Explorar el espacio y el tiempo: una mirada a los diez años de "Interestelar" (2014)

Hace ya 10 años que "Interestelar", película dirigida por Christopher Nolan y estrenada en 2014, nos dejó sorprendidos y confusos por la cantidad de elementos físicos que se mezclaban con ciencia ficción: explora conceptos avanzados sobre el espacio y el tiempo, basándose en teorías científicas reales y especulativas, y otras que no están demostradas. La película, que cuenta con la asesoría científica del físico teórico Kip Thorne, presenta una serie de teorías y conceptos que son fundamentales para su trama. Aquí hay un análisis de algunos de los aspectos más destacados:

Teoría de la relatividad general

La relatividad general de Albert Einstein es una de las teorías más importantes representadas en "Interestelar". Esta teoría describe la gravitación como una curvatura del espacio-tiempo causada por la masa. En la película, los efectos de la relatividad general se ven principalmente a través de la dilatación del tiempo gravitacional.

Dilatación del tiempo

La dilatación del tiempo es el fenómeno donde el tiempo transcurre más lentamente en un campo gravitacional fuerte en comparación con un campo gravitacional débil. En "Interestelar", este efecto se observa dramáticamente en el planeta Miller, que orbita cerca de un agujero negro masivo llamado Gargantua. Debido a la proximidad del planeta al agujero negro, el tiempo para los personajes en la superficie del planeta transcurre mucho más lentamente que para aquellos que están más lejos del campo gravitacional intenso. Una hora en el planeta Miller equivale a siete años en la Tierra.

Agujeros negros y Gargantua

El agujero negro Gargantua es uno de los elementos centrales de la película. Los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Kip Thorne, Premio Nobel de Física en 2017, ayudó a diseñar Gargantua, asegurando que su representación fuera lo más científicamente precisa posible.

Horizonte de sucesos y espaguetización

El horizonte de sucesos de un agujero negro es el límite más allá del cual nada puede escapar. En la película, los personajes tienen que evitar cruzar este límite. La espaguetización es otro efecto relacionado con los agujeros negros, donde la gravedad diferencial (diferencia en la fuerza gravitacional a lo largo de un objeto) estira y comprime objetos en forma de espagueti. Aunque no se muestra explícitamente en la película, es un conocido efecto teórico en la física de agujeros negros.

Agujeros de gusano

En "Interestelar", un agujero de gusano es un elemento crucial de la trama. Un agujero de gusano es una estructura hipotética que conecta dos puntos distantes en el espacio-tiempo, creando un atajo que permitiría el viaje interestelar rápido. En la película, los personajes utilizan un agujero de gusano cerca de Saturno para viajar a otra galaxia en busca de planetas habitables.

Dimensiones superiores y la singularidad

Hacia el final de la película, el protagonista Cooper entra en un "tesseracto", una representación visual de una hipercubo en cuatro dimensiones, creada por seres de dimensiones superiores. Este tesseracto permite a Cooper comunicarse a través del tiempo con su hija en la Tierra. La idea de dimensiones superiores y la capacidad de influir en eventos pasados a través de un espacio de mayor dimensión son conceptos especulativos que, si bien no tienen una base empírica en la física actual, ofrecen una rica fuente de exploración en la ciencia ficción.

El astrofísico Neil deGrasse Tyson ha abordado ampliamente el final de la película, ofreciendo una perspectiva crítica sobre la solidez científica de estos conceptos. Tyson explica que la idea de las cinco dimensiones es clave para entender lo que le sucede a Cooper cuando entra en el agujero negro. En ese punto, Coop experimenta las tres dimensiones del espacio (anchura, altura y profundidad), la cuarta dimensión del tiempo y una misteriosa quinta dimensión. Según Tyson, esta quinta dimensión permite que el tiempo se convierta en una dimensión espacial, lo que facilita que Cooper interactúe (no es un viaje) a través del tiempo y se comunique con su hija Murph en el pasado[1].

