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Viajes en el tiempo

La primera página de La máquina del tiempo publicada por Heinemann El viaje en el tiempo es la actividad hipotética de viajar al pasado o al futuro . Es un concepto presente en ...

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La primera página de La máquina del tiempo publicada por Heinemann

El viaje en el tiempo es la actividad hipotética de viajar al pasado o al futuro . Es un concepto presente en la filosofía , el espacio , el tiempo y la ficción , especialmente en la ciencia ficción . En la ficción , el viaje en el tiempo se suele lograr mediante un dispositivo conocido como máquina del tiempo . La idea de la máquina del tiempo se popularizó con la novela de H.G. Wells de 1895, La máquina del tiempo . [ 1 ]

No se sabe con certeza si los viajes en el tiempo al pasado serían físicamente posibles. De ser factibles, estos viajes podrían plantear interrogantes sobre la causalidad . Los viajes en el tiempo hacia adelante, fuera del sentido habitual de la percepción del tiempo , son un fenómeno ampliamente observado y bien comprendido dentro del marco de la relatividad especial y la relatividad general . Sin embargo, hacer que un cuerpo avance o se retrase más de unos pocos milisegundos con respecto a otro no es factible con la tecnología actual. En cuanto a los viajes en el tiempo hacia atrás, es posible encontrar soluciones en la relatividad general que lo permitan, como un agujero negro en rotación . Viajar a un punto arbitrario en el espacio-tiempo tiene un apoyo muy limitado en la física teórica y generalmente se relaciona solo con la mecánica cuántica o los agujeros de gusano .

Historia del concepto

En religión

Estatua de Rip Van Winkle en Irvington, Nueva York.

Algunas historias antiguas presentan personajes que parecen saltar hacia adelante en el tiempo. El Vishnu Purana , en la mitología hindú, narra el mito de Raivata Kakudmi , quien visita al dios Brahma en el cielo y regresa a la Tierra para descubrir que han pasado muchas eras. [ 2 ] [ 3 ] En el Canon Pali budista , el Payasi Sutta describe cómo el discípulo Kumara Kassapa explica a un escéptico que el tiempo fluye de manera diferente en los reinos celestiales. [ 4 ] La leyenda japonesa de " Urashima Tarō ", registrada por primera vez en el Manyoshu , cuenta la historia de un pescador que visita un palacio submarino durante tres días, solo para regresar y descubrir que han pasado siglos y su mundo ha desaparecido. [ 5 ]

En una tradición del judaísmo , Moisés es transportado por Dios a la sala de estudio del rabino Akiva , donde se confunde con la futura evolución de la ley judía. Otra historia talmúdica presenta a Honi HaMe'agel , un hacedor de milagros del siglo I a. C. que ve a un hombre plantando un algarrobo que tardará 70 años en dar fruto. Honi se duerme y despierta 70 años después para encontrar el árbol completamente crecido y su fruto siendo cosechado por el nieto del hombre. [ 6 ] [ 7 ]

En el Islam , el Corán narra la historia de los Siete Durmientes , un grupo de jóvenes monoteístas que buscaron refugio en una cueva para escapar de la persecución. Mientras dormían, Alá los preservó durante siglos, y al despertar, descubrieron que el mundo a su alrededor había cambiado. Esta narración, que se encuentra en la Sura Al-Kahf del Corán , describe la protección divina y la suspensión del tiempo. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

ciencia ficción

Los temas de viajes en el tiempo en la ciencia ficción y los medios de comunicación se pueden agrupar en tres categorías: línea temporal inmutable, línea temporal mutable e historias alternativas, como en la interpretación de los múltiples mundos que interactúan . [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] El término no científico «línea temporal» se usa a menudo para referirse a todos los eventos físicos de la historia, de modo que cuando los eventos cambian, se describe al viajero del tiempo como creador de una nueva línea temporal. [ 14 ]

Los primeros relatos de ciencia ficción presentan personajes que duermen durante años y despiertan en una sociedad transformada, o son transportados al pasado por medios sobrenaturales. Entre ellos se encuentran L'An 2440, rêve s'il en fût jamais ( El año 2440: un sueño como nunca hubo , 1770) de Louis-Sébastien Mercier , Rip Van Winkle (1819) de Washington Irving , Looking Backward (1888) de Edward Bellamy y When the Sleeper Awakes (1899) de H.G. Wells. El sueño prolongado se utiliza como medio de viaje en el tiempo en estas historias. [ 15 ]

