27 mayo 2009

De manzanas y gusanos: empezando a construir una máquina del tiempo

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Eleanor “Ellie” Arroway había fantaseado desde niña con las estrellas, los planetas, las galaxias. Siempre acompañada por su padre, adquirió una emisora de radio con la que poder comunicarse con otras personas al otro lado del país. Pero su sueño siempre había sido poder hablar con su madre, fallecida siendo Ellie muy pequeña, hablar con otros seres en otros mundos lejanos, en otras partes del universo. Después de fallecer también su padre, Ellie aprendió a vivir sola, a pensar sola, desterró de su mente la idea de Dios. Todo debía tener una explicación racional, científica, no había sitio para la fe. Con el paso de los años, Ellie creció y se convirtió en la doctora Eleanor Arroway, astrofísica. Su trabajo, ninguneado por la gran mayoría de sus colegas, consistía en escuchar señales de radio procedentes del espacio profundo, de otras estrellas. Ellie era una investigadora del proyecto SETI (Search of Extra Terrestrial Intelligence). Una noche, cuando la paciencia y el apoyo económico estaban a punto de desaparecer, en el radiotelescopio del observatorio, de repente, se escucha una señal extraterrestre procedente de la estrella Vega, en la constelación de Lyra, a 26 años luz de la Tierra. Codificadas en esta señal, aparecen cientos de páginas llenas de instrucciones precisas para construir lo que parece ser una nave espacial.

El párrafo anterior hace alusión a la película Contact (Contact, 1997) dirigida por Robert Zemeckis y basada en la novela homónima de Carl Sagan, publicada en 1985. La historia de la gestación de esta novela es enormemente curiosa. Durante la primavera de 1985, Sagan llamó por teléfono a su amigo Kip S. Thorne, que por aquel entonces se encontraba trabajando en el Instituto Tecnológico de California, para pedirle consejo y asesoramiento sobre la física involucrada en su novela. Sagan quería que la ciencia de su novela fuese lo más correcta posible, ya que la forma de viajar hasta Vega que proponía consistía en utilizar agujeros negros como medios de transporte y Thorne era un experto reconocido mundialmente en la física de los agujeros negros. Pero Thorne se dio cuenta inmediatamente que aquella forma de viaje interestelar presentaba muchos y serios inconvenientes.



En efecto, los agujeros negros eran soluciones de las ecuaciones de campo de la Relatividad General de Einstein, formulada en 1915. Estas primeras soluciones habían sido encontradas por Karl Schwarzschild (él nunca utilizó el término "agujero negro", que fue acuñado por John Wheeler en 1967) mientras se encontraba de servicio en las trincheras durante la Primera Guerra Mundial. Schwarzschild estaba interesado en estudiar el comportamiento del espacio-tiempo en las proximidades de una estrella muy compacta. Encontró que cuando el tamaño de una de estas estrellas se reducía por debajo de un cierto límite, su propia gravedad no se vería frenada por ninguna otra fuerza del universo, produciéndose un colapso que acabaría en lo que se denominaba una singularidad del espacio-tiempo, un punto sin volumen y con una densidad infinita. Las fuerzas de marea gravitatorias en el interior de un agujero negro serían inmensas, descomunales y absolutamente nada ni nadie podría resistirlas sin ser reducido a pura radiación; ni siquiera la misma luz podría escapar de las cercanías de un agujero negro.

En la década de los años 1980, Thorne conocía estos inconvenientes y por ello aconsejó a Sagan que utilizase como medio de transporte interestelar unos objetos surgidos también de las ecuaciones de la Relatividad General y mucho más prometedores que los agujeros negros. Estos objetos, puramente teóricos, habían sido encontrados por el físico austríaco Ludwig Flamm en 1916, tan sólo un año después de la formulación de la teoría de Einstein. Constituían una especie de atajos entre dos puntos arbitrariamente distantes del espacio-tiempo. En 1957, el físico John Wheeler, denominó a estos objetos, “agujeros de gusano”, término que se ha mantenido hasta hoy. Los denominó así porque semejaban a los agujeros practicados por un gusano con el fin de trasladarse por un camino más corto de un extremo a otro de una manzana a través de su interior, reduciendo considerablemente el camino recorrido si lo hubiera hecho desplazándose por la superficie de la misma.



Ellie Arroway tenía su nave espacial. Pero aún faltaban muchos inconvenientes por resolver. De aquella consulta de Carl Sagan a su amigo Kip Thorne surgiría una época de brillantes, audaces ideas; se desarrollaría la física de los agujeros de gusano. Allí mismo habían nacido las primeras ideas para construir… una MÁQUINA DEL TIEMPO.

12 comentarios:

Magda RB dijo...

En un capítulo de "Cosmos" de Carl Sagan (no recuerdo cual pero lo puedo buscar) él describe lo que sería en la novela, la comunicación mediante primero, un sonido repetido ritmicamednte y que ese mensaje llevaría un mensaje más complejo, como aparece en la novela y en la película.