Tyson también señala que muchas de las ideas presentadas en "Interestelar" son más ficción que ciencia, ya que actualmente es imposible saber lo que sucede dentro de un agujero negro. Sin embargo, el astrofísico elogia la película por su representación de la relatividad del tiempo de Einstein y recomienda el libro "The Science of Interstellar" de Kip Thorne para aquellos interesados en una comprensión más profunda de los conceptos científicos detrás de la película.

Teoría vs. práctica

Si bien "Interestelar" utiliza conceptos teóricos avanzados, es importante recordar que muchas de estas ideas son especulativas y no han sido probadas empíricamente. La película logra un equilibrio impresionante entre la ciencia real y la ficción especulativa, lo que permite a los espectadores reflexionar sobre las maravillas y misterios del universo.

Conclusión

"Interestelar" combina de manera impresionante la ciencia real con la ficción especulativa. Mientras que algunas ideas, como los agujeros de gusano y las dimensiones superiores, son hipotéticas y no han sido observadas, otras como la dilatación del tiempo y los agujeros negros se basan en teorías científicas bien establecidas. La película logra equilibrar la ciencia y el entretenimiento, llevando al público a reflexionar sobre las maravillas y misterios del universo[2].

[1]Neil deGrasse Tyson habla de ese posible “portal” aunque pone en duda que se pudiera cambiar el pasado. Pero elogia que "Interstellar recrea la experiencia de la relatividad del tiempo de Einstein como ninguna otra película la ha mostrado", y recomendaba el libro 'The Science of Interstellar', de Kip Thorne -el físico teórico en cuyas teorías se basó Nolan para armar la trama- para intentar entender mejor la película: https://www.20minutos.es/noticia/2301521/0/astrofisico-neil-degrasse/tyson-explica-final/pelicula-interestelar/

[2]Para obtener más información: New Scientist ha publicado estudios sobre experimentos con partículas cuánticas y cómo manipular el entrelazamiento cuántico. Este fenómeno permite que dos partículas estén conectadas instantáneamente, sin importar la distancia entre ellas.

¿Cómo pueden las partículas viajar al pasado? Aún no lo sabemos con certeza, pero los avances en la mecánica cuántica nos dan algunas pistas. Uno de los conceptos clave es el de las curvas cerradas de tipo tiempo (CTCs). Estas son rutas hipotéticas en el espacio-tiempo que permitirían a una partícula volver a un punto anterior en su propia línea temporal. La clave está en el entrelazamiento cuántico, donde las propiedades de dos o más partículas están intrínsecamente ligadas, incluso a grandes distancias.

Podemos comparar una partícula que retrocede en el tiempo con un hámster que corre en una rueda, repitiendo el mismo ciclo. Sin embargo, hay una diferencia importante: la partícula no vuelve al mismo punto, sino que retrocede en el tiempo. Si ajustamos la duración de su recorrido, parecería como si el cronómetro se reiniciara, volviendo a un momento anterior.

En teoría, podríamos crear un experimento donde una partícula entrelazada viaje a través de una CTC, permitiéndole regresar en el tiempo y luego interactuar con su otra partícula entrelazada. Esta interacción podría usarse para enviar información o incluso cambiar eventos pasados. Sin embargo, hay grandes desafíos:

- Manipulación precisa de partículas cuánticas:Necesitamos un control extremadamente preciso para garantizar que las partículas entrelazadas envíen y reciban la información correctamente.

- Creación de CTCs: Actualmente, las CTCs solo existen en teoría y no sabemos si es posible crearlas en la práctica.

- Paradojas temporales: Aunque la física cuántica sugiere que es posible enviar información al pasado, aún no sabemos cómo evitar las paradojas que esto podría generar.

Uno de los conceptos más interesantes es la retrocausalidad. Este término sugiere que, en ciertas circunstancias, los efectos podrían ocurrir antes que sus causas. Aunque aún es un tema controvertido, su potencial para conectar la mecánica cuántica con la relatividad general ha despertado mucho interés en la comunidad científica (https://www.cronista.com/mexico/actualidad-mx/los-viajes-en-el-tiempo-se-hacen-realidad-cientificos-confirman-que-los-bucles-temporales-permiten-ir-hacia-el-pasado/)