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← VIAJAR A UNA ESTRELLA LEJANA Y REGRESAR A TIEMPO PARA CENAR | Miguel Alcubierre | TEDxCuauhtémoc

Obtén el codi d'incrustació
2 llengües

Showing Revision 20 created 02/02/2016 by Ilse S. Úziel.

  1. Quería preguntarles una cosa

  2. ¿cuándo fue la última vez
    que miraron las estrellas?
  3. Sé que a la mayoría de la gente
    ya se le olvida que existen
  4. y sobre todo en esta ciudad
  5. que está muy contaminada
    y luego hay muchas nubes
  6. nunca las vemos.
  7. Pero yo desde niño, tal vez no tan niño,
  8. desde los 12 o 13 años,
  9. me han fascinado las estrellas
    y cada vez que podía salía a verlas.
  10. Mi papá me regaló un telescopio chiquito
  11. cuando yo tenía como 14 años
    y me la pasaba en el patio
  12. viendo los planetas, viendo las estrellas
  13. y preguntándome siempre:
  14. ¿Qué hay allá fuera?
  15. ¿Habrá alguien en alguna de esas
    estrellas viéndome de regreso
  16. con un telescopio,
    preguntándose qué hay aquí?
  17. Esa fascinación duró muchos años
  18. y en algún momento decidí
    que quería ser Astrónomo.
  19. Para ser Astrónomo en este país
    hay que ser Físico,
  20. entonces estudié Física.
  21. Ya nunca fui Astrónomo,
    ahora soy una cosa ahí en medio,
  22. medio Astrofísico, medio Físico,
    medio raro,
  23. pero esta idea de las estrellas
  24. y la fascinación de llegar a las estrellas
  25. siempre se quedó conmigo.
  26. Cuando empecé a estudiar la
    carrera de Física
  27. me di cuenta de algo que
    seguramente muchos de ustedes
  28. alguna vez han oído aunque no
    sepan bien de qué se trata
  29. y es el hecho de que hace poco más
    de 100 años, en 1905
  30. un señor que se llamaba
    Albert Einstein,
  31. descubrió que la velocidad de la luz
  32. es la velocidad máxima en el universo.
  33. A lo mejor no les dice mucho
  34. porque la velocidad de la
    luz es muy grande.
  35. La luz se mueve a 300,000 km/s
  36. es una velocidad tan alta
    que podemos platicar por teléfono
  37. con alguien que viva
    en la India o en Japón
  38. sin ningún problema,
    sin notar ningún problema
  39. incluso cuando los astronautas fueron
    a la luna hace 40 años
  40. podían entrevistarlos y el presidente
    de los EEUU podía hablar con ellos
  41. y no se notaba un retraso nada importante
  42. en esta conversación
    con astronautas en la luna,
  43. pero el problema es que aunque
    la velocidad de la luz es enorme
  44. el universo es gigantesco.
  45. No podemos viajar más rápido de la
    velocidad de la luz
  46. y eso nos presenta un problema serio,
  47. muy serio para llegar a las estrellas.
  48. El sol está a 8 minutos luz,
  49. eso quiere decir, que a la luz
    le toma 8 minutos
  50. llegar de aquí al sol o del sol
    a nosotros si quieren.
  51. Si el sol explotara ahorita,
  52. nadie se daría cuenta
    hasta dentro de 8 minutos.
  53. La estrella que nos queda
    más cerca del sol
  54. la que sigue, se llama Alfa Centauri,
  55. la luz tarda 4 años
    en llegar desde esa estrella,
  56. y es la que está al lado.
  57. Vivimos en una galaxia
  58. que es una gran espiral de estrellas
    que se llama la Vía Láctea.
  59. El centro de nuestra galaxia
    está a 30 mil años luz,
  60. la luz tarda 30 mil años en llegar
  61. desde el centro
    de nuestra galaxia a nosotros,
  62. y tarda dos millones de años
  63. en llegar desde la galaxia de Andrómeda
  64. que es una de nuestras vecinas,
    es casi la galaxia de al lado,
  65. pues es el universo es enorme,
    el universo es basto,
  66. si alguna vez queremos
    llegar a las estrellas
  67. el límite de la velocidad de la luz
    es realmente muy serio,
  68. es un problema muy grave,
    ahora ¿por qué?
