Volumen 5 - Nº30

Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Asociación Ciencia Hoy

ARTICULO

TAQUIONES

LA REVOLUCIÓN FILOSÓFICA DE EINSTEIN

Muchos han hecho notar ya que el pensamiento científico avanza por generalización: las viejas teorías se convierten en casos particulares de las nuevas, que resultan más abarcadoras. Así fue, justamente, la revolución provocada en la física por Albert Einstein. Con el advenimiento de la relatividad especial, la mecánica de Galileo y de Newton no fue descartada, pero perdió su universalidad y quedó claro que sus posibilidades de aplicación se restringen a situaciones en las que las velocidades relevantes son pequeñas comparadas con la de la luz.

Einstein nos recordó las características de la ciencia grande, que agrupa los fenómenos en estructuras ordenadas, dentro de las cuales la descripciones son incomparablemente más elegantes, lógicas y compactas. En estos casos, la conocida inducción se muestra débil e inacapaz de prestar ayuda importante. En sus palabras, una teoría puede ser verificada por la experiencia, pero no existe formo de salirse de la experiencia para construir una teoría [..] La tarea del científico es alcanzar leyes elementales universales, a partir de las cuales construir el cosmos sobre la base de la pura deducción. No llega a ello por un camino lógico, sino sólo por la intuición. Su esfuerzo cotidiana brota directamente del corazón.

Einstein recordó también algo no menos importante: los conceptos y las categorías -incluso las que parecen perfectamente establecidas, como el espacio y el tiempo- varían de acuerdo con nuestra experiencia. La creencia en juicios sintéticos a priori, justificada en la época de Kant, hoy suena ingenua. Sí nuestros descendientes vivieran en contacto diario con velocidades próximas a la de la luz, apreciarían el espacio-tiempo cuadridimensional de la relatividad especial de modo directo e intuitivo, como una nueva categoría kantiana. El aprendizaje de las relaciones relativistas de espacio y tiempo les seria natural, a pesar de que a nosotros nos parezcan tan extrañas y nos desconcierten paradojas como la de los dos gemelos: a causa de la relatividad del tiempo, uno que viaja por el cosmos retorna a la Tierra más joven que el que permació aquí... Si, por otro lado, la humanidad experimentase las grandes concentraciones de masa, también apreciaría de manera directa e intuitiva las deformaciones -curvatura y, tal vez, torsión- que la materia genera en espacio-tiempo, y que nos fueran reveladas sólo después de un gran esfuerzo teórico.

La contribución de las teorías de Einstein a la ciencia y a la cultura incluyen la atribución de nuevos significados a conceptos importantes y tradicionales. Además del espacio y del tiempo, entre otros, los de fuerza, realidad y universo. Los físicos prerrelativistas más atentos ya habían comenzado a darse cuenta de que las medidas es paciales y temporales que separaban a dos eventos probablemente no fuesen absolutas, sino relativas al observador. La relatividad especial mostró que la distancia cuadridimensional entre dos eventos es invariante, un descubrimiento que permitió la construcción de cantidades absolutas a partir de otras relativas. Como consecuencia, en el año 1908, en Colonia, Hermann Minkowski pudo declarar: De hoy en adelante, el espacio de por si y el tiempo de por si estan destinados a desaparecer completamente en la sombra. Solamente una especie de unión de ambos puede conservar una existencia independiente. El propio Einstein llegó a decir: Nosotros, los fisicos, estamos convencidos de que la distinción entre pasado, presente y futuro es sólo una ilusión, bien que querida.

¿Cómo llegó Einstein a esa idea? En su época ya se tenían resultados experimentales que apuntaban a la invariancia de la velocidad de la luz para todos los observadores, contrariamente a las leyes de la física clásica. Después de meditar por casi un año sobre esta cuestión, su análisis asignó un nuevo significado a los conceptos de tiempo y simultaneidad. Una de las consecuencias fecundas de sus descubrimientos fue la comentada paradoja de los dos gemelos; se trata de un efecto verificado posteriormente innumerables veces, por el cual, aunque parezca extraño, podemos estar seguros de que el día en que astronautas hagan un viaje a la estrella más próxima al Sol -trasladándose, digamos, a una velocidad que alcance el 75% de la de la luz-, constatarán a su regreso que habrán envejecido poco más de cinco años menos que sus contemporáneos que permanecieron en la Tierra: para los terrícolas habrán pasado doce años; para los viajeros, seis y nueve meses.

