Los mundos de AngelitoMagno

Muchas historias de ciencia ficción tienen como base los viajes por el tiempo. Una persona o nave entra en una singularidad, artificial o natural, que la hace viajar a través del tiempo, apareciendo en el pasado. Pero, ¿cuál es la base teórica de todo esto?

El espacio y el tiempo clásicos

Veamos primero en que consiste el tiempo. Según la teoría clásica de Newton, el espacio y el tiempo son el escenario donde suceden los sucesos físicos. Las partículas están localizadas en algún lugar del espacio y se mueven por él. Por su parte, el tiempo avanza inexorablemente, igual para todos.

Según las teoría físicas de Newton, es imposible viajar por el tiempo. Básicamente, el tiempo avanza a su ritmo, siempre el mismo y a la misma velocidad para todos. Desde este punto de vista es totalmente imposible un viaje por el tiempo, pues el paso del tiempo no puede ser alterado lo más mínimo.

El espacio-tiempo relativista

Con la teoría de la relatividad, se incluyen una serie de conceptos importantes que podrían permitirnos viajar en el tiempo. El primero, es que espacio y tiempo no serían conceptos separados, sino que estarían relacionados entre sí, afectándose mutuamente. Y ya que podemos viajar por el espacio, ¿podríamos hacerlo por el tiempo?

La segunda parte, y la más interesante, es que el espacio y el tiempo pueden ser afectados por objetos que tengan gran masa o que se muevan a grandes aceleraciones ( desde el punto de vista relativista, el efecto de la atracción por masa es indistinguible de la aceleración ) Veamos un ejemplo clásico.

Imaginemos que el espacio es un lámina de plástico. Si mantenemos esta lámina en tensión, obtendremos una superficie totalmente plana. Ahora bien si colocamos encima un objeto pesado, como una bola de plomo, se curvará. Pues así es como funciona la gravedad según la teoría de la relatividad.

Curvando el tiempo

Llegados a este punto y partiendo de la base de que el tiempo está relacionado con el espacio y, por tanto, lo que afecte al espacio también podría afectar al tiempo, llegamos a la parte interesante. Las grandes aceleraciones afectan al flujo de tiempo. Así, si nos desplazamos a velocidades próximas a la luz, percibiremos el paso del tiempo de manera distinta a seres que estén en posiciones más o menos estáticas. Igualmente, si nos absorbiera un agujero negro, el tiempo se nos eternizaría.

Veamos un par de gráficas. En la primera tenemos una partícula en condiciones normales. La linea es el flujo temporal. En la mayoría de los casos, se percibe como una linea recta.

Ahora aceleremos un poco o aumentemos la masa en un punto (recordemos, a efectos relativistas, los efectos gravitatorios y la aceleración son equivalentes). Nuestro tiempo empieza a curvarse.

¿Y si seguimos aumentando la masa o la velocidad? Pues acabaríamos por curvar tanto el tiempo, que volvería hacia atrás. Acabamos de viajar hacía atrás en el tiempo.

Y así es como se viajaría en el tiempo, curvando el espacio tiempo hasta que se forme un bucle temporal. Esto lo podemos conseguir mediante una gran aceleración, tanta como para superar la velocidad de la luz, o mediante algún objeto supermasivo, como un agujero negro.

Una aspecto interesante es que tendríamos que tener cuidado, pues no solo curvamos el tiempo, sino también el espacio. Con lo cual puede que al viajar atrás en el tiempo apareciéramos en algún lugar inesperado

Problemas

Por supuesto no todo es tan sencillo. El problema básico es que la misma teoría relativista que inicialmente permite los viajes por el tiempo, también nos dice que la historia del universo es conocida y no puede ser cambiada. Por tanto si en el futuro alguien fuese capaz de desarrollar algún tipo de máquina de viaje en el tiempo, lo más probable es que ya debiésemos saberlo. Y no parece ser así.

Esto nos lleva a un tema del que quiero hablar desde hace tiempo y es el determinismo científico. Pero esto, junto con las razones teóricas que nos impiden en la práctica viajar por el tiempo, serán materia para futuros artículos.

Bibliografía y fuentes

Primera imagen obtenida en Astroseti. El resto son elaboración propia, como se podía deducir por su cutrez.

Libros: El universo en una cáscara de nuez. Stephen Hawking. Capítulo 5: Protegiendo el pasado

Hoy en la canción del viernes, voy a poner una canción en alemán, de un grupo de rock indi llamado Wir Sind Helden (Somos Héroes). Desde hace un par de meses estoy estudiando alemán, con lo cual he empezado a escuchar canciones en este idioma.

Entenderéis que esta vez no pueda poner la traducción completa de la canción, solo el estribillo

Bitte, Bitte, Gibt mir nur ein Wort

Por favor, Por favor, dame solo una palabra

Si os ha gustado, podéis escuchar la canción con la que se dieron a conocer, Guten Tag

Pd: Me encanta la cantante

Una de las bases de la actual ecología es reaprovechar al máximo los recursos, evitando desechar materiales que podrían ser reutilizados. Con esto consigues dos objetivos. Por un lado eliminas contaminación, por otro lado ahorras materiales y/o energías. Bien, esta es la idea en la que se basa el sistema del Tub Verd (Tubo verde), en Mataró.

