Video analizando la ciencia que hay destrás de la película Interstellar de Christopher Nolan. #interstellar #astrofísica #nasa #esa #technology #tecnologia #astronomy #astronomia #science #ciencia #deepsky #solarsystem #sistemasolar #universe #universo #space #espacio
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00:00Agujeros negros, agujeros de gusano y dilatación del tiempo.
00:04Todos ellos conceptos de la relatividad general que Christopher Nolan tejió en su película de 2014 Interstellar
00:12de una forma que nunca habíamos visto antes.
00:15Aunque a muchos les encantó su innovadora visión científica de los peligros de la dilatación temporal
00:20para los que un grupo de astronautas los minutos se convirtieron en años,
00:25hubo elementos de la película y de su final que parecían extraños.
00:30O las gigantescas que barren planetas.
00:33Agujeros negros en los que puedes entrar y utilizarlos para atravesar el tiempo y el espacio utilizando las fuerzas gravitatorias.
00:41A veces Interstellar parecía desviarse de la ciencia para adentrarse en la ciencia ficción.
00:47Pero, ¿qué es la ciencia y qué es la ficción?
00:50¿En qué acertó la película?
00:52¿Dónde se tomó licencias artísticas y se apartó de nuestros conocimientos científicos actuales?
00:57¿Se puede realmente utilizar un agujero negro para comunicar ideas a través del espacio y el tiempo?
01:05Acompáñame hoy para conocer la verdad sobre Interstellar.
01:09Exploraremos los numerosos fenómenos científicos de esta película
01:12y descubriremos las realidades de lo que ocurre cuando se dobla el espacio-tiempo hasta su extremo.
01:20Para los que necesitéis un recordatorio, empecemos con un rápido resumen.
01:25En la película, una enfermedad conocida como el tizón está destruyendo los cultivos de la Tierra,
01:31provocando un colapso demográfico y una decadencia tecnológica
01:35a medida que la humanidad se centra en la agricultura en lugar de la exploración espacial.
01:40Nuestro protagonista, un antiguo piloto de la NASA llamado Cooper,
01:45encuentra una base oculta de la NASA donde están elaborando planes para salvar a la humanidad.
01:50La esperanza ha llegado en forma de agujero de gusano,
01:53un túnel a través del espacio-tiempo que han detectado cerca de la órbita de Saturno hace medio siglo
01:58y que se cree que conduce a planetas potencialmente habitables.
02:02En la película, muestran el agujero de gusano no como el típico portal cliché,
02:07sino a través de distorsiones de estrellas cerca de Saturno.
02:11Esta es nuestra primera píldora de ciencia a evaluar.
02:14Esta representación de un agujero de gusano tiene sentido.
02:18Un agujero de gusano es una distorsión extrema del tejido del universo,
02:22similar a un agujero negro,
02:24y solo sería realmente visible a través de la luz cerca de sus bordes al deformarse.
02:29Los agujeros de gusano son interesantes,
02:32ya tenemos la teoría y las matemáticas que los sustentan gracias a Einstein y la relatividad.
02:38Los agujeros de gusano conectan el espacio-tiempo consigo mismo,
02:42dando lugar a un atajo que une puntos separados del espacio, e incluso del tiempo, entre sí.
02:49La película utiliza una analogía clásica para ello,
02:52mostrando un lápiz que perfora un atajo a través de un trozo de papel,
02:56que representa el espacio-tiempo.
02:59Lamentablemente, aunque tenemos la teoría,
03:01no sabemos ni siquiera si son posibles.
03:04Para empezar, hay un par de problemas con los agujeros de gusano, su creación.
03:10El asesor científico de la película,
03:12Keith Thorne, publicó unos cuantos artículos de física
03:15para hablar de los avances científicos que hicieron en su producción.
03:20En un artículo titulado, Visualización del agujero de gusano de Interstellar,
03:25señala que es difícil crear un agujero de gusano de la nada,
03:28ya que requeriría de un viaje hacia atrás en el tiempo.
03:32Verás, una vez unidos los dos extremos de un agujero de gusano, permanecerían unidos.
03:38Entonces, si pudieras dilatar en el tiempo un extremo moviéndolo muy deprisa,
03:42haciendo que se moviera más despacio en el tiempo que el otro extremo,
03:46podrías entrar en el extremo situado más en el futuro y emerger en el más atrás en el tiempo,
03:52entrando así en tu propio pasado.
03:54Entonces, podrías, por ejemplo, evitar que tú mismo entraras en el primer portal,
03:59creando una paradoja en la que tanto entras como no en el portal,
04:03rompiendo la realidad y también mi cerebro.
