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Los viajes en el tiempo: Mecánica cuántica



¿Es posible viajar en el tiempo? La Mecánica Cuántica y la teoría de la relatividad son las dos grandes teorías de la Física del siglo XX. Ambas surgieron a principios del siglo pasado para explicar fenómenos que contradecían las predicciones de la Física Clásica, nacida con Isaac Newton en el siglo XVII.

La mecánica cuántica, la teoría cuántica de campos, es una teoría fundamental en física que describe la naturaleza en las escalas más pequeñas de niveles de energía de átomos y partículas subatómicas.

La investigación científica sobre la naturaleza ondulatoria de la luz comenzó en los siglos XVII y XVIII, cuando científicos como Robert Hooke, Christiaan Huygens y Leonhard Euler propusieron una teoría ondulatoria de la luz basada en observaciones experimentales. En 1803, Thomas Young realizó el famoso experimento de doble rendija que describió más tarde en un artículo titulado Sobre la naturaleza de la luz y los colores. Este experimento jugó un papel importante en la aceptación general de la teoría ondulatoria de la luz.

En 1838, Michael Faraday descubrió los rayos catódicos. Estos estudios fueron seguidos por la declaración del Cuerpo Negro de 1859, por Gustav Kirchhoff, que dice que un objeto ideal absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él, la sugerencia de Ludwig Boltzmann en 1877 que sugiere que los estados de energía de un sistema físico pueden ser discretos, y la hipótesis cuántica de 1900 de Max Planck. La hipótesis de Planck, que dice que la energía se irradia y se absorbe en discretos paquetes de energía, coincide exactamente con los patrones observados de la radiación del cuerpo negro.

En 1896, Wilhelm Wien determinó empíricamente una ley de distribución de la radiación del cuerpo negro, conocida como la ley de Wien en su honor. Ludwig Boltzmann llegó independientemente a este resultado por consideraciones de las ecuaciones de Maxwell. Sin embargo, era válido solo a altas frecuencias y subestimaba la radiación a bajas frecuencias. Más tarde, Planck corrigió este modelo utilizando la interpretación estadística de la termodinámica de Boltzmann y propuso lo que ahora se llama la ley de Planck, que condujo al desarrollo de la mecánica cuántica.

De manera que para plantearse la pregunta de si es posible o no es posible viajar en el tiempo, primero tenemos que tener claro cómo funciona la mecánica del universo a un nivel subatómico.

Según teorías físicas modernas, viajar hacia adelante en el tiempo es sorprendentemente fácil. La teoría de la relatividad especial de Einstein, desarrollada en 1905, muestra que el tiempo pasa a diferentes velocidades para las personas que se mueven entre sí, aunque el efecto solo se vuelve grande cuando te acercas a la velocidad de la luz.

Si uno dejara la Tierra en una nave espacial viajando a una fracción apreciable de la velocidad de la luz y después regresar, solo unos pocos años podrían haber pasado a bordo de la nave, pero podrían haber pasado muchos años en la Tierra. Esto se conoce como la "paradoja de los gemelos", ya que un viajero que intente emprender ese viaje volvería estando igual de joven, casi como en el momento de su partida, mientras que su hermano gemelo que no emprendió el viaje estaría mucho más mayor.


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