A la hora de considerar el desplazamiento en el espacio-tiempo de los objetos masivos se puede hacer a diversas escalas:
Una escala media, la que de manera natural corresponde a los seres vivos que hay en la Tierra, como los animales y el hombre; es una escala visible a nuestros ojos, que va desde unos milímetros hasta muchos kilómetros y que corresponde a los desplazamientos de los objetos y de los seres vivos en el ámbito terrestre. Estos movimientos se rigen por las leyes de la física clásica, la física de Newton.
Una escala grande, que se refiere a los desplazamientos de los objetos en el espacio, tales como planetas, estrellas, galaxias... Estos movimientos hay que estudiarlos desde una perspectiva física más amplia: la física relativista de Einstein, teniendo en cuenta conceptos tales como la relación espacio-tiempo, la curvatura espaciotemporal, la velocidad de la luz, la relación materia y energía según la famosa fórmula e = mc2 y la transformación de una en la otra, los efectos gravitatorios ejercidos sobre el tejido espaciotemporal por los cuerpos masivos, y fenómenos y estructuras que a la luz de la física de Einstein se han descubierto posteriormente tales como los agujeros negros, la materia exótica con energía negativa, los agujeros de gusano... estos últimos son mas bien posibilidades teóricas demostradas matemáticamente, más que realidades observadas, por ahora....
Una escala pequeña, a nivel de partículas subatómicas y de átomos; aquí, los movimientos están regidos por las leyes de la física cuántica. Estas partículas, en especial las subatómicas, se comportan de una forma bastante extraña para nosotros y si el mundo del espacio y del universo, a gran escala, es poco conocido, el mundo de lo ultramicroscópico lo es menos. Estas leyes de la física cuántica, también llamada mecánica cuántica, subyacen también en el reino de lo grande, pero raramente se muestran allí. Entre los fenómenos que predice la mecánica cuántica están el principio de incertidumbre, la dualidad onda-partícula y las fluctuaciones del vacío. Estos principios nos llevan a una serie de interpretaciones extrañas y curiosas de nuestro universo y de nuestra realidad, que se acercan a interpretaciones filosóficas más que físicas, como vamos a ver. Comentemos brevemente los tres fenómenos.
El principio de incertidumbre establece que si se mide la posición de un objeto (partícula cuántica) o la intensidad de un campo con gran precisión, la medida debe necesariamente perturbar la velocidad del objeto o el ritmo de variación del campo en una cantidad impredecible. Por lo tanto es imposible definir exactamente un parámetro sin alterar el otro. Así el universo cuántico se convierte en un conjunto de probabilidades y posibilidades, no de certezas. Solo podemos plantear la probabilidad matemática de que ocurra un acontecimiento cuántico, pero jamás estaremos absolutamente seguros de que ocurrirá. Es posible afirmar que algo puede ocurrir y podemos definir las probabilidades de que ocurra, pero nunca tendremos la certeza de que realmente ocurrirá.
La dualidad onda-partícula indica que toda partícula subatómica se comporta a veces como onda y otras veces como partícula. Este hecho se demostró por primera vez con la luz: Esta forma de energía es a la vez material; la luz como un campo de energía radiante que es, posee forma de onda radiante: esto fue demostrado por el físico inglés T.Young . Pero tal como demostró el físico alemán M.Planck unas décadas más tarde, la luz también se comporta como partícula; llega en forma de pequeños paquetes de energía, parecidos a balas invisibles, los fotones o cuantos de luz.
Es este principio el que da pié a interpretaciones sorprendentes del universo y de la realidad; veamos:
En 1923 el físico Louis de Broglie creó una ecuación matemática que contribuyó a resolver la naturaleza dual de todos los campos electromagnéticos y desembocó en un nuevo aspecto de la física. Se demostró que la materia abarca un flujo, una multitud de campos de energía cuyas complejas interacciones crean lo que a nuestros ojos parecen partículas. Los objetos masivos presentan pequeñas longitudes de onda de energía y los objetos con una masa pequeña muestran mayores longitudes de onda. Por eso solemos ver el mundo material como partículas (las longitudes de onda de su energía son demasiado pequeñas para percibirlas), a la vez que la realidad subatómica parece ondulatoria (sus longitudes de onda son lo bastante grandes para resultar más significativas). Así, el mundo real, material, se crea a partir de un agitado flujo de energía radiante. Llevados estos principios hasta las últimas consecuencias, la física cuántica sugiere que el universo sólido y temporal que percibimos es una impresión nuestra: ¡la verdadera realidad cuántica es inmaterial, atemporal y no ocupa espacio! . Si esto es así, a nivel cuántico no existe ni espacio ni tiempo y es posible el teletransporte cuántico, tanto en el espacio como en el tiempo.
