Sabemos que los planetas giran, pero ¿qué pasa con el universo como un todo? No, el universo no parece girar; si lo hiciera, podría ser posible viajar en el tiempo al pasado.
Aunque la gente a lo largo de la antigüedad había argumentado que los cielos giran alrededor del mundo, en 1949, el matemático Kurt Gödel fue el primero en proporcionar una formulación moderna de un universo giratorio. Usó el lenguaje de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein para hacerlo, como una forma de honrar a su amigo y vecino en Princeton, el mismo Einstein.
Pero este proceso de “honoramiento” académico fue en una dirección diferente de lo que podría sospechar, porque Gödel usó el ejemplo de un universo en rotación para mostrar que la relatividad general estaba incompleta.
El modelo de Gödel de un universo en rotación era bastante artificial. Además de la rotación, su universo contenía solo un ingrediente: una constante cosmológica negativa que resistía la fuerza centrífuga de esa rotación para mantener el universo estático.
Pero la naturaleza artificial de ese universo no molestó a Gödel. En cambio, su punto principal era que la relatividad general permitía la posibilidad de un universo en rotación. Y Gödel usó su universo giratorio para demostrar que la relatividad general permitía viajar en el tiempo al pasado, lo que debería estar prohibido.
Sacando el universo a dar una vuelta
Vivir en un universo giratorio sería realmente extraño. Por un lado, todos los observadores se considerarían el centro de rotación. Esto significa que si te estacionas en algún lugar y te aseguras de estar absolutamente quieto, verás el universo girando a tu alrededor. Pero si recogiera y se mudara a cualquier otro lugar, incluso a una galaxia distante, siempre vería el universo girando alrededor de su nueva posición.
Esto es increíblemente difícil de visualizar, pero no es muy diferente de la idea de que en un universo en expansión, todos los observadores se ven a sí mismos como el centro de la expansión.
Cuanto más te alejes de cualquier observador, mayor será la velocidad de rotación. Y esto no es simplemente una rotación de cosas, sino una rotación del propio espacio-tiempo. Esto significa que la luz, que siempre se ve obligada a seguir la curvatura del espacio-tiempo, realiza algunos viajes extraños. Un haz de luz enviado por un observador se curvará a medida que sea arrastrado por la rotación del espacio-tiempo. En algún punto distante, la rotación será demasiado y la luz dará la vuelta y regresará al observador.
Esto significa que hay un límite a lo lejos que puedes ver en un universo giratorio, y más allá de eso, todo lo que observarás son imágenes duplicadas de tu propio pasado.
Este extraño comportamiento no se aplica solo a la luz. Si te subieras a un cohete y despegaras a través de un universo en rotación, tú también quedarías atrapado en la rotación. Y debido a esa rotación, su movimiento se doblaría sobre sí mismo. Sin embargo, cuando regresara a su punto de partida, llegaría antes de haberse ido.
Por así decirlo, un universo en rotación sería capaz de rotar tu futuro hacia tu propio pasado, permitiéndote viajar en el tiempo.
Sentado quieto
Esta fue la principal objeción de Gödel a la relatividad general. Esa teoría, siendo nuestra última comprensión del espacio y el tiempo, no debería permitir el viaje en el tiempo hacia atrás, porque el viaje en el tiempo al pasado viola nuestras nociones de causalidad e introduce todo tipo de desagradables paradojas del viaje en el tiempo. El hecho de que la relatividad no hiciera automáticamente imposible viajar en el tiempo le indicó a Gödel que la teoría de Einstein estaba incompleta.
Afortunadamente, no vemos señales de que vivamos en un universo giratorio. Si el cosmos estuviera girando, entonces la luz proveniente de direcciones opuestas del cielo se desplazaría hacia el rojo en una dirección y tendría una cantidad equivalente de desplazamiento hacia el azul en la otra. Los astrónomos han aplicado esta prueba a estudios de galaxias distantes e incluso al fondo cósmico de microondas, que es la luz que quedó cuando el cosmos tenía solo 380.000 años. La conclusión de estas pruebas es que si el universo está rotando, lo está haciendo a un ritmo de menos de 10^-17 grados por siglo.
Pero la objeción de Gödel sigue en pie. Desde 1949, los físicos han inventado otras formas para la relatividad general que permiten viajes en el tiempo hacia atrás, agujeros de gusano, “motor warp” más rápido que la velocidad de la luz (conocido como motor de Alcubierre) y caminos especiales alrededor de cilindros infinitamente largos. Pero todos esos artilugios se basan en algún tipo de física exótica que rompe nuestra comprensión de cómo funciona el universo, como la materia con masa negativa.
Pero el universo giratorio de Gödel es simplemente una cuestión de prueba observacional, no una ruptura fundamental con la física conocida. Podríamos habernos encontrado en un universo giratorio tan fácilmente como nos encontramos en uno en expansión. No hay nada en nuestro conocimiento de la física que impida que este tipo de universo exista, así que no hay nada en nuestro conocimiento de la física que impida viajar en el tiempo hacia atrás.
Quizás Gödel tenga razón y tengamos más que aprender sobre el universo.
Con información de Space.com
