Mas veloz que la luz

Zaragoza, Salduba 2001. Sabado 29 de Septiembre de 2001
 
 

Resulta muy complicado hablar de un tema como el viaje hiperluminico en la ciencia ficción. En primer lugar, por su amplitud. En un genero donde abundan los viajes interplanetarios e interestelares, la necesidad de contar con un procedimiento para que dichos viajes tengan lugar durante un breve segmendo de la vida de los protagonistas en lugar de necesitar cinco generaciones para completarse es mas una necesidad que un lujo. En segundo lugar, por su complejidad tecnica y teorica. El viaje hiperluminico implica de lleno, en muchas ocasiones, conocer a fondo las sutilezas de la teoría de la relatividad. Y lo cierto es que la sensacion de desesperacion que esta teoría provoca en la mente muchos lectores solo es comparable con la que puede producir las complejidades de la teoría cuántica o las vueltas y revueltas de las mas rebuscadas paradojas temporales. Pero en realidad lo mas difícil al hablar del viaje hiperluminico es definir exactamente en que consiste el mismo. Como veremos a lo largo de la conferencia se han propuesto medios de transporte en los que el viajero se traslada instantaneamente desde el origen al destino. Y sin embargo, para un observador externo pueden pasar centenares o millares de años hasta que el proceso se completa. Lo que para el que esta dentro de la nave es claramente un viaje a mayor velocidad que la luz, para el que esta fuera de la misma no lo es.

Por otra parte, existe en el concepto del viaje hiperluminico una clara componente literaria. Los desplazamientos entre los diferentes escenarios en los que tiene lugar la acción son uno de los elementos fundamentales de un gran número de novelas. Desde la mas remota antigüedad, en muchas obras como el poema épico de Gilgamesh, la Odisea, la busqueda del vellocino de oro etc, el viaje en si mismo se ha constituido en parte indisoluble de la historia. En otros casos, en cambio, estos desplazamientos suponen tan solo una transición entre dos escenarios diferentes. Pero una transición que afecta al esquema temporal de la obra. Por ejemplo, se cuenta que cuando ardio el templo de Artemisa en Efeso, una de las siete maravillas de la antigüedad, la diosa no pudo hacer nada por sofocar el incendio porque esa noche se encontraba en Macedonia asistiendo al nacimiento de Alejandro Magno. Esta anécdota ilustra el hecho que para desplazarse de un sitio a otro hace falta tiempo y que ni los mismos dioses pueden escapar de esta axioma. La cantidad de tiempo que es necesario perder en el desplazamiento depende solo, usualmente, de la celeridad del método que usemos para desplazarnos. Así pues, normalmente cuanto mas deprisa nos movamos, antes llegaremos a donde queremos ir.
 
 

Los limites de nuestro universo

Esta ley era algo que se aplicaba casi al pie de la letra en los primeros días de la ciencia ficción. El protagonista subia a su cohete atomico y en un par de horas aparecía en Marte desfaciendo entuertos con su pistola de rayos sin despeinarse apenas en el proceso. Si tenia que ir mas lejos, con un cohete atomico mas potente estaba todo solucionado. Sin embargo, conforme se iba buscando mas rigor científico en las narraciones, la cosa comenzo a complicarse. En primer lugar, la increíble magnitud de las distancias que aparecian en cualquier desplazamiento por el universo era un escollo casi insalvable para la descripción de un viaje interestelar realista. Viajar de la Tierra a la estrella mas cercana supone un transito de decenas de billones de kilómetros. Los sistemas de propulsion clásicos, los cohetes de cualquier tipo, se mostraban incapaces de haberselas con esas distancias. Cualquier motor basado en el principio de la acción y la reacción acaba por entrar en lo que se conoce como la espiral del combustible: por muy eficiente que sea el uso que se haga del mismo, para una distancia tan enorme hace falta una enorme cantidad de combustible, que a su vez hace que la nave sea mas grande y mas masiva, lo que implica mas combustible para moverla etc.

Todo esto podría haberse solucionado con un oportuno deux ex machina (la planta de energía de duridium siete capaz de propulsarte de un lado a otro de la galaxia, o las naves sin inercia que pueden acelerar en tiempo nulo) de no existir otro problema adicional: la velocidad de un movil no puede incrementarse infinitamente. En efecto, la teoría de la relatividad prevee que ningún objeto dotado de masa puede moverse mas deprisa de lo que lo hace un rayo de luz en el vacio que se mueva en su mismo sistema de coordenadas. La barrera de la velocidad de la luz se convierte de este modo en un limite formidable al transito interestelar. Debido a la misma, el viaje a la estrella mas cercana tiene una duración mínima de cuatro años, mientras que estrellas mas alejadas se encuentran a decadas o incluso a siglos de distancia. Logicamente, cuando el protagonista de la obra tiene que viajar de la Tierra a Vega y se muere de viejo a mitad de camino, el desarrollo de la trama se resiente notablemente. Pero es que no acaban aquí los problemas. Conforme nos acercamos a la velocidad de la luz, aparecen una serie de efectos secundarios sumamente interesantes. Las comunicaciones mediante ondas electromagneticas o luz se vuelven imposibles debido al corrimiento doppler de las mismas. La mas infima particula que se cruce en el camino de la nave se transforma en una mini bomba nuclear capaz de destruirla. Hay que proteger a la tripulación contra el enorme nivel de radiación. Y lo que es mas importante, los relojes de la nave comienzan a marchar mas despacio que en el mundo exterior. Es lo que ilustra la celebre paradoja de los gemelos: si un gemelo partiera a un viaje cuasi luminico y el otro permaneciera en la Tierra, al volver el gemelo de la nave apenas habria envejecido mientras que el otro seria un anciano decrepito. Ya no se trata por tanto de que el viaje dure mucho, pues de hecho por este procedimiento se puede viajar incluso hasta el final del universo (tal y como mostraba Poul Anderson en Tau Cero) retrasando los relojes de la nave hasta el punto de que cada año dentro la misma se transforme en millones de años en el mundo exterior. Se trata de que al llegar al punto de destino todos aquellos a los que conociamos habran muerto y el planeta estara tan cambiado como para resultar irreconocible.
 
 

Galopando a lomos del taquion

Así pues, no se trata solo de solucionar los problemas técnicos que presenta el intentar alcanzar una barrera inalcanzable, como es la de la velocidad de la luz, sino también evitar los efectos relativistas asociados a este proceso. En efecto, conforme avanzaba la ciencia y la tecnología, se fueron proponiendo motores cada vez mas eficaces para resolver algunos de los problemas que hemos comentado. Por ejemplo, los motores de antimateria o las estatocolectoras podrian moverse a lo largo de la galaxia a una respetable fracción de la velocidad de la luz cargando su propio combustible o extrayendolo del espacio. Sin embargo, y a pesar de su enorme eficiencia, ninguna de estas naves esta capacitada para superar la velocidad de la luz, puesto que siguen propulsandose mediante la emision de partículas que se mueven por debajo de ese limite. Una primera aproximacion para solucionar ese problema vino de la mano de los taquiones. Los taquiones (del griego Tacos, velocidad) son unas partículas fundamentales que se postularon a finales de los sesenta por Gerald Feinberg. Su existencia se basa en un curioso principio de simetria que mucha gente ignora: la velocidad de la luz constiuye una barrera infranqueable pero en cambio a nivel teorico nada impide que algo se mueva al otro lado de la misma a mayor velocidad de la luz. El problema en este caso no seria tanto viajar a cuatro veces la velocidad de la luz como el procedimiento para conseguir acelerar hasta esa velocidad partiendo del reposo.