Según Heisenberg, las ondas de probabilidades cuánticas se debilitan con la distancia, pero como todos los campos energéticos, nunca mueren del todo. Esto sugiere que en el universo todo interactúa con todo lo demás; el cosmos es una especie de entidad colectiva donde es imposible que una parte actúe sin influir sobre las demás.
El físico Niels Bohr llegó a la conclusión de que ningún fenómeno elemental es un fenómeno a menos que se trate de un fenómeno registrado, medido, percibido por nosotros, por ejemplo; en otras palabras: la física cuántica sostiene que "un árbol cae en silencio al menos que alguien lo oiga". Algunos físicos llegan más allá e indican que la conciencia desencadena la función ondulatoria es decir, que lo que vemos es lo que se vuelve real; la conciencia es el medio a través del cual la probabilidad se transforma en realidad. Con estas aseveraciones la física cuántica entra en un terreno filosófico, más que científico, en su interpretación del mundo. Pero estos pensamientos escapan de los objetivos de este trabajo...
Las fluctuaciones del vacío son oscilaciones aleatorias, impredecibles e ineliminables de un campo ( por ejemplo, electromagnético o bien gravitatorio) que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego las devuelven. Se forman así partículas virtuales que se aniquilan rápidamente y no pueden ser capturadas. Se piensa que estas fluctuaciones ocurren en cualquier lugar, pero en circunstancias ordinarias son tan minúsculas que ningún experimentador las ha detectado nunca. Estas fluctuaciones son más vigorosas cuanto menos escala se considera en el espacio y por debajo de la longitud de Planck-Wheeler (1,62 ´ 10-33 cm), las fluctuaciones de vacío son tan enormes que el espacio tal como lo conocemos hierve y se convierte en borbotones de espuma cuántica, la cual está en todas partes
Recientemente algunos físicos cuánticos no están totalmente de acuerdo con el principio de incertidumbre: En un articulo en la prestigiosa revista "Nature" el premio nobel de física Gerard ´t Hooft propone que la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica desaparecería a la escala de Planck en la que el comportamiento de la materia sería determinista; a longitudes mayores, energías más pequeñas. Estas ideas concuerdan con las expresadas por mí en mi artículo "Reflexiones sobre el Universo":
El mundo de lo muy pequeño, a nivel atómico y subatómico, es dominio de la física cuántica. Nunca podemos saber, en un momento determinado, la posición y el estado de una partícula subatómica, por ejemplo.
Yo creo que este estado es una función de la escala espacio-temporal. A esta escala de tamaños, todo sucede demasiado deprisa para nosotros. Si nos pudiéramos convertir en electrones, por ejemplo, sabríamos donde y como estamos en cada momento y todo lo que sucediese a nuestro alrededor transcurriría a un ritmo más lento. (El electrón, desde nuestro punto de vista, se mueve alrededor del núcleo atómico ¡a una velocidad de siete millones de km/h!)
A medida que se asciende en la escala de tamaños, el tiempo también se ajusta a esa escala; los objetos, a medida que se hacen mayores en tamaño, no solo se mueven más despacio sino que tiene mayor duración en su existencia. En nuestra escala, los acontecimientos y los objetos, se mueven a velocidades que a nosotros nos parecen normales. Si se mueven con demasiada lentitud, nos parece que no lo hacen.
Así, hablamos de escala de tiempo geológico, para referirnos al tiempo y velocidad de la mayor parte de acontecimientos geológicos que afectan a nuestra Tierra; el tiempo transcurre, aquí, en millones de años y nosotros no lo apreciamos; nos parece que todo está inmóvil; nosotros, funcionamos a una escala de años (tiempo biológico).
El tiempo cosmológico, es todavía mas dilatado y los objetos cósmicos tienen una mayor duración aunque su movimiento puede ser muy rápido, debido a la inmensidad del espacio universal: La Tierra realiza su órbita alrededor del Sol a una velocidad media de casi 30 km/s. El Sol se desplaza en su galaxia, La Vía Láctea, a una velocidad de 270 km/s.
