El viaje en el tiempo es la actividad hipotética de viajar al pasado o al futuro . El viaje en el tiempo es un concepto ampliamente reconocido en filosofía y ficción , particularmente en ciencia ficción . En la ficción , el viaje en el tiempo normalmente se logra mediante el uso de un dispositivo hipotético conocido como máquina del tiempo . La idea de una máquina del tiempo fue popularizada por la novela de HG Wells de 1895, La máquina del tiempo . [1]
No está claro si viajar en el tiempo al pasado sería físicamente posible. Dichos viajes, si son factibles, pueden dar lugar a cuestiones de causalidad . El viaje en el tiempo, fuera del sentido habitual de percepción del tiempo , es un fenómeno ampliamente observado y bien comprendido en el marco de la relatividad especial y la relatividad general . Sin embargo, hacer que un cuerpo avance o se retrase más de unos pocos milisegundos en comparación con otro cuerpo no es factible con la tecnología actual. En cuanto al viaje hacia atrás en el tiempo, es posible encontrar soluciones en la relatividad general que lo permitan, como por ejemplo un agujero negro en rotación . Viajar a un punto arbitrario en el espacio-tiempo tiene un apoyo muy limitado en la física teórica y normalmente está relacionado sólo con la mecánica cuántica o los agujeros de gusano .
Algunos mitos antiguos representan a un personaje avanzando en el tiempo . En la mitología hindú, el Vishnu Purana menciona la historia del rey Raivata Kakudmi , quien viaja al cielo para encontrarse con el creador Brahma y se sorprende al saber cuando regresa a la Tierra que han pasado muchas edades. [2] [3] El Canon budista pali menciona la relatividad del tiempo. El Payasi Sutta habla de uno de los principales discípulos de Buda , Kumara Kassapa , quien explica al escéptico Payasi que el tiempo en los Cielos pasa de manera diferente que en la Tierra. [4] El cuento japonés de " Urashima Tarō ", [5] descrito por primera vez en el Manyoshu habla de un joven pescador llamado Urashima-no-ko (浦嶋子) que visita un palacio submarino. Después de tres días, regresa a su pueblo y se encuentra 300 años en el futuro, donde ha sido olvidado, su casa está en ruinas y su familia ha muerto. [6] En la tradición judía , se dice que el erudito Honi ha-M'agel del siglo I a.C. se quedó dormido durante setenta años. Al despertar, regresó a casa pero no encontró a ninguna de las personas que conocía y nadie creyó en sus afirmaciones sobre quién era. [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, Allah los preservó durante siglos, y cuando despertaron descubrieron un mundo cambiado. Esta narrativa, que se encuentra en la Sura coránica Al-Kahf , describe la protección divina y la suspensión del tiempo. [8] [9] [10] La historia de los Siete Durmientes aparece en un mito de la religión cristiana , en el que un grupo de jóvenes buscaban escapar de la persecución romana . Roma era entonces un imperio politeísta. [11] [12]
En otra historia del Islam, Uzair (a menudo identificado con el Ezra bíblico ) experimentó un profundo dolor por la destrucción babilónica de Jerusalén . Se dice que Dios tomó su alma y le devolvió la vida tras la reconstrucción de la ciudad. Al regresar a su ciudad natal, la gente y su familia no lo reconocieron, a excepción de una doncella anciana que, una vez ciega, recuperó la vista gracias a sus oraciones. Durante esta reunión, Uzair también se encontró con su hijo, quien, a pesar de envejecer más que él, reconoció a su padre. [13] [14]
Los temas de viajes en el tiempo en la ciencia ficción y los medios de comunicación se pueden agrupar en tres categorías: línea de tiempo inmutable; línea de tiempo mutable; e historias alternativas, como en la interpretación de muchos mundos interactuando . [15] [16] [17] El término no científico línea de tiempo se usa a menudo para referirse a todos los eventos físicos de la historia, de modo que cuando los eventos cambian, se describe que el viajero en el tiempo crea una nueva línea de tiempo. [18]
Las primeras historias de ciencia ficción presentan personajes que duermen durante años y se despiertan en una sociedad cambiada, o son transportados al pasado a través de medios sobrenaturales. Entre ellos L'An 2440, rêve s'il en fût jamais ( El año 2440: Un sueño si alguna vez hubo uno , 1770) de Louis-Sébastien Mercier , Rip Van Winkle (1819) de Washington Irving , Mirando hacia atrás (1888) de Edward Bellamy y Cuando el durmiente despierta (1899) de HG Wells. El sueño prolongado, al igual que la posterior máquina del tiempo más familiar, se utiliza como medio para viajar en el tiempo en estas historias. [19]