La teoría taquionica postula la existencia de tres tipos de partículas: los tardiones, partículas con masa que no pueden alcanzar el limite de la velocidad de la luz, los luxones, partículas sin masa, como los fotones, que pueden viajar exactamente a la velocidad de la luz, y los taquiones, partículas que pueden moverse a una velocidad superior a la de la luz. La existencia de un universo taquionico resolveria de un plumazo tanto el problema del viaje hiperluminico como los efectos relativistas asociados al mismo.

Los taquiones tienen una serie de curiosas propiedades. Para empezar, para ellos la velocidad de la luz es un limite inferior. Es decir, cuanto menos energía tienen, mas deprisa se mueven. Esto plantea una interesante paradoja. En efecto, otro lugar común bastante extendido es que nada puede romper la barrera de la velocidad de la luz. Y esto es correcto... en el vacio. En cambio en un medio material transparente en el que la velocidad de la luz sea inferior a la del vacio, una particula con masa si puede viajar por encima de esa barrera. En esas condiciones, si la particula esta cargada emite un destello azulado que se conoce como radiación de Cherenkov y que los aficionados al genero recordaran por ser el nombre del misterioso impulsor hiperluminico que plantea Heinlein en su novela Tropas del Espacio. La radiación de Cherenkov es un fenómeno bien conocido por ser relativamente corriente en los reactores nucleares, y en cierto modo es equivalente a la explosión sonica que un objeto produce al sobrepasar la barrera del sonido. Solo que lo que aquí se rompe es la barrera de la velocidad de la luz, generandose un cono de luz azulada a partir de la energía que la particula cargada emite en forma de radiación electromagnetica para ajustar su energía a la que corresponderia a su nueva velocidad maxima. Ahora bien, si los taquiones hiperluminicos emitieran radiación de Cherenkov, ello supondria que su energía disminuiria. Lo que a su vez implicaria la existencia de unos taquiones transcendentes, sin energía, que se moverian a una velocidad prácticamente infinita.

A día de hoy, no existe ninguna evidencia sobre la existencia del taquion. No se han detectado los tipicos destellos de radiación Cherenkov que deberian estar asociados a los mismos. No se ha resuelto el problema de su masa imaginaria, derivada de la aplicación de las ecuaciones relativistas, aunque determinadas experimentos sin confirmar sobre la masa residual de los neutrinos parece indicar que tal cosa podría ser posible. Y, sobre todo, siguen sin resolverse las violaciones al principio de la causalidad que implicaria su existencia y que determinarian que de hecho los taquiones se movieran hacia atrás en el tiempo. A pesar de estos inconvenientes, sus interesantes posibilidades no han sido ignoradas por el genero. Por ejemplo, Joe Haldeman utiliza cohetes taquionicos en su celebre obra La guerra Interminable. Aun cuando por problemas energéticos no pueden superar la velocidad de la luz, la eficiencia de estos impulsores seria mucho mayor que la de cualquier otro sistema conocido. En la misma novela también se sugiere el empleo de un haz de taquiones como arma. En efecto, si el taquion adquiere mas y mas energía conforme decelera, un rayo de taquiones contiene un increíble poder destructivo: imposible de detectar y con un tiempo de trayecto nulo, el impacto llevaria asociado una enorme liberacion de energia debida a la deceleración del haz. También se ha propuesto la utilización de los taquiones como sistema de transporte hiperluminico. Grengory Benford, en Sudario de Estrellas postula que el estado taquionico no corresponde en realidad a un tipo especial de partículas, sino que es un estado mas de la materia que cualquier particula puede adoptar. De este modo, si se pudiera inducir simultáneamente a todos los atomos de una nave a adoptar el estado taquionico (preferiblemente un estado taquionico trascendente, de velocidad infinita) , dicha nave podría desplazarse entre dos puntos cualesquiera del universo tardionico en un tiempo prácticamente nulo y sin ser afectada por consideraciones relativistas. Un proceso semejante es utilizado por Bob Shaw en El palacio de la eternidad para desplazar a sus naves por toda la galaxia.

Benford también propone la utilización del taquion como sistema de comunicación en su celebre novela Cronopaisaje, donde un haz de estas partículas procedentes del futuro informa a los investigadores de una terrible tragedia que aguarda en el futuro de la humanidad. En Endymion, de Dan Simmons, tambien se utilizan estrechos haces taquionicos como sistema de comunicaciones hiperluminicas para mantener el contacto entre las dispersas flotas del imperio de Pax
 
 

Teleportacion: Saltando entre las estrellas

La utilización de un haz de taquiones como sistema de comunicaciones ofrece unas perspectivas interesantes cuando se aplica al problema de transportar masa a velocidades luminicas. En El mundo al final del tiempo de Frederick Pohl, se nos habla de la existencia de unas entidades de plasma que moran en el interior del núcleo de las estrellas. Dichas entidades gastan su tiempo en un entretenimiento muy divertido: enviar haces de gravitones hacia estrellas donde suponen residen semejantes suyos para hacerlas implosionar y convertirlas en novas. Eso determina que tengan que desplazarse a menudo entre diferentes estrellas para evitar tan molesto ejercicio de tiro al blanco. Para ello, lo que hacen es "codificarse" utilizando un haz de taquiones rapidos de baja energía y transportarse de este modo en forma de informacion en direccion al destino final de su viaje.

Este procedimiento recuerda mucho a lo que normalmente se conoce como teleportacion. La teleportacion se basa en un hecho bien conocido: la materia no puede viajar a la velocidad de la luz, pero la informacion si. Por tanto, si queremos trasladar un objeto desde el punto A al punto B, un procedimiento puede consistir en descomponer ese objeto en los átomos individuales que lo integran y enviar a la estación de destino la informacion sobre la posición y el tipo de cada uno de esos átomos. Con esa informacion, en el destino se procede a reconstruir el objeto transmitido a partir de las instrucciones reflejadas en el mensaje como si de un mecano se tratase.

Son muchas las novelas y series en las que se usan regularmente los teleportadores. La mas emblematica, sin duda, es la serie de Star Trek, donde los teleportadores han asumido el papel de sistema de transporte de corto alcance para desplazar personal entre naves y hacia la superficie planetaria sin necesidad de usar lanzaderas convencionales. Larry Niven también usa teleportadores en su celebre novela Mundo anillo, donde el protagonista lleva a cabo una curiosa vuelta a la Tierra usando las cabinas locales de teleportacion en un viaje que resulta imposible a menos que nuestro planeta gire en sentido contrario al que realmente lo hace.