04:06Hay muchos argumentos matemáticos que abogan contra este tipo de cosas,
04:11como la conjetura de protección cronológica de Stephen Hawking.
04:15En pocas palabras, afirma que las leyes de la física impedirían que los agujeros de gusano,
04:21estas curvas cerradas en el espacio-tiempo aparecieran en primer lugar.
04:26Es cierto que esto no se ha demostrado y se basa un poco en una apelación al sentido común.
04:31Los bucles no pueden existir porque nos costaría imaginar cómo pueden existir.
04:36Se trata de un problema al que volveremos más adelante en la película.
04:40Sin embargo, el aspecto del viaje en el tiempo no es el único problema de los agujeros de gusano.
04:46Viajar a través de ellos también es complicado.
04:49Verás, si se creara un agujero de gusano, la garganta del agujero pronto se estrecharía,
04:55y el atajo a través del espacio-tiempo quedaría sellado debido a que la gravedad le obligaría a
05:00cerrarse sobre sí mismo. Así, en el momento en que Cooper intentara entrar en el agujero de gusano,
05:07éste se cerraría instantáneamente, poniendo fin a su misión antes de empezar.
05:12Para hacer que un agujero de gusano persista el tiempo suficiente para poder viajar a través de él,
05:17tendríamos que utilizar un truco matemático. Hacemos como si existiera una materia exótica
05:24con masa negativa. Esta masa negativa tendría que colocarse en la boca para que pudiera crear
05:29una curvatura opuesta que contrarrestara la tendencia del agujero a cerrarse, manteniéndolo abierto a
05:36perpetuidad. Puede que estés pensando que esto parece inventado, y tendrías razón. Nunca hemos
05:42encontrado masa negativa y no tenemos ni idea de cómo fabricarla, así que esto parece una mera
05:48curiosidad matemática. Así que, aunque los agujeros de gusano son teóricamente posibles,
05:55viajar realmente a través de uno es, hasta ahora, solo ciencia ficción. Aún así, sin él,
06:01el resto de la película no podría suceder, así que se entiende por qué Nolan decidió mantenerlo.
06:07Sea o no cierta esta conjetura, esta relación causal hacia atrás se plasma en la película,
06:13no solo por la existencia del agujero de gusano, que lo implica, sino también con una revelación
06:18en el clímax de la película, sobre la que volveremos más adelante. Aunque la existencia
06:24del agujero de gusano requiere cierta manga ancha, los impresionantes efectos visuales del
06:29agujero de gusano no. De hecho, el equipo responsable de la película utilizó la teoría
06:35de la relatividad general para modelar matemáticamente el aspecto que tendría un agujero de gusano
06:41real, lo que constituyó, de hecho, un impresionante avance del modelado matemático. Ahora pasemos
06:48al siguiente hecho científico a evaluar. Después de que la tripulación atraviese el agujero
06:53de gusano llegan cerca de un agujero negro supermasivo llamado gargantúa. Orbitando
06:59gargantúa hay dos planetas prometedores que podrían albergar vida. El primero, el planeta
07:05de Miller, se encuentra en las profundidades del pozo gravitatorio provocado por el agujero
07:10negro. Algunos miembros de la tripulación descienden al planeta, pero en apenas un par
07:16de horas han saltado décadas hacia el futuro, para desgracia del compañero de tripulación que
07:21dejaron atrás y que tuvo que vivir esos años a velocidad normal.
07:26Esta parte de la película es absolutamente verosímil. Se trata de la dilatación gravitatoria
07:32del tiempo en acción, y está ampliamente demostrada experimentalmente. La dilatación
07:38gravitatoria del tiempo es el resultado de la curvatura del espacio-tiempo causada por
07:43objetos masivos. El propio tiempo transcurre más despacio cuando la gravedad es más fuerte.
07:48Incluso se produce aquí, en la Tierra, entre nosotros y nuestros satélites en órbita.
07:54Al igual que el compañero fuera del pozo gravitatorio experimenta un tiempo más rápido,
07:59el reloj situado en la órbita de los satélites GPS registra 45 microsegundos extra al día,
08:05en comparación con un reloj situado en la superficie de la Tierra.
08:10El GPS debe tener en cuenta este efecto para calcular correctamente tu posición. Si no lo
08:16hicieran, tu ubicación en Google Maps se desviaría rápidamente de tu posición real.
08:21Es una locura pensar que la misma teoría subyacente que explica los agujeros negros y los viajes en el
08:27tiempo, también nos ayuda a encontrar el camino a casa cuando estamos perdidos.
