Una paradoja temporal , paradoja del tiempo o paradoja del viaje en el tiempo , es una paradoja , una contradicción aparente o contradicción lógica asociada con la idea de viaje en el tiempo u otro conocimiento previo del futuro. Si bien la noción de viaje en el tiempo hacia el futuro se ajusta a la comprensión actual de la física a través de la dilatación relativista del tiempo, las paradojas temporales surgen de circunstancias que involucran un viaje en el tiempo hipotético al pasado y, a menudo, se utilizan para demostrar su imposibilidad.
Las paradojas temporales se dividen en tres grandes grupos: paradojas de arranque, paradojas de consistencia y paradojas de Newcomb. [1] Las paradojas del bootstrap violan la causalidad al permitir que eventos futuros influyan en el pasado y se causen a sí mismos, o " bootstrapping ", que deriva del modismo "levantarse con las propias manos". [2] [3] Las paradojas de coherencia, por otro lado, son aquellas en las que eventos futuros influyen en el pasado para causar una aparente contradicción, ejemplificada por la paradoja del abuelo , donde una persona viaja al pasado para matar a su abuelo. [4] La paradoja de Newcomb surge de las aparentes contradicciones que surgen de los supuestos tanto del libre albedrío como del conocimiento previo de eventos futuros. A todos ellos a veces se les denomina individualmente "bucles causales". El término " bucle de tiempo " a veces se denomina bucle causal, [2] pero, aunque parecen similares, los bucles causales no cambian y se originan por sí mismos, mientras que los bucles de tiempo se reinician constantemente. [5]
Una paradoja del arranque, también conocida como bucle de información , paradoja de la información , [6] paradoja ontológica , [7] o "paradoja de la predestinación", es una paradoja del viaje en el tiempo que ocurre cuando cualquier evento, como una acción, La información, un objeto o una persona, en última instancia, se causa a sí mismo, como consecuencia de la retrocausalidad o del viaje en el tiempo . [8] [9] [10] [11]
Los viajes hacia atrás en el tiempo permitirían información, personas u objetos cuyas historias parecen "venir de la nada". [8] Estos eventos en bucle causal existen entonces en el espacio-tiempo , pero no se puede determinar su origen. [8] [9] La noción de objetos o información que son "autoexistentes" de esta manera a menudo se considera paradójica. [9] [6] [12] Everett pone la película Somewhere in Time como ejemplo de un objeto sin origen: una anciana le da un reloj a un dramaturgo que luego viaja en el tiempo y conoce a la misma mujer cuando ella era joven. , y le regala el mismo reloj que ella luego le regalará a él. [6] Un ejemplo de información que "surgió de la nada" se encuentra en la película Star Trek IV: The Voyage Home , en la que un ingeniero del siglo XXIII viaja en el tiempo y le da la fórmula del aluminio transparente al ingeniero del siglo XX que supuestamente lo inventó.
Smeenk utiliza el término "paradoja de la predestinación" para referirse específicamente a situaciones en las que un viajero en el tiempo retrocede en el tiempo para intentar prevenir algún evento en el pasado. [7]
La paradoja de la consistencia o paradoja del abuelo ocurre cuando el pasado se cambia de alguna manera, creando así una contradicción. Un ejemplo común dado es viajar al pasado e intervenir en la concepción de los antepasados (como provocar la muerte del padre de antemano), afectando así la concepción de uno mismo. Si el viajero en el tiempo no hubiera nacido, entonces no le sería posible realizar tal acto en primer lugar. Por lo tanto, el antepasado vive para descendencia del antepasado de la próxima generación del viajero en el tiempo y, finalmente, del viajero en el tiempo. Por lo tanto, no hay ningún resultado previsto para esto. [8] Las paradojas de la coherencia ocurren siempre que es posible cambiar el pasado. [9] Una posible solución es que un viajero en el tiempo puede hacer cualquier cosa que sucedió , pero no puede hacer nada que no sucedió . Hacer algo que no sucedió resulta en una contradicción. [8] Esto se conoce como el principio de autoconsistencia de Novikov .
