La retrocausalidad , o causalidad hacia atrás , es un concepto de causa y efecto en el que un efecto precede a su causa en el tiempo y, por lo tanto, un evento posterior afecta a uno anterior. [1] [2] En física cuántica , la distinción entre causa y efecto no se realiza en el nivel más fundamental y, por lo tanto, los sistemas simétricos en el tiempo pueden verse como causales o retrocausales. [3] [ página necesaria ] Las consideraciones filosóficas sobre los viajes en el tiempo a menudo abordan los mismos problemas que la retrocausalidad, al igual que los tratamientos del tema en la ficción, pero los dos fenómenos son distintos. [1]
Los esfuerzos filosóficos por comprender la causalidad se remontan al menos a las discusiones de Aristóteles sobre las cuatro causas . Durante mucho tiempo se consideró que un efecto que precede a su causa es una contradicción inherente porque, como lo explicó el filósofo del siglo XVIII David Hume , al examinar dos eventos relacionados, la causa es por definición la que precede al efecto. [4] [ página necesaria ]
La idea de la retrocausalidad también se encuentra en la filosofía india. Fue defendida por al menos dos filósofos budistas indios, Prajñākaragupta (ca. siglo VIII-IX) y Jitāri (ca. 940-1000), este último escribió un tratado específico sobre el tema, el Tratado sobre la causa futura ( Bhāvikāraṇavāda ). [5] En la década de 1950, Michael Dummett escribió en oposición a tales definiciones, afirmando que no había objeción filosófica a que los efectos precedieran a sus causas. [6] Este argumento fue refutado por su colega filósofo Antony Flew y, más tarde, por Max Black . [6] El "argumento del engaño" de Black sostenía que la retrocausalidad es imposible porque el observador de un efecto podría actuar para evitar que su causa futura ocurriera. [7] Una discusión más compleja de cómo se relaciona el libre albedrío con las cuestiones que planteó Black se resume en la paradoja de Newcomb . Los filósofos esencialistas han propuesto otras teorías, como la existencia de "poderes causales genuinos en la naturaleza" o han planteado inquietudes sobre el papel de la inducción en las teorías de causalidad. [8] [ página necesaria ] [9] [ página necesaria ]
La mayoría de las teorías físicas son simétricas en el tiempo : los modelos microscópicos como las leyes de Newton o el electromagnetismo no tienen una dirección inherente del tiempo. La "flecha del tiempo" que distingue causa y efecto debe tener otro origen. [10] : 116 Para reducir la confusión, los físicos distinguen la causalidad fuerte (macroscópica) de la causalidad débil (microscópica). [11]
La capacidad imaginaria de afectar el pasado a veces se toma como una sugerencia de que las causas podrían ser negadas por sus propios efectos, creando una contradicción lógica como la paradoja del abuelo . [12] Esta contradicción no es necesariamente inherente a la retrocausalidad o al viaje en el tiempo; al limitar las condiciones iniciales del viaje en el tiempo con restricciones de consistencia, se evitan tales paradojas y otras. [13]
Algunos aspectos de la física moderna, como la partícula taquiónica hipotética y ciertos aspectos independientes del tiempo de la mecánica cuántica , pueden permitir que partículas o información viajen hacia atrás en el tiempo. Las objeciones lógicas al viaje en el tiempo macroscópico no necesariamente impiden la retrocausalidad en otras escalas de interacción. [14] [ página requerida ] Sin embargo, incluso si tales efectos son posibles, pueden no ser capaces de producir efectos diferentes de los que habrían resultado de relaciones causales normales. [15] [ página requerida ]
El físico John G. Cramer ha explorado varios métodos propuestos para la comunicación cuántica no local o retrocausal y ha descubierto que todos ellos son defectuosos y, en consonancia con el teorema de no comunicación , incapaces de transmitir señales no locales. [16]
"En la relatividad, el tiempo y el espacio están entrelazados en el tejido del espacio-tiempo, por lo que el tiempo puede contraerse y estirarse bajo la influencia de la gravedad". [17] Las curvas temporales cerradas (CTC), a veces denominadas bucles temporales, [17] en las que la línea del mundo de un objeto vuelve a su origen, surgen de algunas soluciones exactas a la ecuación de campo de Einstein . Sin embargo, la conjetura de protección de la cronología de Stephen Hawking sugiere que cualquier curva temporal cerrada de este tipo se destruiría antes de poder usarse. [18] Aunque las CTC no parecen existir en condiciones normales, los entornos extremos del espacio-tiempo , como un agujero de gusano atravesable o la región cercana a ciertas cuerdas cósmicas , pueden permitir su breve formación, lo que implica una posibilidad teórica de retrocausalidad. [ cita requerida ] No se han observado la materia exótica o los defectos topológicos necesarios para la creación de esos entornos. [19] [ página necesaria ] [20] [ página necesaria ]
La mayoría de los modelos físicos son simétricos en el tiempo ; [10] : 116 algunos utilizan la retrocausalidad a nivel microscópico.