  69. ¿por qué no podemos viajar
    más rápido que la luz?
  70. y no es porque lo haya dicho Einstein
  71. así no es como funciona la ciencia ¿ok?
  72. En la ciencia no hay un
    principio de autoridad
  73. no es porque lo dijo
    este señor muy famoso.
  74. Siempre hay razones,
    hay razones teóricas,
  75. hay razones observacionales,
  76. hay experimentos que nos los dicen
  77. y esto es un hecho
    que se ha comprobado y comprobado,
  78. pero ¿por qué?
  79. Básicamente la respuesta es que
    lo prohibe la teoría de la relatividad,
  80. entonces les voy a hablar un poquito
  81. les voy a dar un curso muy rápido
  82. de un par de minutos
    de qué es la relatividad.
  83. No se asusten demasiado,
    nomás voy a dar una idea muy vaga,
  84. en realidad me toma normalmente
    como 6 meses enseñárselo a los alumnos
  85. de 6o y 7o semestre de
    la carrera de física,
  86. entonces ahorita
    se los voy a tratar de explicar
  87. a ustedes que no son físicos,
    en dos minutos...
  88. Pero no se asusten.
  89. La relatividad es un concepto muy viejo
  90. aunque no se llamaba así,
    no se le decía así
  91. pero el concepto viene desde
    Galileo Galilei
  92. en el siglo XVII por ahi de 1620
  93. Galileo fue el primero que se dio cuenta
    de una cosa muy interesante,
  94. resulta que el movimiento,
    cuando yo me muevo,
  95. siempre tengo que hacer referencia
    respecto a qué me muevo.
  96. Se dice que el movimiento es relativo,
  97. cuando yo camino aquí en el escenario
    estoy caminando respecto al piso.
  98. Cuando ustedes van en su coche,
    miden su velocidad respecto a la calle
  99. y los aviones de hecho
    miden su velocidad
  100. no respecto al piso,
    sino respecto al aire,
  101. a lo mejor lo han notado
    alguna vez en alguna película
  102. pero los aviones miden su
    velocidad respecto al aire
  103. y la tierra gira respecto al sol, etc.
  104. Si ustedes estuvieran
    en algún lugar del espacio
  105. muy lejos en medio de la nada
    ni siquiera tendría sentido
  106. preguntar si se están moviendo o no
  107. porque no hay ningún punto de referencia
    no hay con quién comparar,
  108. entonces el movimiento es relativo,
    las velocidades son relativas,
  109. siempre se miden respecto a algo
  110. y esto lo descubrió Galileo
    hace ya 400 años.
  111. Era una cosa muy interesante
  112. y toda la Física que se hizo
    después de Galileo,
  113. Newton y todos los grandes avances
    del siglo XVIII y XIX,
  114. estaban de acuerdo con Galileo,
  115. la velocidad es relativa
    no hay ningún problema,
  116. las velocidades no son absolutas.
  117. Pero a fines del siglo XIX
    pasó algo muy raro,
  118. muchos físicos que estaban
    estudiando la luz
  119. descubrieron que la luz es un bicho raro,
  120. la velocidad de la luz resulta
    que sí es absoluta
  121. y Galileo decía
    que las velocidades eran relativas,
  122. pero la velocidad de la luz no,
    siempre sale el mismo número,
  123. no importa quién la mida,
  124. qué tan rápido vaya
    la persona que mide la luz,
  125. no importa qué tan rápido se
    mueva el foco que emitió la luz.
  126. Siempre da el mismo número,
    siempre es igual
  127. y esto era un problema muy serio.
  128. A lo mejor a ustedes
    no les llama la atención
  129. pero a los físicos de fines
    del siglo XIX los tenía vueltos locos.
  130. Era un problema muy grave:
    O Galileo estaba equivocado
  131. y las velocidades eran absolutas,
  132. lo que no parecía tener ningún sentido;
  133. o los que estaban midiendo
    la velocidad de la luz
  134. estaban mal y no sabían
    medir las cosas.