La paradoja del abuelo abarca cualquier cambio en el pasado [13] y se presenta en muchas variaciones, incluido el asesinato del yo pasado. [14] [15] Tanto la "paradoja del retro-suicidio" como la "paradoja del abuelo" aparecieron en cartas escritas en Amazing Stories en la década de 1920. [16] Otra variante de la paradoja del abuelo es la "paradoja de Hitler" o "paradoja del asesinato de Hitler", en la que el protagonista viaja en el tiempo para asesinar a Adolf Hitler antes de que pueda instigar la Segunda Guerra Mundial y el Holocausto . En lugar de impedir necesariamente físicamente el viaje en el tiempo, la acción elimina cualquier motivo del viaje, junto con cualquier conocimiento de que el motivo alguna vez existió. [17]
El físico John Garrison et al. dan una variación de la paradoja de un circuito electrónico que envía una señal a través de una máquina del tiempo para apagarse y recibe la señal antes de enviarla. [18] [19]
La paradoja de Newcomb es un experimento mental que muestra una aparente contradicción entre el principio de utilidad esperada y el principio de dominancia estratégica . [20]
El experimento mental a menudo se extiende para explorar la causalidad y el libre albedrío al permitir "predictores perfectos": si existen predictores perfectos del futuro, por ejemplo, si el viaje en el tiempo existe como mecanismo para hacer predicciones perfectas, entonces las predicciones perfectas parecen contradecir el libre albedrío. porque las decisiones aparentemente tomadas con libre albedrío ya son conocidas por el predictor perfecto. [21] [22] La predestinación no implica necesariamente un poder sobrenatural y podría ser el resultado de otros mecanismos de "conocimiento previo infalible". [23] Los problemas que surgen de la infalibilidad y que influyen en el futuro se exploran en la paradoja de Newcomb. [24]
Incluso sin saber si viajar en el tiempo al pasado es físicamente posible, es posible demostrar utilizando la lógica modal que cambiar el pasado resulta en una contradicción lógica. Si es necesariamente cierto que el pasado ocurrió de cierta manera, entonces es falso e imposible que el pasado haya ocurrido de otra manera. Un viajero en el tiempo no podría cambiar el pasado tal como es; sólo actuarían de una manera que ya sea consistente con lo que necesariamente sucedió. [25] [26]
La consideración de la paradoja del abuelo ha llevado a algunos a la idea de que el viaje en el tiempo es por naturaleza paradójico y, por tanto, lógicamente imposible. Por ejemplo, el filósofo Bradley Dowden formuló este tipo de argumento en el libro de texto Logical Reasoning , argumentando que la posibilidad de crear una contradicción excluye por completo el viaje en el tiempo al pasado. Sin embargo, algunos filósofos y científicos creen que viajar en el tiempo al pasado no tiene por qué ser lógicamente imposible siempre que no exista la posibilidad de cambiar el pasado, [13] como lo sugiere, por ejemplo, el principio de autoconsistencia de Novikov . Dowden revisó su punto de vista después de quedar convencido de ello en un intercambio con el filósofo Norman Swartz . [27]
La consideración de la posibilidad de viajar hacia atrás en el tiempo en un universo hipotético descrito por una métrica de Gödel llevó al famoso lógico Kurt Gödel a afirmar que el tiempo en sí mismo podría ser una especie de ilusión. [28] [29] Sugiere algo parecido a la visión del tiempo en bloque , en la que el tiempo es simplemente otra dimensión como el espacio, con todos los eventos en todo momento fijados dentro de este "bloque" de cuatro dimensiones. [ cita necesaria ]
Sergey Krasnikov escribe que estas paradojas de arranque (información o un objeto que recorre el tiempo) son las mismas; la principal paradoja aparente es un sistema físico que evoluciona hacia un estado de una manera que no se rige por sus leyes. [30] : 4 No encuentra estos paradójicos y atribuye los problemas relacionados con la validez del viaje en el tiempo a otros factores en la interpretación de la relatividad general. [30] : 14-16
Un artículo de 1992 de los físicos Andrei Lossev e Igor Novikov etiquetó estos objetos sin origen como Jinn , con el término singular Jinnee . [31] : 2311–2312 Esta terminología se inspiró en los genios del Corán , que se describe como que no dejan rastro cuando desaparecen. [32] : 200–203 Lossev y Novikov permitieron que el término "jinn" cubriera tanto objetos como información con origen reflexivo; a los primeros los llamaron "jinnes de la primera clase" y a los segundos "jinnes de la segunda clase". [6] [31] : 2315–2317 [32] : 208 Señalan que un objeto que hace un paso circular a través del tiempo debe ser idéntico cada vez que se lo devuelve al pasado, de lo contrario crearía una inconsistencia; la segunda ley de la termodinámica parece requerir que el objeto tienda a un estado de energía más bajo a lo largo de su historia, y los objetos que son idénticos en puntos repetidos de su historia parecen contradecir esto, pero Lossev y Novikov argumentaron que dado que la segunda ley solo requiere Si la entropía aumenta en sistemas cerrados , un Jinnee podría interactuar con su entorno de tal manera que recuperara la entropía "perdida". [6] [32] : 200–203 Enfatizan que no existe una "diferencia estricta" entre los genios del primer y segundo tipo. [31] : 2320 Krasnikov se equivoca entre "jinns", "bucles autosuficientes" y "objetos autoexistentes", llamándolos "leones" u "objetos en bucle o intrusivos", y afirma que no son menos físicos que los convencionales. objetos "que, después de todo, también podrían aparecer sólo desde el infinito o desde una singularidad". [30] : 8–9