La teoría de absorción de Wheeler-Feynman , propuesta por John Archibald Wheeler y Richard Feynman , utiliza la retrocausalidad y una forma temporal de interferencia destructiva para explicar la ausencia de un tipo de onda concéntrica convergente sugerida por ciertas soluciones a las ecuaciones de Maxwell . [21] Estas ondas avanzadas no tienen nada que ver con la causa y el efecto: son simplemente una forma matemática diferente de describir las ondas normales. La razón por la que se propusieron es que una partícula cargada no tendría que actuar sobre sí misma, lo que, en el electromagnetismo clásico normal, conduce a una autofuerza infinita. [21]
Ernst Stueckelberg y, posteriormente , Richard Feynman propusieron una interpretación del positrón como un electrón que se mueve hacia atrás en el tiempo, reinterpretando las soluciones de energía negativa de la ecuación de Dirac . Los electrones que se mueven hacia atrás en el tiempo tendrían una carga eléctrica positiva . [22] Esta inversión temporal de las antipartículas es necesaria en la teoría cuántica de campos moderna y es, por ejemplo, un componente de cómo los nucleones de los átomos se mantienen unidos con la fuerza nuclear , a través del intercambio de mesones virtuales como el pión . Un mesón está formado por un número igual de quarks normales y antiquarks, y, por tanto, se emite y se absorbe simultáneamente. [23]
Wheeler invocó este concepto de inversión temporal para explicar las propiedades idénticas compartidas por todos los electrones, sugiriendo que " son todos el mismo electrón " con una línea de universo compleja y autointersecante . [24] Yoichiro Nambu lo aplicó más tarde a toda la producción y aniquilación de pares partícula-antipartícula, afirmando que "la eventual creación y aniquilación de pares que puede ocurrir ahora y entonces no es creación o aniquilación, sino solo un cambio de dirección de partículas en movimiento, del pasado al futuro, o del futuro al pasado". [25] El punto de vista hacia atrás en el tiempo se acepta hoy en día como completamente equivalente a otras imágenes, [26] pero no tiene nada que ver con los términos macroscópicos "causa" y "efecto", que no aparecen en una descripción física microscópica.
La retrocausalidad está asociada con el Formalismo Vectorial de Estados de Doble Inferencia (DIVF), más tarde conocido como el formalismo vectorial de dos estados (TSVF) en mecánica cuántica, donde el presente se caracteriza por estados cuánticos del pasado y el futuro tomados en combinación. [27] [28]
La retrocausalidad se asocia a veces con correlaciones no locales que surgen genéricamente del entrelazamiento cuántico , incluyendo por ejemplo el borrador cuántico de elección retardada . [29] [30] Sin embargo, se pueden dar explicaciones del entrelazamiento cuántico que no involucran retrocausalidad. Tratan los experimentos que demuestran estas correlaciones como si se describieran desde diferentes marcos de referencia que no están de acuerdo sobre qué medición es una "causa" versus un "efecto", como algo necesario para ser consistente con la relatividad especial. [31] [32] Es decir, la elección de qué evento es la causa y cuál el efecto no es absoluta sino relativa al observador. La descripción de tales entrelazamientos cuánticos no locales se puede describir de una manera que esté libre de retrocausalidad si se consideran los estados del sistema. [33]
Las partículas superlumínicas hipotéticas llamadas taquiones tienen una trayectoria similar a la del espacio y, por lo tanto, pueden parecer que se mueven hacia atrás en el tiempo, según un observador en un marco de referencia convencional. A pesar de que en la ciencia ficción se las describe con frecuencia como un método para enviar mensajes al pasado, los taquiones hipotéticos no interactúan con la materia tardiónica normal de una manera que violaría la causalidad estándar. En concreto, el principio de reinterpretación de Feinberg significa que la materia ordinaria no se puede utilizar para fabricar un detector de taquiones capaz de recibir información. [34]
Se afirma que la retrocausalidad ocurre en algunos fenómenos psíquicos como la precognición . El libro de J. W. Dunne de 1927 Un experimento con el tiempo estudió los sueños precognitivos y se ha convertido en un clásico definitivo. [35] El parapsicólogo J. B. Rhine y sus colegas realizaron investigaciones intensivas a mediados del siglo XX. Su sucesor Helmut Schmidt presentó justificaciones mecánico-cuánticas para la retrocausalidad, y finalmente afirmó que los experimentos habían demostrado la capacidad de manipular la desintegración radiactiva a través de la psicoquinesis retrocausal . [36] [37] Estos resultados y sus teorías subyacentes han sido rechazados por la comunidad científica dominante y son ampliamente aceptados como pseudociencia , aunque continúan teniendo cierto apoyo de fuentes científicas marginales . [38] [ página necesaria ] [39] [ página necesaria ] [40] [ ¿ fuente poco confiable? ]
Los intentos de asociar la retrocausalidad con la curación mediante la oración han sido rechazados de manera similar. [41] [42]
Desde 1994, el psicólogo Daryl J. Bem ha defendido la precognición. Posteriormente mostró a los sujetos experimentales dos juegos de cortinas y les pidió que adivinaran cuál de ellas tenía una imagen detrás, pero no mostró la imagen detrás de la cortina hasta que el sujeto hizo su suposición. Algunos resultados mostraron un margen de éxito mayor (p. 17) para un subconjunto de imágenes eróticas, y los sujetos que se identificaron como "buscadores de estímulos" en el cuestionario de preselección obtuvieron puntuaciones aún más altas. Sin embargo, al igual que sus predecesores, su metodología ha sido duramente criticada y sus resultados descartados. [43]