El tiempo y la gravedad: los dos protagonistas de Interstellar

Puede contener spoilers.
El teseracto de interstellar deja muchas preguntas abiertas

El teseracto de interstellar deja muchas preguntas abiertas a investigación (fuente)

Interstellar, una de las mejores películas del momento y dirigida por Christopher Nolan, director de Origen, ha conseguido, otra vez, cautivar la curiosidad sobre el universo y sus grandes incógnitas sobre el espacio y el tiempo.

No es extraño, que después de ver una película de este gran director se nos abran interesantes preguntas, en este caso especialmente, sobre el universo y sus dimensiones. Éstas son algunas de las preguntas que me he ido respondiendo fruto de alguna investigación por la red. Debo destacar que pese a que no tengo más que algunas nociones básicas de física y matemáticas, he intentado respaldar al máximo la veracidad por medio leer profundamente las fuentes que podréis encontrar al final del artículo.

A lo largo de este artículo desglosaremos el grandioso ingenio que hay tras algunas de las escenas de esta película.

Algunos de los aspectos en los que se basa la película

La cuarta dimensión geométrica en el teseracto

El teseracto permite moverse en una cuarta dimensión física

El teseracto permite moverse en una cuarta dimensión física (fuente)

El teseracto (o hipercubo) siempre me ha sorprendido por su imposible comprensión total. Se trata de dos cubos tridimensionales desplazados en un cuarto eje (fuente).

Ésto conseguiría podernos mover en el espacio en una nueva dimensión, denominada W, en la que podríamos literalmente atravesar las otras tres dimensiones. Al igual que en una segunda dimensión nosotros podríamos aparecer y desaparecer mediante el uso de nuestra tercera dimensión, en un cuerpo de 4 dimensiones, nosotros podríamos aparecer o desaparecer de la tercera dimensión con un simple movimiento.

Esta no es más que la sombra 3D que crearía un hipercubo

Esta no es más que una proyección 3D que crearía un hipercubo de 4D. El hipercubo en sí es imposible de comprender (fuente)

Para poner un ejemplo, nosotros al levantar o ahondar un bolígrafo sobre un papel “aparecemos” y “desaparecemos” de la segunda dimensión del papel a nuestra merced, simplemente levantando el bolígrafo. Para el imaginario cerebro de dos dimensiones del papel, lo que estaría ocurriendo es de que aparecerían pequeñas manchas de tinta en su universo sin comprender cómo han podido llegar a surgir de forma espontánea. (+ info)

Imaginémonos que en nuestro universo, un ente consiguiera aparecer y desaparecer a través del espacio. Para él, simplemente sería un movimiento más en una dimensión, igual que nosotros podemos movernos por la X y la Y mientras caminamos, o por la Z mientras subimos en un ascensor o subimos las escaleras.

Al igual que la sombra de un cubo es un cuadrado, y la sombra de un cuadrado es la de una recta, la sombra de un hipercubo (4D) sería la de un cubo (3D).

Para crear un hipercubo en 4 dimensiones, deberíamos poder juntar todas las caras de esta figura sin que se deformasen (fuente)

Volviendo a relacionar los sistemas de dimensiones, al igual que la “materia prima” de un cubo (o la cruz de papel de origami que necesitamos para crearlo) es de 2 dimensiones, la “materia prima” del Teseracto sería la de un modelo tridimensional.

Bueno, visto que para nuestro cerebro, la dimensión W es realmente una gran incógnita, y solo podemos hacer comparaciones sobre ella, vamos a explorar una cuarta dimensión que sí que es completamente comprensible por la humanidad: el tiempo.

La cuarta dimensión real: el tiempo

Aunque por gracia o por desgracia, esta dimensión a simple vista solo puede ser recorrida en una dirección, lo cierto es que han habido experimentos científicos que han demostrado que la velocidad en la que se viaja a través del tiempo puede variar dependiendo de su posición en el espacio.

fuente

Satélite GPS aguantado minuciosamente por la fuerza de la gravedad de la tierra (fuente)

Hace algunos años, los especialistas en satélites pudieron convalidar la teoría de la relatividad: el tiempo puede ser modificado por la gravedad. La sincronización de los relojes entre satélite y tierra es verdaderamente importante en los sistemas GPS, ya que el resultado de los cálculos de posición dependen, especialmente, del retraso que habrá desde que se emite la onda, hasta que se recibe respuesta. Los expertos empezaron a tener que retrasar los relojes atómicos de sus satélites unos 45 microsegundos al día (0,000045 segundos). Si no se tuviesen en cuenta estos datos, cada día se generarían unos errores de hasta 10 km en la determinación de nuestra posición. (+info)

Desde mi punto de vista, es extraordinario que esta dimensión pueda ser dilatada o contraída por la gravedad. Esto nos da a entender que el tiempo puede ser atrapado por depende de que fuerzas. La altura con respecto a la tierra importa. Y no solo con la tierra, sino que cualquier fuerza gravitatoria haría que el tiempo viajara más lento.

Debemos recordar que el tiempo será distinto para el observador externo, no para nosotros. Hacer que nuestro tiempo corra más deprisa no significa envejecer antes, sino que aquellos que no hayan viajado con nosotros estarán envejeciendo más lentamente.

Viajar a un planeta con menos gravedad que la tierra (pasando el tiempo más deprisa), como por ejemplo Marte, supondría, hipotéticamente, que al volver, seríamos más viejos que si nos hubiésemos quedado en la tierra. En cambio, si viajáramos a un planeta con mucha más gravedad (pasando el tiempo muy lento), como por ejemplo Júpiter, supondría que al volver, seríamos mucho más jóvenes que si nos hubiéramos quedado en la tierra. (Datos puestos como ejemplo. Las diferencias en estos casos seguramente serían imperceptibles).