En otras ocasiones, los teleportadores forman parte integrante de un sistema de transporte y comunicaciones de largo alcance. Por ejemplo, en Hyperion, de Dan Simmons, los teleyectores forman una red que conecta todos los mundos colonizados y permite el libre desplazamiento de personas y mercancias entre los mismos. Los teleyectores de Simmons están gobernados por el Tecnonucleo, un conjunto de inteligencias artificiales que aportan a potencia de calculo que un proceso de teleportacion precisa al tiempo, pero no precisamente de un modo altruista. En la novela de Charles Sheffield La caza del Nimrod, el Enlace Mattin es utilizado por la humanidad para expandirse a través de la galaxia hasta conseguir explorar una burbuja de unos cincuenta años luz en torno a la Tierra. Para ello siguen una estrategia sencilla pero eficaz: envian naves subluminicas dotadas de receptores de Enlace Mattin en todas direcciones, de modo que cuando dichas naves llegan a un sistema solar que puede resultar interesante a efectos de colonización o de comercio, se establece una conexión con la base original y se añade un nuevo nodo, definido por sus coordenadas, a la red de teleportadores existentes. A partir de ese momento es posible la transmision instantanea de materia e informacion hacia el nuevo mundo contactado. El mismo esquema de expansion a base de naves subluminicas para la creacion de estaciones de teleportacion luminicas o superluminicas aparece en una de las obras mas celebres del genero, la conocida Estación de Transito, de Clifford D. Simak, en la que se nos narran las experiencias de Enoch Wallace, guardian de una de esas estaciones en una Tierra que desconoce su existencia

La teleportacion no es un proceso exento de inconvenientes. El primero es, sin duda, el principio de incertidumbre de Heisenberg. Heisenberg demostró que es imposible conocer al mismo tiempo la posición y la cantidad de movimiento de una partícula a nivel cuántico: se podría conocer una o la otra, pero nunca las dos. Esto significaba que si se escaneasen todos los átomos que forman parte de nuestro cuerpo existiría una clara imprecisión, y el resultado de dicho escaneo no se correspondería al cuerpo que había sido originalmente explorado. Otro factor a tener en cuenta es la energía de desmaterialización. Nosotros mantenemos una existencia física tangible porque existe una energía que une nuestros átomos. Evidentemente si queremos desmaterializar algo tendremos que eliminar esa energía, para poder ir recogiendo cada átomo y determinar sus caracteristicas. Pero resulta que la energía de desmaterialización asociada a un cuerpo humano seria la asociada a una explosión atómica de un megatón de potencia, algo ciertamente a tener en cuenta al operar la maquina. Tampoco es despreciable el volumen de información asociado a está operación. En efecto, la determinación de la posición, la velocidad, el estádo y el tipo de cada uno de los átomos que forman parte de nuestro cuerpo, equivaldría a unos 10^28 bits de información, una cantidad de datos astronómica, sin duda. Pero lo mas curioso es la existencia de una serie de problemas morales de muy difícil solución. Si el proceso de escaneado no destruye automaticamente el original, en un momento existiran dos copias identicas del objeto transportado, una en el origen y otra en el punto de destino. Y si bien el transporte de objetos inanimados no tendria mayores dificultades, cuando son personas lo que se transporta las preguntas se multiplican. ¿No seria un asesinato la desmaterializacion del original en la estación de origen?. ¿Qué sucede si el original no es destruido y se produce una duplicacion?. ¿Se puede reconstruir la mente del que se transporta simplemente apilando los átomos originales en las posiciones correctas que ocupaban?. En "Piensa como un dinosaurio" de James Patrick Kelly se hace un estremecedor analisis de algunas de estas implicaciones sobre el teletransporte de seres humanos cuando en una de estas maquinas se produce un fallo mecanico y el original no resulta destruido durante el proceso de transporte.

En contra de lo que pudiera pensarse, la teleportacion es un proceso completamente al alcance de nuestra tecnologia. En 1993 un equipo de investigación consiguió teleportar fotones utilizando una característica fundamental de la mecánica cuántica: el entrelazamiento. El entrelazamiento es una propiedad que exhiben determinadas partículas a nivel cuantico en virtud de la cual lo que sucede a una de ellas le sucede automaticamente a la otra. Y lo que es mas importante, la transferencia de informacion entre ambas es instantanea. El entrelazamiento fue presentado en 1935 por Einstein Rosen y Podolski como parte de un experimento mental destinado a demostrar que la teoría cuántica estaba incompleta y no funcionaba adecuadamente. Sin embargo, posteriormente parece haberse demostrado que la fantasmal transferencia de informacion que tanto molestaba a Einstein tiene lugar realmente.

¿Cómo puede utilizarse el entrelazamiento cuántico para producir un mecanismo de teleportación?. Para llevar a cabo la teleportación cuántica, primeramente se crean un par de fotones ERP. Nosotros sabemos que de acuerdo con la propiedad de entrelazamiento que tienen, lo que le sucede a un fotón le sucederá automáticamente al otro. El problema es que de acuerdo con el principio de incertidumbre nosotros no podemos mirar en qué estádo se encuentra el fotón, porque en el mismo momento en que lo hagamos lo destruiremos. Esto es precisamente lo que impide usar estos curiosos pares ERP como sistema de comunicaciones instantaneo. ¿Cómo podemos solucionar este problema? Supongamos que queremos transportar un determinado fotón, y que disponemos para ello de dos fotones entrelazados que pueden estár tranquilamente situados en extremos diferentes de la galaxia. El truco de la teleportación consiste en combinar el foton a transportar con uno de los pares ERP, el situado en la estación de origen, y a continuacion medir la polarización relativa de ambos fotones. ¿Qué significa esto? Con está estrategia no estámos haciendo una medida absoluta, sino indirecta de las propiedades del fotón, con lo cual no estámos vulnerando el principio de incertidumbre de Heisenberg. Está medida es lo que se conoce como "estado de Bell" y la información de la misma se transmite al punto de destino por métodos convencionales, como pueda ser una señal de radio. ¿Cuál es el paso siguiente?. La alteración derivada de la combinación del fotón que queremos transportar con el extremo del par ERP que tenemos en el origen se ha transmitido instantáneamente desde el mismo hasta el punto de destino. Sin embargo, el operador que se encuentra en el punto de destino no sabe lo que ha sucedido, porque no tiene modo de saber cual es el estádo de Bell asociado a esa alteración. Cuando llega la información de la medida del estádo relativo de ambos fotones por el canal convencional, el señor que está en la estación de destino puede aplicar la transformación correspondiente para obtener un fotón que tenga exactamente las mismas características del que utilizamos en el punto de origen... con lo que la teleportación del fotón ha concluido.

Aun cuando pueda parecer que con este proceso solo se transporta una propiedad del foton, como es la polarizacion, en la practica lo que se están transfiriendo son todas las características del fotón de origen, de modo que lo que obtenemos como salida en el punto remoto es una copia idéntica del mismo. Esto es debido a que tiene las mismas propiedades y la misma función de estádo: a nivel cuántico, no hay manera de distinguir el fotón que entró del fotón que salió.

La teleportación cuántica a nivel fotónico es un hecho. A día de hoy, existen muchos laboratorios en el mundo donde han conseguido la teleportación de fotones de un sitio a otro a una distancia arbitrariamente grande. Existe así mismo un laboratorio francés que ha conseguido entrelazar cuánticamente átomos, con lo cual podemos considerar que la teleportación de los mismos se encuentra ya casi a la vuelta de la esquina. No es descabellado prever que la teleportación de moléculas más o menos complejas pueda tener lugar dentro de los próximos 10 años. Lo que pueda venir después de este hito, es algo que lógicamente no conocemos...