La fecha de los primeros trabajos sobre viajes hacia atrás en el tiempo es incierta. La novela china Suplemento del viaje al Oeste ( c. 1640 ) de Dong Yue presenta espejos mágicos y puertas de jade que conectan varios puntos en el tiempo. El protagonista Sun Wukong viaja en el tiempo al "Mundo de los Antiguos" ( dinastía Qin ) para recuperar una campana mágica y luego viaja al "Mundo del Futuro" ( dinastía Song ) para encontrar a un emperador que ha sido exiliado en tiempo. Sin embargo, el viaje en el tiempo se lleva a cabo dentro de un mundo de sueños ilusorio creado por el villano para distraerlo y atraparlo. [20] Memorias del siglo XX (1733) de Samuel Madden es una serie de cartas de embajadores británicos en 1997 y 1998 a diplomáticos del pasado, transmitiendo las condiciones políticas y religiosas del futuro. [21] : 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 en el tiempo en la literatura inglesa es un ángel guardián". [21] : 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". [21] : 95–96 En la antología de ciencia ficción Far Boundaries (1951), el editor August Derleth afirma que uno de los primeros cuentos sobre viajes en el tiempo es An Anacronism; o Missing One's Coach , escrito para la Dublin Literary Magazine [22] por un autor anónimo en el número de junio de 1838. [23] : 3 Mientras el narrador espera bajo un árbol a que un carruaje lo saque de Newcastle upon Tyne , es transportado atrás en el tiempo más de mil años. Se encuentra con el Venerable Beda en un monasterio y le explica los acontecimientos de los siglos venideros. Sin embargo, la historia nunca deja claro si estos hechos son reales o un sueño. [23] : 11–38 Otro trabajo temprano sobre viajes en el tiempo es Los antepasados de Kalimeros: Alejandro, hijo de Felipe de Macedonia por Alexander Veltman publicado en 1836. [24]
Cuento de Navidad (1843) de Charles Dickens tiene representaciones tempranas de viajes místicos en el tiempo en ambas direcciones, mientras el protagonista, Ebenezer Scrooge, es transportado a las Navidades pasadas y futuras. Otras historias emplean el mismo modelo, donde un personaje naturalmente se duerme y, al despertar, se encuentra en un momento diferente. [25] Un ejemplo más claro de viaje hacia atrás en el tiempo se encuentra en el popular 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. [26] "Hands Off" de Edward Everett Hale (1881) [27] cuenta la historia de un ser anónimo, posiblemente el alma de una persona que ha muerto recientemente, que interfiere con la historia del antiguo Egipto al impedir la esclavitud de José . Esta puede haber sido la primera historia que presenta una historia alternativa creada como resultado de un viaje en el tiempo. [28] : 54
Una de las primeras historias que presenta viajes en el tiempo mediante una máquina es " El reloj que retrocedió " de Edward Page Mitchell , [29] que apareció en el New York Sun en 1881. Sin embargo, el mecanismo roza la fantasía. Un reloj inusual, cuando se le da cuerda, retrocede y transporta a las personas cercanas al pasado. El autor no explica el origen ni las propiedades del reloj. [28] : 55 El Anacronópete (1887) de Enrique Gaspar y Rimbau puede haber sido la primera historia que presenta una embarcación diseñada para viajar en el tiempo. [30] [31] Andrew Sawyer ha comentado que la historia "parece ser la primera descripción literaria de una máquina del tiempo observada hasta ahora", y agregó que "la historia de Edward Page Mitchell, El reloj que retrocedió (1881), generalmente se describe como la primera historia de la máquina del tiempo, pero no estoy seguro de que un reloj cuente". [32] La máquina del tiempo (1895) de HG Wells popularizó el concepto de viaje en el tiempo por medios mecánicos. [33]
Algunas teorías, sobre todo la relatividad especial y general , sugieren que geometrías adecuadas del espacio-tiempo o tipos específicos de movimiento en el espacio podrían permitir viajar en el tiempo hacia el pasado y el futuro si estas geometrías o movimientos fueran posibles. [34] : 499 En artículos técnicos, los físicos discuten la posibilidad de curvas cerradas en forma de tiempo , que son líneas mundiales que forman bucles cerrados en el espacio-tiempo, permitiendo que los objetos regresen a su propio pasado. Se sabe que existen soluciones a las ecuaciones de la relatividad general que describen espacios-tiempos que contienen curvas temporales cerradas, como el espacio-tiempo de Gödel , pero la plausibilidad física de estas soluciones es incierta.
