¿Ha cometido alguna vez un error que desearía poder deshacer? Corregir los errores del pasado es una de las razones por las que el concepto de viaje en el tiempo nos parece tan fascinante. Como se suele representar en la ciencia ficción, con una máquina del tiempo nada es permanente: siempre se puede volver atrás y cambiarlo. Pero ¿es realmente posible viajar en el tiempo en nuestro universo? ¿o es sólo ciencia ficción?

Nuestra comprensión moderna del tiempo y la causalidad proviene de relatividad general . La teoría del físico teórico Albert Einstein combina el espacio y el tiempo en una sola entidad -el «espaciotiempo»- y ofrece una explicación extraordinariamente compleja de cómo funcionan ambos, a un nivel que no tiene parangón con ninguna otra teoría establecida. Esta teoría existe desde hace más de 100 años y se ha verificado experimentalmente con una precisión extremadamente alta, por lo que los físicos están bastante seguros de que proporciona una descripción exacta de la estructura causal de nuestro universo.

Durante décadas, los físicos han tratado de utilizar la relatividad general para averiguar si el viaje en el tiempo es posible . Resulta que se pueden escribir ecuaciones que describan los viajes en el tiempo y que sean totalmente compatibles y coherentes con la relatividad. Pero la física no es matemática, y las ecuaciones no tienen sentido si no se corresponden con nada de la realidad.

Argumentos contra los viajes en el tiempo

Hay dos cuestiones principales que nos hacen pensar que estas ecuaciones pueden ser poco realistas. La primera cuestión es de carácter práctico: construir una máquina del tiempo parece requerir materia exótica que es materia con energía negativa. Toda la materia que vemos en nuestra vida cotidiana tiene energía positiva; la materia con energía negativa no es algo que se pueda encontrar por ahí. Por la mecánica cuántica, sabemos que esa materia puede crearse teóricamente, pero en cantidades demasiado pequeñas y durante tiempos demasiado cortos .

Sin embargo, no hay pruebas de que sea imposible crear materia exótica en cantidades suficientes. Además, es posible que se descubran otras ecuaciones que permitan viajar en el tiempo sin necesidad de materia exótica. Por lo tanto, esta cuestión puede ser sólo una limitación de nuestra tecnología actual o de nuestra comprensión de la mecánica cuántica.

La otra cuestión principal es menos práctica, pero más significativa: es la observación de que el viaje en el tiempo parece contradecir la lógica, en forma de paradojas del viaje en el tiempo . Hay varios tipos de estas paradojas, pero las más problemáticas son paradojas de coherencia .

Un tropo popular en ciencia ficción Las paradojas de consistencia ocurren siempre que hay un determinado evento que lleva a cambiar el pasado, pero el propio cambio impide que este evento ocurra en primer lugar.

Por ejemplo, considere un escenario en el que yo entre en mi máquina del tiempo, la utilice para retroceder en el tiempo cinco minutos, y destruya la máquina tan pronto como llegue al pasado. Ahora que he destruido la máquina del tiempo, me sería imposible utilizarla cinco minutos después.

Pero si no puedo usar la máquina del tiempo, entonces no puedo retroceder en el tiempo y destruirla. Por lo tanto, no está destruida, por lo que puedo retroceder en el tiempo y destruirla. En otras palabras, la máquina del tiempo se destruye si y sólo si no se destruye. Dado que no puede ser destruida y no destruida simultáneamente, este escenario es inconsistente y paradójico.

Eliminar las paradojas

En la ciencia ficción existe la idea errónea de que las paradojas se pueden «crear». A los viajeros en el tiempo se les suele advertir que no hagan cambios significativos en el pasado y que eviten encontrarse con su yo del pasado precisamente por esta razón. Se pueden encontrar ejemplos de esto en muchas películas de viajes en el tiempo, como la Volver al Futuro trilogía.

Pero en física, una paradoja no es un suceso que pueda ocurrir realmente, sino un concepto puramente teórico que apunta a una incoherencia en la propia teoría. En otras palabras, las paradojas de consistencia no sólo implican que el viaje en el tiempo es un esfuerzo peligroso, sino que simplemente no puede ser posible.

Esta fue una de las motivaciones del físico teórico Stephen Hawking para formular su conjetura de protección de la cronología que afirma que el viaje en el tiempo debería ser imposible. Sin embargo, esta conjetura sigue sin demostrarse hasta ahora. Además, el universo sería un lugar mucho más interesante si en lugar de eliminar los viajes en el tiempo debido a las paradojas, pudiéramos eliminar las propias paradojas.

Un intento de resolver las paradojas del viaje en el tiempo es la obra del físico teórico Igor Dmitriyevich Novikov conjetura de autoconsistencia que esencialmente afirma que se puede viajar al pasado, pero no se puede cambiar.

Según Novikov, si intentara destruir mi máquina del tiempo cinco minutos en el pasado, descubriría que es imposible hacerlo. Las leyes de la física conspirarían de alguna manera para preservar la consistencia.

Introducción de las historias múltiples

Pero, ¿qué sentido tiene retroceder en el tiempo si no se puede cambiar el pasado? Mi trabajo reciente, junto con mis alumnos Jacob Hauser y Jared Wogan, muestra que hay paradojas del viaje en el tiempo que la conjetura de Novikov no puede resolver. Esto nos devuelve al punto de partida, ya que si no se puede eliminar ni siquiera una sola paradoja, el viaje en el tiempo sigue siendo lógicamente imposible.

Entonces, ¿es este el último clavo en el ataúd de los viajes en el tiempo? No del todo. Demostramos que permitiendomultiple histories (o en términos más familiares, líneas de tiempo paralelas) puede resolver las paradojas que la conjetura de Novikov no puede. De hecho, puede resolver cualquier paradoja que se le plantee.

La idea es muy simple. Cuando salgo de la máquina del tiempo, salgo a una línea temporal diferente. En esa línea temporal, puedo hacer lo que quiera, incluso destruir la máquina del tiempo, sin cambiar nada en la línea temporal original de la que vengo. Como no puedo destruir la máquina del tiempo en la línea temporal original, que es la que realmente utilicé para viajar en el tiempo, no hay ninguna paradoja.

After working on time travel paradoxes for the last three yearsCada vez estoy más convencido de que el viaje en el tiempo podría ser posible, pero sólo si nuestro universo puede permitir la coexistencia de múltiples historias. Entonces, ¿puede?

La mecánica cuántica parece implicar que sí, al menos si se suscribe la teoría de Everett interpretación de «muchos mundos» donde un historial puede «dividirse» en múltiples historiales, uno para cada posible resultado de la medición, por ejemplo, si El gato de Schrödinger está vivo o muerto, o si llegué o no al pasado.

Pero esto son sólo especulaciones. Mis estudiantes y yo estamos trabajando actualmente en la búsqueda de una teoría concreta del viaje en el tiempo con múltiples historias que sea totalmente compatible con la relatividad general. Por supuesto, incluso si logramos encontrar tal teoría, esto no sería suficiente para demostrar que el viaje en el tiempo es posible, pero al menos significaría que el viaje en el tiempo no está descartado por las paradojas de consistencia.

Los viajes en el tiempo y las líneas temporales paralelas casi siempre van de la mano en la ciencia ficción, pero ahora tenemos pruebas de que también deben ir de la mano en la ciencia real. La relatividad general y la mecánica cuántica nos dicen que el viaje en el tiempo podría ser posible, pero si lo es, también deben ser posibles las historias múltiples.La conversación

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