Se ha demostrado que la teleportación cuántica implica automáticamente la destrucción del fotón que se introduce en el teleportador. Es decir, no existe lo que se denomina la clonación cuántica, que nos serviría para vulnerar el principio de incertidumbre. Sin embargo, tampoco es un proceso exento de problemas Uno de los más importantes es lo que se conoce como decoherencia. La decoherencia es la perturbación de la fuente de origen debido a cualquier tipo de actuación externa, por ejemplo, la radiación térmica procedente de la cámara en la cual tiene lugar la experiencia. Este fenómeno puede alterar el estádo cuántico de los pares ERP y hacer que la teleportación no tenga lugar. De hecho, el porcentaje más alto de teleportación que se ha conseguido a día de hoy está en un 80% de los casos lo que esta bien para el laboratorio, pero es inaceptable para una aplicacion real. La decoherencia es un problema importante, cuya magnitud crece conforme aumenta el número de átomos que queremos transportar a través de este procedimiento, y que puede constituir un obstáculo casi insalvable para la teleportacion de grandes objetos macroscopicos
 
 

Atravesando paredes

En la celebre obra de Alfred Bester Las estrellas mi destino se nos presenta un tipo bastante curioso de teleportacion: el jaunteo. El jaunteo no tiene en principio los problemas asociados a la desmaterializacion del original, ni a la duplicacion del mismo, ni siquiera los derivados del almacenamiento de la ingente cantidad de informacion asociada a una teleportacion normal. Y esto es así porque el jaunteo es un proceso mental, una capacidad latente de la mente del protagonista que el mismo descubre accidentalmente cuando esta a punto de morir en una nave espacial abandonada. Podría pensarse que el jaunteo carece de todo tipo de base científica. Sin embargo, el comportamiento del individuo que jauntea recuerda mucho a un proceso cuantico que tiene una aplicacion cotidiana en nuestras vidas: el llamado efecto túnel. Para entender el efecto túnel, tenemos que tener en cuenta que a nivel cuantico las partículas están descritas por lo que se conoce como función de estado. Su posición no esta determinada univocamente. Antes al contrario, existe una cierta distribución de probabilidad de encontrarlo en torno a la posición "real" que ocupa. La idea de la función de onda entendida como distribución espacial de probabilidad tiene unas implicaciones desconcertantes. Por ejemplo, supone que cualquier partícula en realidad puede ocupar en un momento dado cualquier punto del espacio: simplemente será más fácil encontrarla en unos puntos que en otros. De este modo, si creamos un haz de fotones y en mitad de su camino situamos una barrera (por ejemplo, un espejo), la mayor parte de los mismos resultarán reflejados. Pero unos cuantos atravesarán el espejo como si éste no existiera; simplemente, su función de onda establece que tienen una posibilidad de existir al otro lado de la barrera y, cuando el experimento se repite el número suficiente de veces, al final acaban atravesando el obstáculo impunemente. Es lo que se conoce como efecto túnel.

El efecto túnel es algo bastante corriente en electronica, y con muchas aplicaciones en el mundo real. Sin embargo plantea una serie de preguntas inquietantes. Por ejemplo, ¿cuál es la velocidad de una partícula dentro del túnel? En un sencillo experimento, se utiliza un espejo especial que divide cada fotón que entra en dos fotones con la mitad de la energía del original. Ambos fotones recorren la misma distancia hasta llegar a un detector. Cuando no hay obstáculos, los dos llegan a su destino simultáneamente. Sin embargo, cuando se sitúa un espejo en una de las trayectorias se ha demostrado que los fotones que lo atraviesan llegan antes que los que recorren el otro camino: de hecho, se ha medido una velocidad 1'7 veces mayor que la de la luz en esa trayectoria. ¿Cómo es posible? La explicación viene de nuevo derivada de la descripción del fotón a través de su función de onda. Dicha función tiene una forma acampanada típica. Pues bien, en el caso de los fotones que viajan a través del espejo esa función es mucho más pequeña que la de los fotones que recorren el camino normal (si el espejo refleja el 99% de las partículas incidentes, la distribución de probabilidad de las que lo atraviesan será de un 1% de la original). Debido a esto, el punto de máxima probabilidad de la partícula "llega" antes al detector que el punto de máxima probabilidad de un fotón normal. Pero el principio de la onda, en cambio, aparece al mismo tiempo que el de la onda normal, por lo que en la práctica no se rompe la barrera de la velocidad de la luz ni existen violaciones de la causalidad en el proceso.

El efecto túnel no es estrictamente hablando un mecanismo de transporte hiperluminico. Aun cuando la transferencia del objeto desde el origen al destino es instantanea, por cuanto la función de onda que le describe ya contempla que el objeto esta realmente alli, la onda de probabilidad debe de propagarse hasta el punto de destino a la velocidad de la luz. Para los que están en el interior de la nave el tiempo de transito es nulo. Para un observador externo, sin embargo, equivale al desplazamiento a velocidad luminica del objeto hasta dicho punto de destino. Esto queda perfectamente reflejado en Hijos de la Eternidad, de Aguilera y Redal, donde las naves colmeneras son las unicas del universo del cumulo globular de Akasa Puspa con capacidad de salto intergalactico utilizando precisamente el efecto túnel macroscopico, que consiste simplemente en desplazar por efecto túnel todas las partículas que forman parte integrante de una nave hasta el punto de destino de la misma al tiempo que se incrementan arbitrariamente la posibilidad de ocupar dicho punto. En su obra Cuarentena, Greg Egan también nos presenta un personaje que es capaz de desplazarse atravesando paredes por medio del efecto túnel, al ser capaz de colapsar selectivamente las diferentes soluciones de su ecuación de onda a fin de elegir solamente aquellas que le resultaban favorables a sus deseos. En este caso, aquellas que establecian que el personaje en cuestion se encontraba, en un momento dado, al otro lado de la pared que queria atravesar.
 
 

El gato con botas

En un cuento infantil bien conocido por todos, "El gato con botas", se presenta una curiosa estrategia para resolver el problema de una velocidad de desplazamiento arbitrariamente alta. El protagonista, un osado gato muy inteligente, utiliza unas botas magicas que le permiten recorrer siete leguas en cada paso. En las imágenes que normalmente se nos ofrecen de este hecho suele verse a un enorme gato sonriente caminando a enormes zancadas sobre un paisaje que parece haberse empequeñecido bajo sus pies. Curiosamente, este procedimiento podría utilizarse en la vida real para el viaje hiperluminico sin mas de alterar un poco los términos y teniendo en cuenta un fenómeno sumamente importante: que el espacio tiempo que nos rodea puede ser deformado.

El universo, en contra de lo que nuestros sentidos parezcan indicar, no es plano, sino curvo. Por ejemplo, un haz de luz procedente de una estrella remota que pase cerca de un sol, vera su trayectoria alterada por la deformacion que la masa de ese sol introduce en el espacio tiempo. Ahora bien, eso significa que si seguimos la trayectoria de otro rayo de luz procedente del mismo sol pero que no sea vea afectado por dicha perturbacion, el mismo llegara antes a su destino que el que atraviesa el pozo de gravedad de la estrella perturbadora. Ninguno de los dos rayos ha superado en ningún momento la velocidad de la luz, pero la existencia de atajos hace que uno de ellos se mueva aparentemente mas deprisa que el otro. Que es, después de todo, lo que cualquier sistema de hipervelocidad pretende

El universo incluso ha puesto a nuestra disposicion una poderosa herramienta con la que producir deformaciones en su estructura: la masa. Las observaciones astronomicas nos han dejado un buen cumulo de ejemplos de lentes gravitatorias, imágenes dobladas e incluso cuadruplicadas de lejanos cuasares cuya luz ve alterada su trayectoria al pasar cerca de un objeto muy masivo. Ahora bien, para producir un efecto que nos resultase optimo a nuestros propositos, necesitariariamos con una masa inconmesurable. Por ejemplo, un agujero negro.

Un agujero negro es el resultado del final del ciclo vital de una estrella de mas de tres veces la masa del sol. En su agonia final, las reacciones nucleares del núcleo ya no pueden contener la gravedad que tiende a desplomar a la estrella hacia su interior. En un momento dado el núcleo se colapsa, produciendo una onda de rebote que expulsa el resto de materia de la estrella hacia el exterior, en una típica explosión de supernova. En el núcleo colapsado, la gravedad se hace tan intensa que pronto la velocidad de escape del mismo supera a la velocidad de la luz: es lo que se conoce como un agujero negro. A partir de una determinada distancia al mismo, conocida como horizonte de sucesos, nada puede escapaz a su voraz apetito.