La fecha de la obra más antigua sobre viajes en el tiempo hacia el pasado es incierta. La novela china Un suplemento al viaje al oeste ( c. 1640 ) de Dong Yue presenta espejos mágicos y portales de jade que conectan varios puntos en el tiempo. El protagonista Sun Wukong viaja al pasado al "Mundo de los Antiguos" ( dinastía Qin ) para recuperar una campana mágica y luego viaja al futuro al "Mundo del Futuro" ( dinastía Song ) para encontrar a un emperador que ha sido exiliado en el tiempo. Sin embargo, el viaje en el tiempo tiene lugar dentro de un mundo onírico ilusorio creado por el villano para distraerlo y atraparlo. [ 16 ] Las Memorias del siglo XX (1733) de Samuel Madden son una serie de cartas de embajadores británicos en 1997 y 1998 a diplomáticos del pasado, transmitiendo las condiciones políticas y religiosas del futuro. [ 17 ] : 95–96 Debido a que el narrador recibe estas cartas de su ángel guardián , Paul Alkon sugiere en su libro Origins of Futuristic Fiction que "el primer viajero del tiempo en la literatura inglesa es un ángel guardián". [ 17 ] : 85 Madden no explica cómo el ángel obtiene estos documentos, pero Alkon afirma que Madden "merece reconocimiento como el primero en jugar con la rica idea del viaje en el tiempo en forma de un artefacto enviado hacia atrás desde el futuro para ser descubierto en el presente". [ 17 ] : 95–96 En la antología de ciencia ficción Far Boundaries (1951), el editor August Derleth afirma que un cuento temprano sobre viajes en el tiempo es An Anachronism; or, Missing One's Coach , escrito para la Dublin Literary Magazine [ 18 ] por un autor anónimo en el número de junio de 1838 . [ 19 ] : 3 Mientras el narrador espera bajo un árbol un carruaje que lo saque de Newcastle upon Tyne , es transportado en el tiempo más de mil años atrás. Se encuentra con el Venerable Beda en un monasterio y le explica los acontecimientos de los siglos venideros. Sin embargo, la historia nunca aclara si estos eventos son reales o un sueño. [ 19 ] : 11–38 Otra obra temprana sobre viajes en el tiempo es Los antepasados ​​de Kalimeros: Alejandro, hijo de Filipo de Macedoniapor Alexander Veltman publicado en 1836. [ 20 ]

El señor y la señora Fezziwig bailan en una visión que el Fantasma de las Navidades Pasadas le muestra a Scrooge .

Cuento de Navidad (1843) de Charles Dickens contiene representaciones tempranas de viajes místicos en el tiempo en ambas direcciones, ya que el protagonista, Ebenezer Scrooge, es transportado a Navidades pasadas y futuras. Otras historias emplean el mismo esquema, donde un personaje se duerme naturalmente y, al despertar, se encuentra en un tiempo diferente. [ 21 ] Un ejemplo más claro de viaje en el tiempo hacia atrás se encuentra en el libro de 1861 Paris avant les hommes ( París antes de los hombres ) del botánico y geólogo francés Pierre Boitard , publicado póstumamente. En esta historia, el protagonista es transportado al pasado prehistórico por la magia de un "demonio cojo" (un juego de palabras francés con el nombre de Boitard), donde se encuentra con un plesiosaurio y un ancestro simiesco y puede interactuar con criaturas antiguas. [ 22 ] «Manos fuera» (1881) de Edward Everett Hale [ 23 ] cuenta la historia de un ser sin nombre, posiblemente el alma de una persona que ha muerto recientemente, que interfiere con la historia del antiguo Egipto al impedir la esclavitud de José . Este podría haber sido el primer relato en presentar una historia alternativa creada como resultado de un viaje en el tiempo. [ 24 ] : 54

Máquinas de antaño

Uno de los primeros relatos que presenta viajes en el tiempo mediante una máquina es " El reloj que retrocedió " de Edward Page Mitchell , [ 25 ] que apareció en el New York Sun en 1881. Sin embargo, el mecanismo roza la fantasía. Un reloj inusual, al darle cuerda, retrocede y transporta a las personas cercanas al pasado. El autor no explica el origen ni las propiedades del reloj. [ 24 ] : 55 El Anacronópete (1887) de Enrique Gaspar y Rimbau puede haber sido el primer relato en presentar una nave diseñada para viajar a través del tiempo. [ 26 ] [ 27 ] Andrew Sawyer ha comentado que el relato "parece ser la primera descripción literaria de una máquina del tiempo registrada hasta ahora", y añade que "el relato de Edward Page Mitchell, El reloj que retrocedió (1881), se suele describir como el primer relato de una máquina del tiempo, pero no estoy seguro de que un reloj cuente exactamente". [ 28 ] La máquina del tiempo de H.G. Wells (1895) popularizó el concepto de viaje en el tiempo por medios mecánicos. [ 29 ]