El principio de autoconsistencia desarrollado por Igor Dmitriyevich Novikov [33] : p. 42 nota 10 expresa una opinión sobre cómo sería posible viajar hacia atrás en el tiempo sin la generación de paradojas. Según esta hipótesis, aunque la relatividad general permite algunas soluciones exactas que permiten viajes en el tiempo [34] que contienen curvas cerradas en forma de tiempo que conducen de regreso al mismo punto en el espacio-tiempo, [35] la física en o cerca de curvas cerradas en forma de tiempo (máquinas del tiempo) sólo puede ser consistente con las leyes universales de la física y, por lo tanto, solo pueden ocurrir eventos autoconsistentes. Cualquier cosa que un viajero en el tiempo haga en el pasado debe haber sido parte de la historia desde el principio, y el viajero en el tiempo nunca puede hacer nada para evitar que ocurra el viaje atrás en el tiempo, ya que esto representaría una inconsistencia. Los autores concluyeron que los viajes en el tiempo no tienen por qué conducir a paradojas irresolubles, independientemente del tipo de objeto que se envíe al pasado. [36]
El físico Joseph Polchinski consideró una situación potencialmente paradójica que involucraba una bola de billar que se dispara hacia un agujero de gusano en el ángulo correcto, de modo que sea enviada al pasado y choque con su yo anterior, sacándola de su curso, lo que impediría que entrara. el agujero de gusano en primer lugar. Kip Thorne se refirió a este problema como "la paradoja de Polchinski". [36] Thorne y dos de sus estudiantes en Caltech, Fernando Echeverría y Gunnar Klinkhammer, buscaron una solución que evitara cualquier inconsistencia y descubrieron que había más de una solución autoconsistente, con ángulos ligeramente diferentes para el golpe indirecto. en cada caso. [37] Un análisis posterior realizado por Thorne y Robert Forward mostró que para ciertas trayectorias iniciales de la bola de billar, podría haber un número infinito de soluciones autoconsistentes. [36] Es plausible que existan extensiones autoconsistentes para cada trayectoria inicial posible, aunque esto no ha sido probado. [38] : 184 La falta de restricciones sobre las condiciones iniciales sólo se aplica al espacio-tiempo fuera de la región del espacio-tiempo que viola la cronología ; Las limitaciones de la región que viola la cronología podrían resultar paradójicas, pero esto aún no se sabe. [38] : 187–188
Las opiniones de Novikov no son ampliamente aceptadas. Visser considera los bucles causales y el principio de autoconsistencia de Novikov como una solución ad hoc , y supone que el viaje en el tiempo tiene implicaciones mucho más dañinas. [39] Krasnikov tampoco encuentra fallas inherentes en los bucles causales, pero encuentra otros problemas con el viaje en el tiempo en la relatividad general. [30] : 14-16 Otra conjetura, la hipótesis de la censura cósmica , sugiere que cada curva temporal cerrada pasa a través de un horizonte de sucesos , lo que impide que se observen tales bucles causales. [40]
El enfoque de universos múltiples que interactúan es una variación de la interpretación de la mecánica cuántica de muchos mundos que involucra a viajeros en el tiempo que llegan a un universo diferente al de donde vinieron; Se ha argumentado que, dado que los viajeros llegan a la historia de un universo diferente y no a su historia, este no es un viaje en el tiempo "genuino". [41] Stephen Hawking ha argumentado a favor de la conjetura de protección cronológica , que incluso si el MWI es correcto, deberíamos esperar que cada viajero en el tiempo experimente una única historia autoconsistente para que los viajeros en el tiempo permanezcan dentro de su mundo en lugar de viajar a uno diferente. . [42]
David Deutsch ha propuesto que la computación cuántica con un retraso negativo (viaje en el tiempo hacia atrás) sólo produce soluciones autoconsistentes, y la región que viola la cronología impone restricciones que no son evidentes mediante el razonamiento clásico. [43] Sin embargo, se ha demostrado que la condición de autoconsistencia de Deutsch puede ser cumplida con precisión arbitraria por cualquier sistema sujeto a las leyes de la mecánica estadística clásica , incluso si no está construido por sistemas cuánticos. [44] Allen Everett también ha argumentado 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, con diferentes partículas emergiendo en diferentes mundos. [45]