Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Viatges en el temps. Mostrar tots els missatges
Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Viatges en el temps. Mostrar tots els missatges
Aquesta entrada tracta sobre curiositats, per tant, no s’hi reflecteix un caràcter purament divulgatiu.

Respecte els viatges en el temps, cada científic rellevant hi ha dit la seva. Newton argumentava que l’univers es dirigia seguint una fletxa que tan sols entenia d’un sentit, el del futur. Segons el físic anglès, qualsevol ésser viu de l’univers estaria destinat a suportar la que probablement seria la llei física més invulnerable; la del sentit del temps. Per a ell, viatjar tant en el futur com en el passat, seria impensable. Stephen Hawking no està gaire d’acord amb el que profetitza la idea de viatjar cap al passat. A part de totes les possibles paradoxes que aquest fet pogués crear, Hawking va establir en el seu moment la impossibilitat dels viatges en el passat, argumentant que, si verdaderament es poguessin donar, turistes del futur ja ens haurien visitat.

Tot i aquestes veus crítiques envers una idea que pot ser tan magnífica com esgarrifadora, les equacions d’Einstein obren les portes de la física abstracta als viatges en el temps.

[Com que en la seves respectives entrades ja vam deixar clar perquè i com es podria donar un viatge en el temps, avui ens centrarem en petits matisos que més que res resulten curiosos.]

Paradoxes

Una paradoxa és, d’entre moltes definicions, l’oposició de dues realitats o més que, per la contrarietat que presenten entre elles, surten fora dels límits del que la lògica permet. A més, acostumen a crear un bucle interminable. Per exemple, si algú diu la frase “sóc un mentider”, no podràs mai estar segur sobre la seva veritable posició respecte el dir o no la veritat. El enunciar-nos que és mentider significa que diu mentides, i per tant, que dir que es un mentider també és una mentida. És per això que afirmem que es tracta d’un home sincer. No obstant, si és sincer, és a dir, si no diu mentides, estarà en el cert afirmant “que és un mentider”, i tornem a començar. D’aquesta embolicada frase, la qual la considerem una paradoxa, n’estem extraient dues qualitats oposades d’un mateix individu, tenint en compte que tan sols se’n pot donar una.
Doncs bé, el cert és que la física també presenta les seves pròpies paradoxes que no tenen res a veure amb la coherència d’una afirmació, sinó amb processos físics que es donen en el nostre univers. I el cert és que els viatges en el temps no se’n queden curts, de paradoxes. A continuació en tractarem algunes

Trobada amb els pares abans d’haver nascut
Imaginem una situació semblant a la de la pel·lícula “Retorn al futur”:
Un noi va al passat per conèixer als seus pares en època de festeig. No obstant, s’interposa massa en la relació d’aquests dos, provocant que la seva pròpia mare s’enamori d’ell. Aquest fet esdevé la separació dels seus propis pares, el que comporta que mai s’hagin casat, i encara menys tenir fills. Per tant, aquest noi, fill dels seus pares desenamorats, mai haurà nascut al impedir que els seus pares mai tinguin fills.
La qüestió està en l’autèntica situació del noi. Què passarà un cop no hagi nascut? S’esvairà com si mai hagués existit? Al no haver existit mai, ¿alterarà el propi fet d’haver anat al passat, i haver separat als seus pares, fent que això mai hagi succeït, i fent d’aquesta manera que els seus pares continuïn junts, es casin, tinguin fills, i el noi torni a néixer?

Aquell que no té pares
Robert Heinlein va escriure una paradoxa molt boja en el seu relat “All you Zombies” sobre els viatges en el temps.

Una nena anomenada Jean és misteriosament abandonada en un orfenat de Cleveland l’any 1945. Aquesta nena creix fins a convertir-se en una dona, i s’enamora d’un rodamón, amb la desgràcia de que queda embarassada d’aquest. En el part, els metges descobreixen que la Jean disposa dels dos membres sexuals, així que decideixen convertir la Jean en el Jean. Tot i aquestes dues desgràcies, un home s’emporta la seva filla de la sala de recent nascuts.
Rebutjat per la societat, “en” Jean es converteix en un rodamón. Anys més tard, en el 1970, entra en un bar solitari i un cambrer, que forma part d’un grup de viatgers en el temps, li ofereix la oportunitat de venjar-se de l’estrany que “la” va deixar embarassada i abandonada.
Tots dos entren en la màquina del temps, i el cambrer deixa al rodamón a l’any 1963, quan va quedar embarassada. No obstant, el rodamón (la Jean) se sent estranyament atret per una jove orfe, i la deixa embarassada.
El cambrer segueix a continuació nou mesos més endavant, i el rodamón segresta a la nena de l’hospital i l’abandona en un orfenat en el 1945. Després, el cambrer deixa totalment confús al rodamón, i aconsegueix que aquest entri en el cos de viatgers en el temps. El rodamón porta ara una vida reputada i quan és un home ja vell, es disfressa de cambrer amb la missió més difícil de la seva vida: una cita amb el destí, trobar-se amb un cert rodamón en el bar l’any 1970.