  135. Pero resulta que nadie
    estaba mal
  136. y esto era un problema
    realmente muy grave
  137. y esto duró un par de décadas,
  138. hasta que en 1905 apareció
    esta persona que ya mencioné,
  139. un señor que se llamaba
    Albert Einstein,
  140. que se dedicó a tratar de reconciliar
  141. esta idea de Galileo
    de que las velocidades eran relativas
  142. con el hecho aparentemente real
  143. en los experimentos de que había
    una velocidad absoluta,
  144. la velocidad de la luz.
  145. No les voy a hacer el cuento muy largo
  146. las matemáticas son complicadas,
  147. parte de la genialidad de Einstein
  148. fue darse cuenta
    que sí existía una solución.
  149. Había una solución lógica
    a este problema
  150. y esta solución lógica resultó
    en lo que hoy en día conocemos
  151. como la teoría de la
    relatividad de Einstein.
  152. Es una teoría muy interesante que cambia
  153. lo que entendemos
    por el espacio y por el tiempo,
  154. por ejemplo, en lo particular
    nos dice que el espacio es relativo
  155. las distancias,
    las longitudes de los objetos
  156. dependen de como se muevan.
    Si un objeto se mueve rápido se contrae.
  157. También los tiempos son relativos,
  158. los relojes que se mueven
    respecto a mí van lento, se atrasan
  159. y esto es algo que hemos
    medido muchas veces,
  160. peor tantito, la simultaneidad
    es relativa,
  161. cuando yo digo que 2 cosas pasan
    exactamente a la vez,
  162. alguien que se mueve respecto
    a mí no está de acuerdo.
  163. Lo ve primero uno
    y luego el otro y lo peor:
  164. hay quienes se mueven
    en la dirección opuesta
  165. que los ven al revés:
  166. primero éste y luego aquél
  167. entonces la conclusión
    era que a veces,
  168. el orden en el tiempo de diferentes cosas
  169. no es absoluto, el orden en el tiempo
    puede cambiar,
  170. uno antes y otro después
  171. pero esto crea un problemota,
  172. si el orden en el tiempo no está
    bien definido
  173. ¿qué pasó con la causalidad?
    si algo causa otra cosa
  174. tuvo que pasar primero
    pero si no estamos de acuerdo
  175. en qué pasó primero y qué después
  176. ¿pues a dónde fue a parar la causalidad?
  177. tenemos una crisis otra vez
  178. y parte, de lo que hizo Einstein
  179. fue darse cuenta que
    había una solución,
  180. la solución para proteger la causalidad
  181. era pensar que la velocidad de la luz
    no sólo es absoluta,
  182. sino que es la velocidad máxima
    en el universo,
  183. si nada puede viajar más rápido que la luz
    protegemos la causalidad,
  184. si algo pudiera viajar más rápido
    que la luz
  185. entonces habría personas que
    podrían viajar al pasado,
  186. personas que habrían visto el efecto
    después de la causa,
  187. no es la manera correcta.
  188. Entonces la velocidad de la luz
    es la velocidad máxima
  189. y se debe a que hay que
    proteger la causalidad.
  190. Entonces hasta ahí la cosa
    a principios del siglo XX
  191. la velocidad de la luz es la máxima
  192. y si eso fuera lo único para decir
    ya se acabó la charla
  193. y nos podemos ir a nuestra casa
  194. pero, afortunadamente no es cierto.
  195. En 1916 Einstein desarrolló
    una segunda teoría,
  196. también se llama relatividad
    y eso luego confunde a la gente
  197. ésta se llama la relatividad general,
  198. y es una teoría de la gravedad.