Viajes en el tiempo en física

Algunas soluciones a las ecuaciones de Einstein para la relatividad general sugieren que geometrías adecuadas del espaciotiempo o tipos específicos de movimiento en el espacio podrían permitir viajes en el tiempo al pasado y al futuro si estas geometrías o movimientos fueran posibles. [ 30 ] : 499 En artículos técnicos, los físicos discuten la posibilidad de curvas temporales cerradas , que son líneas de universo que forman bucles cerrados en el espaciotiempo, permitiendo que los objetos regresen a su propio pasado. Se sabe que existen soluciones a las ecuaciones de la relatividad general que describen espaciostiempos que contienen curvas temporales cerradas, como el espaciotiempo de Gödel , pero la plausibilidad física de estas soluciones es incierta. [ 31 ]

Cualquier teoría que permitiera viajar al pasado introduciría problemas potenciales de causalidad . [ 32 ] El ejemplo clásico de un problema relacionado con la causalidad es la " paradoja del abuelo ", que postula viajar al pasado e intervenir en la concepción de los antepasados ​​(causar la muerte de un antepasado antes de la concepción es un ejemplo frecuentemente citado). Algunos físicos, como Novikov y Deutsch, sugirieron que este tipo de paradojas temporales pueden evitarse mediante el principio de autoconsistencia de Novikov o una variación de la interpretación de los muchos mundos con mundos que interactúan. [ 33 ]

relatividad general

Los viajes en el tiempo al pasado son teóricamente posibles en ciertas geometrías del espaciotiempo de la relatividad general que permiten viajar más rápido que la velocidad de la luz , como las cuerdas cósmicas , los agujeros de gusano transitables y los motores de Alcubierre . [ 34 ] [ 35 ] : 33–130 La teoría de la relatividad general sugiere una base científica para la posibilidad de viajar en el tiempo hacia atrás en ciertos escenarios inusuales, aunque los argumentos de la gravedad semiclasica sugieren que cuando los efectos cuánticos se incorporan a la relatividad general, estas lagunas pueden cerrarse. [ 36 ] Estos argumentos semiclasicos llevaron a Stephen Hawking a formular la conjetura de protección de la cronología , sugiriendo que las leyes fundamentales de la naturaleza impiden los viajes en el tiempo, [ 37 ] pero los físicos no pueden llegar a un juicio definitivo sobre el tema sin una teoría de la gravedad cuántica que una la mecánica cuántica y la relatividad general en una teoría completamente unificada. [ 38 ] [ 39 ] : 150

Diferentes geometrías del espacio-tiempo

La teoría de la relatividad general describe el universo mediante un sistema de ecuaciones de campo que determinan la métrica , o función de distancia, del espaciotiempo. Existen soluciones exactas a estas ecuaciones que incluyen curvas temporales cerradas , que son líneas de universo que se intersecan a sí mismas; algún punto en el futuro causal de la línea de universo también se encuentra en su pasado causal, una situación que puede describirse como un viaje en el tiempo. Esta solución fue propuesta inicialmente por Kurt Gödel , conocida como la métrica de Gödel , pero su solución (y la de otros) requiere que el universo posea características físicas que aparentemente no tiene, [ 30 ] : 499 tales como la rotación y la ausencia de expansión de Hubble . Aún se investiga si la relatividad general prohíbe las curvas temporales cerradas para todas las condiciones realistas. [ 40 ]

Agujeros de gusano

Los agujeros de gusano son un hipotético espaciotiempo deformado permitido por las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general. [ 41 ] : 100 Una máquina de viaje en el tiempo propuesta que utiliza un agujero de gusano transitable funcionaría hipotéticamente de la siguiente manera: Un extremo del agujero de gusano se acelera a una fracción significativa de la velocidad de la luz, tal vez con algún sistema de propulsión avanzado , y luego se trae de vuelta al punto de origen. Alternativamente, otra forma es tomar una entrada del agujero de gusano y moverla dentro del campo gravitatorio de un objeto que tiene mayor gravedad que la otra entrada, y luego devolverla a una posición cerca de la otra entrada. Para ambos métodos, la dilatación del tiempo hace que el extremo del agujero de gusano que se ha movido haya envejecido menos, o se haya vuelto "más joven", que el extremo estacionario visto por un observador externo; Sin embargo, el tiempo se conecta de manera diferente a través del agujero de gusano que fuera de él, de modo que los relojes sincronizados en ambos extremos del agujero de gusano siempre permanecerán sincronizados vistos por un observador que pasa a través del agujero de gusano, sin importar cómo se muevan los dos extremos. [ 30 ] : 502 Esto significa que un observador que entra por el extremo "más joven" saldría por el extremo "más viejo" en un momento en que tenía la misma edad que el extremo "más joven", retrocediendo efectivamente en el tiempo visto por un observador desde fuera. Una limitación significativa de dicha máquina del tiempo es que solo es posible retroceder en el tiempo hasta la creación inicial de la máquina; [ 30 ] : 503 en esencia, es más un camino a través del tiempo que un dispositivo que se mueve a través del tiempo, y no permitiría que la tecnología en sí se moviera hacia atrás en el tiempo.