Muchos en la comunidad científica creen que es muy poco probable que sea posible viajar hacia atrás en el tiempo. Cualquier teoría que permitiera viajar en el tiempo introduciría posibles problemas de causalidad . [35] El ejemplo clásico de un problema que involucra causalidad es la " paradoja del abuelo ", que postula viajar al pasado e intervenir en la concepción de los antepasados (se cita con frecuencia causar la muerte de un antepasado antes de la concepción). 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 muchos mundos con mundos que interactúan. [36]
El viaje en el tiempo al pasado es teóricamente posible en ciertas geometrías espacio-temporales 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 . [37] [38] : 33-130 La teoría de la relatividad general sugiere una base científica para la posibilidad de viajar hacia atrás en el tiempo en ciertos escenarios inusuales, aunque los argumentos de la gravedad semiclásica sugieren que cuando los efectos cuánticos se incorporan a la relatividad general, estas lagunas puede estar cerrado. [39] Estos argumentos semiclásicos llevaron a Stephen Hawking a formular la conjetura de protección de la cronología , sugiriendo que las leyes fundamentales de la naturaleza impiden el viaje en el tiempo, [40] pero los físicos no pueden llegar a un juicio definitivo sobre la cuestión sin una teoría de la gravedad cuántica que se una a la cuántica. la mecánica y la relatividad general en una teoría completamente unificada. [41] [42] : 150
La teoría de la relatividad general describe el universo bajo un sistema de ecuaciones de campo que determinan la métrica , o función de distancia, del espaciotiempo. Existen soluciones exactas para estas ecuaciones que incluyen curvas cerradas similares a las del tiempo , que son líneas mundiales que se cruzan entre sí; algún punto en el futuro causal de la línea del mundo está también en su pasado causal, una situación que puede describirse como viaje en el tiempo. Tal solución fue propuesta por primera vez por Kurt Gödel , una solución conocida como la métrica de Gödel , pero su solución (y la de otros) requiere que el universo tenga características físicas que no parece tener, [34] : 499 como la rotación y Falta de expansión del Hubble . Aún se está investigando si la relatividad general prohíbe curvas temporales cerradas para todas las condiciones realistas. [43]
Los agujeros de gusano son un hipotético espacio-tiempo deformado permitido por las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein . [44] : 100 Una máquina de viaje en el tiempo propuesta que utiliza un agujero de gusano atravesable 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 lleva de regreso al punto de origen. Alternativamente, otra forma es tomar una entrada del agujero de gusano y moverla dentro del campo gravitacional de un objeto que tenga 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 cada extremo del agujero de gusano siempre permanecerán sincronizados como los ve un observador que pasa a través del agujero de gusano, sin importar cómo se muevan los dos extremos. [34] : 502 Esto significa que un observador que ingresa al extremo "más joven" saldría del extremo "más antiguo" en un momento en que tenía la misma edad que el extremo "más joven", efectivamente retrocediendo en el tiempo visto por un observador de el exterior. Una limitación importante de dicha máquina del tiempo es que sólo es posible retroceder en el tiempo hasta la creación inicial de la máquina; [34] : 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 misma retroceda en el tiempo.