La luz desempeña un papel importante en la relatividad especial, pues su velocidad no es función del movimiento de la fuente o del observador. Independientemente del hecho de alejarnos o de acercarnos a una fuente de luz a cualquier velocidad, la luz tendrá en el vacio, para nosotros, siempre la misma velocidad, la cual constituye, para todos los objetos, una cordillera infranqueable. Hoy, admitir la existencia de taquíones, que podrían encontrarse siempre del otro lado de esa barrera, facilita la comprensión de varios aspectos todavía oscuros de la física, como la conexión entre materia y antimateria; las propiedades de las leyes de la física cuando todo el espacío "se refleje" en un espejo, o cuando el flujo del tiempo cambie de dirección. La admisión de esta idea produce hechos nuevos y extraños, como constatar que las cualidades de causa y efecto pueden depender del observador.

Extender la relatividad a los taquiones seria sencillo si se atribuyesen al espacio-tiempo, por lo menos, seis dimensiones. Ello no seria, en realidad, un gran problema, ya que prácticamente todas las investigaciones teóricas actuales, como las que se proponen unificar las cuatro fuerzas fundamentales -fuerte, débil, electromagnética y gravitatoria-,requieren un marca espacio-temporal mucho más amplio que el usual, de sólo cuatro dimensiones.

Prosiguese así buscando, en el espacio y el tiempo accesibles a nuestra intuición, los "reflejos" de un mundo multidimensional. ¿Cuántas dimensiones temporales y espaciales tiene el mundo en el que vivimos?, ¿cuáles son las propiedades del espacio, el "vacío" que en el pasado llamábamos éter?, ¿cuáles posee el espacio interior de las partículas elementales de materia?, ¿pueden estas asemejarse a microuniversos, a minúsculos mundos?, ¿qué sucede en el interior de los sistemas cuánticos?

Como se aprecia, la búsqueda de objetos superlumínicos es sólo una de las muchas que desafían a la investigación contemporánea.

Time present and time post
Are both perhaps present in time future,
And time future contained in time past
lf all time is eternally present
Ah time is unredeemable.
What might have been is an abstraction
Remaining a perpetual possibiliry
Only in a world of speculation.
What might have been and what has been
Poines to one end, which is alwoys present.
Footfalls echo in the memory
Down the passage which we did not take
Towards the doar we never opened
Into the rose-garden. My words echo
Thus, in your mind.
But to what purpose
Disturbing the dust on a bowl of rose-leaves
I do not know.
Other echoes
lnhabit the garden. Shall we follow?
Time post and time future
What might have been and what has been
Point to one end, which is always presenL
El tiempo presente y el tiempo pasado
Están ambos quizá presentes en el tiempo futuro
Y el tiempo futuro contenido en el tiempo pasado.
Sí todo tiempo está eternamente presente
Todo tiempo es irredimible.
Lo que pudo haber sido es una abstracción
Que queda como perpetua posibilidad
Sólo en un mundo de especulación.
Lo que pudo haber sido y lo que fue
Apuntan a un fin, que está siempre presente.
Resuenan en la memoria ecos de pisadas
En el pasaje que no tomamos
Hacia a la puerta que nunca abrimos
Al rosedal. Oyes el eco de mis palabras
Así, en tu mente.
Pero con qué fin
Perturban el polvo en un vaso de pétalos No sé.
Otros ecos
Pueblan el jardín. ¿Seguiremos?
[.................... ]
El tiempo pasado y el tiempo futuro
Lo que pudo haber sido y lo que fue.
Apuntan a un fin, que está siempre presente.

T. S. Eliot, 1943, .'Burnt Norton". Four Quartets.
Traducción C
IENCIA HOY