Según las teorías actuales sobre la naturaleza de los agujeros de gusano, la construcción de un agujero de gusano transitable requeriría la existencia de una sustancia con energía negativa , a menudo denominada " materia exótica ". Técnicamente, el espaciotiempo del agujero de gusano requiere una distribución de energía que viole varias condiciones energéticas , como la condición de energía nula junto con las condiciones de energía débil, fuerte y dominante. Sin embargo, se sabe que los efectos cuánticos pueden conducir a pequeñas violaciones medibles de la condición de energía nula, [ 41 ] : 101 y muchos físicos creen que la energía negativa requerida puede ser posible debido al efecto Casimir en la física cuántica. [ 42 ] Aunque los primeros cálculos sugerían que se requeriría una cantidad muy grande de energía negativa, cálculos posteriores mostraron que la cantidad de energía negativa puede hacerse arbitrariamente pequeña. [ 43 ]

En 1993, Matt Visser argumentó que las dos bocas de un agujero de gusano con tal diferencia de reloj inducida no podrían unirse sin inducir efectos gravitacionales y de campo cuántico que provocarían el colapso del agujero de gusano o la repulsión entre las dos bocas. [ 44 ] Debido a esto, las dos bocas no podrían acercarse lo suficiente como para que se produjera una violación de causalidad . Sin embargo, en un artículo de 1997, Visser planteó la hipótesis de que una configuración compleja de " anillo romano " (llamada así por Tom Roman) de N agujeros de gusano dispuestos en un polígono simétrico aún podría funcionar como una máquina del tiempo, aunque concluye que esto es más probablemente una falla en la teoría clásica de la gravedad cuántica que una prueba de que la violación de causalidad sea posible. [ 45 ]

Otros enfoques basados ​​en la relatividad general

Otro enfoque implica un cilindro giratorio denso generalmente denominado cilindro de Tipler , una solución de la RG descubierta por Willem Jacob van Stockum [ 46 ] en 1936 y Kornel Lanczos [ 47 ] en 1924, pero no reconocida como que permite curvas temporales cerradas [ 48 ] : 21 hasta un análisis de Frank Tipler en 1974. [ 49 ] Si un cilindro es infinitamente largo y gira lo suficientemente rápido alrededor de su eje mayor, entonces una nave espacial que vuela alrededor del cilindro en una trayectoria espiral podría viajar hacia atrás en el tiempo (o hacia adelante, dependiendo de la dirección de su espiral). Sin embargo, la densidad y la velocidad requeridas son tan grandes que la materia ordinaria no es lo suficientemente fuerte como para construirlo.

Stephen Hawking planteó una objeción más fundamental a los esquemas de viaje en el tiempo basados ​​en cilindros giratorios o cuerdas cósmicas. Demostró un teorema que muestra que, según la relatividad general, es imposible construir una máquina del tiempo de un tipo especial (una "máquina del tiempo con el horizonte de Cauchy generado de forma compacta") en una región donde se cumple la condición de energía débil , es decir, donde la región no contiene materia con densidad de energía negativa ( materia exótica ). Soluciones como la de Tipler suponen cilindros de longitud infinita, que son más fáciles de analizar matemáticamente, y aunque Tipler sugirió que un cilindro finito podría producir curvas temporales cerradas si la velocidad de rotación fuera lo suficientemente rápida, [ 48 ] : 169 no lo demostró. Pero Hawking señala que, debido a su teorema, "¡no se puede hacer con densidad de energía positiva en todas partes! Puedo demostrar que para construir una máquina del tiempo finita, se necesita energía negativa". [ 39 ] : 96 Este resultado proviene del artículo de Hawking de 1992 sobre la conjetura de protección de la cronología , que Hawking afirma como "Las leyes de la física no permiten la aparición de curvas temporales cerradas". [ 37 ]

física cuántica

Teorema de no comunicación

Cuando una señal se envía desde un lugar y se recibe en otro, siempre que la señal se mueva a la velocidad de la luz o más lento, las matemáticas de la simultaneidad en la teoría de la relatividad muestran que todos los sistemas de referencia coinciden en que el evento de transmisión ocurrió antes que el de recepción. Cuando la señal viaja más rápido que la luz, se recibe antes de ser enviada, en todos los sistemas de referencia. [ 50 ] Podría decirse que la señal se movió hacia atrás en el tiempo. Este escenario hipotético a veces se denomina antiteléfono taquiónico . [ 51 ]