Según las teorías actuales sobre la naturaleza de los agujeros de gusano, la construcción de un agujero de gusano atravesable requeriría la existencia de una sustancia con energía negativa , a menudo denominada " materia exótica ". Más técnicamente, el espacio-tiempo del agujero de gusano requiere una distribución de energía que viola 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 mensurables de la condición de energía nula, [44] : 101 y muchos físicos creen que la energía negativa requerida en realidad puede ser posible debido al efecto Casimir en la física cuántica. [45] Aunque los primeros cálculos sugirieron que se requeriría una gran cantidad de energía negativa, cálculos posteriores mostraron que la cantidad de energía negativa se puede hacer arbitrariamente pequeña. [46]
En 1993, Matt Visser argumentó que las dos bocas de un agujero de gusano con tal diferencia de reloj inducida no podían unirse sin inducir un campo cuántico y efectos gravitacionales que harían que el agujero de gusano colapsara o que las dos bocas se repelieran entre sí. [47] Debido a esto, las dos bocas no se pudieron acercar lo suficiente como para que se produjera una violación de la causalidad . Sin embargo, en un artículo de 1997, Visser planteó la hipótesis de que una configuración compleja de " anillo romano " (llamado así en honor a Tom Roman) de un número N de agujeros de gusano dispuestos en un polígono simétrico aún podría actuar como una máquina del tiempo, aunque concluye que esto es más probable. una falla en la teoría clásica de la gravedad cuántica en lugar de una prueba de que la violación de la causalidad es posible. [48]
Otro enfoque implica un cilindro giratorio denso generalmente denominado cilindro Tipler , una solución GR descubierta por Willem Jacob van Stockum [49] en 1936 y Kornel Lanczos [50] en 1924, pero que no se reconoce que permita curvas temporales cerradas [51] : 21 hasta un análisis de Frank Tipler [52] en 1974. Si un cilindro es infinitamente largo y gira lo suficientemente rápido alrededor de su eje mayor, entonces una nave espacial que vuele alrededor del cilindro siguiendo una trayectoria en espiral podría retroceder en el tiempo (o avanzar, dependiendo de la dirección de su espiral). Sin embargo, la densidad y velocidad requeridas son tan grandes que la materia ordinaria no es lo suficientemente fuerte para construirlo. Se podría construir un dispositivo similar a partir de una cuerda cósmica , pero no se sabe que exista ninguno y no parece posible crear una nueva cuerda cósmica. El físico Ronald Mallett está intentando recrear las condiciones de un agujero negro en rotación con láseres anulares para doblar el espacio-tiempo y permitir viajar en el tiempo. [53]
Stephen Hawking planteó una objeción más fundamental a los esquemas de viaje en el tiempo basados en cilindros giratorios o cuerdas cósmicas, quien demostró un teorema que demuestra 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 , lo que significa que 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, [ 51] : 169 no demostró esto. 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 finito, se necesita energía negativa". [42] : 96 Este resultado proviene del artículo de Hawking de 1992 sobre la conjetura de protección cronológica , donde examina "el caso de que las violaciones de causalidad aparecen en una región finita del espacio-tiempo sin singularidades de curvatura" y demuestra que "habrá un horizonte de Cauchy que se genera de forma compacta y que en general contiene una o más geodésicas nulas cerradas que serán incompletas. Se pueden definir cantidades geométricas que miden el impulso de Lorentz y el aumento de área al rodear estas geodésicas nulas cerradas. Si la violación de causalidad se desarrolló a partir de una superficie inicial no compacta , la condición de energía débil promedio debe violarse en el horizonte de Cauchy." [40] Este teorema no excluye la posibilidad de viajar en el tiempo mediante máquinas del tiempo con horizontes de Cauchy generados de forma no compacta (como la máquina del tiempo de Deutsch-Politzer) o en regiones que contienen materia exótica, que se utilizaría para agujeros de gusano transitables o el impulso de Alcubierre y el agujero negro .
Cuando una señal se envía desde un lugar y se recibe en otro lugar, mientras la señal se mueva a la velocidad de la luz o más lentamente, las matemáticas de la simultaneidad en la teoría de la relatividad muestran que todos los marcos de referencia coinciden en que el evento de transmisión sucedió antes del evento de recepción. Cuando la señal viaja más rápido que la luz, se recibe antes de enviarse, en todos los marcos de referencia. [54] Se podría decir que la señal ha retrocedido en el tiempo. Este escenario hipotético a veces se denomina antiteléfono taquiónico . [55]
Los fenómenos de la mecánica cuántica, como la teletransportación cuántica , la paradoja EPR o el entrelazamiento cuántico , podrían parecer que crean un mecanismo que permite la comunicación o el viaje en el tiempo más rápido que la luz (FTL) y, de hecho, algunas interpretaciones de la mecánica cuántica, como la de Bohm . La interpretación supone que alguna información se intercambia instantáneamente entre partículas para mantener correlaciones entre partículas. [56] Einstein se refirió a este efecto como " acción espeluznante a distancia ".