Además se incrementa, no solo el tiempo sino también el espacio pues ambos están ligados. Así el espacio dentro de un átomo, es muy pequeño; dentro de una célula, es algo mayor; dentro de un animal, mayor y así sucesivamente... hasta llegar a los enormes espacios, para nosotros, que separan las estrellas y las galaxias en el Universo.
Uno de los procesos físicos más fantásticos es el teletransporte; digo fantásticos porque a nivel macroscópico no se ha probado que exista pero a nivel de partículas subatómicas la cosa cambia. Ya hemos visto que tales partículas, como los electrones, fotones, neutrones, protones... según la física cuántica, tienen un número prácticamente infinito de estados materiales y solo al medir su estado se "estabilizan" en uno concreto; su posición y velocidad real en conjunto en un momento dado no se pueden saber: hay probabilidades entre una amplia gama.
Los físicos cuánticos han encontrado que estas partículas cuánticas pueden relacionarse entre si mediante unos estados especiales: los estados enlazados; por ejemplo dos de estas partículas enlazadas están comunicadas de forma instantánea; si una de ellas alcanza un determinado estado, por ejemplo una modalidad de spin, la otra lo alcanza igualmente al instante; son como partículas gemelas. Lo interesante de este hecho es que este estado lo tienen las dos partículas a la vez independientemente de la distancia que las separe. Es como si estuvieran conectadas por un hilo invisible, por una fuerza poderosa que las liga.
Este enlazamiento de las partículas cuánticas es el fundamento del teletransporte cuántico. Este proceso no hay que entenderlo como un desplazamiento real de la partícula; esto no hace falta: tales partículas materiales subatómicas abundan en muchos lugares del universo; pero si una de tales partículas presenta un estado (posición, velocidad, spin...) determinado, su enlazada, aunque se encuentre a millones de km de distancia, también lo presenta al instante. Por ejemplo, si los dados pudieran estar entrelazados como las partículas cuánticas, cada par entrelazado daría el mismo resultado, aun cuando se lanzaran a años luz de distancia o en instantes muy diferentes.
Demos una vuelta de tuerca a nuestra imaginación. ¿Cómo se puede realizar un teletransporte en la materia macroscópica? Veamos algunas posibilidades de teletransporte teniendo en cuenta los principios de la relatividad y los de la física cuántica, indicados anteriormente:
La primera posibilidad es el teletransporte cuántico. Las dos partículas cuánticas entrelazadas, existen ambas a la vez en el lugar origen una y en el lugar destino la otra; si una adopta un determinado estado, la otra, instantáneamente, también lo hace; en realidad lo que se transporta no es la partícula en si sino su estado, y esto se realiza de forma instantánea. Si fuese posible la existencia de objetos materiales macroscópicos enlazados igual que lo hacen las partículas cuánticas, el estado de uno se transmitiría al instante al otro objeto, por muy alejados el uno del otro que estuviesen. Existiría un objeto y su doble, que tendrían el mismo estado a la vez, se moverían a la vez, se modificarían a la vez...; serían dos clones, dos gemelos rigurosos.
Pasemos ahora al teletransporte a nivel macroscópico. Hay varias posibilidades.
Una es un teletransporte a través de un agujero de gusano. Los agujeros de gusano son túneles espaciotemporales que unen puntos del universo que pueden estar a grandes distancias. Son como atajos en el universo. Su entrada es a través de una puerta espaciotemporal, una especie de agujero negro y su salida es otra de tales puertas, el equivalente agujero blanco: La materia entra por el agujero negro, recorre el atajo del agujero de gusano y sale por el agujero blanco. Estos túneles de gusano no solamente pueden trasladar materia y energía a otros lugares en el espacio, sino también a otros lugares en el tiempo. En este artículo, solo consideraré el viaje a través del espacio. Tales estructuras existen en la teoría fisico-matemática de los astrofísicos y en las películas de ciencia-ficción. Los propios astrofísicos creen que es imposible trasladar materia macroscópica a través de los agujeros de gusano; haría falta enormes cantidades de energía negativa que presenta la llamada materia exótica para tal fin, si no, la materia se aniquilaría. Además mantener un agujero de gusano estable durante tiempo requeriría enormes cantidades de energía antigravitacional negativa, de materia exótica.