En un agujero negro la totalidad de la masa de la estrella se concentra en un solo punto, en una singularidad. Se ha especulado con que esta singularidad puede producir un desgarron en la estructura del continuo espacio tiempo que podría aprovecharse para viajar a zonas remotas, o que incluso que permitirá el viaje por el tiempo. Por ejemplo, en el relato "Houston, Houston, ¿me recibe?", de James Tiptree Jr una nave espacial en misión circunsolar es catapultada al futuro al caer en un desgarron espaciotemporal producido por un racimo de microagujeros negros que interactuan con la corona solar. Los astronautas llegan a un mundo futuro poblado exclusivamente por mujeres. Pero lo que parecia un paraíso pronto se convierte en una horrible pesadilla. En Esfera, de Michael Crichton, una nave de exploracion terrestre atraviesa las inmediaciones de un agujero negro, viajando hacia atrás en el tiempo... y volviendo a la Tierra del pasado llevando consigo a un polizon indeseado. Y en La guerra interminable, de Joe Haldeman, se postula que las diferentes singularidades del universo están interconectadas entre si formando una red. El mecanismo de viaje interestelar es el salto colapsar, que consiste basicamente en zambullirse en la deformacion espacio temporal generada por un agujero negro para recorrer instantaneamente (al menos desde el punto de vista del que esta dentro de la nave) una enorme distancia en años luz hasta el colapsar que actua como punto de salida del salto. Esta solución ya fue planteada en en 19l6 por el físico alemán Karl Schwarzschild que descubrió casualmente que las ecuaciones de Einstein sobre el campo de gravedad permitían, al menos desde un punto de vista matematico, describir dos agujeros negro unidos en regiones espacio temporales distintas.

La descripción que hace Haldeman de sus colapsares es muy significativa de los peligros que acechan en este tipo de viajes. Para empezar, no puede utilizarse cualquier tipo de agujero negro, sino solamente un agujero negro en rotación. En efecto, nada puede escapar del horizonte de sucesos de un agujero negro convencional. Pero cuando el mismo rota, su gravedad es tan intensa que arrastra al espacio a su alrededor. Ese torbellino se conoce como ergosfera y puede ser atravesado entrando por su zona polar, debido a que como consecuencia del giro la singularidad tiene una peculiar geometria en forma de anillo que permite volar evitandola. En segundo lugar, los agujeros negros no son demasiado faciles de encontrar. De hecho, a día de hoy se tienen muchos candidatos a agujero negro en los catalogos estelares, pero ninguno plenamente confirmado. Detectar algo de lo que no escapa ni la luz es bastante complicado y solo puede llevarse a cabo por métodos indirectos. Por ultimo, el sistema en el que esta presente el agujero debe estar relativamente exento de masa. En efecto, el polvo y la materia interestelar tienden a arremolinarse en torno a un agujero negro formando lo que se conoce como un disco de acrecion, en el que la materia se mueve cada vez mas y mas deprisa hasta alcanzar casi el limite de la velocidad de la luz. Debido a ello acaba por constituir un plasma extraordinariamente caliente que emite intensisimos chorros de rayos X, algo muy espectacular pero bastante nocivo cuando lo que se pretende es volar a través de los mismos.
 
 

Factor Warp

Aunque no es de extrañar que aunque algunas razas, como los Hechees de Portico, sientan cierta debilidad por este tipo de fenomenos, los agujeros negros como medio de transporte no son demasiado populares. Lo ideal seria poder conectar y desconectar un inmenso campo gravitatorio para recrear la deformacion del espacio tiempo como se hace en la pelicula Event Horizon, donde una nave de este tipo establece una peculiar conexión con otro plano de la realidad. Pero en general, las gravedades elevadas son peligrosas y dificiles de manejar. La famosa serie de Star Trek planteo una interesante alternativa para evitar estos problemas al utilizar el llamado motor de curvatura como mecanismo de propulsion interestelar. Según la física del universo de la serie, el continuo espaciotemporal está formado por espacio y subespacio, que forman un todo solidario, en el que a cada punto del espacio le corresponde un homólogo en el subespacio. El subespacio tiene una serie de propiedades ciertamente interesantes, la más importante de las cuales es que dentro del mismo, la luz no tiene aparentemente un límite mensurable. Para desplazarse por encima de la velocidad de la luz, las naves crean una burbuja de espacio normal rodeada de subespacio. Como en realidad la nave está todavía rodeada de espacio normal, y dentro de su burbuja se mueve a una velocidad muchísimo menor que la de la luz, no existen efectos relativistas: las naves pueden desplazarse a velocidades arbitrariamente altas, pero los relojes corren a la misma velocidad dentro que fuera.

Los campos subespaciales constituyen la espina dorsal de muchas de las tecnologías del universo de Star Trek, donde los mismos se han convertido en una especie de varita mágica capaz de solucionarlo todo. El único problema es que desde la perspectiva de la física tal y como la conocemos hoy en día, este tipo de de campo no existe. Sin embargo el tiempo ha venido a dar la razón en cierto modo a los guionistas de Star Trek. En 1994, Miguel Alcubierre, entonces en la universidad de Gales en Cardiff, descubrió una solución de las ecuaciones de Einstein que permitía que una nave se desplazase entre dos puntos cualesquiera del espacio en un tiempo arbitrariamente bajo. En suma, que la propulsión a distorsión a velocidades hiperlumínicas era una posibilidad al menos teoricamente concebible.

El punto basico de la formulacion de Alcubierre es que la teoría de la relatividad solo afirma que es imposible viajar más rápido que un rayo de luz que siga nuestra misma trayectoria. Pero puesto que estámos inmersos en un espacio tiempo curvo, existe la posibilidad de viajar más rápido que la luz simplemente deformando el espacio, de modo que la distancia que nos separa al punto de destino se haga más corta, y la distancia hasta el origen se alargue. El ejemplo mas sencillo para entender como funciona la propulsion a distorsion es suponer que el universo es una enorme alfombra. Podemos cruzarla paso a paso... o podemos tirar del extremo hacia nosotros, arrugandola, y cruzarla de una única zancada. Según el modelo propuesto por Alcubierre, la nave estáría rodeada por una burbuja de distorsión (según el mismo esquema seguido por Star Trek), dentro de la cual, un volumen de espacio normal se vería rodeado por una región del espacio que se contraería delante de el, y otra región que se expandiría para compensar esa contracción en su estela.. Más tarde, Krasnikov demostró que la creación de esa burbuja no podría llevarse a cabo dentro de la propia nave, sino desde un dispositivo externo, con lo que el viaje MRL correspondería más bien a la creación de un metro superlumínico: una nave sublumínica iría abriendo el túnel, que podría ser posteriormente recorrido por naves que se moviesen a través de la distorsión creada.

Como en el caso de la teleportacion cuántica, las consecuencias del trabajo de Alcubierre son impresionante. De repente, ya no solo es posible el viaje hiperlumínico. También podría concebirse fácilmente un campo deflector, simplemente deformando el espacio en torno a la nave de modo que cualquier objeto que impactase contra ese campo se vería "desviado" por la curvatura y expelido fuera de nuestra trayectoria. Clarke utiliza magistralmente este sistema defensivo en su divertido relato "Superioridad". Incluso los dispositivos de ocultación e invisibilidad son perfectamente concebibles: solamente sería necesario crear un equivalente de la lente gravitatoria de la que hablamos más arriba de modo que la luz fluyese en torno a la nave, haciéndola invisible para un observador externo situado a cierta distancia.