Fenómenos de la mecánica cuántica como la teletransportación cuántica , la paradoja EPR o el entrelazamiento cuántico podrían parecer crear un mecanismo que permita la comunicación más rápida que la luz (FTL) o los viajes en el tiempo, y de hecho algunas interpretaciones de la mecánica cuántica, como la interpretación de Bohm, presuponen que se intercambia información entre partículas instantáneamente para mantener correlaciones entre ellas. [ 52 ] Einstein se refirió a este efecto como " acción fantasmagórica a distancia ".

Sin embargo, el hecho de que la causalidad se conserve en la mecánica cuántica es un resultado riguroso en las teorías cuánticas de campos modernas , y por lo tanto, las teorías modernas no permiten viajes en el tiempo ni comunicación FTL . En cualquier caso específico donde se haya afirmado FTL, un análisis más detallado ha demostrado que para obtener una señal, también debe utilizarse alguna forma de comunicación clásica. [ 53 ] El teorema de no comunicación también proporciona una prueba general de que el entrelazamiento cuántico no puede utilizarse para transmitir información más rápido que las señales clásicas.

Interacción de interpretación de muchos mundos

Una variación de la interpretación de los muchos mundos (IMM) de la mecánica cuántica de Hugh Everett proporciona una solución a la paradoja del abuelo que implica que el viajero del tiempo llegue a un universo diferente al del que proviene; se ha argumentado que, dado que el viajero llega a la historia de un universo diferente y no a su propia historia, esto no es un viaje en el tiempo "genuino". [ 54 ] La interpretación de los muchos mundos aceptada sugiere que todos los eventos cuánticos posibles pueden ocurrir en historias mutuamente excluyentes. [ 55 ] Sin embargo, algunas variaciones permiten que diferentes universos interactúen. Este concepto se usa con mayor frecuencia en la ciencia ficción, pero algunos físicos como David Deutsch han sugerido que un viajero del tiempo debería terminar en una historia diferente a la de la que partió. [ 56 ] [ 57 ] Por otro lado, Stephen Hawking ha argumentado que incluso si la IMM es correcta, deberíamos esperar que cada viajero del tiempo experimente una única historia autoconsistente, de modo que los viajeros del tiempo permanezcan dentro de su propio mundo en lugar de viajar a uno diferente. [ 58 ] El físico Allen Everett argumentó que el enfoque de Deutsch «implica modificar principios fundamentales de la mecánica cuántica; ciertamente va más allá de simplemente adoptar la IMM». Everett también argumenta que, incluso si el enfoque de Deutsch es correcto, implicaría que cualquier objeto macroscópico compuesto de múltiples partículas se dividiría al viajar hacia atrás en el tiempo a través de un agujero de gusano, con diferentes partículas emergiendo en diferentes mundos. [ 33 ]

Resultados experimentales

Algunos experimentos realizados dan la impresión de causalidad inversa , pero no la demuestran tras un examen más detenido.

El experimento del borrador cuántico de elección retardada realizado por Marlan Scully involucra pares de fotones entrelazados que se dividen en "fotones de señal" y "fotones ociosos". Los fotones de señal emergen de una de dos ubicaciones y su posición se mide posteriormente, como en el experimento de la doble rendija . Dependiendo de cómo se mida el fotón ocioso, el experimentador puede averiguar de cuál de las dos ubicaciones emergió el fotón de señal o "borrar" esa información. Aunque los fotones de señal se pueden medir antes de que se haya tomado la decisión sobre los fotones ociosos, la decisión parece determinar retroactivamente si se observa o no un patrón de interferencia al correlacionar las mediciones de los fotones ociosos con los fotones de señal correspondientes. Sin embargo, dado que la interferencia solo se puede observar después de que los fotones ociosos se midan y se correlacionen con los fotones de señal, no hay forma de que los experimentadores sepan de antemano qué decisión se tomará solo observando los fotones de señal, sino solo recopilando información clásica de todo el sistema; por lo tanto, se preserva la causalidad. [ 59 ]

El experimento de Lijun Wang también podría mostrar una violación de causalidad, ya que permitió enviar paquetes de ondas a través de un bulbo de gas de cesio de tal manera que el paquete parecía salir del bulbo 62 nanosegundos antes de su entrada, pero un paquete de ondas no es un objeto único y bien definido, sino más bien una suma de múltiples ondas de diferentes frecuencias (véase el análisis de Fourier ), y el paquete puede parecer moverse más rápido que la luz o incluso hacia atrás en el tiempo aunque ninguna de las ondas puras en la suma lo haga. Este efecto no puede utilizarse para enviar materia, energía o información más rápido que la luz, [ 60 ] por lo que se entiende que este experimento tampoco viola la causalidad.