  199. Einstein se puso a tratar de
    entender la gravedad,
  200. que ya la entendíamos
    un poco desde Newton,
  201. pero él notó que había problemas,
  202. en particular la gravedad
    según Newton era instantánea,
  203. si alguien movía el sol, la tierra
    reaccionaba instantáneamente,
  204. y esto violaba el hecho de que nada
    podía viajar más rápido que la luz,
  205. entonces Einstein se puso a desarrollar
    una nueva teoría de la gravedad,
  206. se tardó 10 años,
  207. que para alguien de la inteligencia
    de Einstein era algo muy impresionante
  208. y se basó en algo muy bonito,
  209. el Principio de Equivalencia,
    que también lo descubrió Galileo
  210. que si yo me dejo caer,
    todos los objetos caen igual
  211. si dejan caer cosas del techo,
    todas caen exactamente igual,
  212. una pelota de boliche
    o de ping pong caen igual,
  213. no cae más rápido la
    más pesada, por si eso pensaban,
  214. y eso significa, visto de otra manera,
  215. que la trayectoria que sigue un objeto
    cuando hay gravedad,
  216. no depende del objeto.
  217. Todos los objetos siguen
    la misma trayectoria
  218. y esas trayectorias son curvas,
    lo han visto,
  219. los objetos los lanzo y hacen parábolas
    muy bonitas, elipses y demás
  220. pero si esas trayectorias son curvas
    y no dependen del objeto
  221. entonces son una propiedad del espacio,
    pero son curvas,
  222. entonces el espacio debe ser curvo.
  223. Einstein llegó a la conclusión
  224. de que la gravedad es
    una deformación del espacio.
  225. Es algo muy interesante, muy bonito
  226. y resulta que lo bonito es
    que yo puedo hacer trampa,
  227. puedo utilizar la deformación del espacio
  228. para hacerle trampa al mismo Einstein
  229. entonces uso a Einstein para hacerle
    trampa a Einstein,
  230. puedo imaginarme maneras
    de distorsionar el espacio
  231. para darle la vuelta al
    "que nada pueda ir más rápido que la luz"
  232. y puedo, en principio, llegar a una
    estrella lejana
  233. y regresar a tiempo para cenar.
  234. Les voy a platicar rápidamente
    dos posibilidades,
  235. que están permitidas por
    la teoría de Einstein,
  236. una es muy bonita
  237. el nombre técnico es
    Agujero de Einstein-Rosen,
  238. suena muy técnico y la razón
    es porque Einstein
  239. y otro científico que se apellidaba Rosen
  240. tuvieron esta idea por ahí de 1935.
  241. Pero en la literatura y en las películas
    de ciencia ficción se llama
  242. un Agujero de Gusano.
  243. Ustedes lo vieron muy recientemente,
    si les gusta la ciencia ficción,
  244. y vieron la película de Interstellar,
  245. en la película de Interstellar viajan
    por un Agujero de Gusano
  246. un Agujero de Gusano es como un túnel,
  247. me meto aquí y salgo en Alfa Centauri,
  248. recorriendo una distancia muy corta,
  249. es un atajo en el espacio.
  250. Éstas estructuras, ahí tienen
    un diagrama muy bonito
  251. de cómo es un Agujero de Gusano
    en dos dimensiones,
  252. son permitidas por la teoría
    de Einstein,
  253. la teoría de Einstein permite hacer
    éstos túneles,
  254. una cosa es que lo permita
  255. y otra cosa es tener idea
    de cómo hacerlo en la práctica,
  256. nadie tiene la remota idea
    de cómo hacer un Agujero de Gusano,
  257. pero por lo menos
    la teoría los permite.
  258. Otra idea, ésta dejo
    que la piensen un poquito,
  259. otra idea, que no requiere
    hacerles agujeros al espacio,
  260. es una idea que se le ocurrió también
    a un señor, no hace tanto,
  261. en 1994, ése que está en la foto
  262. y la idea es diferente, en lugar
    de hacerle agujeros al espacio
  263. vamos a usar otra propiedad
    del espacio,
  264. el espacio se puede deformar y curvar
    y torcer, también se puede expandir,
  265. seguramente han oído de la
    expansión del universo, alguna vez,
  266. las galaxias se alejan todas unas de otras
  267. y esto no se debe a que estén
    alejándose de un punto central
  268. en el que hubo una explosión, no es así.
  269. Como lo entendemos en Física
    es que las galaxias están quietecitas,
  270. y el espacio en medio está creciendo.
    El espacio se expande.
  271. Entonces yo puedo usar ésta idea
    y hacerlo en chiquito.
