Relatividad general

La Teoría general de la relatividad o relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.



El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.


La intuición básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la relatividad permitió también reformular el campo de la cosmología.

¿Podemos viajar al pasado sin cambiar el futuro?

Una desconcertante teoría alternativa evita paradojas como la del viajero del tiempo que mata a su propio abuelo

Las paradojas penden sobre los viajes en el tiempo como una espada de Damocles futurista. La posibilidad de viajar al pasado y matar a tu propio abuelo impidiendo tu nacimiento (y el viaje en cuestión) ha sido utilizada en varias oportunidades como un potente argumento en contra de los viajes al pasado. Sin embargo, un científico del MIT asegura que gracias a las casi siempre desconcertantes alternativas que plantea la física cuántica, podrían evitarse esas paradojas. ¿Podremos, entonces, viajar al pasado? Seth Lloyd, del MIT, cree que sí.

La posibilidad de viajar en el tiempo siempre ha sido un tema de interés para los físicos. Dejando de lado el pequeño detalle de que nuestra tecnología no está ni siquiera remotamente cerca de permitirnos semejante cosa, lo cierto es que los científicos pueden intentar determinar si las leyes de la física permiten o no realizar estos viajes. Es posible que el tiempo, al que generalmente le reconocemos una sola dirección fija e inalterable, pueda -desde el punto de vista de la física- ser “revertido” permitiendo a una partícula (o a un humano, llegado el caso) viajar al pasado. Si esto ocurriese, pueden aparecer situaciones -llamadas paradojas- que plantean enormes desafíos intelectuales. La más conocida de ellas es la llamada “Paradoja del abuelo”: una persona viaja al pasado y mata a su abuelo antes de que este conozca a su abuela y puedan concebir a su padre. Esto implica que en realidad el viajero temporal nunca ha nacido y por lo tanto no pudo haber viajado en el tiempo para eliminar a su antepasado. Sin embargo, puede que tales paradojas puedan ser evitadas gracias al teletransporte cuántico.

La mecánica cuántica esta plagada de extrañas consecuencias, una de las cuales es la llamada postselección, es decir, la capacidad de realizar un cómputo que descarte automáticamente ciertos resultados. Imaginemos una expresión compleja que posee una enorme cantidad de variables y que necesitamos saber cuál de todas las combinaciones posibles es la respuesta a nuestro problema. La forma de resolver esto mediante un ordenador tradicional es utilizar lo que sutilmente se denomina “fuerza bruta”: probar, una a una, con todas las combinaciones de variables hasta encontrar la que funciona. La postselección, por el contrario, permite que las variables tomen valores de forma aleatoria y se “postseleccionen” poniendo como condición que la respuesta sea correcta. Este fenómeno, además de permitir a los especialistas especular con ordenadores cuánticos capaces de resolver prácticamente cualquier problema, podría impedir las paradojas relacionadas con los viajes al pasado.

El responsable de esta especulación es un científico del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) llamado Seth Lloyd. Según este físico, si se combina la postselección con la teletransportación cuántica podríamos construir una máquina del tiempo libre de paradojas. El teletransporte cuántico aprovecha un efecto conocido como entrelazamiento cuántico para reproducir en un punto del espacio un estado cuántico que existía antes en otro sitio, y Lloyd cree que puede utilizarse la postselección para que este proceso ocurra a la inversa. La postselección aseguraría que sólo se pueda teletransportar determinados estados cuánticos, limitando los estados en podría encontrarse la partícula original antes de ser teletransportada.

Cuestión de probabilidades

En pocas palabras, el estado de la partícula se encuentra viajando hacia atrás en el tiempo. Todo esto resulta prácticamente incomprensible para los que no tenemos un doctorado en Física, pero lo cierto es que -de construirse una máquina del tiempo que funcione según estos principios- no padecería las habituales e incómodas paradojas. El secreto se encuentra en la naturaleza totalmente probabilística de la mecánica cuántica, que asegura que cualquier cosa que permita la máquina del tiempo tiene una probabilidad finita de ocurrir.

Pero la capacidad de evitar paradojas no es la única característica interesante que tiene la máquina del tiempo de Lloyd. Este sistema tampoco necesita de las distorsiones espaciotemporales que requieren las máquinas tradicionales, como “retorcer” el tejido del espacio-tiempo o aprovechar fenómenos como los agujeros negros para permitir el viaje. “Tenemos la esperanza es que esta teoría resulte útil también para formular una teoría cuántica de la gravedad”, dicen Lloyd y sus colaboradores. Si este físico está en lo cierto, algún día las maquinas del tiempo funcionarán gracias a su trabajo y los alumnos de todo el mundo recordarán sus contribuciones a la comprensión de la fuerza de la gravedad. Si se equivoca, volverá irremisiblemente al anonimato. Solo el tiempo -paradójicamente- nos dará la respuesta.

Radiación de Cuerpo Negro

Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un modelo ideal físico para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.

Todo cuerpo emite energía en forma de ondas electromagnéticas, siendo esta radiación, que se emite incluso en el vacío, tanto más intensa cuando más elevada es la temperatura del emisor. La energía radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible (es decir, de menor frecuencia). Al elevar la temperatura no sólo aumenta la energía emitida sino que lo hace a longitudes de onda más cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck.

A igualdad de temperatura, la energía emitida depende también de la naturaleza de la superficie; así, una superficie mate o negra tiene un poder emisor mayor que una superficie brillante. Así, la energía emitida por un filamento de carbón incandescente es mayor que la de un filamento de platino a la misma temperatura. La ley de Kirchhoff establece que un cuerpo que es buen emisor de energía es también buen absorbente de dicha energía. Así, los cuerpos de color negro son buenos absorbentes y el cuerpo negro es un cuerpo ideal, no existente en la naturaleza, que absorbe toda la energía.