Los físicos Günter Nimtz y Alfons Stahlhofen, de la Universidad de Coblenza , afirman haber violado la teoría de la relatividad de Einstein al transmitir fotones a una velocidad superior a la de la luz. Aseguran haber realizado un experimento en el que fotones de microondas viajaron "instantáneamente" entre un par de prismas separados hasta 0,91 m ( 3 pies ) , utilizando un fenómeno conocido como tunelización cuántica . Nimtz declaró a la revista New Scientist : "Por el momento, esta es la única violación de la relatividad especial que conozco". Sin embargo, otros físicos afirman que este fenómeno no permite la transmisión de información a una velocidad superior a la de la luz. Aephraim M. Steinberg , experto en óptica cuántica de la Universidad de Toronto , Canadá, utiliza la analogía de un tren que viaja de Chicago a Nueva York, pero que deja vagones en cada estación, de modo que el centro del tren avanza en cada parada; de esta forma, la velocidad del centro del tren supera la velocidad de cualquiera de los vagones individuales. [ 61 ]  

Shengwang Du afirma en una revista revisada por pares haber observado precursores de fotones individuales , indicando que estos no viajan más rápido que c en el vacío. Su experimento implicó luz lenta y el paso de luz a través del vacío. Generó dos fotones individuales : uno a través de átomos de rubidio enfriados con un láser (ralentizando así la luz) y otro a través del vacío. En ambos casos, aparentemente, los precursores precedieron a los fotones principales, y el precursor viajó a c en el vacío. Según Du, esto implica que no existe la posibilidad de que la luz viaje más rápido que c y, por lo tanto, no hay posibilidad de violar la causalidad. [ 62 ]

Ausencia de viajeros del tiempo del futuro

Muchos han argumentado que la ausencia de viajeros del tiempo del futuro demuestra que dicha tecnología nunca se desarrollará, sugiriendo que es imposible. Esto es análogo a la paradoja de Fermi relacionada con la ausencia de evidencia de vida extraterrestre. Así como la ausencia de visitantes extraterrestres no prueba categóricamente que no existan, la ausencia de viajeros del tiempo no prueba que los viajes en el tiempo sean físicamente imposibles; podría ser que los viajes en el tiempo sean físicamente posibles, pero nunca se desarrollen o se utilicen con cautela. Carl Sagan sugirió en una ocasión la posibilidad de que los viajeros del tiempo estén aquí, pero estén ocultando su existencia o no sean reconocidos como tales. [ 38 ] Algunas interpretaciones de la relatividad general proponen que los viajes en el tiempo solo podrían ocurrir dentro de condiciones específicas, como regiones del espacio-tiempo afectadas por campos gravitatorios extremos u otras distorsiones. En tales escenarios, los viajeros del tiempo estarían limitados a moverse dentro del período posterior a la aparición de dicha región, y no podrían viajar a un tiempo anterior a su formación. Stephen Hawking afirmó que esto explicaría por qué el mundo aún no ha sido invadido por "turistas del futuro". [ 58 ]

Anuncio publicado en una edición de 1980 de Artforum , promocionando el evento Krononauts.

Se han llevado a cabo varios experimentos para intentar persuadir a futuros humanos, que podrían inventar la tecnología de viaje en el tiempo, a regresar y demostrarla a la gente del presente. Eventos como el Destination Day de Perth , la Convención de Viajeros en el Tiempo del MIT y la Recepción para Viajeros en el Tiempo de Stephen Hawking publicaron anuncios permanentes de una hora y lugar de encuentro para futuros viajeros en el tiempo. [ 63 ] [ 64 ] En 1982, un grupo en Baltimore , Maryland , que se identificó como los Krononautas, organizó un evento de este tipo para dar la bienvenida a visitantes del futuro. [ 65 ] [ 66 ]

Estos experimentos solo tenían la posibilidad de generar un resultado positivo que demostrara la existencia de los viajes en el tiempo, pero hasta ahora han fracasado; no se tiene constancia de que ningún viajero del tiempo haya asistido a ninguno de los dos eventos. Algunas versiones de la interpretación de los muchos mundos pueden utilizarse para sugerir que los humanos del futuro han viajado al pasado, pero han regresado al lugar y momento del encuentro en un universo paralelo . [ 67 ]

dilatación del tiempo

Dilatación del tiempo transversal. Los puntos azules representan un pulso de luz. Cada par de puntos con luz que rebota entre ellos es un reloj. En cada grupo de relojes, el otro grupo parece avanzar más lentamente, ya que el pulso de luz del reloj en movimiento recorre una distancia mayor que el pulso de luz del reloj estacionario. Esto sucede a pesar de que los relojes son idénticos y su movimiento relativo es perfectamente recíproco.