Sin embargo, el hecho de que la causalidad se preserve en la mecánica cuántica es un resultado riguroso en las teorías cuánticas de campos modernas y, por lo tanto, las teorías modernas no permiten el viaje en el tiempo ni la comunicación FTL . En cualquier caso específico en el que se haya reivindicado FTL, un análisis más detallado ha demostrado que para obtener una señal, también se debe utilizar alguna forma de comunicación clásica. [57] El teorema de la no comunicación también proporciona una prueba general de que el entrelazamiento cuántico no se puede utilizar para transmitir información más rápido que las señales clásicas.
Una variación de la interpretación de muchos mundos (MWI) de la mecánica cuántica de Hugh Everett proporciona una resolución a la paradoja del abuelo que implica que el viajero en el tiempo llega a un universo diferente al de donde vino; Se ha argumentado que dado que el viajero llega a la historia de un universo diferente y no a su propia historia, este no es un viaje en el tiempo "genuino". [58] La interpretación aceptada de muchos mundos sugiere que todos los eventos cuánticos posibles pueden ocurrir en historias mutuamente excluyentes. [59] Sin embargo, algunas variaciones permiten que diferentes universos interactúen. Este concepto se utiliza con mayor frecuencia en la ciencia ficción, pero algunos físicos como David Deutsch han sugerido que un viajero en el tiempo debería terminar en una historia diferente a aquella en la que empezó. [60] [61] Por otro lado, Stephen Hawking ha argumentado que incluso si el MWI es correcto, deberíamos esperar que cada viajero en el tiempo experimente una historia única y autoconsistente, de modo que los viajeros en el tiempo permanezcan dentro de su propio mundo en lugar de viajar. a uno diferente. [62] El físico Allen Everett argumentó que el enfoque de Deutsch "implica modificar los principios fundamentales de la mecánica cuántica; ciertamente va más allá de la simple adopción del MWI". Everett también sostiene que incluso si el enfoque de Deutsch es correcto, implicaría que cualquier objeto macroscópico compuesto de múltiples partículas se dividiría al viajar en el tiempo a través de un agujero de gusano, con diferentes partículas emergiendo en diferentes mundos. [36]
Ciertos experimentos realizados dan la impresión de una causalidad invertida , pero no logran demostrarla 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 inactivos", donde los fotones de señal emergen de una de dos ubicaciones y luego se mide su posición como en el doble- experimento de hendidura . Dependiendo de cómo se mida el fotón inactivo, el experimentador puede saber de cuál de las dos ubicaciones surgió el fotón señal o "borrar" esa información. Aunque los fotones de señal se pueden medir antes de elegir los fotones inactivos, la elección parece determinar retroactivamente si se observa o no un patrón de interferencia cuando se correlacionan las mediciones de los fotones inactivos con los fotones de señal correspondientes. Sin embargo, dado que la interferencia sólo se puede observar después de medir los fotones inactivos y correlacionarlos con los fotones de señal, los experimentadores no tienen manera de saber de antemano qué elección se hará simplemente mirando los fotones de señal, sólo reuniendo datos clásicos. información de todo el sistema; así se preserva la causalidad. [63]
El experimento de Lijun Wang también podría mostrar una violación de la 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 no es un objeto único bien definido sino más bien una suma de múltiples ondas de diferentes frecuencias (ver análisis de Fourier ), y el paquete puede parecer moverse más rápido que la luz o incluso retroceder en el tiempo incluso si ninguna de las ondas puras en la suma lo hace. Este efecto no se puede utilizar para enviar materia, energía o información más rápido que la luz, [64] por lo que se entiende que este experimento tampoco viola la causalidad.