El motor de distorsion parece un mecanismo idilico para solventar las dificultades del viaje interestelar. Sin embargo, existe una "pequeña" dificultad: las soluciones de Alcubierre implican el empleo de energía negativa. Es logico: intuitivamente, si queremos arrugar la alfombra delante de nosotros, en cierto modo es preciso utilizar gravedad negativa que atraiga esa alfombra para conseguirlo. El problema es que hasta hace poco, la energía negativa era una entelequia tan espectacular como los campos subespaciales. Sin embargo, se ha descubierto que, al menos a nivel cuántico, la energía negativa si existe. En efecto, debido al principio de incertidumbre de Heisemberg el vacío espacial no está en realidad tan vacío, sino sometido a una especie de burbujeo de partículas de vida efímera. Tan efímera, en realidad, que no somos capaces de percibirlas. Además, resulta imposible separar los pulsos de energía negativa de los pulsos de energía positiva que los compensan: los mecanismos cuanticos se encargan de ello

Con estás limitaciones, parece como si la existencia de energía negativa tampoco fuera a servirnos para gran cosa. Pero no todo está perdido. En efecto, mediante el llamado "efecto Casimir" es posible confinar la energía negativa dentro del volumen formado por dos placas extraordinariamente próximas. Se puede demostrar que la densidad de potencia de energía negativa que se puede conseguir con un dispositivo de este tipo depende de la cuarta potencia de la separación entre las placas. Sin embargo, esto implicaría que una densidad de energía muy alta precisaría de una separación entre las placas reducidísima... lo que hoy por hoy no resulta nada fácil de conseguir. El problema es que para la creación de una burbuja de distorsión en torno a una nave de 200 metros de largo se precisaría del empleo de un volumen de energía igual al generado por diez mil millones de estrellas en un año. Es evidente que aunque teóricamente posible, aún falta algún tiempo para que veamos una nave propulsada por un motor de curvatura recorriendo las estrellas...
 
 

Espuma cuántica

La energía negativa que permitiria la fabricación de motores de curvatura también podría utilizarse como base para otro popular artefacto hiperluminico: los agujeros de gusano. Se dice que el origen de los mismos estuvo en una pregunta que formulo Carl Sagan a Kip Thorne, fisico teorico, mientras buscaba un sistema de propulsion hiperluminica eficaz para su novela Contact. Thorne desarrollo parte de la teoría necesaria para explicar la existencia de estos artefactos y como podrian funcionar como un eficaz atajo hiperluminico para moverse por la galaxia.

Basicamente, un agujero de gusano en una solución de las ecuaciones relativistas que permiten establecer puentes entre dos regiones arbitrariamente remotas del espacio. Volviendo al modelo de la lamina de goma al que haciamos alusion antes, supongamos que el universo tuviera la forma de una pelota de playa. Si pintaramos dos puntos sobre la superficie de la esfera, un motor de distorsion disminuiria la distancia entre los mismos aplanando por ejemplo la curvatura de la esfera o creando una arruga sobre la superficie para acercar el destino al origen. En cambio, un agujero de gusano seria el equivalente de perforar sendos agujeros sobre la superficie de la esfera y hacer pasar un tubo por uno de ellos que saliera por el otro extremo. Evidentemente, el camino sobre la superficie de la esfera seria mucho mas largo que por el tubo que conectaria en línea recta el origen y el destino de nuestro viaje.

Hasta cierto punto, los agujeros de gusano parecen ser algo relativamente corriente en nuestro universo. En efecto, las fluctuaciones a las que nos referimos antes dan lugar a que se estén produciendo constantemente agujeros de gusano a nivel cuantico a nuestro alrededor. Estos agujeros tendrían un diámetro diminuto, del orden de billones de veces mas pequeños que un núcleo atomico, y determinarian que a esta escala el entramado del espacio formase una complicada estructura que es lo que se conoce como espuma espaciotemporal. Sin embargo estos agujeros cuanticos presentan dos graves problemas como sistema de transporte: su tamaño, y su estabilidad, pues están formandose y destruyendose constantemente. Intentar viajar a través de una puerta tan diminuta y que además se puede cerrar súbitamente sobre el viajero, no es una experiencia precisamente recomendable. Es en estos aspectos en los que la energía negativa podría venir de nuevo en nuestra ayuda. En efecto, una densidad de energía negativa podría permitirnos construir materia exotica dotada de una fuerza de gravedad repulsiva, que es exactamente lo que se necesita para estabilizar tanto en amplitud como en duración al agujero de gusano y convertirlo en algo operativo al uso

La sencillez del concepto del agujero de gusano le han hecho extraordinariamente popular en el genero, donde se nos han ofrecido diferntes interpretaciones de este concepto. Por ejemplo, en la serie Deep Space 9, ambientada en el universo de Star Trek, existe el agujero de gusano de Bajor, una enorme estructura permanente que conecta dos cuadrantes diferentes de la galaxia y que fue creada y es mantenida operativa por una misteriosa raza que vive en su interior.

En otros casos, el agujero de gusano es recreado por un artefacto de propiedades mas o menos exoticas. Por ejemplo, en Contact, de Carl Sagan, se postula que una civilizacion extraterrestre nos suministra los planos para construir un compleja maquina que permite crear un agujero de gusano que conecta nuestro planeta con el suyo a fin de facilitar el contacto entre nuestras civilizaciones. En Endymion, de Dan Simmons, se propone una interesante variante de agujero de gusano. En efecto, a partir del impulsor Hawkings estandard, al parecer una veriante de motor de distorsion, las naves de la clase Arcangel están dotadas de un dispositivo capaz de perforar el espacio tiempo y realizar el viaje interestelar a unas velocidades muchísimo mayores que una nave convencional. Lamentablemente, la aplicación de este método produce la desintegracion de la tripulación humana en el proceso, lo cual tampoco tiene demasiada importancia en cuanto que esas naves solo pueden ser tripuladas por cristianos de Pax, dotados de los ubicuos cruciformes que garantizan su resureccion en el punto de destino.

En "Un vacio insondable", de Aguilera y Redal, se plantea un interesante mecanismo para estabilizar un agujero de gusano: ambos extremos del mismo están anclados a una estructura de materia ultra densa en rotación. Además, se hace uso de una curiosa propiedad de los agujeros de gusano. En efecto, si uno de los extremos del agujero se lanza a una velocidad proxima a la de la luz respecto al otro, dicho extremo presentara los tipicos efectos relativistas como los asociados a la paradoja de los gemelos. En cambio, cualquiera que viaje por el interior del túnel no sufrira dichos efectos, por lo que el agujero de gusano se convierte en una eficacisima maquina del tiempo, desde la que se puede viajar al pasado y volver sin mayores problemas.

En "Una odisea espacial, 2001", el punto de entrada al agujero de gusano que transporta a Bowman a una instalacion situada en órbita de una lejana estrella es un misterioso monolito negro situado en órbita de Jupiter. Esta novela ilustra perfectamente el concepto de "puerta estelar", un dispositivo situado en una posición fija del espacio que abre un camino hacia otros puntos del espacio arbitrariamente alejados del mismo. Este concepto se desarrolla perfectamente en la pelicula Stargate, donde una investigacion arqueologica descubre una puerta estelar anterior al nacimiento de Egipto como civilizacion y también aparece profusamente usado en una serie televisiva de gran fama como es Babylon 5.