Con respecto a las partículas subatómicas creen que ya no es tan descabellado y respecto a la energía tampoco. Incluso algunos astrofísicos creen que existen microagujeros de gusano que permiten el teletransporte a nivel subatómico. Son los llamados agujeros cuánticos, los cuales derivan de la espuma cuántica, que como hemos visto es una consecuencia de las fluctuaciones de vacío a nivel cuántico. Pero centremos nuestra atención en el transporte de energía. Esta sí podría transportarse sin destruirse, siempre y cuando se consiguiera mantener estable el tal túnel de gusano durante el transporte. Una de las opciones para fabricar un agujero de gusano sería aprovechar un microagujero cuántico, más fácil de detectar o bien construirlo con potentes aceleradores de partículas, y luego dilatarlo y agrandarlo hasta el nivel macroscópico; pero ¿cómo? Una civilización más inteligente que la nuestra, quizá lo consiga; nosotros, hoy por hoy, no lo sabemos hacer...
¿Qué tipo de energía se puede transportar por un agujero de gusano? En principio cualquiera siempre que el agujero esté estabilizado. Cualquier energía ondulatoria del espectro de luz, por ejemplo... pero ¿con qué fin se transporta dicha energía? Esta energía será útil si lleva una determinada información que queramos hacer llegar a un lugar distante a través del agujero de gusano. De forma natural la energía, por ejemplo la luz, viaja a enormes velocidades a través del espacio pero no lleva información material sino que la propia energía se puede transformar en materia en determinadas condiciones.
Por ej., la energía luminosa es utilizada por los vegetales para formar materia orgánica en el proceso de nutrición fotosintético; para que esto tenga lugar se necesitan formas de materia previa: iones minerales, gases, enzimas, clorofila.... Piezas clave en esta conversión de energía en materia son unas partículas subatómicas, los electrones y los cationes de hidrógeno (protones). La movilidad de ellos, sobre todo de los primeros, posibilita la formación de enlaces complejos y la elaboración de materia orgánica. Los electrones absorben los fotones o quantos de luz, aumenta su nivel energético, se movilizan, cambian de orbitales, incluso se escapan y transforman los componentes materiales, enlazando átomos y moléculas entre si y formando estructuras materiales complejas (orgánicas) a partir de otras más simples (inorgánicas). No olvidemos que los enlaces entre átomos están hechos a base de electrones que son los que enlazan los núcleos atómicos.
La energía puede servir para: 1.- aumentar y modificar la materia, transformándose en ella; no olvidemos que según Einstein, la materia y su masa son formas muy compactas de energía, o dicho de otra forma, la materia es energía congelada. 2.- aumentar el nivel energético de la materia, calentándola, haciéndola mas móvil, etc. 3.- transmitir información.
Esta última posibilidad es interesante en el teletransporte. En realidad, el hombre ya utiliza diversos procedimientos para transmitir información a distancia. Lo puede hacer a través de ondas del espectro electromagnético: las más utilizadas son ondas de radio, de baja frecuencia; también utiliza haces de luz: fibras ópticas, laser..., corrientes eléctricas, magnéticas, incluso moléculas orgánicas... Como se ve, los medios transmisores de información son variados: cables, haces de luz, aire, espacio, agua... y los transportadores, también son variados, bien en forma de corpúsculos materiales como electrones, fotones, moléculas, bien en forma de energía: ondas electromagnéticas, luminosas...
La idea es transmitir información en una forma de energía a través de un agujero de gusano; una vez que esta información llegue a su destino debe ser traducida. Una determinada forma material envía información energética de su estructura material y esta información viaja por el túnel de gusano; al llegar a su destino se reconvierte en la forma material inicial y de esta forma se consigue el teletransporte. Se puede establecer una comparación de este procedimiento, salvando las distancias, con la transmisión de información que portan los genes de los seres vivos; lo que ocurre es que en este caso lo que se transmite es materia biológica, las copias de los genes, en lugar de energía; pero estas copias de genes (ADN), llevan la información necesaria para "crear" un nuevo ser vivo.
Un primer paso es que el objeto material a teletransportar proporcione únicamente una fotocopia, una imagen, un holograma: la información que viaja de este objeto no puede transformarse en el objeto en sí sino en una representación de él. Esto ya lo hace el hombre habitualmente: nosotros vemos las imágenes en el cine, en la televisión...