Los físicos Günter Nimtz y Alfons Stahlhofen, de la Universidad de Koblenz , afirman haber violado la teoría de la relatividad de Einstein al transmitir fotones a una velocidad superior a la de la luz. Dicen que han realizado un experimento en el que fotones de microondas viajaron "instantáneamente" entre un par de prismas que se habían movido hasta 3 pies (0,91 m) de distancia, utilizando un fenómeno conocido como túnel cuántico . Nimtz dijo a la revista New Scientist : "Por el momento, ésta es la única violación de la relatividad especial que yo sepa". Sin embargo, otros físicos afirman que este fenómeno no permite que la información se transmita más rápido que 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 deja vagones en cada estación a lo largo del camino, de modo que el centro del tren se mueve. adelante en cada parada; de esta forma, la velocidad del centro del tren supera la velocidad de cualquiera de los vagones individuales. [sesenta y cinco]
Shengwang Du afirma en una revista revisada por pares haber observado precursores de fotones individuales , diciendo que no viajan más rápido que c en el vacío. Su experimento involucró luz lenta y también hacer pasar luz a través del vacío. Generó dos fotones individuales , pasando uno a través de átomos de rubidio que habían sido enfriados con un láser (ralentizando así la luz) y pasando el otro a través del vacío. Al parecer, en ambas ocasiones los precursores precedieron a los cuerpos principales de los fotones, y el precursor viajó a c en el vacío. Según Du, esto implica que no hay posibilidad de que la luz viaje más rápido que c y, por tanto, no hay posibilidad de violar la causalidad. [66]
Muchos han argumentado que la ausencia de viajeros en el 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 en el tiempo no prueba que viajar en el tiempo sea físicamente imposible; podría ser que el viaje en el tiempo sea físicamente posible pero nunca se desarrolle o se utilice con cautela. Carl Sagan sugirió una vez la posibilidad de que los viajeros en el tiempo pudieran estar aquí pero estuvieran disfrazando su existencia o no fueran reconocidos como viajeros en el tiempo. [41] Algunas versiones de la relatividad general sugieren que el viaje en el tiempo podría sólo ser posible en una región del espacio-tiempo que esté deformada de cierta manera, [ se necesita aclaración ] y, por lo tanto, los viajeros en el tiempo no podrían viajar a regiones anteriores en el espacio-tiempo, antes esta región existió. Stephen Hawking afirmó que esto explicaría por qué el mundo no está ya invadido por "turistas del futuro". [62]
Se han llevado a cabo varios experimentos para tratar de atraer a los humanos del futuro, que podrían inventar la tecnología de viajes en el tiempo, para que regresen y se la demuestren a la gente del presente. Eventos como el Día del Destino de Perth o la Convención de Viajeros en el Tiempo del MIT publicitaron "anuncios" permanentes de una hora y lugar de reunión para que se reunieran futuros viajeros en el tiempo. [67] En 1982, un grupo en Baltimore , Maryland , identificándose como los Krononautas, organizó un evento de este tipo dando la bienvenida a visitantes del futuro. [68] [69] Estos experimentos solo tenían la posibilidad de generar un resultado positivo que demostrara la existencia del viaje en el tiempo, pero hasta ahora han fracasado: no se sabe que ningún viajero en el tiempo haya asistido a ninguno de los eventos. Algunas versiones de la interpretación de los muchos mundos se pueden utilizar para sugerir que los humanos futuros viajaron en el tiempo, pero viajaron al tiempo y lugar del encuentro en un universo paralelo . [70]
Existe una gran cantidad de evidencia observable de la dilatación del tiempo en la relatividad especial [71] y de la dilatación del tiempo gravitacional en la relatividad general, [72] [73] [74] por ejemplo en la famosa y fácil de replicar observación de la desintegración de muones atmosféricos. . [75] [76] [77] La teoría de la relatividad establece que la velocidad de la luz es invariante para todos los observadores en cualquier marco de referencia ; es decir, siempre es lo mismo. La dilatación del tiempo es una consecuencia directa de la invariancia de la velocidad de la luz. [77] La dilatación del tiempo puede considerarse en un sentido limitado como "viaje en el tiempo hacia el futuro": una persona puede usar la dilatación del tiempo de modo que una pequeña cantidad de tiempo adecuado pase para ella, mientras que una gran cantidad de tiempo adecuado pase en otra parte. Esto se puede lograr viajando a velocidades relativistas o mediante los efectos de la gravedad . [78]