Por ultimo, en otras ocasiones los agujeros de gusano presentan una topologia cerrada que interconecta diferentes sistemas estelares. Un ejemplo típico aparece en el universo de En caida libre y las novelas de la saga de Miles Vorkosigan, creado por la escritora Louis McMaster Bujold. En el mismo, el acceso a los agujero de gusano determina tanto la capacidad de un sistema estelar para desarrollarse economicamente (los sistemas estelares con mas de un punto de salto son muchisimos mas codiciados que aquellos que están en el fondo de un callejon sin salida) al tiempo que permite un control militar estricto del transito de personas y mercancias estableciendo bloqueos en las salidas de los nexos de gusano del sistema. Este esquema, que da mucho juego a nivel de sus implicaciones economicas y militares, también es muy caracteristico de muchos juegos, como por ejemplo los de la archiconocida serie de Wing Commander
 
 

Mas alla de las tres dimensiones

El concepto de hiperespacio es, sin duda, uno de los que mas jugo ha dado en el mundo de la ciencia ficción. Desde una perspectiva historica, se ha convertido en el cajón de sastre al que todo el mundo recurre para explicar lo inexplicable: como viajar por encima de la velocidad de la luz sin sufrir efectos relativistas de contraccion temporal en el proceso. El ejemplo típico es el de La guerra de las galaxias: los protagonistas aprietan un boton y la nave aparece en una extraña dimensión en la que sin ser necesarias mas explicaciones pueden moverse a velocidades arbitrariamente altas sin que sus relojes experimenten ninguna extraña contraccion o dilatacion en el proceso. Desde este punto de vista, son tantas las obras que usan del hiperespacio como un recurso inexplicable pero universalmente aceptado que podríamos caracterizar al hiperespacio desde una doble perspectiva, la literaria, que podría resumirse diciendo que hiperespacio es el nombre de aquel lugar cuya caracteristica fundamental es que no existe un limite praa la velocidad de la luz y la científica.

En efecto, las novelas de ciencia ficción están repletas de ejemplos de sistemas de transporte que parecen usar el hiperespacio... cuando no es así. Uno de los mejor resueltos es sin duda el de Entre los latidos de la noche, de Charles Sheffield. En este libro se nos introduce la raza de los inmortales, que parecen vivir para siempre y recorrer años luz en apenas unos días utilizando lo que ellos denominan como "espacio L". Y sin embargo, los inmortales no usan ninguna forma de hiperespacio: su gran secreto consiste en poder retardar increíblemente su metabolismo, de modo que para ellos el paso subjetivo del tiempo se alarga extraordinariamente. Eso les permite moverse en campos de microgravedad como si de una gravedad normal se tratase y afrontar los peores efectos de la relatividad sin demasiados problemas, puesto que realmente la deuda temporal queda cancelada con el retardo metabolico y resulta despreciable.

¿En que consiste exactamente el hiperespacio?. El concepto de hiperespacio parte claramente de la idea de que vivimos en un universo multidimensional, que se extiende mas alla de las tres dimensiones espaciales que estamos acostumbrados a manejar. En efecto, nuestros sentidos nos informan de que el espacio que nos rodea es plano y tridimensional, descrito por una geometria euclidiana. Sin embargo, un buen número de experimentos, entre los que se encuentran los de deformacion de la trayectoria de haces luminosos debidas a los efectos de la gravedad, nos indican que no es así. El problema es que la mente humana es incapaz de visualizar esas dimensiones adicionales. Percibimos al universo a partir del filtro de nuestros sentidos, y eso nos ofrece una visión distorsionada del mismo. En cambio, las matemáticas o los ordenadores pueden describir y tratar fácilmente un universo multidimensional.

La idea del hiperespacio comenzo a forjarse en el siglo XIX de la mano de uno de los grandes desafios de la física: la unificacion de las fuerzas fundamentales de la naturaleza en una teoría del campo unificado. En efecto, ya en ese momento estaba medianamente claro que en un universo con mas de tres dimensiones la expresión matematica de las fuerzas fundamentales era mucho mas sencilla. Es en este contexto en el que Gauss encarga a Riemann, su discipulo y protegido, la elaboracion de una geometria diferente de la Euclidea que tan exitosamente se había comportado hasta ese momento. El resultado fue una obra que marco un hito en la historia de la ciencia. La principal conclusión del trabajo de Riemman es que la acción de una fuerza puede expresarse como una consecuencia de la geometria. En 1905 Albert Einstein utilizo estas conclusiones para introducir la relatividad del movimiento y el concepto de espacio-tiempo tetradimensional (tres dimensiones espaciales y una temporal) en su teoría especial de la relatividad. El propio Einstein, entre 1908 y 1916, unifica la geometría del espacio-tiempo y la teoría de la gravitación al desarrollar su teoría general de la relatividad. A su vez, el hecho de que al trabajar con mas de tres dimensiones se lograba una teoría unificada, llevo al matemático Theodor Kaluza a extender las ecuaciones de Einstein a cinco dimensiones. Halló que en su modelo pentadimensional, el espacio-tiempo estaba unificado con el electromagnetismo de Maxwell. El problema sin embargo era el de siempre: porque esta dimensión adicional no podía ser observada. La respuesta la proporciono el físico sueco Oskar Klein, quien intento determinar si la mecánica cuántica era o no compatible con la teoría pentadimensional de Kaluza. El resultado de esta investigacion fue que según Klein la quinta dimensión de Kaluza era simplemente demasiado pequeña para ser percibida: cada punto del espacio tridimensional ordinario corresponderia en realidad a un pequeño circulo en la cuarta dimensión espacial, de un tamaño diminuto equivalente a la longitud de Planck, 10-35 metros.

Aunque abandonada durante muchos años, la teoría de Kaluza-Klein ha experimentado un nuevo auge a partir de las modernas teorias de supercuerdas y supergravedad. Por ejemplo, se da el hecho curioso de que las teorias de supergravedad pueden formularse en cualquier número de dimensiones hasta once: de doce en adelante carecen de sentido. Pero, por otra parte, siete es el menor de los números necesarios para acomodar a las otras tres fuerzas no gravitacionales en una teoría equivalente a la de Kaluza. Curiosamente, las exigencias de la supergravedad coinciden con las limitaciones fisicas impuestas por la descripción de las fuerzas para describir un universo de once dimensiones espaciales.

De este modo, el universo visible podría extenderse como una membrana flotante en un espacio de al menos siete dimensiones mas. Esta explicación unificaria las fuerzas de la naturaleza y permitiria incluso la existencia de universos paralelos que resolverian el problema de la materia oscura. Las dimensiones supernumerarias no se percibirian, bien por estar enrolladas sobre si mismas en tamaños diminutos, del orden de la constante de Planck, bien porque existen en un universo exterior al nuestro al que solo tiene acceso la gravedad. El problema, logicamente, es como demostrar la existencia de estas dimensiones adicionales, demostracion que requeriria el concurso de unos aceleradores de partículas inconcebibles para el estado actual de nuestra tecnología.