Hay mucha evidencia observable de dilatación del tiempo en la relatividad especial [ 68 ] y dilatación del tiempo gravitacional en la relatividad general, [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] por ejemplo en la famosa y fácil de replicar observación de la desintegración atmosférica del muón . [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] La teoría de la relatividad se basa en la observación de que la velocidad de la luz es invariante para todos los observadores en cualquier sistema de referencia ; es decir, siempre es la misma. La dilatación del tiempo es una consecuencia directa de la invariancia de la velocidad de la luz. [ 74 ] La dilatación del tiempo puede observarse en objetos que viajan a velocidades relativistas o a través de los efectos de la gravedad . [ 75 ]

La dilatación del tiempo permite viajar al futuro asumiendo la capacidad de acelerar a velocidades cercanas a la de la luz. Si una nave espacial pudiera acelerarse al 99,995 % de la velocidad de la luz, viajar hacia adelante durante 500 años, luego invertir el rumbo y regresar a la Tierra a la misma velocidad, el tiempo en la Tierra sería 1000 años en el futuro. [ 35 ] : 33 Con las tecnologías actuales, solo es posible hacer que un viajero humano envejezca menos que sus compañeros en la Tierra por unos pocos milisegundos después de unos cientos de días de viaje espacial. [ 76 ]

Este efecto también es responsable de la paradoja de los gemelos . En la paradoja de los gemelos, uno permanece en la Tierra, mientras que el otro acelera a velocidad relativista al viajar por el espacio, dar la vuelta y regresar a la Tierra. El gemelo viajero envejece menos que el gemelo que se quedó en la Tierra, porque el reloj en movimiento cubre la misma distancia espacio-temporal parcialmente en el espacio, mientras que el reloj estacionario la cubre completamente solo con el tiempo. [ 35 ] : 69

La relatividad general trata los efectos de la aceleración y los efectos de la gravedad como equivalentes , y muestra que la dilatación del tiempo también ocurre en pozos gravitatorios , con un reloj más lento en el interior del pozo; este efecto se tiene en cuenta al calibrar los relojes de los satélites del Sistema de Posicionamiento Global , y podría generar diferencias significativas en las tasas de envejecimiento para observadores a diferentes distancias de un gran pozo gravitatorio como un agujero negro . [ 35 ] : 69

Una máquina del tiempo que utilice este principio podría ser, por ejemplo, una esfera con un diámetro de cinco metros y la masa de Júpiter . Una persona en su centro viajaría hacia el futuro a una velocidad cuatro veces menor que la de los observadores distantes. No se espera que comprimir la masa de un planeta tan grande en una estructura tan pequeña esté dentro de las capacidades tecnológicas de la humanidad en un futuro cercano. [ 35 ] : 76

Filosofía

Los filósofos han debatido la filosofía del espacio y el tiempo al menos desde la época de la antigua Grecia ; por ejemplo, Parménides presentó la idea de que el tiempo es una ilusión. Siglos después, Isaac Newton apoyó la idea del tiempo absoluto , mientras que su contemporáneo Gottfried Wilhelm Leibniz sostuvo que el tiempo es solo una relación entre eventos y no puede expresarse de forma independiente. Este último enfoque dio origen al espaciotiempo de la relatividad . [ 77 ]

Presentismo versus eternalismo

Muchos filósofos han argumentado que la relatividad implica eternalismo , la idea de que el pasado y el futuro existen en un sentido real, no solo como cambios que ocurrieron o ocurrirán en el presente. [ 78 ] El filósofo de la ciencia Dean Rickles discrepa con algunas matizaciones, pero señala que "el consenso entre los filósofos parece ser que la relatividad especial y general son incompatibles con el presentismo". [ 79 ] Algunos filósofos consideran el tiempo como una dimensión igual a las dimensiones espaciales, que los eventos futuros "ya están ahí" en el mismo sentido en que existen diferentes lugares, y que no hay un flujo objetivo del tiempo; sin embargo, esta visión es controvertida. [ 80 ]