08:32Por supuesto, en Interstellar, el efecto de dilatación del tiempo se lleva al extremo.
08:38Bajo el potente tirón gravitatorio de un agujero negro supermasivo, un planeta en órbita
08:43podría experimentar una grave dilatación temporal en comparación con un observador
08:48situado mucho más lejos. Así que, en realidad, lo único que hay que criticar aquí es el tamaño
08:54del agujero negro en el cielo, en la ciencia de Interstellar, Keith Thorne afirma que Gargantua
09:01tiene 100 millones de veces la masa de nuestro Sol y que esto significaría que el agujero
09:06negro ocuparía la mitad de todo el cielo del planeta de Miller. Sin embargo, Nolan decidió
09:12hacerlo parecer más pequeño en el cielo, para que resultara más llamativo cuando fuera
09:17el centro de la historia más adelante. He aquí un ejemplo en el que la estética se
09:22impuso a la exactitud científica. Ahora, al igual que la tripulación en el planeta,
09:28demos un salto en el tiempo. Tenemos que explorar la escena más extraña y alucinante de toda
09:34la película, la parte en la que Cooper entra en el agujero negro. En un intento por salvar
09:40la misión y conseguir que al menos parte de la tripulación llegue al planeta final, Cooper
09:45tiene que sacrificarse, catapultándose al corazón del agujero negro para dar a los demás
09:50el impulso suficiente para escapar de su gravedad. Irónicamente, sin embargo, este no es el final
09:57que parecía al principio. En el corazón del agujero negro, Cooper encuentra un teseracto,
10:03una representación del espacio de cinco dimensiones, donde el tiempo es una dimensión física en
10:09la que puede moverse. Aquí es capaz de utilizar las fuerzas gravitatorias para llegar a su hija
10:15en la Tierra a través del espacio y el tiempo, y extrañamente, es capaz de darle los conocimientos
10:20que necesita para iniciar la misión a los otros planetas en primer lugar. Así que, he aquí la gran
10:27pregunta, ¿es esto teóricamente posible? Empecemos simplemente por el concepto de entrar en el agujero
10:34negro. En un vídeo anterior que hicimos sobre los agujeros negros, hablamos de que en realidad es
10:40bastante difícil entrar en ellos. El momento angular puede llegar a ser casi relativista cuando más cerca
10:46estás del agujero negro, lo que te obliga a perder impulso antes de poder caer más profundo. Este disco
10:53de acreción que ves alrededor de Gargantúa es materia que está haciendo exactamente eso. Girar tan
11:00deprisa mientras intenta perder impulso para caer más profundamente en el abismo, que la fricción la ha
11:06convertido en un plasma brillante. Dado que este plasma puede alcanzar temperaturas de millones de
11:12grados centígrados, podría resultar fatal para el pobre Cooper. Pero supongamos que Cooper consigue
11:18encontrar una ruta que no le convierta en plasma sobrecalentado al entrar. ¿Qué ocurriría? En primer
11:25lugar, al cruzar el horizonte de sucesos, el límite tras el cual ni siquiera la luz puede escapar,
11:31parecería que se moviera más despacio. Si lo vieras desde el exterior, verías la imagen de su cuerpo
11:37congelarse y persistir en el horizonte de sucesos antes de volverse gradualmente invisible, porque la
11:44luz se está estirando por la distorsión extrema del espacio-tiempo. Su longitud de onda aumentaría,
11:49y la luz estaría cada vez más desplazada al rojo hasta que Cooper desapareciera por completo de tu
11:55vista. Cooper, mientras tanto, dependiendo de su ángulo de entrada, empezaría a experimentar un
12:01efecto conocido como espaguetización. Esencialmente, a medida que partes de su cuerpo empiezan a
12:08experimentar el paso del tiempo de forma ligeramente diferente debido al gradiente de gravedad en el que
12:13estaba cayendo, se encontraría lentamente cada vez más estirado. Este tirón acabaría partiéndole por
12:20la mitad, ya que su fuerza superaría los enlaces de sus moléculas. Esto se repetiría una y otra vez
12:27hasta que no fuera más que una corriente de moléculas cayendo en el corazón del agujero negro. Esto no
12:33tendría por qué ocurrir exactamente en el horizonte de sucesos. El propio horizonte de sucesos no es
12:39realmente un objeto físico, sino simplemente el punto matemático entre la gravedad que se puede
12:45escapar y la gravedad que es ineludible. Cooper podría no darse cuenta de lo que está cruzando si
12:51no fuera por un obstáculo conocido como la fotosfera. Existe un punto en el espacio a lo largo del borde