Punto de partida

El origen del Tub Verd está en la Estación Depuradora de la ciudad. En el proceso de depuración de aguas residuales se obtienen una serie de fangos. Dichos fangos se queman para obtener abono orgánico para la agricultura. Como consecuencia, se genera una gran cantidad de metano, que no puede ser liberado a la atmósfera, pues es un gas contaminante. ¿Qué se hace entonces? Pues quemarlo, aprovechando que el metano es altamente inflamable. Y alguién pensó ¿no podemos aprovechar la energía generada a la hora de quemar el metáno? Y de aquí surge la idea del Tub Verd

El Tub Verd

La idea es muy simple. Aprovechar todo el calor que se genera al quemar el metano para calentar agua de algunos servicios públicos de la ciudad. Con esto se consigue un doble objetivo: Evitar mandar contaminación al aire y ahorrar energía y dinero. En concreto, el Tub Verd se usó inicialmente para calentar el gimnasio municipal de El Sorral y posteriormente se ha ido ampliando hasta el Hospital, la piscina municipal y algunos colegios e institutos

El Tub Verd no se usa solo para calentar el agua, sino también para calefación e incluso, para aire acondicionado en verano. El objetivo a largo plazo del Tub Verd es generar unos 44 millones de kWh al año, lo que equivale al consumo anual de 7.000 hogares. A día de hoy solo se genera 6.5 millones, pero la empresa encargada sigue trabajando en ello.

Conclusión

Dejando aparte el tema ecológico, cambio climático y todas esas cosas, es cierto que a día de hoy estamos desperdiciando muchas fuentes de energía potenciales. En este caso hablamos de aguas residuales, pero también tenemos que tener en cuenta la biomasa de los vertederos y similares. Aprovechando estas fuentes de energía potenciales, no solo evitariamos contaminación, sino que podríamos ahorrar gastos en electricidad. A fin de cuentas, el combustible ya lo tenemos, lo que hay que hacer es aprovecharlo

Fuentes
Información adicional (en catalán):
Ayuntamiento de Mataró
Vídeo de TV3

Hola, esta nota es simplemente para comentar que he creado un nuevo blog de política:

Senado y Pueblo

Quería escribir más cosas sobre política, pero no veía adecuado mezclarlas en este blog, ahora que lo he centrado en ciencia e historia.

Y eso es todo, para más información, el enlace.

¡¡Chao!!

Los sabios son los que buscan la sabiduría; los necios piensan ya haberla encontrado
– Napoleón Bonaparte

Para algunos Napoleón fue un ególatra ansioso de poder que trató de subyugar a toda Europa. Para otros fue un hombre ilustrado que consiguió cimentar la base de los estados europeos actuales. Así, por ejemplo, el código civil francés actual se basa en el código civil introducido por Napoleón en 1804. Aparte, Napoleón era un gran aficionado a la ciencia y a las matemáticas

Hoy vamos a contar dos anécdotas sobre Napoleón. La primera, su discusión con Laplace y la segunda, algo menos conocida, el teorema que lleva su nombre

Laplace y la variable Dios

Laplace era un matemático francés que fue ministro de Interior de Francia y que sería nombrado conde durante el gobierno napoleónico. Conocido por muchas aportaciones a las matemáticas, una de ellas fue la escritura del libro “Mecánica celeste”, un tratado de astronomía tan completo a dicha materia como lo fue el “Principia Mathematica” de Newton a la física. También es conocido por ser uno de los principales defensores del determinismo científico, esto es, que todo puede ser determinado y predicho por la ciencia.

Algunos sectores más conservadores de Francia criticaron a Laplace por no incluir ninguna referencia a Dios en su Mecánica Celeste. Un día, conversando con Napoleón, el emperador le preguntó por la ausencia del creador y Laplace le respondió con la siguiente frase:

“Señor, no he necesitado esa hipótesis”.

La respuesta gustó mucho a Napoleón, que se la contaría a otro gran matemático, Lagrange, que también era un protegido del emperador y que respondería a Napoleón con otra frase: “No necesitar a Dios es una bella hipótesis, explica además muchas cosas”

El teorema de Napoleón

Como dijimos antes, Napoleón era muy aficionado a las matemáticas y de hecho, existe un teorema que lleva su nombre. El teorema no es realmente suyo, sino de un matemático italiano, Lorenzo Mascheroni, que le dedico un libro de geometría a Napoleón y este, agradecido, ordenó traducir el libro al francés y con lo que quedaría asociado dicho teorema a su persona

El teorema es muy sencillito y lo voy a contar no de forma matemática, sin ecuaciones. Si queréis, podéis ir a por un papel y un lápiz, pues se basa de un teorema de geometría.

Cojamos un triángulo cualquiera. Pintemos en cada uno de sus lados un triángulo equilátero (los tres lados iguales). Calculemos ahora los centros de esos tres nuevos triángulos. Pues bien, el teorema nos dice que el triángulo resultante de unir esos tres puntos es también equilátero.

El teorema también es aplicable si dibujamos los triángulos hacia adentro

Y este es el teorema de Napoleón y su relación con Laplace.

Fuentes

Sobre la discusión con Laplace
Sobre el teorema de Napoleón (Fuente original para la imagen del teorema)
Biografía de Laplace