Matemáticas de viaje en el tiempo: espectro científico

En 1963, el matemático Roy Kerr adoptó el mismo enfoque que Schwarzschild, pero para masas en rotación. Sin embargo, su solución tiene propiedades asombrosas: es posible trazar una trayectoria en una curva cerrada parecida al tiempo. Es decir: en teoría, los viajes al pasado están permitidos en este sistema. Podrías Pero solo sucede en una región inestable del espacio-tiempo. (Pequeños cambios hacen que la región se colapse). Entonces, incluso si la solución de Kerr pudiera describir bien el espacio-tiempo fuera de los agujeros negros en rotación, falla en su vecindad, que es exactamente donde podrían ser posibles los anillos similares al tiempo.

Cuidado del Universo | Dentro del «horizonte interior», los viajes al pasado podrían ser posibles, al menos en teoría.

Pero resulta que el universo de Kerr no es la única solución a las ecuaciones de Einstein que permite viajar al pasado. En 1949, como regalo de cumpleaños para su amigo y colega Einstein, Kurt Gödel ideó una solución que permitía anillos similares al tiempo. Sin embargo, el universo de Gödel es bastante extraño: consiste en partículas parecidas al polvo que se mueven como un fluido en el espacio-tiempo con una constante cosmológica negativa. Lo diseñó específicamente para que los viajes al pasado sean posibles.

¿Son las curvas cerradas similares al tiempo solo un extraño artefacto que aparece en soluciones poco realistas de la relatividad general? Los físicos han asumido esto durante mucho tiempo. Pero en 1988, el posterior premio Nobel Kip Thorne y sus colegas Un nuevo tipo de solución a las ecuaciones de campo de Einstein: agujeros de gusano atravesables. Esto permite viajar en el tiempo en modelos realistas del universo, por ejemplo, en un entorno de Schwarzschild. Esto despertó el interés de los científicos por los viajes en el tiempo.

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Los agujeros de gusano como máquina del tiempo

La posibilidad de ciclos de tiempo cerrados plantea muchas preguntas. Por ejemplo, el escritor francés René Barjavel mencionó la paradoja del abuelo ya en 1944 en su novela «Le Voyageur Unwise»: ¿qué pasaría si una persona viajara de regreso y causara la muerte de su abuelo antes de que pudiera tener hijos? Así que un viajero del tiempo no puede existir.

¿Como lidiar con? El físico ruso Igor Dmitrievich Novikov se ocupó de tales cuestiones y formuló el “principio de la autoconsistencia”: un viajero en el tiempo puede influir en el pasado, pero no cambiarlo. Solo a través de la intervención del viajero en el tiempo, el futuro se convierte en quien lo inició. Este principio fue retomado, por ejemplo, en Serie de televisión alemana «Dark» (2017). Allí, los héroes intentan cambiar el pasado, pero sus acciones provocan los eventos que originalmente querían evitar en primer lugar.

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Dodi | Hay soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein que permiten agujeros de gusano. A través de ellos sería posible, al menos en teoría, viajar en el tiempo.

Para apoyar el principio de autoacuerdo, Thorne y varios estudiantes desarrollaron un modelo ideal de la paradoja del abuelo que era más fácil de estudiar. Supongamos que una pelota rueda hacia un agujero de gusano a través del pasado y sale de tal manera que choca con su futuro, impidiendo que ruede hacia el agujero de gusano. La pregunta que preocupaba a los físicos era: ¿Existe una solución para cada situación inicial (posición inicial y velocidad de la esfera) en la que no se presenta el escenario descrito? En otras palabras, ¿puede una bola rodar siempre fuera del agujero de gusano de tal manera que te golpee a ti mismo en el futuro, pero aún encuentra su camino hacia el agujero? De hecho, los relatos de Thorne y sus colegas de 1991 parecían confirmar precisamente que. No pudieron construir condiciones iniciales adecuadas en las que la pelota impidiera inevitablemente que sus futuros yoes rodaran hacia el agujero de gusano. Esto les permitió reforzar su hipótesis: las soluciones de autoajuste siempre parecían posibles, pero no pudieron probarlo.

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