Matemáticos rusos creen que podría comenzar a haber viajes en el tiempo

Los viajes en el tiempo podrían dejar de ser un tema recurrente de la literatura de ciencia ficción para convertirse en una realidad científica en solo unos pocos meses. Según los matemáticos rusos Irina Aref’eva e Igor Volovich (del Instituto Matemático Steklov, de Rusia), la apertura del Large Hadron Collider (Gran Colisionador de Hadrones o LHC) del prestigioso CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) el próximo mayo, podría desencadenar este hecho poco esperable para estas alturas de la investigación científica contemporánea.Un hecho bastante más apresurado de que cualquiera podría haber calculado.

El CERN es el mayor laboratorio de física de partículas, y se alza al noroeste de Ginebra, en la frontera entre Francia y Suiza. La mayoría de las actividades del laboratorio están hoy día focalizadas en la construcción y puesta en marcha de un nuevo colisionador, justamente, el LHC..

El LHC es, en los hechos, el proyecto de cooperación científico más grande del mundo, al reunir a alrededor de 2.000 físicos representantes de 34 países y cientos de universidades y laboratorios de todo el planeta. Se espera que comience a trabajar en mayo de este año, después de haber sido pospuesta su entrada en funcionamiento debido a fallas detectadas hace casi un año atrás.

Es entonces cuando, de acuerdo con el ensayo publicado por los rusos, podría abrirse una puerta hacia el viaje en el tiempo.

“Las colisiones protón- protón dentro del LHC podrían dar lugar a la formación de máquinas del tiempo (regiones del espacio-tiempo con curvas cerrado similares al tiempo) que violan la causalidad”, explican en su trabajo Irina Aref’eva e Igor Volovich.

El objetivo inicial del Centro es acelerar las partículas que forman los átomos hasta cerca de la velocidad de la luz para que impacten y recreen así las condiciones que existían en el instante en el que se produjo el Big Bang. De este modo, los científicos podrán estudiar mejor cómo fueron los primeros microsegundos del Universo.

Sin embargo, los matemáticos rusos calculan que la fuerza liberada podría ser de una magnitud tal como para llegar a afectar al tejido del Universo, generando ondulaciones espaciales y creando las circunstancias propicias para que se produjese un “agujero de gusano”, de tal modo que nuestro tiempo estaría conectado con el futuro.

En física, un agujero de gusano, también conocido como un puente de Einstein-Rosen, es una característica topológica del espacio-tiempo hipotética (es decir, teórica), descrita por las ecuaciones de la relatividad general. Resumiendo casi hasta el infinito, se podría decir que un agujero de gusano es esencialmente un “atajo” a través del espacio y el tiempo.

El término fue introducido por el físico teórico estadounidense John Wheeler en 1957 y proviene de la siguiente analogía, usada para explicar el fenómeno: imagine que el universo es la cáscara de una manzana, y un gusano viaja sobre su superficie.

La distancia desde un lado de la manzana hasta el otro es igual a la mitad de la circunferencia de la manzana si el gusano permanece sobre la superficie de ésta. Pero si en vez de esto, cavara un agujero directamente a través de la manzana la distancia que tendría que recorrer sería considerablemente menor, recordando la afirmación que dice “la distancia más cercana entre dos puntos es una línea recta”.

Pero, más allá de que aún hay que ver si esta vez, efectivamente, el CERN podrá poner a trabajar a su LHC, y aún cuando las hipótesis de los matemáticos rusos fueran medianamente ciertas, esto no implicaría que a partir de mayo se pudiesen recibir viajeros en el tiempo.

¿por qué? Porque los agujeros que se producirían serían apenas mayores que un puñado de átomos. O, como mucho, agujeros negros en miniatura en zonas del campo francés y suizo.

Supercomputadora para escuchar agujeros negros

La supercomputadora SUGAR (SU [Siracuse University] Gravitational and Relativity Cluster) ayudará a identificar el sonido de los agujeros negros.

Los científicos esperan que una nueva supercomputadora que será construida por el Departamento de física de la Universidad de Siracuse (Siracuse University, SU) podría ayudarlos a identificar el sonido de un agujero negro. La supercomputadora fue apodada SUGAR (sigla en inglés por SU Gravitational and Relativity Cluster. La palabra sugar significa azúcar en inglés). SUGAR recibirá pronto una masiva cantidad de datos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) que fue recolectada en un período de dos años en el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

Las ondas gravitacionales son producidas por violentos eventos en el Universo distante, como la colisión de agujeros negros o explosiones de supernovas. Las ondas cruzan el Universo a la velocidad de la luz. Aunque Albert Einstein predijo su existencia en 1916 en su Teoría General de la Relatividad, llevó décadas desarrollar la tecnología para detectarlas. La construcción de LIGO se completó en 2005. Recientemente los científicos concluyeron un prueba científica de dos años de los detectores.

Antes de poder aislar el sonido de un agujero negro de los datos de LIGO, los científicos deben imaginarse cómo sonaría un objeto así. Trabajando con colegas del proyecto Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) se usará SUGAR y las ecuaciones de Einstein para crear modelos de ondas gravitacionales de la colisión de agujeros negros. SXS es un proyecto colaborativo con el Caltech y Cornell.

Los agujeros negros son masivos campos gravitacionales en el Universo que resultan del colapso de estrellas gigantes. Como los agujeros negros absorben luz, no pueden ser estudiados usando telescopios u otros instrumentos que recaen en ondas de luz. Sin embargo, los científicos creen que puden aprender más sobre estos objetos al escuchar sus ondas gravitacionales.

En realidad, con los instrumentos actuales, sí se puede estudiar a estas criaturas cósmicas, pero de manera indirecta, a través de las pertubaciones que generan en las estrellas cercanas y los jets de materia que expulsan. Lo que se propone ahora es otra forma de estudio complementaria.
Duncan Brown, miembro del Grupo de Ondas Gravitacionales de la Universidad de Syracuse, que está ensamblando SUGAR dice: “Buscar las ondas gravitacionales es como escuchar al Universo. Diferentes clases de eventos producen diferentes diseños de ondas. Nosotros queremos intentar extraer un diseño de onda -un sonido especial- que concuerde con nuestro modelo, de todo el ruido de los datos de LIGO”.

Hacen falta masivas cantidades de poder computacional y almacenamiento de datos, analizar los datos contra los modelos de ondas. SUGAR es una colección de 80 computadoras, con 320 CPUs de poder y 640 gigabytes de memoria RAM. Ah, y tiene 96 Terabytes de espacio de disco para almacenar los datos.

También hace falta una red óptica de alta velocidad dedicada para transferir los datos entre Caltech y SU. Para lograrlo, la SU en colaboración con NYSERNet crearon una senda especial para los datos LIGO en la red de fibra óptica de alta velocidad que cruza los Estados Unidos.

Tanto la supercomputadora como la red estarían corriendo a finales de febrero. Una vez que los datos se transfieran, Brown y sus colegas estarán escuchando la “sinfonía cósmica”.

El científico reflexionó que “Nunca vimos la Teoría de Einstein en esta forma”.