Para dos relojes idénticos que se mueven entre sí sin acelerar, cada reloj mide que el otro avanza más lento. Esto es posible debido a la relatividad de la simultaneidad . Sin embargo, la simetría se rompe si un reloj se acelera, lo que permite que pase menos tiempo para un reloj que para el otro. La paradoja de los gemelos describe esto: un gemelo permanece en la Tierra, mientras que el otro sufre una aceleración a una velocidad relativista mientras viajan al espacio, dan la vuelta y viajan de regreso a la Tierra; el gemelo que viaja envejece menos que el gemelo que se queda en la Tierra, debido a la dilatación del tiempo que experimenta durante su aceleración. 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 los pozos de gravedad , con un reloj más profundo en el pozo marcando más lentamente; este efecto se tiene en cuenta al calibrar los relojes de los satélites del Sistema de Posicionamiento Global y podría conducir a diferencias significativas en las tasas de envejecimiento para observadores a diferentes distancias de un gran pozo de gravedad como un agujero negro . [38] : 33-130
Una máquina del tiempo que utilice este principio podría ser, por ejemplo, una cápsula esférica con un diámetro de cinco metros y la masa de Júpiter . Una persona en su centro viajará en el tiempo a un ritmo cuatro veces más lento que el de los observadores distantes. No se espera que en un futuro próximo exprimir la masa de un planeta grande en una estructura tan pequeña esté dentro de las capacidades tecnológicas de la humanidad. [38] : 76–140 Con las tecnologías actuales, sólo es posible hacer que un viajero humano envejezca menos que sus compañeros en la Tierra en unos pocos milisegundos después de unos cientos de días de viaje espacial. [79]
Los filósofos han discutido la filosofía del espacio y el tiempo desde al menos la época de la antigua Grecia ; por ejemplo, Parménides presentó la opinión de que el tiempo es una ilusión. Siglos después, Isaac Newton apoyó la idea del tiempo absoluto , mientras que su contemporáneo Gottfried Wilhelm Leibniz sostenía que el tiempo es sólo una relación entre acontecimientos y no puede expresarse de forma independiente. Este último enfoque finalmente dio lugar al espacio-tiempo de la relatividad . [80]
Muchos filósofos han argumentado que la relatividad implica eternidad , la idea de que el pasado y el futuro existen en un sentido real, no sólo como cambios que ocurrieron o ocurrirán en el presente. [81] El filósofo de la ciencia Dean Rickles no está de acuerdo con algunas calificaciones, pero señala que "el consenso entre los filósofos parece ser que la relatividad especial y general son incompatibles con el presentismo". [82] Algunos filósofos ven el tiempo como una dimensión igual a las dimensiones espaciales, que los eventos futuros "ya están allí" en el mismo sentido en que existen diferentes lugares y que no existe un flujo objetivo de tiempo; sin embargo, esta opinión es controvertida. [83]
El presentismo es una escuela de filosofía que sostiene que el futuro y el pasado existen sólo como cambios que ocurrieron o ocurrirán en el presente, y no tienen existencia real propia. Desde este punto de vista, viajar en el tiempo es imposible porque no hay futuro ni pasado al que viajar. [81] Keller y Nelson han argumentado que incluso si los objetos pasados y futuros no existen, todavía 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 decida viajar de regreso al la fecha actual podría explicar la aparición real del viajero en el tiempo en el presente; [84] Algunos autores cuestionan estas opiniones. [85]
El presentismo en el espacio-tiempo clásico considera que sólo existe el presente; Esto no es conciliable con la relatividad especial, como se muestra en el siguiente ejemplo: Alice y Bob son observadores simultáneos del evento O. Para Alice, algún evento E es simultáneo con O , pero para Bob, el evento E está en el pasado o en el futuro. Por tanto, Alice y Bob no están de acuerdo sobre lo que existe en el presente, lo que contradice el presentismo clásico. El "presentismo aquí-ahora" intenta conciliar esto reconociendo únicamente el tiempo y el espacio de un solo punto; esto resulta insatisfactorio porque los objetos que van y vienen del "aquí-ahora" alternan entre lo real y lo irreal, además de la falta de un "aquí-ahora" privilegiado que sería el presente "real". El "presentismo relativizado" reconoce que existen infinitos marcos de referencia, cada uno de los cuales tiene un conjunto diferente de eventos simultáneos, lo que hace imposible