El universo en tu mano.- Christophe Galfard (1976)

 

 

Tercera parte. Rápido.

4.-Cómo no envejecer

«En realidad, tras la publicación de la teoría de la relatividad especial tuvieron que pasar sesenta y seis años antes de que dos científicos estadounidenses, Joseph Hafele y Richard Keating, diseñaran un experimento capaz de detectar los extraños efectos de dilatación temporal que Einstein había previsto.

 Nos encontramos en 1971.

 Hafele y Keating han adquirido tres relojes atómicos, los relojes más precisos que se hayan fabricado jamás. Una vez se sincronizan entre sí, permanecen sincronizados con una precisión extraordinaria: no cambian más de una milmillonésima de segundo en el transcurso de millones de años. Son muy, pero que muy fiables.

 Como íbamos diciendo, Hafele y Keating disponían de tres de estos relojes. Sincronizados.

 Se los llevaron a un aeropuerto.

 Dejaron uno en tierra, en el vestíbulo del aeropuerto y, literalmente, reservaron un asiento para cada uno de los otros dos en dos vuelos comerciales distintos.

 Cuando imagino la reacción del resto de pasajeros no puedo reprimir una sonrisa...

 El caso es que ambos vuelos despegaron, uno hacia el este y el otro hacia el oeste, y dieron la vuelta a la Tierra antes de aterrizar de nuevo en el aeropuerto de origen para reunirse con su colega sincronizado con base en la Tierra. Como la Tierra rota sobre sí misma hacia el este, volar en dirección este u oeste supone una pequeña diferencia para la velocidad relativa general de los aviones y el aeropuerto.

 Si la naturaleza se comportase según cree nuestra intuición, los tres relojes atómicos deberían permanecer sincronizados independientemente de los aviones. En el reloj universal que Dios tiene en la mesita de noche, un segundo siempre es un segundo, así que el segundero debería marcar al mismo ritmo un segundo tras otro. Todos los relojes que has visto y utilizado, mecánicos o no, coinciden en ese punto, así que el asunto debería quedar zanjado. Pues no. A la naturaleza le importa bien poco lo que crea nuestra intuición y resulta que ésta se equivoca. Lo que sucede es que los relojes que solemos usar no son lo bastante precisos para ayudarnos a entender que, aunque nuestra intuición puede equivocarse, Einstein no lo hacía.

 En cuanto los dos aviones aterrizaron de nuevo en el aeropuerto, Hafele y Keating comprobaron que los tres relojes atómicos ya no estaban sincronizados.

 El reloj del avión que volaba hacia el este se había atrasado 59 milmillonésimas de segundo comparado con el que había permanecido en el aeropuerto. El que había viajado hacia el oeste, se había adelantado 273 milmillonésimas de segundo.

 Si los tres relojes hubiesen permanecido en el mismo sitio, habrían tenido que pasar más de 300 millones de años para que se produjese un desajuste de este tipo de forma natural.

*

 Según Hafele y Keating, el desajuste se debía a dos motivos.

 El primero tiene que ver con las velocidades implicadas, es decir, con la relatividad especial: tal como había predicho Einstein, las velocidades relativas de los tres relojes habían causado unos minúsculos, pero medibles, efectos de dilatación del tiempo.

 El segundo motivo, sin embargo, no tiene nada que ver con las velocidades, sino que se relaciona con la gravedad y la teoría general de la relatividad de Einstein: del mismo modo que una pelota pesada que rueda sobre una lámina de goma dobla más la goma que le queda cerca que la que está más alejada, según Einstein, el efecto de la Tierra sobre el espacio-tiempo debería ser más pronunciado cerca de su superficie que a la altitud a la que vuelan los aviones, por lo que el ritmo al que fluye el tiempo se altera a diferentes altitudes.

 Ambos efectos, independientes entre sí, ya se habían calculado antes de que Hafele y Keating hicieran su experimento.

 Y los resultados cuadraban.

 Las teorías de Einstein predecían que, en comparación con el reloj que se había quedado en tierra, el reloj que había volado hacia el este debería de terminar atrasándose hasta 60 milmillonésimas de segundo, mientras que el que había volado hacia el oeste debería adelantarse unas 275 milmillonésimas de segundo.

 El experimento demostró que tenía razón.

*

 Puede que no te parezca un resultado impresionante porque las diferencias temporales citadas parecen minúsculas (y lo son), pero recuerda que un avión no viaja tan rápido y que la Tierra no es un objeto cósmico demasiado grande. Si volásemos más rápido o nos acercásemos más a un objeto espacial mucho más poderoso desde una perspectiva gravitacional, la diferencia temporal pasaría a ser enorme, como ya has experimentado en el avión de tu sueño, que iba a una velocidad cercana a la de la luz.

 Huelga decir que desde 1971, ha mejorado la tecnología con la que se puede realizar el experimento de Hafele y Keating y se ha podido confirmar el resultado con un grado de precisión cada vez mayor. El espacio-tiempo significa lo que significa: una mezcla de espacio y tiempo.

 En el ámbito de nuestro universo, el ritmo a que avanza el tiempo depende del observador: depende del lugar en el que te encuentres, de lo que tengas al lado (el factor gravedad) y de tu velocidad. A principios de siglo, esta idea era muy abstracta pero, hoy en día, se trata de un hecho ratificado por experimentos que todos tenemos que aceptar.

 En el universo en que vivimos, el tiempo y las distancias no son conceptos universales. Dependen del observador, de quien los experimente y de quien esté mirando lo que ocurre. Ambos son conceptos relativos, ya que, de otro modo, la velocidad de la luz no sería fija ni limitaría a las demás.»

 

     [El texto pertenece a la edición en español de Blackie Books, 2016, en traducción de Pablo Álvarez Ellacuria. ISBN: 978-84-16290-62-8.]