Por qué el viaje en el tiempo puede ser más posible de lo que piensas, según la física

El concepto de viaje en el tiempo siempre ha capturado la imaginación de físicos y laicos por igual. ¿Pero es realmente posible? Por supuesto que es. Lo estamos haciendo ahora mismo, ¿verdad? Todos estamos viajando hacia el futuro de un segundo a la vez.

Pero eso no era lo que estabas pensando. ¿Podemos viajar mucho más lejos en el futuro? Absolutamente. Si pudiéramos viajar cerca de la velocidad de la luz, o en la proximidad de un agujero negro, el tiempo se desaceleraría y nos permitirá viajar arbitrariamente hacia el futuro. La pregunta realmente interesante es si podemos viajar al pasado.

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Soy profesor de física en la Universidad de Massachusetts, Dartmouth, y escuché por primera vez la noción de viaje en el tiempo cuando tenía 7 años, de un episodio de la serie de televisión clásica de Carl Sagan en 1980. Cosmos. En ese momento decidí que algún día iba a seguir un estudio profundo de la teoría que subyace a ideas tan creativas y notables: la relatividad de Einstein. Veinte años después, salí con un doctorado. en el campo y han sido un investigador activo en la teoría desde entonces.

Ahora, uno de mis estudiantes de doctorado acaba de publicar un artículo en la revista. Gravedad clásica y cuántica que describe cómo construir una máquina del tiempo usando una construcción muy simple.

Curvas de tiempo cerrado

La teoría general de la relatividad de Einstein permite la posibilidad de distorsionar el tiempo a un grado tan alto que realmente se pliega sobre sí mismo, dando como resultado un bucle de tiempo. Imagina que viajas por este bucle; eso significa que en algún momento, terminarás en un momento en el pasado y comenzarás a experimentar los mismos momentos desde que, una vez más, un poco como deja vu, excepto que no te darías cuenta. Tales construcciones a menudo se denominan "curvas cerradas de tipo temporal" o CTC en la literatura de investigación, y se conocen popularmente como "máquinas del tiempo". Las máquinas del tiempo son un subproducto de esquemas de viaje efectivos, más rápidos que la luz, y los comprenden Puede mejorar nuestra comprensión de cómo funciona el universo.

En las últimas décadas, conocidos físicos como Kip Thorne y Stephen Hawking produjeron trabajos seminales en modelos relacionados con máquinas del tiempo.

La conclusión general que surgió de investigaciones anteriores, incluidas las de Thorne y Hawking, es que la naturaleza prohíbe los ciclos de tiempo. Esto quizás se explica mejor en la "Conjetura de protección de la cronología" de Hawking, que esencialmente dice que la naturaleza no permite cambios en su historia pasada, evitando así las paradojas que pueden surgir si fuera posible viajar en el tiempo.

Quizás la más conocida entre estas paradojas que surgen debido al viaje en el tiempo hacia el pasado es la llamada "paradoja del abuelo" en la que un viajero regresa al pasado y asesina a su propio abuelo. Esto altera el curso de la historia de manera que surge una contradicción: el viajero nunca nació y, por lo tanto, no puede existir. Ha habido muchas tramas de películas y novelas basadas en las paradojas que resultan de los viajes en el tiempo, quizás algunas de las más populares son las Regreso al futuro peliculas y Dia de la marmota.

Materia exotica

Dependiendo de los detalles, diferentes fenómenos físicos pueden intervenir para evitar que se desarrollen curvas cerradas como el tiempo en los sistemas físicos. El más común es el requisito de un tipo particular de materia "exótica" que debe estar presente para que exista un bucle de tiempo. En términos generales, la materia exótica es una materia que tiene una masa negativa. El problema es que la masa negativa no se sabe que existe en la naturaleza.

Caroline Mallary, estudiante de doctorado de la Universidad de Massachusetts Dartmouth, ha publicado un nuevo modelo para una máquina del tiempo en la revista. Gravedad clásica y cuántica. Este nuevo modelo no requiere ningún material exótico de masa negativa y ofrece un diseño muy simple.

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El modelo de Mallary consiste en dos autos súper largos, construidos con material que no es exótico y tienen una masa positiva, estacionados en paralelo. Un carro avanza rápidamente, dejando el otro estacionado. Mallary fue capaz de demostrar que en tal configuración, se puede encontrar un bucle de tiempo en el espacio entre los autos.

Entonces, ¿puedes construir esto en tu patio trasero?

Si sospechas que hay una trampa, estás en lo correcto. El modelo de Mallary requiere que el centro de cada auto tenga una densidad infinita. Eso significa que contienen objetos, llamados singularidades, con una densidad, temperatura y presión infinitas. Además, a diferencia de las singularidades que están presentes en el interior de los agujeros negros, lo que las hace totalmente inaccesibles desde el exterior, las singularidades en el modelo de Mallary son completamente desnudas y observables y, por lo tanto, tienen verdaderos efectos físicos.

Los físicos tampoco esperan que objetos tan peculiares existan en la naturaleza. Entonces, desafortunadamente, una máquina del tiempo no estará disponible pronto. Sin embargo, este trabajo muestra que los físicos pueden tener que refinar sus ideas acerca de por qué están prohibidas las curvas de tipo cerrado de tiempo.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Guarav Khanna. Lee el artículo original aquí.