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 tanto, un evento posterior afecta a uno anterior. [1] [2] En física cuántica , la distinción entre causa y efecto no se hace 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 las mismas cuestiones 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 autocontradicción inherente porque , como lo analizó 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 retrocausalidad también se encuentra en la filosofía india. Fue defendido por al menos dos filósofos budistas indios, Prajñākaragupta (ca. siglos 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 ninguna objeción filosófica a los efectos que preceden a sus causas. [6] Este argumento fue refutado por el colega filósofo Antony Flew y, más tarde, por Max Black . [6] El "argumento de estafa" de Black sostenía que la retrocausalidad es imposible porque el observador de un efecto podría actuar para evitar que su causa futura ocurra. [7] La paradoja de Newcomb resume una discusión más compleja sobre cómo el libre albedrío se relaciona con las cuestiones planteadas por Black . Los filósofos esencialistas han propuesto otras teorías, como la existencia de "poderes causales genuinos en la naturaleza" o planteando preocupaciones sobre el papel de la inducción en las teorías de la 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 débil (microscópica). [11]
A veces se considera que la capacidad imaginaria de afectar el pasado sugiere 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 coherencia, se evitan tales paradojas y otras. [13]
Aspectos de la física moderna, como la hipotética partícula taquiónica y ciertos aspectos de la mecánica cuántica independientes del tiempo , pueden permitir que las partículas o la información viajen hacia atrás en el tiempo. Las objeciones lógicas al viaje macroscópico en el tiempo no necesariamente impiden la retrocausalidad en otras escalas de interacción. [14] [ página necesaria ] Sin embargo, incluso si tales efectos son posibles, es posible que no sean capaces de producir efectos diferentes de aquellos que habrían resultado de relaciones causales normales. [15] [ página necesaria ]
El físico John G. Cramer ha explorado varios métodos propuestos para la comunicación cuántica no local o retrocausal y los encontró todos defectuosos y, de acuerdo con el teorema de la no comunicación , incapaces de transmitir señales no locales. [dieciséis]
"En la relatividad, el tiempo y el espacio están entrelazados en la estructura 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 de tiempo, [17] en las que la línea mundial de un objeto regresa a su origen, surgen de algunas soluciones exactas a la ecuación de campo de Einstein . Sin embargo, la conjetura de protección cronológica de Stephen Hawking sugiere que cualquier curva temporal cerrada sería destruida antes de que pudiera usarse. [18] Aunque las CTC no parecen existir en condiciones normales, entornos extremos del espacio-tiempo , como un agujero de gusano transitable o la región cercana a ciertas cuerdas cósmicas , pueden permitir su breve formación, lo que implica una posibilidad teórica de retrocausalidad. [ cita necesaria ] 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 del absorbente 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 causa y 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 más tarde Richard Feynman , propusieron una interpretación del positrón como un electrón que retrocede en el tiempo, reinterpretando las soluciones de energía negativa de la ecuación de Dirac . Los electrones que retrocedieran 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 en los átomos se mantienen unidos con la fuerza nuclear , mediante el intercambio de mesones virtuales como el pión . Un mesón está formado por un número igual de quarks y antiquarks normales y, por tanto, se emite y se absorbe simultáneamente. [23]
Wheeler invocó este concepto de inversión del tiempo para explicar las propiedades idénticas compartidas por todos los electrones, sugiriendo que " todos son el mismo electrón " con una línea mundial compleja que se cruza a sí misma . [24] Yoichiro Nambu lo aplicó más tarde a toda producción y aniquilación de pares partícula-antipartícula, afirmando que "la eventual creación y aniquilación de pares que pueden ocurrir de vez en cuando no es creación o aniquilación, sino sólo un cambio de dirección de las partículas en movimiento". , del pasado al futuro, o del futuro al pasado." [25] El punto de vista del pasado 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 perspectiva microscópica. Descripción física.
La retrocausalidad está asociada con el formalismo vectorial de estado inferencial doble (DIVF), más tarde conocido como 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 a veces se asocia con correlaciones no locales que surgen genéricamente del entrelazamiento cuántico , incluido, por ejemplo, el borrador cuántico de elección retardada . [29] [30] Sin embargo, se pueden dar explicaciones del entrelazamiento cuántico que no impliquen 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 necesario para ser consistentes 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 libre de retrocausalidad si se consideran los estados del sistema. [33]
Las hipotéticas partículas superluminales llamadas taquiones tienen una trayectoria espacial y, por lo tanto, pueden parecer retroceder en el tiempo, según un observador en un marco de referencia convencional. A pesar de la frecuente descripción en la ciencia ficción como un método para enviar mensajes al pasado, los taquiones hipotéticos no interactúan con la materia tardiónica normal de una manera que viole la causalidad estándar. Específicamente, el principio de reinterpretación de Feinberg significa que no se puede utilizar materia ordinaria 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 JW Dunne de 1927 , An Experiment with Time, estudió los sueños precognitivos y se ha convertido en un clásico definitivo. [35] El parapsicólogo J. B. Rhine y sus colegas realizaron intensas investigaciones a mediados del siglo XX. Su sucesor, Helmut Schmidt, presentó justificaciones de la mecánica cuántica para la retrocausalidad y finalmente afirmó que los experimentos habían demostrado la capacidad de manipular la desintegración radiactiva mediante la psicoquinesis retrocausal . [36] [37] Tales 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 no confiable? ]
Los esfuerzos por asociar la retrocausalidad con la curación mediante la oración han sido igualmente rechazados. [41] [42]
Desde 1994, el psicólogo Daryl J. Bem ha abogado por la precognición. Posteriormente mostró a los sujetos experimentales dos juegos de cortinas y les pidió que adivinaran cuál tenía una imagen detrás, pero no mostró la imagen detrás de la cortina hasta que el sujeto hizo su suposición. Algunos resultados mostraron un mayor margen de éxito (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 fuertemente criticada y sus resultados descontados. [43]