A continuación veremos el método de aplicación que hizo Interstellar sobre algunos de los principios mencionados anteriormente.

Casos en algunas de las escenas de Interstellar

Los agujeros negros: su tridimensionalidad y su capacidad de atravesar el espacio

(fuente)

El agujero negro tridimensional permite atravesar rápidamente el espacio (fuente)

El primer punto curioso que encontré en el film fué la tridimensionalidad del agujero negro. La mayoría de ilustraciones que detallan los agujeros negros van relacionadas con un cono o remolino, no con una esfera. La realidad es de que se desconoce la naturaleza de éstos, pero aventuraría a decir de que la idea utilizada en Interstellar no va desencaminada.

En Interstellar también se trata a cerca del horizonte de sucesos, que es una delimitación de espacio imaginaria en la que una vez pasada, no habría vuelta atrás para salir de la atracción del agujero negro.

Si existiera un agujero negro de la masa de 10 veces nuestro sol, la lente gravitacional que crearía sobre el cielo se vería de esta manera

Si existiera un agujero negro a 600km de la tierra, y de la masa de 10 veces nuestro sol, la lente gravitacional que crearía sobre el cielo se vería de esta manera (fuente)

También podemos ver la lente gravitacional que se crea debido a la gran masa del agujero: aquella gran distorsión de luz que se ve alrededor de la esfera, atrayendo la luz de su alrededor.

La gravedad de un cuerpo celeste de esta masa captura los haces de luz cercanos a él, pudiendo distorsionar la visión para el observador, como podemos ver en la simulación de la fotografía.

El tiempo que pasaba demasiado rápido en el planeta de Miller

(fuente)

El planeta de Miller. Como podemos observar, demasiado cerca al disco de acreción del agujero negro. (fuente)

La cercanía del planeta de Miller con respecto al disco de acreción del agujero negro (el disco de luz que podemos observar en la imagen) hace que la gravedad del planeta sea mucho más grande.

Vimos anteriormente que el tiempo podía dilatarse dependiendo de la gravedad. Cuanta más gravedad, más lento pasa el tiempo. En el planeta cercano a Gargantua (el agujero negro), se decía que una hora podía llegar a costar 7 años.

No se si os debió pasar a vosotros también, pero al igual que muchos, pensé que mientras estuvieran en el planeta, envejecerían minuto tras minuto. Para nuestra sorpresa, vimos que fue al contrario. Nosotros viajamos siempre en el tiempo de 1 segundo por segundo. La diferencia está, en que el segundo puede durar más o durar menos dependiendo de su localización. El tiempo nunca pasará deprisa para el observador. En cambio, el tiempo puede ser diferente en su comparación con el observador externo.

El teseracto en el que podías moverte por el tiempo y el espacio

El teseracto de Interstellar, en la que Cooper podía moverse alrededor de la habitación (3D), y a través del tiempo (4D)

El teseracto de Interstellar, en la que Cooper podía moverse alrededor de la habitación (3D), y a través del tiempo (4D)

Y volvemos al gran teseracto, el concepto incomprendido por las mentes humanas. Vez tras vez algunas de estas mentes se han atrevido fallidamente a trasladar la cuarta dimensión al espacio. El verdadero hogar de la cuarta dimensión no está en el espacio, sino en el tiempo.

Graciosamente vi esta interesante escena en la que Cooper podía interactuar con las paredes exteriores de la habitación de su casa. Su universo ahora se había convertido en un espacio infinito rodeado de habitaciones con instantes de tiempo distintos en los que poder moverse.

Mediante esta interacción espacio-temporal, el protagonista conseguirá transmitir a su hija los datos científicos necesarios para poder sobrevivir al desastre terrestre.

Sin duda, una idea a la altura de Christopher Nolan, pese a que desde mi punto de vista, dirigida de una manera menos “movidita” que otras películas dirigidas por él mismo. Un ritmo de película que tampoco puede criticarse debido a su temática.

Al igual que la observación celeste debe llevarse con calma, las películas espaciales deben verse con tranquilidad y entusiasmo. Pese a que no soy físico ni científico, espero poder haber explicado en un lenguaje sencillo algunos de los interesantes aspectos en los que Interstellar ha conseguido crear una trama realmente atractiva a cerca de ellos.

Fuentes

4 Comments
  1. en la película también se nombra el AMOR, como fuerza transversal de todas las dimensiones… hay una analogía con la trama de “CONTACTO” (1997), la película de zemeckis, donde la protagonista descreída de toda concepción de Dios, termina encontrándose a sí misma en un viaje temporal que la conduce al encuentro con su padre muerto, a quien amo profundamente… está basada en el libro de Carl Sagan (… nada que agregar…) “INTERESTELLAR” me parece un film apasionante, la he visto varias veces y me fascinan varias ideas que se plantean al espectador… no muchos la entienden… no soy avezada en física cuántica, pero el tema me atrae mucho. Disfruté mucho tu publicación. Gracias.

    • ¡Que interesante! ¡Película y libro apuntados para ver próximamente!

      Gracias por tu comentario,

      Saludos

  2. Sí te interesa el tema en especial lo que trata la película te recomiendo que leas “Agujeros negros y tiempo curvo: el escandaloso legado de Einstein” de Kip Thorne de 1994. De lo mejor que he leído.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *