La mayoría de los científicos están de acuerdo en que la posibilidad de viajar en el tiempo está dictada directamente por las ecuaciones que son fundamentales para la física de nuestro mundo. Pero incluso la sola idea de la posibilidad de tal aventura plantea muchas preguntas. Busquemos respuestas en nuestro material.
Y hay muchas preguntas. ¿Viajará el viajero a uno de los universos paralelos del multiverso o se quedará en el suyo propio? ¿Aprovechará el invitado las mismas oportunidades que los "anfitriones" de su período de tiempo?
Nuestra columnista, la física Daria Zaremba, habla de las paradojas que surgen en el camino de un viajero en el tiempo. Su material pasado, hecho en forma de diccionario, está dedicado a las posibilidades teóricas de tales viajes, en esto se considerarán los "obstáculos".
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I - Interpretación de Everett
La interpretación de Everett es una interpretación de la mecánica cuántica, según la cual vivimos en un multiverso, un mundo de muchos mundos, donde constantemente nacen nuevos universos paralelos con las mismas leyes, pero diferentes estados.
Según la interpretación de Everett, cada vez que tomas una decisión, por ejemplo, cocinar borscht, no sopa con fideos, ponerte una camisa negra en lugar de una blanca, aparece un universo paralelo en el mundo en el que tomaste la decisión opuesta y cocinas sopa con una camisa blanca.
Es decir, cada lanzamiento de una moneda "dividirá" el universo en dos mundos con resultados correspondientes o, en otras palabras, estados. Serán idénticos entre sí, pero en cada uno de ellos, debido a un estado inicial diferente (cara / cruz), el curso de la historia será diferente.
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La interpretación de Everett del mundo múltiple.
Los científicos suelen utilizar este modelo del universo de muchos mundos para evitar las paradojas del viaje en el tiempo. Algunos físicos teóricos creen que viajar al pasado no es más que viajar a un universo tan paralelo, y no viajar en absoluto a lo largo de la propia línea de tiempo del viajero.
P - paradojas
La paradoja del viaje en el tiempo es una situación en la que, debido a la existencia de una máquina del tiempo, un sistema se encuentra en un estado incompatible con las leyes que rigen la evolución de este sistema.
A pesar de las muchas formas justificadas por las bien establecidas leyes de la física y las matemáticas, la actitud hacia el viaje en el tiempo en los círculos científicos es escéptica. La razón principal son las paradojas que surgen de tales viajes.
Cabe señalar aquí que las paradojas son características exclusivamente de los viajes al pasado. En términos generales, se produce una paradoja cuando el uso de una máquina del tiempo viola las leyes de la física y / o la lógica.
Imagine, por ejemplo, que tiene un potente rayo láser que dirige a un portal de la máquina del tiempo. Al salir de él, configura un sistema de espejos para que el rayo de salida se refleje y regrese a la máquina del tiempo.
Así, en la salida obtendrás un haz con el doble de intensidad (el doble de potente). Cuando tal rayo rebota y vuelve, un láser con una intensidad cuatro veces mayor que la inicial saldrá por el portal.
A través de tales manipulaciones, resulta que es posible crear instantáneamente una fuente de generación de energía infinita. La violación de las leyes fundamentales de la física es evidente.
Hay muchas de estas paradojas, pero la más famosa y discutida es la llamada “paradoja del abuelo”. Consiste principalmente en el hecho de que el viajero, cambiando su pasado, viola el principio de causalidad.
Imagínese que durante mucho tiempo vivió con un sentimiento de odio hacia su abuelo, cuya tiranía casi alcanzó el nivel de Hitler. Y aquí tienes una oportunidad única: usar la máquina del tiempo, volver al pasado y matar a esta monstruosa persona.
Ahora imagina que terminas con tu familiar en el momento de su nacimiento. ¿Qué pasa en este caso? Tus padres no nacerán, así como tú, y por lo tanto tú … no puedes matar a tu abuelo al nacer. Así es como surge la paradoja de la causalidad.
C - Superposición
La superposición cuántica es un fenómeno de la mecánica cuántica en el que cada partícula puede estar simultáneamente en estados alternativos (mutuamente excluyentes).
Por ejemplo, un electrón puede girar simultáneamente hacia la derecha y la izquierda, un bit cuántico ("qubit" es una unidad de información en una computadora cuántica) puede tener simultáneamente valores de 0 y 1.
En 1991, el físico teórico británico David Deutsch descubrió que al transferir el principio cuántico de superposición al macrocosmos, es posible evitar las paradojas del viaje en el tiempo.
Superposición en multiverso.
Primero, el científico descubrió que cuando un viajero regresa al pasado, en realidad no se mueve a lo largo de su propia línea de tiempo, sino que se mueve a una línea de tiempo alternativa o, en otras palabras, a un universo paralelo.
Imagínese, por ejemplo, que estaba caminando por la calle y de repente se dio cuenta de su actor favorito, parado pacíficamente al lado de la calle. Lo inesperado del momento te saca de la pista y te congelas como un ídolo.
En este momento, un automóvil de una marca prestigiosa se acerca al costado de la carretera y se lleva al actor que adoras en una dirección desconocida. Queriendo cambiar esta situación, retrocede en el tiempo durante 20 minutos, y esta vez aún gana valor y decide hablar con la estrella.
Pero el actor se comporta de manera bastante diferente a la forma en que, recuerdas, se comportó. No se puede predecir sus acciones, la conversación transcurre por casualidad, y es posible que él no quiera subirse al auto, pero decide regalar esta velada a su fanático empedernido.
Es decir, ya no será el pasado lo que quede grabado en tu memoria, no será tu pasado. Su pasado permaneció en su universo de origen (no podría desaparecer en ningún lado, porque la ley de conservación de la energía y la información opera en el mundo).
Esta teoría es consistente con la interpretación de la mecánica cuántica de muchos mundos de Hugh Everett, que asume la existencia de un multiverso con universos paralelos que se ramifican constantemente.
En segundo lugar, según Deutsch, cuando un viajero se adentra en el pasado, se encuentra en un estado de superposición, ya que simultáneamente se mueve hacia dos universos paralelos con estados alternativos: en uno de ellos mata a su abuelo y, en consecuencia, pierde la oportunidad de nacer, y en el segundo, permanece ileso.
Líneas de tiempo alternativas.
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La probabilidad de cada uno de estos eventos es. En este caso, el viajero permanecerá consciente solo en el universo donde no creó una paradoja.
U - Posibilidades estrechas
Posibilidades estrechas: según una de las teorías, son las únicas posibilidades de las que un viajero en el pasado podrá disponer.
Existe la teoría de que mientras viaja en el pasado, el viajero no tendrá pleno libre albedrío. A su disposición solo habrá oportunidades, por ejemplo, para determinar la ubicación de partes de su propio cuerpo en el espacio en un futuro próximo.
Entonces, puede rascarse la nariz, caminar por la calle o saludar a un amigo. Sin embargo, no podrá aprovechar oportunidades más amplias, por ejemplo, vender un apartamento, cometer un asesinato o cancelar la boda de sus padres.
Qué significa eso? Cuando agitas tu mano para saludar a un amigo es una manifestación de una pequeña oportunidad, pero si agitas tu mano en una subasta, apostando por una pintura de Van Gogh, entonces ya habrá una gran habilidad.
Al mismo tiempo, la división en oportunidades estrechas y amplias se produce dependiendo de si su implementación necesita el "apoyo" de circunstancias externas, acciones de "respuesta" del "mundo exterior".
Esto está escrito, en particular, por el profesor de filosofía Kadri Vihwellin, investigador en el campo de la ética, la metafísica y el libre albedrío, así como el físico teórico Bradford Skow, en el contexto de la resolución de la paradoja del abuelo asesinado.
X - Fiesta de Hawking
Hawking's Party es un experimento del famoso físico y cosmólogo Stephen Hawking para demostrar la posibilidad o imposibilidad de viajar en el tiempo.
En 2009, Stephen Hawking realizó un experimento asombroso. ¡Organizó una verdadera fiesta para los viajeros del tiempo! Todo parecía tradicional: música, globos, bocadillos. Excepto por un detalle: nadie más que el propio Hawking estaba en la fiesta.
Y todo porque el físico envió la invitación para asistir a esta fiesta después de la "celebración" en sí. Según la lógica de Stephen, si el viaje en el tiempo es realmente posible, algún día alguien que llegue del futuro encontrará esta invitación y volverá en el momento de la fiesta.
Invitación a la fiesta de Hawking.
Sin embargo, otros científicos como David Deutsch concluyen que esto nunca sucederá. Porque cuando viaja a otras épocas, el viajero en realidad viaja a otros universos, que están conectados de una manera especial.
Aquellos en los que el viajero tiene una máquina del tiempo están interconectados, mientras que aquellos en los que aún no la ha creado quedan aislados.
El físico describió sus conclusiones en la obra fundamental "La estructura del universo". Esto significa que si Deutsch tiene razón, usted y yo nunca tendremos la suerte de ver turistas del futuro hasta que construyamos nuestra máquina del tiempo.
C - Violación de causalidad por censura
La censura de la violación de la causalidad es el principio de prohibición de la violación de la causalidad en los viajes al pasado asumido por diversas teorías.
El autor de una de las teorías que “defiende” el principio de causalidad al viajar al pasado es el maestro de las computadoras cuánticas, el físico estadounidense Seth Lloyd.
Según la teoría de Lloyd, cuando un viajero viaja atrás en el tiempo, algunas acciones planeadas por él (como matar a su abuelo o una copia de sí mismo) no serán completadas por él por razones independientes de su voluntad.
En este caso, el principio de post-selección o elección posterior, que opera en la mecánica cuántica, se convirtió en el "principio de funcionamiento" de la física.
Su esencia radica en el hecho de que en el mundo cuántico, las partículas elementales son capaces de elegir instantáneamente la solución "correcta" entre varias posibles (este, por cierto, es el "secreto del éxito" de las computadoras cuánticas).
Aquí hay un ejemplo que Seth Lloyd y su equipo mostraron de forma experimental. Los investigadores han teletransportado un fotón (en el mundo cuántico, el fenómeno de la teletransportación se utiliza a pleno rendimiento).
Además, según el científico, la rematerialización (aparición) del fotón ocurre en el tiempo antes de su desmaterialización (desaparición). En otras palabras, la rematerialización tiene lugar en el pasado.
Por lo tanto, obtenemos un intervalo de tiempo en el que ambas copias del fotón coexisten juntas. Esto puede considerarse razonablemente una simulación del viaje en el tiempo de un fotón.
Ahora provocamos una paradoja: juntamos ambas copias del fotón. ¿Lo que sucederá? Absolutamente nada. Como señaló Seth en una entrevista con The New Mexican, no importa cuántas veces acerques los fotones entre sí, en el último momento uno de ellos siempre fallará, cambiará de rumbo debido a fluctuaciones cuánticas repentinas.
Esto se debe a que una colisión con su copia dará lugar a una paradoja y tal "decisión" será "incorrecta" para un fotón.
Según el científico, esto también puede suceder con las acciones de un viajero en el pasado: la cadena de relaciones de causa y efecto seguramente se romperá en algún lugar y el plan insidioso para matar al abuelo no se completará. Quizás las mismas fluctuaciones cuánticas, por ejemplo, harán que la bala falle.
Los científicos han notado durante mucho tiempo que el universo funciona según el principio de una computadora cuántica y que él mismo "calcula" su estado a nivel cuántico. Quizás, según el mismo principio, podrá "interferir" con las acciones del viajero en el pasado para evitar paradojas.
La paradoja de la violación de la causalidad fue resuelta de manera similar por el físico teórico ruso Igor Novikov. Eligió la paradoja de Polchinsky como base, otra formulación de la paradoja del abuelo.
La paradoja de la violación de las relaciones de causa y efecto en el ejemplo de la paradoja de Polchinsky.
En esta paradoja, la bola rueda y golpea el portal de la máquina del tiempo, es transportada por unos segundos al pasado y golpea su copia para que ya no caiga en la máquina del tiempo.
Según la decisión de Novikov, la bola siempre saldrá rodando de la máquina del tiempo en un ángulo tal que definitivamente empujará una copia de sí misma en la dirección del portal.
Así es como Novikov formuló su principio de autoconsistencia, que dice: al moverse hacia el pasado, la probabilidad de una acción que cambie un evento que ya le sucedió al viajero tiende a cero.
Sin embargo, probablemente no seremos capaces de hablar con más detalle sobre la solución a la "protección de la cronología" cuando viajemos al pasado hasta que tengamos una mejor comprensión de la naturaleza de la relación entre la gravedad y la mecánica cuántica.
Daria Zaremba
