Tiempo al tiempo

En la última edición de New Scientist aparece en la portada un trabajo de Itzhak Bars, Físico de la Universidad USC, que propone una de esas teorías excéntricas que podría acabar siendo una genialidad si se confirma. Según las investigaciones de Bars, el Universo tendría dos dimensiones temporales, y no una como creemos: una dimensión enteramente temporal y otra espacial, que hasta el momento han pasado completamente inadvertidas.

Repasemos lo que sabemos hasta ahora:

El primer modelo matemático para el tiempo y el espacio lo proporcionó Isaac Newton (1687) en sus Principia. En este modelo el tiempo y el espacio constituyen un fondo donde ocurren los sucesos. El tiempo está separado del espacio y por tanto no es afectado por los sucesos que en éste último se produjeran. En este modelo el tiempo es como una línea recta, como una autopista, infinita en ambas direcciones. El propio tiempo es considerado eterno, siempre ha existido y seguirá existiendo siempre.

En 1915 Albert Einstein propuso su Teoría General de la Relatividad, un modelo nuevo donde se combina la dimensión temporal con las tres espaciales para formar un contínuo espacio-tiempo. En este modelo se incorporan los efectos de la gravedad, y podemos decir por tanto que el Universo no es un plano, ya que está deformado por la materia y la energía.

Podemos imaginarlo usando una lámina de goma en la que depositamos una gran bola de acero: esta bola representa un cuerpo cósmico con gran masa, como el Sol. El peso de la bola curva la lámina. Si ahora hacemos rodar pequeñas bolas sobre la lámina de goma, no irán en línea recta, sino que sus trayectorias serán desplazadas por esta curvatura, girando alrededor de la bola grande. De esta manera es como funcionan los campos gravitatorios, aunque teniendo en cuenta que éstos actúan en tres dimensiones espaciales. Pero a diferencia de la teoría de Newton, aquí el tiempo está entrelazado con el espacio, de manera que no se curva el espacio sin involucrase el tiempo. El tiempo también adquiere forma. En la relatividad general, el tiempo y el espacio no existen independientemente del Universo o separadamente uno del otro.

Representación del efecto de la gravedad - Imagen tomada de iac.es

Y ahora para complicar las cosas aún más, este científico propone que el Universo no tiene una dimensión temporal, sino dos. Podemos decir que el tiempo no sería la línea que une el pasado con el futuro, sino que según esta hipótesis en realidad es una curva dentro de .. ¡¡¡ seis dimensiones !!!, cuatro espaciales y dos temporales. Y es que esto no es tan simple... Una dimensión extra del tiempo no es suficiente. Se necesita además una dimensión adicional del espacio. Es la única forma para producir ecuaciones que funcionen con la nueva teoría.

Las dimensiones adicionales del espacio no son algo nuevo. Los científicos llevan trabajando con ellas desde hace años intentando unificar la Teoría de la Gravedad y la Teoría Cuántica, las dos teorías parciales fundamentales que utilizan los científicos para describir el universo. Recordemos que la Teoría de la Relatividad General describe la fuerza de la gravedad y la estructura a gran escala del Universo. La Mecánica Cuántica, por el contrario se ocupa de fenómenos a escalas extremadamente pequeñas. Pero hasta ahora estas dos teorías son inconsistentes entre sí. Falta algún eslabón entre las dos...

Y ese eslabón podrían ser estas dimensiones adicionales del espacio, que serían tan pequeñas que no las notaríamos, algo así como una billonésima de una billonésima de un centímetro, aunque algo tan pequeño como una partícula subatómica sí que podría detectar su presencia. Según se cree el Big Bang que inició el crecimiento del Universo hace 14 mil millones de años expandió sólo tres dimensiones espaciales, dejando el resto muy pequeñas. Muchos teóricos de hoy creen que existen hasta 11 dimensiones, 10 espaciales y una temporal :esta es la llamada Teoría M.

Evolución del Universo desde el BigBang - Imagen tomada de 20minutos.es

Pero lo que Bars nos propone es una nueva dimensión temporal, que podría tener importantes consecuencias si esto fuera así, ya que habría que revisar los principios fundamentales de la física. Y entre las consecuencias : al dejar de ser el tiempo una línea para convertirse en un plano, éste podría enrollarse sobre sí mismo, permitiendo los viajes en el tiempo.

“Mi esperanza”, dice Bars, “es que este camino que estoy siguiendo me lleve al lugar adecuado”.

Y es que para comprender el origen y el destino del Universo, necesitamos una teoría cuántica de la gravitación, una teoría unificada completa y consistente de todo el Universo.

¿Será esta formulación el descubrimiento clave para una teoría unificada? ¿Qué supondría descubrir la teoría última del Universo?

En palabras de Stephen Hawking: “Si se encontrase una teoría que fuese matemáticamente consistente e hiciese predicciones que estuviesen de acuerdo con las observaciones, llegaríamos al momento cumbre de la lucha intelectual por comprender el Universo ... Aunque sólo sería el primer paso hacia la comprensión de lo que sucede a nuestro alrededor y de nuestra propia existencia”.

Fuentes:
El Universo en una cáscara de nuez- Stephen Hawking
Barrapunto.com

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