Un segundo paso es la reconstrucción total del objeto material. Para que esto sea posible, en el lugar destino deben existir partículas materiales que permitan tal reconstrucción según la información transportada. La información energética debe ser muy precisa, aunque esté en clave cifrada, como ocurre con los genes, a nivel de los seres vivos, y debe ser capaz de materializarse, bien por si misma o bien ayudada por aparatos adecuados que haya en el lugar destino. La empresa tendrá tanto más éxito cuanto más semejantes sean las partículas materiales (partículas subatómicas, átomos, moléculas) a las del objeto original para la reorganización del objeto según la información energética recibida. El que la información cifrada o en clave se materialice por si misma es la mejor solución para este tipo de transporte, pues no hacen falta maquinarias ni artilugios que ayuden a realizar la función de reconstrucción. Aquí, una vez más, tenemos que tomar ejemplo de las estructuras vivas: el genoma (conjunto de genes) de una célula huevo o cigoto, por ejemplo, lleva toda la información necesaria para que a partir de ese cigoto se forme un animal pluricelular como el ser humano, pongamos por caso; este proceso de formación, en los seres vivos, requiere un tiempo; en la especie humana es de alrededor de 9 meses.
Otra posibilidad de teletransporte es que el propio objeto material a transportar se convierta en energía organizada, con información de su estructura material y esta energía al llegar a su destino se convierta de nuevo en el objeto material. Sería el caso más avanzado de teletransporte, el verdadero teletransporte, pero también el más difícil. En este caso, el objeto material desaparece de su lugar de origen y aparece en el lugar destino, de una forma rápida. Este procedimiento solo existe, que sepamos en las películas de ciencia-ficción. - Es famosa la serie de "Star trek", en la que el capitán Kirk y sus muchachos se introducen en máquinas teletransportadoras y desaparecen, apareciendo, casi al instante, en otro lugar, un planeta, una nave espacial.... Se supone que sus estructuras materiales se han convertido en energía informatizada; ésta viaja muy deprisa y se reconvierte de nuevo a materia viva en el lugar destino. -
También hay otras alternativas:
Si admitimos la posibilidad de los mundos paralelos - la física cuántica no los rechaza - podría ser posible un transporte desde un mundo a su paralelo; esto se percibiría quizá como una aparición instantánea, y se puede pensar en el mundo de los difuntos y de los fantasmas.
Y puestos a imaginar, se pueden considerar también los universos multidimensionales. Estos universos quizás haya que entenderlos como uno solo, en el cual existen estructuras materiales a diferentes niveles dimensionales. Así nosotros y todo nuestro universo, el que percibimos, existimos a un nivel tetradimensional (tres dimensiones espaciales y una temporal), pero nuestras dimensiones pueden formar parte de un universo de más dimensiones, con todas sus estructuras y seres, del cual, nosotros no nos percatamos, aunque formemos parte de él; es más, nosotros estamos relacionados e interconectados con estos otros universos de mas dimensiones e influimos en ellos, así como ellos influyen en nosotros. Se puede utilizar también el nombre de universos anidados: un universo de pocas dimensiones está anidado en otro de más dimensiones y así sucesivamente. ¿Existirá alguna manera de que el ser humano perciba lagos de estas dimensiones que superan su universo tetradimensional? Puede que algunos fenómenos extraños, no explicados científicamente, - apariciones y desapariciones.... tengan algo que ver con ello.
He pasado revista a algunos aspectos físicos y he escrito sobre el teletransporte. ¿Fantasía? ¿Posible realidad en el futuro? Todo depende de nuestro avance en el conocimiento del Cosmos, si es que no nos autodestruimos antes. A los seres humanos de la Edad Media, por poner una época representativa, la televisión, los teléfonos móviles y otros inventos o descubrimientos similares de nuestros siglos, les hubieran parecido cosa de magia, o quizá cosas de dioses... ¿Qué descubrirán nuestros descendientes futuros si tienen oportunidad?
Stephen Hawking.- El Universo en una cáscara de nuez.- Crítica. Editorial Planeta (Barcelona) 2001 (2002) Kip S. Thorne.- Agujeros negros y tiempo curvo.- Drakontos Editorial Crítica (Barcelona) 1994 (1995) Jenny Randles.- Viajando en el tiempo.- Ediciones Martínez Roca (Barcelona) 2001 (2002) Paul Halpern.- Los agujeros de gusano cósmicos.- Divulgación. Ediciones B.S.A. (Barcelona) 1992 (1993) Paul Davies.- La máquina del tiempo.- Revista "Investigación y Ciencia" Noviembre 2002 Michael A. Nielsen.- Reglas para un mundo cuántico complejo.- Revista "Investigación y Ciencia" Enero 2003 Francisco Carrillo Gil.- Reflexiones sobre el Universo.- Instituto de Investigación sobre la Evolución Humana. 2001