La pregunta és; Qui és la mare, el pare, l’avi, l’àvia, el fill, la filla, el nét, la neta, etc. de la Jean? Sembla ser un bucle, la/el Jean és el seu propi pare i la seva pròpia mare. A més de que la Jean, el rodamón i el cambrer són la mateixa persona.
Línies de l’univers

Albert Einstein va extreure de la relativitat general una idea força curiosa. Segons Einstein, en tot moment, tot tipus de matèria està descrivint una línia en el temps, batejada amb el nom de línia de l’univers. Nosaltres, com a humans, descrivim la nostra pròpia línia de l’univers respecte a les coordenades de Temps i distància.

En aquesta gràfica, s’hi representa una línia de l’univers, que, per exemple, podria estar determinant que un home que s’ha despertat a les 8 del matí ha decidit passar-lo al llit fins les 12, quan llavors s’ha posat a caminar fins al lloc de treball, situat a una mica més d’un quilòmetre de casa.
Aquestes línies de l’univers perduren inclús un cop mort l’individu que els descriu. Einstein va suposar que totes les molècules constituents d’un cos tracen la seva línia de l’univers, tot i que no formin part d’un cos amb vida.
També especula sobre la formació de línies d’univers per a una persona, la qual tindria origen en el moment de gestació. De la línia d’univers del pare i la de la mare, n’esdevé una tercera, la del fill.
Aquestes línies per tant van passat de generació en generació, convertint-se en traçats infinits que no disposen ni d’origen ni de final, i que es van conservant a mesura que passa el temps. Si es donés el cas de que realment existissin, serien equiparables a les teories de la conservació de la massa i l’energia.

Tot i que no disposen d’una consistència purament física, sí és cert que Einstein les va extreure de les seves equacions.

Quin sentit tenia per a Einstein desenvolupar la teoria de les línies de l’univers?

Einstein va voler demostrar l’estabilitat de la història a través de les impertorbables línies del temps. D’aquesta manera, quan un individu va al passat i el canvia, realment no canvia la seva línia del temps (que és invariable i regular), sinó que la complementa.

1 Anar al passat i alterar un fet, no tan sols altera el passat i el futur, sinó tot el transcurs històric que hi ha hagut entre mig.
Continua llegint »
En la següent entrada hi apareixen especulacions que la física encara no domina sobre els viatges en el temps.

L’espectacular concepte que ja vam tractar en l’anterior entrada de la possibilitat en els viatges en el temps ja començà a presentar algun que altre inconvenient. Diem inconvenient posat que la ficció permet viatges tan en el futur com en el passat d’una manera eficaç i “senzilla”, fent reversibles els dos tipus de viatges.

Vam determinar que el fet de moure’ns ràpid (al 99% de la velocitat de la llum) en l’espai suposava un moviment lent en el temps. Per exemple: Suposem que agafem un noi de 20 anys i li obliguem a llegir durant 10 anys de la seva vida llibres sense parar. Al cap dels 10 anys, n’haurà llegit 2.000 llibres. Posteriorment, agafem un altre noi, també de 20 anys, i de la mateixa manera també l’obliguem a llegir llibres durant 10 anys, amb l’única diferència que aquest el farem córrer al 99,5% de la velocitat de la llum.
Com en el cas dels muons, el noi que viatja al 99,5% de la velocitat de la llum transformarà aquests 10 anys en 100, posat que aquest fet multiplica per 10 tot el temps viscut. Quin noi haurà llegit més llibres?, el que n’ha llegit 2.000 durant 10 anys, o el que n’ha estat llegint durant 100 anys? Increïblement, si els dos llegeixen a la mateixa velocitat de lectura i els llibres són iguals de gruixuts, els dos hauran llegit el mateix nombre de llibres; 2000, en aquest cas.