  272. Imagínense que yo estoy
    aquí paradoy de alguna manera
  273. logro que el espacio
    atrás de mí se expanda,
  274. entonces me voy a alejar de esa pared,
  275. y si a la vez hago que el espacio
    aquí en frente se contraiga
  276. me voy a acercar a la pared de enfrente.
  277. Si hago esta combinación
    de expansión y contracción,
  278. puedo llegar de aquí a la pared
    de allá sin moverme,
  279. fue el espacio el que hizo
    todo el trabajo.
  280. A esto se le llama la propulsión
    por distorsión o propulsión Warp
  281. y es otra manera de viajar
    más rápido que la luz,
  282. resulta que uno lo puede hacer
    tan rápido como quiera.
  283. Estas son dos ideas de cómo tal vez
    podríamos viajar más rápido que la luz.
  284. Sin embargo, hay un precio a pagar.
  285. Así funciona la vida, siempre que uno
    encuentra una cosa bonita
  286. resulta que es muy cara.
  287. Aquí también pasa algo parecido:
  288. cualquiera de las dos ideas
    que les platiqué,
  289. el Agujero de Gusano
    o la propulsión Warp,
  290. requieren, cuando uno hace
    las matemáticas de una cosa
  291. llamada energía negativa,
    y a lo mejor a ustedes no les dice nada,
  292. pero acuérdense
    que Einstein nos dijo otra cosa:
  293. "masa y energía son equivalentes"
    son la misma cosa,
  294. Acuérdense de los reactores nucleares
    y las bombas atómicas,
  295. la masa y la energía son lo mismo.
  296. Entonces energía negativa
    es igual a masa negativa,
  297. y yo nunca he ido al súper
    a comprar -4 kilos de tortillas.
  298. No hay masas negativas,
  299. y si no hay masas negativas,
    no hay energías negativas
  300. y si no hay energías negativas
    no puedo hacer nada de esto.
  301. No puedo hacerle
    hoyos al espacio-tiempo,
  302. no puedo hacer la propulsión Warp,
  303. es un problema.
  304. La energía negativa
    de hecho no está prohibida,
  305. las leyes de la física no
    la prohiben,
  306. pero nunca la hemos visto,
  307. en una de ésas
    simplemente no existe.
  308. Entonces nomás termino
    entonces con ésta pregunta inicial:
  309. ¿podemos viajar más rápido
    que la luz?
  310. ¿podemos ir algún a las estrellas
    y regresar a tiempo para cenar?
  311. Pues Einstein nos dijo
    en 1905 que no se podía,
  312. la velocidad de la luz es un límite,
  313. pero a veces, usando
    la otra teoría de Einstein,
  314. la relatividad general, puedo hacer
    trampa, torcer el espacio,
  315. expandirlo, comprimirlo, hacerle agujeros,
  316. y viajar más rápido que la luz,
  317. sin embargo el precio a pagar,
  318. es que haya energías y masas negativas,
  319. que a lo mejor no existen.
  320. Entonces estamos un poco atorados,
  321. pero así es la ciencia y es un
    poco el mensaje que les quería decir,
  322. la ciencia avanza así, hacemos preguntas,
  323. y encontramos a veces respuestas,
  324. a veces encontramos
    que las respuestas no nos gustan,
  325. no era lo que hubiéramos querido,
    pero el universo no es como queremos.
  326. Es como es y a veces encontramos
  327. que simplemente no tenemos
    suficiente información,
  328. como para responder todavía la pregunta,
  329. y esa es un poco
    la situación en éste caso.
  330. Hoy en día no tenemos
    toda la información
  331. con suerte, alguien llegará
    en 20, 30 o 100 años
  332. y encontrará la respuesta
    y nos dirá definitivamente
  333. si sí podemos llegar a las estrellas
    más rápido que la luz.
  334. Pues nomás antes de irme les voy
    a pedir que hagan una cosa,
  335. hoy en la noche, si las nubes
    nos lo permiten, por favor salgan
  336. y miren un poquito las estrellas
  337. y piensen ¿Qué hay allá afuera?
  338. Muchas gracias.
  339. (Aplausos)