El presentismo es una escuela filosófica que sostiene que el futuro y el pasado existen solo como cambios que ocurrieron o ocurrirán en el presente, y no tienen existencia real propia. Desde esta perspectiva, los viajes en el tiempo son imposibles porque no hay futuro ni pasado al que viajar. [ 78 ] Keller y Nelson han argumentado que, incluso si los objetos pasados ​​y futuros no existen, aún puede haber verdades definidas sobre eventos pasados ​​y futuros, y por lo tanto es posible que una verdad futura sobre un viajero en el tiempo que decide regresar a la fecha presente podría explicar la aparición real del viajero en el tiempo en el presente; [ 81 ] estas opiniones son cuestionadas por algunos autores. [ 82 ]

La paradoja del abuelo

Una objeción común a la idea de viajar al pasado se plantea en la paradoja del abuelo o el argumento del autoinfanticidio. [ 83 ] Si uno pudiera viajar al pasado, surgirían inconsistencias y contradicciones si el viajero del tiempo cambiara algo; hay una contradicción si el pasado se vuelve diferente de como es . [ 84 ] [ 85 ] La paradoja se describe comúnmente con una persona que viaja al pasado y mata a su propio abuelo, impidiendo la existencia de su padre o madre y, por lo tanto, su propia existencia. [ 38 ] Los filósofos se preguntan si estas paradojas demuestran la imposibilidad de viajar en el tiempo. Algunos filósofos responden a estas paradojas argumentando que podría ser posible viajar al pasado, pero que sería imposible cambiar el pasado de ninguna manera, [ 86 ] una idea similar al principio de autoconsistencia de Novikov propuesto en física.

Paradoja ontológica

Compossibilidad

Según la teoría filosófica de la compossibilidad , lo que puede suceder, por ejemplo, en el contexto de los viajes en el tiempo, debe sopesarse con el contexto de todo lo relacionado con la situación. Si el pasado es de cierta manera, no es posible que sea de otra. Lo que puede suceder cuando un viajero del tiempo visita el pasado se limita a lo que sucedió , para evitar contradicciones lógicas. [ 87 ]

Principio de autoconsistencia

El principio de autoconsistencia de Novikov , que lleva el nombre de Igor Dmitrievich Novikov , establece que cualquier acción realizada por un viajero del tiempo o por un objeto que viaja al pasado siempre formó parte de la historia, y por lo tanto es imposible que el viajero del tiempo "cambie" la historia de ninguna manera. Sin embargo, las acciones del viajero del tiempo pueden ser la causa de eventos en su propio pasado, lo que lleva a la posibilidad de una causalidad circular , a veces llamada paradoja de la predestinación, [ 88 ] paradoja ontológica, [ 89 ] o paradoja del efecto de arranque. [ 89 ] [ 90 ] El término paradoja del efecto de arranque fue popularizado por el cuento de Robert A. Heinlein " By His Bootstraps ". [ 91 ] El principio de autoconsistencia de Novikov propone que las leyes locales de la física en una región del espacio-tiempo que contiene viajeros del tiempo no pueden ser diferentes de las leyes locales de la física en cualquier otra región del espacio-tiempo. [ 92 ]

El filósofo Kelley L. Ross argumenta en "Paradojas de los viajes en el tiempo" [ 93 ] que en un escenario que involucra un objeto físico cuya línea de universo o historia forma un bucle cerrado en el tiempo, puede haber una violación de la segunda ley de la termodinámica . Ross utiliza la película " Somewhere in Time" como ejemplo de dicha paradoja ontológica, donde se le da un reloj a una persona, y 60 años después el mismo reloj es traído de vuelta en el tiempo y entregado al mismo personaje. Ross afirma que la entropía del reloj aumentará, y el reloj transportado al pasado estará más desgastado con cada repetición de su historia. Los físicos modernos entienden la segunda ley de la termodinámica como una ley estadística , por lo que la disminución de la entropía y la entropía no creciente no son imposibles, solo improbables. Además, la entropía aumenta estadísticamente en sistemas aislados, por lo que los sistemas no aislados, como un objeto, que interactúan con el mundo exterior, pueden desgastarse menos y disminuir su entropía, y es posible que un objeto cuya línea de universo forma un bucle cerrado se encuentre siempre en la misma condición en el mismo punto de su historia. [ 35 ] : 23

En 2005, Daniel Greenberger y Karl Svozil propusieron que la teoría cuántica proporciona un modelo para los viajes en el tiempo donde el pasado debe ser autoconsistente. [ 94 ] [ 95 ]

Véase también

Further reading

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  • Cómo funcionará el viaje en el tiempo en HowStuffWorks
  • Viajes en el tiempo y física moderna en la Enciclopedia de Filosofía de Stanford
  • Viajes en el tiempo en la Enciclopedia de Filosofía de Internet