Un físico afirma haber resuelto la infame "paradoja del abuelo", haciendo posible (teóricamente) el viaje en el tiempo
La paradoja del abuelo es sólo uno de los espinosos problemas lógicos que surgen con el concepto de viaje en el tiempo. Pero un físico dice que los ha resuelto.
Los viajes en el tiempo han sido descartados durante mucho tiempo como imposibles debido en parte a la infame "paradoja del abuelo". Este enigma pregunta qué pasaría si alguien viajara en el tiempo e impidiera que su abuelo tuviera hijos, borrando así la existencia del viajero. Sin embargo, un nuevo estudio puede haber resuelto este problema.
Al combinar la relatividad general, la mecánica cuántica y la termodinámica, el estudio demuestra que viajar en el tiempo podría ser factible sin dar lugar a estas contradicciones lógicas.
La física de los bucles de tiempo.
Nuestra comprensión cotidiana del tiempo tiene sus raíces en la física newtoniana, donde los eventos progresan linealmente desde el pasado hacia el futuro. Pero la teoría general de la relatividad de Einstein, completada en 1915, desafía esta suposición intuitiva. Revela que el tejido del espacio-tiempo puede comportarse de maneras que desafían el sentido común, como lo demuestran fenómenos como los agujeros negros. Una de sus predicciones más fascinantes es la existencia potencial de curvas temporales cerradas: caminos a través del espacio-tiempo que vuelven sobre sí mismos, lo que teóricamente permite al viajero volver a visitar el pasado.
"En la relatividad general, todas las formas de energía y momento actúan como fuentes de gravedad, no solo la masa", dijo a LiveScience por correo electrónico el autor del estudio Lorenzo Gavassino, físico de la Universidad de Vanderbilt. "Esto significa que si la materia está girando, puede 'arrastrar' el espacio-tiempo con ella. Si bien este efecto es insignificante en los planetas y las estrellas, ¿qué pasaría si todo el universo estuviera girando?"
En un universo donde toda la materia gira, el espacio-tiempo podría deformarse tanto que el tiempo efectivamente se doble sobre sí mismo, formando un bucle. En teoría, una nave espacial que viajara a lo largo de un circuito de este tipo podría regresar a su punto de partida, no sólo en el espacio sino también en el tiempo. Si bien nuestro universo en su conjunto no parece girar de esta manera, las masas en rotación, como los agujeros negros, pueden producir efectos similares, creando entornos potenciales para curvas temporales cerradas.
Las paradojas del viaje en el tiempo
Uno de los mayores desafíos del viaje en el tiempo radica en las paradojas que crea. La paradoja del abuelo es sólo un ejemplo. Estos problemas surgen porque asumimos que las leyes de la termodinámica, las leyes que gobiernan el calor y la energía, funcionarían normalmente en un bucle de tiempo.
"De hecho, la ley de la entropía creciente -una cantidad termodinámica que mide el grado de desorden en un sistema- es la única ley de la física que distingue entre el pasado y el futuro", dijo Gavassino. "Hasta donde sabemos, la entropía es la única razón por la que recordamos eventos pasados y no podemos predecir los futuros".
La entropía gobierna muchas de nuestras experiencias diarias, desde la forma en que envejecemos nuestros cuerpos hasta cómo procesamos los recuerdos. Incluso acciones simples, como caminar, dependen de la fricción, lo que a su vez aumenta la entropía. Entonces, ¿cómo se comportarían estos procesos en un bucle temporal?
Una solución cuántica a las paradojas
La investigación de Gavassino, publicada el 12 de diciembre de 2024 en la revista Classical and Quantum Gravity, proporciona una solución intrigante. Inspirándose en el trabajo del físico Carlo Rovelli, demostró que el comportamiento de la termodinámica cambia fundamentalmente en una curva temporal cerrada. En tal bucle, surgen fluctuaciones cuánticas que pueden borrar la entropía, un proceso fundamentalmente diferente de lo que experimentamos en la vida cotidiana.
Estas fluctuaciones podrían tener efectos dramáticos en un viajero en el tiempo. Por ejemplo, a medida que disminuye la entropía, los recuerdos de una persona podrían desaparecer y el envejecimiento se revertiría. "El aumento de entropía es la razón por la que morimos. ¿Qué sucede cuando se invierte la muerte?" -Preguntó Gavassino. Este fenómeno podría incluso convertir eventos irreversibles, como matar al abuelo, en temporales en un bucle temporal, anulando la paradoja por completo.
"La mayoría de los físicos y filósofos del pasado han argumentado que si existe el viaje en el tiempo, la naturaleza siempre encontrará una manera de evitar situaciones contradictorias", dijo Gavassino. "Se introdujo un 'principio de autoconsistencia', que sugiere que todo debería alinearse para crear una historia lógicamente coherente. Mi trabajo proporciona la primera derivación rigurosa de este principio de autoconsistencia directamente de la física establecida. Específicamente, apliqué el marco estándar de la teoría cuántica. mecánica, sin postulados adicionales ni suposiciones controvertidas, y demostró que la autoconsistencia de la historia se deriva naturalmente de las leyes cuánticas".
Implicaciones teóricas y prácticas.
Si bien los hallazgos de Gavassino ofrecen un marco teórico convincente para los viajes en el tiempo, la pregunta sigue siendo: ¿existen realmente curvas cerradas en forma de tiempo en el universo real? La mayoría de los físicos se muestran escépticos. En 1992, Stephen Hawking, por ejemplo, propuso una "conjetura de protección cronológica", sugiriendo que las leyes de la física podrían evitar que se formen bucles de tiempo en primer lugar. Esto podría implicar que el espacio-tiempo se vuelva singular (o se rompa) justo antes de que se pueda establecer un bucle.
Aún así, el trabajo de Gavassino es valioso para ampliar los límites de nuestra comprensión.
"Lo que encuentro interesante de este tema es la forma en que nos obliga a pensar en el papel de la entropía en la generación de nuestra experiencia del universo, que es probablemente mi tema favorito en toda la física", dijo Hawking en ese momento.
Incluso si los bucles de tiempo no existen, comprenderlos y modelarlos podría proporcionar información sobre fenómenos reales. Por ejemplo, explorar cómo evoluciona y se comporta la entropía real a lo largo de una trayectoria cerrada a escala subatómica podría arrojar conocimientos fascinantes sobre el comportamiento de los sistemas subatómicos y su termodinámica.