El universo giratorio de Gödel
“Existe una teoría que establece que si alguien descubre exactamente para qué es el Universo y por qué está aquí, desaparecerá instantáneamente y será reemplazado por algo aún más extraño e inexplicable. Hay otra teoría que afirma que esto ya sucedió ”. –Douglas Adams
El universo giratorio de Gödel
La evolución cosmológica desde la antigua Grecia hasta el presente ha llevado al surgimiento de muchos modelos de universo diferentes. En los primeros tiempos, estos modelos eran simples, afirmando que la Tierra estaba en el centro del universo y todo lo demás giraba alrededor de este centro.
La validez de tales afirmaciones duró hasta el siglo XVI. Primero Copérnico y luego Isaac Newton mostraron que estos modelos deberían eliminarse.
Aún así, el universo recién pintado era simple. Según Newton, el universo era una escena espacial fija que ha existido desde la eternidad y existirá para siempre. Este perfil de universo austero continuó siendo aceptado hasta 1915.
En 1915, Einstein imprimió el teorema de la relatividad general. Y ese fue un punto de ruptura en la historia de la evolución cosmológica. Desde entonces, los científicos han creado muchos modelos de universo utilizando las ecuaciones de la relatividad general. Algunos de ellos eran plausibles y otros sonaban como ciencia ficción.
Sobre estos modelos, JJ Thomson afirmó que: “Tenemos el espacio de Einstein, el espacio de De Sitter, universos en expansión, universos en contracción, universos pulsantes. Un matemático puede crear universos simplemente escribiendo una ecuación, y un individualista puede tener su propio universo privado «.
Un universo que se destacó entre todos estos modelos perteneció al genio matemático Kurt Gödel. Gödel se unió al Instituto de Estudios Avanzados, con sede en Princeton, Nueva Jersey, en 1940. Después de esto, se estableció rápidamente una amistad sincera entre Gödel y Einstein.
Durante este período, Gödel comenzó a trabajar en las ecuaciones de la relatividad general a pedido de Einstein. Después de mucho trabajo, llegó a un modelo del universo que gira alrededor de su eje. Presentó los resultados en su artículo titulado «Un nuevo tipo de solución cosmológica a las ecuaciones de campo gravitacional de Einstein». Los resultados fueron sorprendentes para muchos científicos, especialmente para Einstein. La principal causa de esto fue que Gödel permitió que el universo viajara en el tiempo.
Concepto de tiempo de Gödel
Según las conclusiones de Gödel, el universo estaba girando. En este estado de realidad, el universo no se expandía y, junto con toda la materia que contenía, giraba alrededor de un eje a velocidad constante. Gödel agregó la constante cosmológica a su trabajo con un valor negativo para equilibrar el efecto de la rotación que empuja la materia hacia afuera.
Otra característica interesante de este universo fue que permitía viajar en el tiempo. Al darse cuenta de que puede haber bucles de tiempo cerrados en la estructura del espacio-tiempo, Gödel descubrió que esto permitiría viajar en el tiempo una vez que se alcanzaran las velocidades requeridas.
Entonces, al saltar sobre un cohete, puede volver al punto en el que comenzó viajando por un cierto camino en el universo a una cierta velocidad (Gödel intentó calcular esta velocidad pero no pudo llegar a una respuesta definitiva). Si bien este viaje presentaba grandes dificultades en la práctica, en teoría permitía retroceder en el tiempo.
Esto ha provocado muchos debates sobre las paradojas del tiempo en el mundo científico. Muchas de estas discusiones incluyeron argumentos como la ahora clásica paradoja del abuelo. Muchos rechazaron la tesis de Gödel, molestos por la inconsistencia de cambiar el pasado. Sin embargo, sus conclusiones fueron correctas. El problema fue que no comprendimos la esencia del viaje en el tiempo. El tema que no se entendió fue, en resumen, este: todo lo que ha pasado y pasará ya pasó. Como vimos en la serie Dark de Netflix, solo puedes ser una parte del pasado que estás tratando de cambiar.
Por otro lado, el enfoque de Gödel fue diferente. Su objetivo era demostrar que el flujo del tiempo no es objetivo, en lugar de probar el viaje en el tiempo. En palabras de Palle Yourgrau, autor de «Un mundo sin tiempo: el legado olvidado de Godel y Einstein»:
“Según Gödel, si hay viajes en el tiempo, el tiempo en sí no existe. El objetivo de este gran lógico no era dejar espacio para el episodio favorito de Star Trek en la disciplina de la física, sino más bien mostrar que si uno llevaba la lógica de la relatividad más allá de lo que su padre estaba dispuesto a aventurarse, no solo haría que el resultados claros, pero también eliminan la realidad del tiempo «.
Resultado
Hoy sabemos que no vivimos en el universo de Gödel. Tenemos pruebas sólidas de que el universo se está expandiendo. Y no hay observaciones de que el universo gira.
El modelo de Gödel del universo giratorio siguió siendo su primer y único trabajo en cosmología. Aunque este estudio no hizo un perfil del universo, sí enseñó algunas cosas importantes a la comunidad científica. Al demostrar que la relatividad general permite viajar en el tiempo, Gödel también fue uno de los primeros en mostrar cuán diferente puede ser el universo a nivel local y global.
