EL UNIVERSO ELEGANTE

por Brian Greene

(Extracto)

    El movimiento a través del espacio es un concepto que aprendemos ya en los primeros tiempos de nuestra vida. Aunque a menudo no pensamos sobre las cosas en estos términos, también sabemos que nosotros, nuestros amigos, nuestras pertenencias, etc., todo se mueve asimismo a través del tiempo. Cuando miramos un reloj de pared o de pulsera, incluso cuando estamos sentados ociosamente viendo la televisión, la lectura del reloj cambia continuamente, «moviéndose hacia delante en el tiempo» constantemente. Nosotros, y todo lo que nos rodea, estamos envejeciendo, pasando inevitablemente de un momento a otro en el tiempo. En efecto, el matemático Hermann Minkowski, y finalmente Einstein también, abogaban por que se considerara el tiempo como una dimensión más del universo —la cuarta dimensión— muy similar en cierto modo a las tres dimensiones espaciales en las que nos encontramos inmersos.
    Aunque suene abstracto, el concepto del tiempo como una dimensión es realmente concreto. Cuando queremos citarnos con alguien, le decimos dónde esperamos verle «en el espacio», por ejemplo, en el piso 9° del edificio situado en la esquina de la Calle 53 y la 7ª Avenida. Aquí tenemos tres informaciones (piso 9°, Calle 53 y 7ª Avenida) que reflejan una posición concreta en las tres dimensiones espaciales del universo. Sin embargo, es igualmente importante que especifiquemos cuándo esperamos encontrarnos con esa o esas personas —por ejemplo, a las 15.00—. Este dato nos indica en qué lugar «del tiempo» se producirá nuestro encuentro. Por lo tanto, los sucesos se especifican dando la información mediante cuatro datos: tres relativos al espacio y uno sobre el tiempo. Se dice que tales datos especifican la ubicación del suceso en el espacio y en el tiempo, o abreviadamente en el espacio-tiempo. En este sentido, el tiempo es otra dimensión.
    Dado que desde este punto de vista se afirma que el espacio y el tiempo son sencillamente distintos ejemplos de dimensiones, ¿podemos hablar de la velocidad de un objeto a través del tiempo de un modo similar al concepto de su velocidad a través del espacio? Sí, podemos.
    Una pista importante para conseguirlo procede de una información capital que ya hemos descubierto. Cuando un objeto se mueve a través del espacio en un movimiento relativo a nosotros, su reloj se atrasa si lo comparamos con el nuestro. Es decir, la velocidad de su movimiento a través del tiempo se vuelve más lenta. Aquí está el obstáculo: Einstein afirmó que cualquier objeto del universo está siempre viajando a través del espacio-tiempo a una velocidad fija —la de la luz—. Esta idea resulta extraña; estamos acostumbrados a pensar que los objetos viajan a velocidades considerablemente menores que la de la luz. Hemos puesto el énfasis repetidas veces en esto, considerándolo como la razón  por la cual los efectos de la

relatividad son tan desconocidos en la vida cotidiana. Todo esto es verdad. En este momento estamos hablando de la velocidad combinada de un objeto a través del conjunto de las cuatro dimensiones —tres dimensiones espaciales y una temporal— y precisamente en este sentido de generalización es donde la velocidad del objeto es igual a la velocidad de la luz. Para una comprensión más amplia de todo esto y para poner de manifiesto su importancia, observamos que, como en el caso, discutido anteriormente, del poco práctico automóvil que tenía una única velocidad, esta única velocidad fija puede repartirse entre las diferentes dimensiones, es decir, las del espacio y el tiempo. Si un objeto está inmóvil (con relación a nosotros) y en consecuencia no se mueve en absoluto a través del espacio, entonces, igual que sucedía en los primeros recorridos del coche, todo el movimiento del objeto se utiliza para viajar a través de una sola dimensión —en este caso, la dimensión del tiempo—. Además, todos los objetos que están inmóviles en relación con nosotros, y también entre ellos mismos, se mueven a través del tiempo —envejecen— a exactamente la misma velocidad o con la misma rapidez.
    Sin embargo, si un objeto se mueve a través del espacio, esto significa que una parte del movimiento previo a través del tiempo ha de desviarse: al igual que el coche que circulaba con un cierto ángulo de desviación, este reparto del movimiento implica que el objeto viajará a través del tiempo más lentamente que los otros objetos que están inmóviles, ya que ahora utiliza parte de su movimiento para moverse a través del espacio. Es decir, su reloj funcionará más lentamente si se mueve a través del espacio. Esto es exactamente lo que habíamos observado antes. Ahora vemos que el tiempo transcurre más despacio cuando un objeto se mueve con respecto a nosotros, porque desvía parte de su movimiento a través del tiempo para convertirlo en un movimiento a través del espacio. La velocidad de un objeto a través del espacio es, por lo tanto, meramente un reflejo de la cantidad que se desvía de su movimiento a través del tiempo.
    También vemos que en este marco está implícito el hecho de que existe un límite para la velocidad espacial de un objeto: la velocidad máxima a través del espacio se produce si todo el movimiento de un objeto a través del tiempo se desvía para convertirlo en movimiento a través del espacio. Esto sucede cuando todo su movimiento previo a la velocidad de la luz a través del tiempo se desvía para convertirse en movimiento a la velocidad de la luz a través del espacio. Pero, una vez que se ha agotado todo su movimiento a través del tiempo, ésta es la velocidad más rápida a través del espacio que el objeto —cualquier objeto— puede posiblemente alcanzar. Es un caso análogo al de nuestro coche si las pruebas lo condujeran directamente en dirección norte-sur. Del mismo modo que al coche no le quedaría nada de velocidad para realizar un movimiento en la dirección este-oeste, a algo que se desplazara a la velocidad de la luz a través del espacio no le quedaría velocidad para moverse a través del tiempo. Por lo tanto, la luz no envejece; un fotón que emergió del big bang tiene actualmente la misma edad que tenía entonces. A la velocidad de la luz no existe el paso del tiempo.