distinguir un único presente "real" y, por lo tanto, todos los eventos en el tiempo son reales, desdibujando la diferencia. entre presentismo y eternismo, o cada marco de referencia existe en su propia realidad. Las opciones para el presentismo en la relatividad especial parecen estar agotadas, pero Gödel y otros sospechan que el presentismo puede ser válido para algunas formas de la relatividad general. [86] Generalmente, la idea de tiempo y espacio absolutos se considera incompatible con la relatividad general; no existe una verdad universal sobre la posición absoluta de eventos que ocurren en diferentes momentos y, por lo tanto, no hay forma de determinar qué punto en el espacio en un momento está en la "misma posición" universal en otro momento, [ 87] y todos los sistemas de coordenadas son en igualdad de condiciones como lo establece el principio de invariancia del difeomorfismo . [88]
Una objeción común a la idea de viajar atrás en el tiempo se plantea en la paradoja del abuelo o el argumento del autoinfanticidio. [89] Si uno pudiera retroceder en el tiempo, se producirían inconsistencias y contradicciones si el viajero en el tiempo cambiara algo; hay una contradicción si el pasado se vuelve diferente de como es . [90] [91] La paradoja se describe comúnmente con una persona que viaja al pasado y mata a su propio abuelo, impide la existencia de su padre o de su madre y, por tanto, su propia existencia. [41] Los filósofos se preguntan si estas paradojas demuestran que viajar en el tiempo es imposible. Algunos filósofos responden a estas paradojas argumentando que podría ser posible viajar hacia atrás en el tiempo pero que sería imposible cambiar el pasado de alguna manera, [92] una idea similar al principio de autoconsistencia propuesto por Novikov en física.
Según la teoría filosófica de la componibilidad , lo que puede suceder, por ejemplo en el contexto de un viaje 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 manera. Lo que puede suceder cuando un viajero en el tiempo visita el pasado se limita a lo que sucedió , para evitar contradicciones lógicas. [93]
El principio de autoconsistencia de Novikov , que lleva el nombre de Igor Dmitrievich Novikov , establece que cualquier acción realizada por un viajero en el tiempo o por un objeto que retrocede en el tiempo fue parte de la historia desde el principio y, por lo tanto, es imposible que el viajero en el tiempo "cambie". " historia de ninguna manera. Sin embargo, las acciones del viajero en el tiempo pueden ser la causa de eventos en su propio pasado, lo que conduce al potencial de una causalidad circular , a veces llamada paradoja de la predestinación, [94] paradoja ontológica, [95] o paradoja del bootstrap. [95] [96] El término paradoja del bootstrap fue popularizado por la historia de Robert A. Heinlein " By His Bootstraps ". [97] El principio de autoconsistencia de Novikov propone que las leyes locales de la física en una región del espacio-tiempo que contiene viajeros en el tiempo no pueden ser diferentes de las leyes locales de la física en cualquier otra región del espacio-tiempo. [98]
El filósofo Kelley L. Ross sostiene en "Time Travel Paradoxes" [99] que en un escenario que involucra un objeto físico cuya línea mundial 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 tal paradoja ontológica, en la que se le da un reloj a una persona y 60 años después, el mismo reloj regresa al tiempo y se lo entrega al mismo personaje. Ross afirma que la entropía del reloj aumentará y que el reloj retrocedido en el tiempo se desgastará más con cada repetición de su historia. Los físicos modernos entienden que la segunda ley de la termodinámica es una ley estadística , por lo que la entropía decreciente y la entropía no creciente no son imposibles, sólo improbables. Además, la entropía aumenta estadísticamente en sistemas que están aislados, por lo que los sistemas no aislados, como un objeto, que interactúan con el mundo exterior, pueden desgastarse menos y disminuir la entropía, y es posible que un objeto cuya línea mundial forme una circuito cerrado para estar siempre en las mismas condiciones en el mismo punto de su historia. [38] : 23
En 2005, Daniel Greenberger y Karl Svozil propusieron que la teoría cuántica proporciona un modelo para el viaje en el tiempo en el que el pasado debe ser autoconsistente. [100] [101]
{{cite book}}: |website=ignorado ( ayuda )Pasar poco más de dos años en la órbita terrestre de Mir, yendo a 17.500 millas por hora, colocó a Sergei Avdeyev a 1/50 de segundo en el futuro
... "es el mejor viajero en el tiempo que tenemos hasta ahora".
