Uno de mis experimentos científicos favoritos consiste en poner a prueba la teoría de la relatividad enviando cuatro relojes a dar dos vueltas al mundo.
En 1971, los físicos Joseph Haeffel y Richard Keating pusieron cuatro relojes atómicos, cada uno con un error de menos de un segundo en 30 millones de años, en un vuelo comercial, dando la vuelta al mundo primero hacia el oeste y luego hacia el este, regresando a su laboratorio en Washington DC.
A continuación se comparó la hora de los relojes atómicos en vuelo con la de una serie de relojes dejados en tierra.
Para su sorpresa, los relojes no coincidían. El acto de viajar había alterado drásticamente el flujo del tiempo.
El experimento puso a prueba un principio fundamental de la teoría de la relatividad de Albert Einstein: el tiempo no es universal.
Cuanto más rápido te mueves, más despacio fluye el tiempo.
El efecto es pequeño. Si toma un vuelo transatlántico de Londres a Nueva York, su reloj se retrasará diez millonésimas de segundo.
Pero envejecerá una fracción de segundo más despacio que si se hubiera quedado en casa. Los relojes de Hafele y Keating pudieron medirlo.
Otra predicción de la relatividad es que la gravedad también se ve afectada. A medida que nos alejamos de la atracción gravitatoria de la Tierra, el tiempo se acelera.
Esto también afecta a nuestros cuerpos. Esto significa que nuestras cabezas envejecerán un poco más que nuestros pies.
De nuevo, el efecto es sorprendentemente pequeño, pero cuanto más lejos estemos de la Tierra, mayor será el efecto.
El sistema GPS, del que dependemos para la navegación, debe tener esto en cuenta para funcionar correctamente, ya que sus satélites están situados a 20.000 km por encima de la Tierra.
A pesar de este fenómeno, la Tierra es, al fin y al cabo, un pequeño planeta en un universo enorme.
Alrededor de un agujero negro, estos efectos relativistas se acentúan porque se trata de un objeto masivo cuya gravedad aturdiría a cualquier planeta.
Para entender por qué, imagina que caes en un agujero negro (supongamos que estás en una nave mágica que te protege de la espaguetización, un efecto de estiramiento terminal que les ocurre a los objetos que se acercan demasiado a un agujero negro).
Durante la caída, no notarías ninguna diferencia temporal en ti mismo ni en tu entorno.
Incluso si miras el reloj o te tomas el pulso, sentirás el mismo latido constante a medida que tu destino se acerque cada segundo.
Pero si pudieras utilizar los instrumentos de la nave para ver el universo fuera del agujero negro, podrías notar algo extraño.
Si pudieras ver la Tierra a través de un telescopio, verías el futuro de nuestro planeta y de nuestra especie recreado para tu placer visual, moviéndose como una película de ritmo rápido.
Si pudieras captar una señal de televisión, verías la transmisión del resto de la humanidad hasta que la evolución del Sol hacia una estrella gigante roja se trague la Tierra.
Pongámoslo en perspectiva. Imagina que estás en una estación espacial orbitando a una distancia segura de un agujero negro, viendo cómo tus valientes o desafortunados colegas caen en él.
El borde del agujero negro que está mirando es el horizonte de sucesos, el punto del que ni siquiera los que viajan a la velocidad de la luz pueden escapar. Es razonable suponer que los amigos que alcancen este punto dejarán de existir.
Sería muy extraño verlos. Si nos saludaran, los veríamos saludar cada vez más despacio a medida que se adentraran más y más en el pozo gravitatorio del agujero negro.
Los relojes del exterior de la nave parecerían funcionar más despacio que los de nuestra estación.
Este fenómeno también se describe en la película Interstellar, en la que los astronautas que exploran un planeta cercano a un agujero negro se dan cuenta de que el espacio avanza sin ellos. Formas del universo: plana, esférica, en forma de silla de montar
Como aclara la película, no tiene sentido preguntarse si el tiempo está más cerca o más lejos de un agujero negro. Según la relatividad, no existe tal cosa.
Aunque nunca sea visible desde el exterior, este desafortunado pasajero cruzará en algún momento el horizonte de sucesos.
Ese límite del que ni siquiera la luz puede escapar. Es el punto de no retorno, más allá del cual el viajero será empujado hacia el centro del agujero negro. En otras palabras, su experiencia del tiempo se verá radicalmente alterada e incluso podrá retroceder y avanzar en el tiempo.
¿Por qué? En nuestra vida ordinaria, cuando estamos lo suficientemente lejos del agujero negro, podemos movernos como queramos en la tercera dimensión del espacio, pero nos movemos sin fin en la cuarta dimensión del tiempo.
Pero dentro del horizonte de sucesos de un agujero negro, las cosas son al revés. Dentro del agujero negro, los astronautas se ven obligados a moverse sin fin por el espacio hacia el centro del agujero negro.
En este sentido, el agujero negro funciona como una máquina del tiempo, y cualquiera que se atreva a entrar en él puede viajar a una época anterior al cruce del horizonte de sucesos, al nacimiento del propio agujero negro.
Sin embargo, por lo que sabemos, no hay forma de escapar del agujero negro, por lo que los viajeros del futuro no pueden utilizar este truco para volver a la Tierra a visitarnos.
Sin embargo, al comprender lo que es posible y considerar cómo los agujeros negros distorsionan el espacio-tiempo a su alrededor, los físicos pueden ser capaces de probar la teoría de Einstein con mayor precisión.
Al hacerlo, podrían comprender mejor qué es exactamente lo que llamamos tiempo. Mejor que volar alrededor del mundo con un reloj atómico atado al asiento de al lado.