A partir d’una observació com aquesta, vam extreure la definició; El temps passa més lentament per un individu en moviment que per un altre que es troba en repòs. Els dos nois llegeixen el mateix nombre de llibres tot i un viure 90 anys més, ja que, seguint el principi que comentem, el que es troba al 99,5% de la velocitat de la llum ho farà a càmera lenta (unes 10 vegades més lentament que el que es troba en repòs).
Podríem dir:

Si al moure’t al 99,5% de la velocitat de la llum vius 10 vegades més que al estar en pràctic repòs, tot el que facis ho faràs 10 vegades més lent que si estiguessis en repòs.

Per tant; inconvenient 1: El moviment a càmera lenta i el poc aprofitament del viatge en el temps.
El segon i darrer inconvenient que tractarem és bàsicament la raó per la qual els humans, a dia d’avui, no se’ns és possible viatjar en el temps.

Quan els acceleradors de partícules fan circular els muons a tan altes velocitats, gasten una gran quantitat d’energia comparada en si els fessin moure, per exemple, al 1% de la llum. Aquest fet es deu a que quan major ens movem en l’espai més energia gastem en  fer-ho. De la mateixa manera que un atleta es cansa més (és a dir, gasta més energia)  corrent els 100 metres llisos que no pas si els fa caminant, un accelerador de partícules també  gasta més energia quan més ràpid fa anar els muons. Per exemple, si fem anar un muó al 99,90% de la velocitat de la llum, aquest es tornarà 22 vegades més pesat que és al estar immòbil. Si després el fem circular al 99,999% de la llum, la massa del muó es multiplica per 224; a un 99,99999999% de la llum el muó augmenta de massa unes 70.000 vegades.

Com podeu veure, com més ràpid fem circular el muó més pesa. Imaginem-nos que ara som els humans els que intentem aproximar-nos a aquestes velocitats i moure’ns a la velocitat de la llum. Per fer-ho, necessitem un vehicle. Aquest per si sol ja pesa 2.000 kilograms. Al voler fer moure el cotxe al 99,99999999% de la llum per viatjar bastant en el temps cap al futur, el vehicle deixarà de passar dues tones per pesar 140.000.000 de quilograms, o el que és el mateix, 140 mil tones. Quan més ens aproximem a la velocitat de la llum més pesarà el cotxe i més energia ens caldrà per moure’l. Fins que finalment arribarem a la velocitat de la llum.

Un cop assolida aquesta velocitat (299 790 km/s), no el podem empènyer una mica més i d’aquesta manera trencar l’invulnerable principi de viatjar a la velocitat de la llum?

No, és impossible. Al viatjar a la velocitat de la llum, el cotxe pesarà tant, que es necessitaria una energia infinita per fer-lo anar més ràpid, energia les quals quantitats no es disposa en tot l’univers. Però no tan sols passa amb els objectes pesats com  els cotxes, sinó també amb partícules com els muons. En un accelerador de partícules mai podran fer anar un muó al 100,0000000etc1% de la velocitat de la llum, posat que no disposen de tanta energia.

Si mai ens pregunten perquè actualment és impossible viatjar a la velocitat de la llum, respondrem; perquè necessitaríem grans energies que la tecnologia actual ni la d’aquí 100 anys ens podrà proporcionar. I si també ens qüestionen la raó per la qual no és possible superar la velocitat de la llum, afegirem; no és possible posat que es necessitaria una quantitat d’energia infinita, tenint en compte que vivim en un univers en el qual aquesta es troba en quantitats limitades.

Per tant; inconvenient 2: Quan més ràpid ens movem en l’espai, més lent ho fem en el temps, més augmenta el nostre pes i més energia gastem en fer-ho.

Continua llegint »
Moltes pel·lícules i sèries de dibuixos animats ens pinten les màquines del temps com aparells que sense justificació alguna són capaços de transportar matèria en altres èpoques, ja sigui tant en el passat com en el futur. Però, realment és possible viatjar el temps? Serem algun dia capaços?