12:58del horizonte de sucesos en el que la gravedad tira lo justo para no dejar escapar ninguna luz del agujero
13:04negro, pero tampoco tira lo suficiente como para arrastrarla más adentro. En efecto, a esta distancia
13:11precisa de la singularidad, cualquier fotón de luz que llegue entra en una órbita que nunca
13:16abandona. Con el tiempo, la cantidad de luz aquí aumentaría y aumentaría gradualmente. Lo más probable
13:23es que cuando Cooper entrara en esta zona concreta, se encontrara de repente con un pico masivo de
13:29radiación antes invisible que podría matarle muy fácilmente, suponiendo que no estuviera ya muerto
13:35por el disco de acreción o la espaguetización. Hay muchas formas de morir al caer en un agujero
13:41negro, pero supongamos que consigue superar todo eso. ¿Podría entonces hablar a través del tiempo y
13:48el espacio utilizando la gravedad? Sinceramente, no está nada claro. La física más allá del horizonte
13:55de sucesos es borrosa en el mejor de los casos, por lo que los científicos no saben con certeza qué
14:01ocurre ahí abajo. Pero curiosamente, tiene cierto parecido con nuestras soluciones matemáticas
14:08actuales sobre el tema. Nuestras matemáticas, tal como ahora, dicen que el espacio se curva tanto,
14:15que todos los caminos que puedes recorrer solo te llevan más abajo, hacia el agujero negro. Pero
14:21hay algunos escenarios extraños en los que puedes acabar llegando a puntos de tu propio pasado, lo que
14:28podría permitirte influir en lo que hagas allí. Lo que nos lleva de nuevo a la idea de las paradojas.
14:35Las paradojas están presentes en toda la película de Interstellar. ¿Y si Cooper hizo algo en el agujero
14:41negro que mató a su yo del pasado? Ahora bien, si se impidiera a sí mismo retroceder en el tiempo
14:47más tarde, entonces nunca habría regresado para matar a su yo del pasado, salvando así la vida de
14:53su yo del pasado. Pero eso significaría que pudo volver atrás para suicidarse y así sucesivamente
14:59en círculo. La película intenta aludir este círculo utilizando algo conocido como paradoja de arranque,
15:07en la que todo en la película ocurre como si ya se hubiera influido en ella a través del viaje
15:12en el
15:12tiempo. Cooper utilizó el agujero negro para enseñar a la gente de la Tierra datos que necesitaban para la
15:19ecuación de la gravedad, lo que les permitió lanzar la nave de Cooper en primer lugar. Pero la película
15:25demostró que las intromisiones interdimensionales de Cooper también estaban presentes al principio de
15:30la película. Cooper hizo lo que hizo y ya lo había hecho. En cierto modo, esto cierra el bucle, pero
15:38es
15:38un poco insatisfactorio, ya que sigue abriendo la cuestión de qué habría ocurrido si Cooper hubiera
15:44decidido no compartir los datos de la ecuación de gravedad con el pasado. Elimina el libre albedrío.
15:50En cuanto Cooper se dio cuenta de que estaba en una paradoja de arranque, tuvo que hacer lo que ya
15:56había hecho o todo se derrumbaría. Esto ocurre de forma aún más amplia cuando nos enteramos de que
16:02los humanos del futuro, ahora suficientemente avanzados, fueron los que crearon el teseracto
16:08que permitió salvar a los humanos en primer lugar. Pero, ¿y si decidieran no crearlo? Entonces volvemos
16:15al territorio de las paradojas, donde el universo tiene que resolver que una cosa ocurra y no ocurra
16:20al mismo tiempo. En realidad, no tenemos una respuesta en física para eso. Así que este es un
16:27ámbito en el que Interestelar pierde veracidad científica. Sin embargo, al final resulta una historia
16:34alucinante. Y a pesar de algunas licencias científicas tomadas con fines dramáticos,
16:39Interestelar ayudó a mostrar los fascinantes conceptos de la física moderna a un público
16:44masivo. Fue capaz de mostrar cómo el tiempo no es solo un eje rígido, sino más bien, como dijo el
16:52doctor, un bamboleo que va a diferentes velocidades dependiendo de los campos gravitatorios por los que
16:58te muevas. En realidad, hay demasiadas cosas en esta película como para evaluarlas por completo,
17:03en un solo vídeo. Así que puede que volvamos a hablar de ella algún día. En esa segunda parte,
17:10hablaré de los planetas de Interestelar y de lo plausiblemente habitables que son en realidad.
17:16¿Qué te ha parecido Interestelar y la ciencia que retrata? Gracias por tu visita y nos vemos en el futuro.
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