mediante una peligrosa droga.

Pero seguramente la película sobre viaje en el tiempo que marcó toda mi generación fue Regreso Al Futuro, que utiliza precisamente algunos elementos de las novelas de Heinlein.

Por otro lado, el aspecto romántico de los viajes en el tiempo es explorado en En Algún Lugar del Tiempo, con un Christopher Reeve en plena forma, y en La Casa del Lago, con Keanu Reeves y Sandra Bullock.

Otra película con tintes románticos y de drama familiar donde intervienen los viajes en el tiempo es Una Cuestión de Tiempo.La lógica de los viajes no tiene mucha lógica, como suele pasar. El personaje vuelve atrás ocupando el mismo cuerpo que tiene en el viaje de destino, pero apareciendo en otro lugar y con sus recuerdos del futuro. Pero la historia es divertida y tiene sus tintes filosófico-Nietzschianos.

Como guía para los que queráis explorar diferentes tratamientos del tema en el cine, o componer vuestra propia historia, tenéis este excelente diagrama de flujo donde se clasifican las diferentes opciones, con ejemplos clásicos de cada tipo:

Y aquí otra bonita infografía que muestra las películas clave en secuencia temporal:

En televisión por supuesto el tema del viaje en el tiempo aparece recurrentemente. Entre los clásicos tenemos las aventuras infantiles, pero muy entretenidas, de Doraemon: el gato-robot que viene del futuro para cuidar del inepto niño Nobita con sus inventos, que incluyen una máquina del tiempo y otros francamente interesantes:

Y por supuesto tenemos al Señor del Tiempo en persona, Dr. Who, que viaja por el espacio y el tiempo en su TARDIS, de aspecto más bien sobrio por fuera, pero fantástica por dentro.

No es de extrañar que con tanto viajero temporal se produzcan algunos problemas:

Pues esto es todo por hoy. Si os interesa el tema de la relatividad, los viajes en el tiempo y su presencia en el cine, os recomiendo la excelente conferencia que Andrés Aragoneses dio en la pasada Hispacon.

Hasta pronto,

   Salvador