Espai-temps en moviment:

En les primeres entrades d’aquest blog ja vam associar dues idees en una; l’espai i el temps, en el famós espai-temps. Abans del segle XX, eren dos conceptes independents que aparentment no es relacionaven. No obstant, com ja vam establir, Albert Einstein va publicar en els any 1905 i 1915 dues teories (respectivament) que canviaren la nostra mentalitat respecte a l'espai i el temps. Aquestes exposaven el nou concepte espai-temps, el qual donava per entendre que tant l’espai en què ens movem com el temps en que ho fem, estaven íntimament relacionats.

Que espai i temps formen un mateix concepte significa que presenten equivalències. Des del punt de vista del moviment, quan més ens movem en l’espai menys ràpid ho fem en el temps, de la mateixa manera, quan menys ens movem en l’espai més ràpid ho fem en el temps. Aquesta conclusió ens condueix a formular-nos; Quan més ràpid ens movem més lent ens passarà el temps i, per tant, més temps viurem? Doncs sí.
Tot i que pugui semblar una idea abstracte, així és. El que succeeix és que les velocitats a les que estem acostumats a anar (ja sigui a 10 km/h quan correm o 120 km/h quan ens posem a l’autopista) són tan diminutes que els efectes en el temps a penes els notem. Si de veritat volguéssim viure algun temps més  significable, hauríem d’apropar-nos a la velocitat de la llum.

Pot semblar mentida, però no ho és. Com tractem en el següent apartat, ja hi proves observades de que aquest concepte és veritat.

Els muons , els fotons d’eterna joventut i els viatges en el temps:

Els muons són un tipus de partícules que tan sols ser formades es desintegren dues milionèsimes de segon després. És com si al néixer, ja tinguessin un revòlver apuntat al cap que passades les dues milionèsimes de segon (un segon dividit en dos milions de parts) premessin el gatell acabant amb la seva curta vida. En acceleradors de partícules ja s’hi han realitzat diverses proves amb aquestes partícules que demostren la possibilitat de viatjar en el temps. En aquelles instal·lacions, fan córrer-hi un muó al 99,5% de la velocitat de la llum (uns 298.500 km/s), i observen el resultat. I, per sorpresa a qualsevol present, detecten que aquestes partícules multipliquen per deu la seva esperança de vida.
És a dir, respecte a un muó immòbil, el que s’està movent a tantes altes velocitats ha augmentat per deu la seva esperança de vida. De la mateixa manera, si un humà qualsevol pogués arribar al 99,5% de la velocitat de la llum, enlloc de viure 80 anys en podria viure 800. (l0 cops l'esperança de vida mitja)

Encara més, al arribar al 100% de la velocitat de la llum, un cos no nota el pas del temps. Per experiència pròpia, sabem de sobres que tal cos tan sols pot ser un fotó. Un fotó de llum que entra per la teva finestra, podria ser que fos format moments posteriors al Big Bang. Sense notar el pas del temps, aquest fotó es troba en les mateixes condicions del dia que fou format, tot i haver passat milers de milions d’anys. És per això que podem afirmar que a la velocitat de la llum (299 790 km/s)  no existeix el pas del temps.

Arribat aquest punt (i per poder continuar en el que tractarem a continuació) extraiem la següent conclusió de tot el tractat en anterioritat:

El temps passa més lentament per un individu en moviment que per un altre que es troba en repòs.

Com ja ens formulem anteriorment, podríem viure més temps en moviment que quedant-nos immòbils?

Com ja hem respòs abans: Sí, sempre hi quan ens aproximem a la velocitat de la llum.

Però de què serveix viure més temps si aquest temps ens l’hem de passar movent-nos a la velocitat de la llum?

El verdader significat del fet de poder viure més temps hauria de ser el de poder realitzar viatges en el temps i no pas el de poder estar al costat dels nets dels teus nets ( ja que com diem, no seria possible per a ells posat que estaríem en constant moviment).

Què volem dir quan ens referim a que el moviment ens permet existir més temps?

Hi ha una equivalència ja comentada entre el moviment de l’espai i el moviment del temps. Quan menys ens movem en l’espai més ràpid ho fem en el temps, com mostra el gràfic següent.

Clic en la imatge per expandir-la 
Quan menor és el moviment en l’espai, major és la rapidesa de moviment en el temps, en canvi, quan major és el moviment en l’espai, menor és la rapidesa de moviment en el temps i aquest passa més lent.

1 Quan diem temps ràpid en realitat fem referència al pas del temps que nosaltres estem acostumats a notar.
Continua llegint »