El LHC podría ser la primera máquina del tiempo

El Gran Colisionador de Hadrones o LHC (acelerador y colisionador de partículas del CERN situado en Ginebra) podría convertirse en la primera máquina capaz de hacer que la materia viaje en el tiempo.

Esto al menos es lo que sugiere una teoría creada por los físicos Tom Weiler y Chui Man Ho, de la Universidad Vanderbilt de Estados Unidos, que “no viola ninguna ley de la física”, según los propios investigadores.

Elusión de la paradoja del abuelo

Uno de los principales objetivos del LHC es encontrar una escurridiza partícula llamada bosón de Higgs, que ha sido predicha por el modelo estándar de la física de partículas y utilizada por los científicos para explicar por qué otras partículas subatómicas como los protones, los neutrones o los electrones tienen masa.

Weiler y Ho creen que si el LHC lograse producir el bosón de Higgs, al mismo tiempo éste daría lugar a una segunda partícula denominada Higgs singlet. Según la teoría de los físicos, esta nueva partícula tendría la capacidad de pasar a una dimensión extra, a una quinta dimensión, donde se podría mover hacia el pasado o hacia el futuro.

En un comunicado emitido por la Universidad Vanderbilt, Weiler explica que uno de los atractivos de dicha teoría es que “elude todas las grandes paradojas” que se derivan de la posibilidad de viajar en el tiempo.

La razón, según él, sería que “el viaje en el tiempo estaría limitado a estas partículas en concreto, y que no sería posible para un ser humano”. De esta forma se evitaría, por ejemplo, la llamada paradoja del abuelo, que señala que si una persona realiza un viaje a través del tiempo y mata al padre de su padre o de su madre (abuelo del viajero), antes de que éste conozca a su abuela y ambos puedan concebir, entonces, el padre o la madre del viajero del tiempo y el propio viajero nunca llegarían a ser concebidos, de tal manera que el viajero no habría podido ir al pasado.

Al no viajar al pasado, su abuelo entonces no sería asesinado, por lo que el hipotético viajero sí habría sido concebido; entonces sí habría podido viajar al pasado y asesinar a su abuelo, pero no sería concebido… y así indefinidamente.

Envío de mensajes al futuro

Sin embargo, según Weiler: “Si los científicos pudieran controlar la producción de Higgs singlets, sí serían capaces de enviar mensajes del pasado hacia el futuro”.

La prueba de la teoría de Weiler y Ho se dará si los físicos que controlan el LCH llegan a observar la aparición simultánea de partículas Higgs singlet y de sus productos de desintegración (núclidos o agrupaciones de protones y neutrones que resultan de un proceso de desintegración).

Esta situación, según los físicos de la Universidad Vanderbilt, demostraría que se habrían producido partículas que viajan a través del tiempo hacia el pasado, para aparecer antes de que se llevaran a cabo las colisiones que a su vez las produjeron.

Este galimatías teórico está en realidad basado en una teoría anterior: la Teoría M, que fue desarrollada en los años 90 para tratar de abarcar las propiedades de todas las partículas subatómicas y fuerzas conocidas, incluida la gravedad.

La Teoría M señala que existirían 10 u 11 dimensiones, en lugar de las cuatro dimensiones conocidas, y que nuestro universo sería como una “membrana” de cuatro dimensiones (una brana) que flota en un espacio-tiempo multi-dimensional.

Según esta perspectiva de la física, las piezas básicas de nuestro universo estarían permanentemente adheridas a la brana, por lo que no podrían viajar a otras dimensiones. Pero habría algunas excepciones. Algunos científicos han propuesto que la gravedad sería más débil que otras fuerzas fundamentales porque se propaga por otras dimensiones.

Otra excepción posible sería la partícula Higgs singlet, que respondería a la gravedad, pero no a otras fuerzas básicas.

Investigaciones previas

Weiler comenzó a investigar en los viajes en el tiempo hace seis años, con la intención de explicar ciertas anomalías observadas en diversos experimentos realizados con neutrinos.

Los neutrinos han sido apodados “partículas fantasmas” porque reaccionan de manera extraña con la materia ordinaria: trillones de neutrinos chocan cada segundo con nuestro cuerpo, pero no los notamos porque pasan con rapidez a través de él sin afectarnos.

Weiler y sus colaboradores Heinrich Päs y Sandip Pakvasa, de la Universidad de Hawai, dieron con una explicación para estas anomalías, basándose en la existencia de una partícula hipotética denominada “neutrino estéril”.

En teoría, los neutrinos estériles serían incluso menos detectables que los neutrinos corrientes porque interactúan sólo con la fuerza de la gravedad, es decir, no realizan ninguna de las interacciones fundamentales que contempla el Modelo estándar de la física de partículas.

Además, según Weiler, Päs y Pakvasa, los neutrinos estériles viajarían a una velocidad mayor que la de la luz a través de “atajos” existentes entre las dimensiones extra. Según la Teoría de la relatividad general de Albert Einstein, existen ciertas condiciones en las que viajar más rápido que la luz es equivalente a viajar hacia atrás en el tiempo.

Este aspecto de la Teoría de la relatividad es lo que llevó a los físicos al terreno especulativo de los viajes en el tiempo, y finalmente a Weiler a crear la teoría del Higgs singlet. El físico y su colaborador explican dicha teoría en arXiv.org.

Otros modelos teóricos

En los últimos años, se han realizado diversos avances teóricos en lo que al viaje en el tiempo se refiere. En 2006, por, ejemplo, un físico de la Universidad de Connecticut, en Estados Unidos, publicó que había creado un prototipo de máquina del tiempo que utilizaba energía luminosa en forma de rayos láser para curvar el tiempo y así desplazarse por él.

Por otra parte, en 2007, un equipo de científicos israelíes estableció un modelo teórico para el viaje en el tiempo, que demostraba que se podía generar un bucle espacio-temporal a partir únicamente de materia ordinaria y densidad de energía positiva.

Por último, el año pasado, un físico del MIT ideó otro modelo teórico de viaje en el tiempo que resolvía el efecto paradójico de este tipo de viajes, gracias a ciertas propiedades de la física cuántica.