Es interesante que estos conceptos que -a mi- me parecen complejos se muestren en películas con guiones de interés.

Muy interesante, Sergio.

Milú el Bárbaro dijo...

Un año sin ver la película y ya tienes que hablar de ella... Jodie Foster te puede, creo :D

Cuke dijo...

Interesante descripción de una gran película (y fenomenal novela) pero creo que el post se ha quedado un poquito corto.

¡¡Todos queremos más!!

EC-JPR dijo...

Me sumo al comentario de Cuke: ¡queremos más! Me encantó la película cuando la vi en su día (la novela, por el contrario, me defraudó bastante), y no estaría mal leer el comentario al respecto de un físico. Vamos, por sugerirlo... ;)

PREFERETI dijo...

buena información, me gustaria soliciar afiliación a mi blog, si es posible, espero respuesta, saludos desde el norte de méxico.

Rise dijo...

Esta pelicula me parece bastante floja. La idea en si no estaba nada mal, pero el final lo estropea todo para mi!

Todo el mundo atento al alien y de repente sale el padre de jodie.....falto de ideas, dinero y tecnologia para hacer algo guapo...entonces no lo hagas!!!!

Alex dijo...

Tremendo SPOILER, macho....

Raúl dijo...

Hola Sergio,

es una duda que me ha surgido al leer esta entrada con la cual, si eres tan amable, no me gustaría quedarme.

Puede parecer duda falsa, para corregirte, pero en realidad no.

Paso a contarte.

En cuanto al limite donde una estrella pasa a colapsarse y formar una singularidad o sus multiples variantes (enana blanca, estrella de neutrones... supernova, si es mucho mayor...) tenía entendido que respondía al nombre de límite de Chandrasekar. Tras una breve consulta a la ficha en la wiki de este científico, veo que por esas fechas que nombras tendría que tener 5 años, así que como que no.

En la historia que leí, creo que en Historia del Tiempo de Hawking, contaba la anecdota del viaje desde la India a Inglaterra y a Eddington, pero no nombra a Schwarzschild, aunque puede que no me acuerde, pues toco los 30 e iba a EGB cuando lo leí... si, era rarito :D lástima que esas aficiones no me proporcionara más que conocimientos CPI y gusto por la CF xD

La duda es... sabes si el estudio de Schwarzschild fue la base a partir de la que Eddington creo la hipotesis de las enanas blancas y luego Chandrasekhar continuo con el límite, o fueron independientes.

Muchas veces me sorprende como cientificos de diferentes ámbitos en épocas cercanas o no tanto llegan a teorías que se tocan de cerca, sobretodo antes de la gran globalización actual. Supongo que porque la ciencia del momento provocaba esto por estar en la "fase adecuada" para ello.

Saludos y gracias por tu blog, una lectura muy interesante y divulgativa.

Sergio L. Palacios dijo...

Raúl, tienes más razón que un santo. Fue Chandrasekhar el que determinó allá por la década de 1930 el valor de la masa mínima que debía tener una estrella enana blanca para continuar su colapso. Por supuesto, Chandrasekhar era mucho más joven que Schwarzschild. La errata en el post (¿en qué estaría yo pensando cuando lo escribí?) está en que he escrito "masa" cuando quería decir "tamaño". Lo que encontró Schwarzschild fue el tamaño o el radio que debía tener cualquier objeto (en particular, una estrella) para que la luz no pudiese escapar de él. Evidentemente, este radio se conoce como radio de Schwarzschild y tienes toda la razón en que el límite de Chandrasekhar se refiere a la masa, no al tamaño. En cuanto a lo que dices sobre Eddington y demás, que yo sepa no había demasiada relación entre los tres (eddington, Chandrasekhar y Schwarzschild). Lo que sí sé es que cuando Chandrasekhar expuso sus resultados en 1935 ante la Royal Astronomical Society de Londres, Eddington montó en cólera rechazándolos de plano. Él creía que había alguna ley física aún no descubierta que impediría a las estrellas enanas blancas colapsar. Lástima para él que esa ley aún no ha sido encontrada 74 años después.

Raúl, te agradezco muchísimo tu advertencia sobre la errata y no te preocupes por corregirme. Faltaría más. Sería mucho peor que no lo hicieras. Ahora sólo me resta redactar de nuevo un par de frases en el post. Me pongo YA con ello.

Raúl dijo...

Gracias Sergio, por resolver la duda de la poca probabilidad de la conexión y por explicar lo Swarchzchild y Chandrasekhar, pues no conocía los diferentes limites a masa y radio, aunque ahora que te leo me suena algo de aquellas lecturas.

Mis conocimientos sobre el tema son muy limitados y superficiales, muchisimas gracias por tu aclaración.

Sergio L. Palacios dijo...

Gracias a ti. Ya lo he corregido en el blog. Espero que ahora esté totalmente claro.

Un saludo.

Bruno dijo...

lo de llegar a conclusiones parecidas en diferentes ambitos aparentemente sin conexión entre los científicos es lo que un premio nombel acuñó como "Resonancia Morfica"