El atractivo que ofrece la existencia de dimensiones adicionales para el viaje hiperluminico no ha pasado desapercibido para la ciencia ficción. En efecto, si existen otras dimensiones, nada nos hace pensar que la luz vaya a estar también limitada por un valor finito en todas ellas. En cierto modo, existen casi tantas interpretaciones del hiperespacio como autores que han abordado este tema. En efecto, el hecho de que no podamos percibir con nuestros sentidos mas que tres dimensiones espaciales deja el campo libre para que la imaginación del escritor rellene del modo que considere mas interesante el resto de propiedades del hiperespacio. En este sentido, es curioso como determinadas características se repiten sistematicamente de un escritor a otro. Por ejemplo, el que el hiperespacio no pueda ser percibido por nuestros sentidos lo convierte a ojos de muchos escritores en un lugar de muerte y locura. En "Los observadores viven en vano", de Cordwainer Smith se nos habla de un hiperespacio que resulta mortal para cualquier forma de vida. A fin de viajar a través del mismo, las naves van pilotadas por una especie de ciborgs a los que se ha suprimido cualquier tipo de conexión nerviosa para que el frio del hiperespacio no pueda matarlos. Posteriormente, se ofrece una original alternativa a este procedimiento, en la que las naves se recubren por capa tras capa de ostras vivas antes de partir, de modo que el hiperespacio aniquila a las capas exteriores, pero su efecto se va amortiguando paulatinamente hasta desaparecer y permitir de este modo que el interior de la nave pueda albergar vida sin mayor problema. Otro famoso relato que trata de este tema es "La fuga", de Asimov. En el mismo se encarga a un cerebro positronico el problema de resolver el viaje por el hiperespacio. Pero entonces el cerebro enloquece. En efecto, el transito a esta dimension mata a la tripulación, pero el retorno al espacio normal la devuelve a la vida. En el cerebro positronico se produce entonces un conflicto entre la ley que le obliga a que ningún humano sufra daño, y las ordenes recibidas de encontrar una solución al problema del viaje hiperluminico, conflicto que se resuelve muy originalmente... aun a costa casi de la cordura de Powell y Donovall, los sempiternos probadores de los relatos de Yo Robot. Y en la serie de Chanur, de C.J. Cherry muchas especies sufren de un sinfín de efectos secundarios durante su transito por el hiperespacio, que se convierte en una experiencia comúnmente bastante desagradable

Esta cualidad de un hiperespacio descrito como la nueva terra incognita lleva aparejada su propia cuota de peligros. Por ejemplo, en Dune, de Frank Herbert, las dificultades asociadas al transito hiperespacial determinan que los navegantes de la cofradia tengan que recurrir a la especia, no solamente para ser capaces de manipular el hiperespacio durante su navegación por el mismo, sino también para desarrollar un cierto sentido de presciencia que les permita evitar los problemas que les acechan en el viaje antes de que acontezcan. En "La frontera del sol", de Larry Niven, uno de los protagonistas especula largo y tendido sobre la posibilidad de la existencia de monstruosos habitantes del hiperespacio que estén detrás de los misterioros accidentes sufridos por una serie de naves. En esta novela corta Niven también describe el aspecto del hiperespacio como "el punto ciego", algo inimaginable cuya visión se oculta piadosamente para no provocar la locura de los viajeros.

Precisamente en esta obra se comenta otro aspecto bastante extendido en la literatura del genero: el de las "sombras de masa" en el hiperespacio. En efecto, según vimos mas arriba, en condiciones normales ninguna de las fuerzas convencionales deberia pasar al hiperespacio.. salvo la gravedad. En el cuento al que nos referimos, las naves hiperespaciales van dotadas de un detector que funciona como una especie de sonar, detectando la distorsion que las masas del espacio normal provocan en el hiperespacio. Algo semejante aparece en La guerra de las galaxias, donde la transición al hiperespacio solo puede tener lugar fuera del pozo de gravedad de un planeta y en donde la navegación por este medio debe evitar cuidadosamente los diferentes pozos de gravedad del espacio normal.

El catalogo de los métodos propuestos en el genero para entrar en estas dimensiones adicionales resulta abrumador. En unas ocasiones, el inicio del viaje por el hiperespacio se reduce al simple apretar de un boton. El ejemplo típico es La guerra de las galaxias, a las que nos hemos referido en otros momentos en este apartado. En otras, como en El número de la bestia, de Heinlein, la existencia de un continuo de múltiples dimensiones (en el caso del libro que nos ocupa, seis), permite el desplazarse entre dos puntos cualesquiera mediante una traslación efectuada sobre alguno de los otros ejes del multiespacio heinleniano. Un artificio parecido utiliza Gordon R. Dickson en su universo Dorsai y en particular en su novela Nigromante, donde se explica el concepto del No Tiempo como sistema de navegación. El No Tiempo consiste basicamente en reducir la dimensión temporal a un solo punto. Y a partir de una proyeccion tridimensional de un espacio en cuatro dimensiones en el que la dimensión tiempo desaparece, se puede ir a cualquier sitio independientemente de la distancia a la que se encuentre en un tiempo nulo. Lo curioso es que en Nigromante este sistema de traslación esta basado en una capacidad mental del protagonista, como también sucedia en Las estrellas mi destino de Bester. En La paja en el ojo de Dios, de Niven y Pournelle, se utiliza una variante especialmente interesante de la geometria multidimensional de Riemman. En efecto, según vimos mas arriba una de las posibles descripciones del universo podría pasar por que el mismo estuviese "extendido" sobre una membrana tridimensional. Ahora bien, si esto fuera así, y existieran pliegues en dicha membrana, podría viajarse a enormes distancias si dos puntos muy alejados de la membrana estuvieran contiguos. En la novela que comentamos, esos puntos de transición son lo que se conce como puntos Alderson. El mismo concepto aparece también hasta cierto punto con la transición Levant-Meyer de Puente Mental, de Haldeman o incluso en la base del enlace Mattin que comentabamos en el apartado de teleportacion
 
 

Una luz al final del túnel

Con todo lo comentado hasta el momento, uno se queda hasta cierto punto con una sensacion ambivalente a la hora de analizar el viaje hipeluminico. Existe una creencia fuertemente arraigada de que un desplazamiento de este tipo es imposible. Y sin embargo hemos visto como se pueden concebir, aunque sea desde un punto de vista teorico, alternativas viables al problema. Ningún objeto con masa puede viajar a la velocidad de la luz en el vacio. Pero en teoría nada impide tampoco que existan partículas que puedan desplazarse por encima de ese limite. La barrera de la luz puede romperse, aunque sea en medios transparentes en los que la velocidad de la luz es inferior a la del vacio. La teleportacion cuántica es un hecho experimentalmente constatado, y el efecto túnel un fenomeno con gran número de aplicaciones practicas. La solución de las ecuaciones de Einstein propuestas por Alcubierre hacen teoricamente factible un motor de distorsion o un agujero de gusano. Y la nocion de que vivimos en un universo multidimensional, en el que pueden existir puertas a otros universos o a otros segmentos muy alejados del nuestro, esta cada vez mas arraigada en el corpus teorico de la física.

Sin embargo, en el terreno de las demostraciones experimentales el balance es mas bien pobre. No se ha conseguido ni una sola evidencia incontestable de la existencia de los taquiones. La teleportacion cuántica se encuenta en mantillas y el transporte de objetos macroscopicos todavia esta a unas cuantas decadas en el futuro, si es que alguna vez se solucionan todos los problemas asociados al mismo. El efecto túnel solo funciona eficazmente a distancias minusculas, y resulta inconcebible la sola idea de que podemos extraer de algún sitio las enormes cantidades de energía negativa necesarias para construir un agujero de gusano o utilizar un motor de curvatura. Por lo demas, es posible que un puente de Einstein-Rosen situado dentro de un agujero negro sea una via hiperluminica rápida, pero es obvio que resulta poco muy peligroso intentar utilizarla. Y la teoría del espacio multidimensional esta muy lejos de ser demostrada experimentalmente. En cualquier caso, es muy interesante el modo en que el genero se ha hecho eco de estas propuestas y las ha modificado para dar respuesta a sus propias necesidades narrativas. Y aunque el viaje hiperluminico real sea un sueño, o se base en algo absolutamente desconocido hoy en dia, en esas paginas siempre podremos reencontrarnos con la ilusion de que quizas, algún día, podamos descubrir lo que las estrellas ocultan cuando brillan sobre nosotros en la oscuridad.
 
 

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(C) Cristobal Perez-Castejon Carpena. Septiembre 2001
© Cristobal Perez-Castejon Carpena