Un bucle causal es una proposición teórica en la que, mediante la retrocausalidad o el viaje en el tiempo , una secuencia de eventos (acciones, información, objetos, personas) [1] [2] se encuentra entre las causas de otro evento, que a su vez es entre las causas del evento mencionado en primer lugar. [3] [4] Tales eventos en bucle causal existen entonces en el espacio-tiempo , pero su origen no puede ser determinado. [1] [2] Se da un ejemplo hipotético de un bucle de causalidad de una bola de billar que golpea su yo pasado: la bola de billar se mueve en un camino hacia una máquina del tiempo, y el yo futuro de la bola de billar emerge de la máquina del tiempo.antes de que su yo pasado entre en él, dándole a su yo pasado un golpe indirecto, alterando la trayectoria de la bola pasada y haciendo que entre en la máquina del tiempo en un ángulo que haría que su yo futuro golpeara a su yo pasado con el mismo golpe indirecto que alteró su trayectoria. . En esta secuencia de eventos, el cambio en la trayectoria de la pelota es su propia causa, lo que puede parecer paradójico. [5]
Terminología en física, filosofía y ficción
El viaje en el tiempo hacia atrás permitiría bucles causales que involucren eventos, información, personas u objetos cuyas historias forman un bucle cerrado y, por lo tanto, parecen "venir de la nada". [1] La noción de objetos o información que son "autoexistentes" de esta manera a menudo se considera paradójica, [2] y varios autores se refieren a un bucle causal que involucra información u objetos sin origen como una paradoja de arranque , [6] [7] [8] [9] : 343 una paradoja de la información , [6] o una paradoja ontológica . [10] El uso de "bootstrap" en este contexto se refiere a la expresión " levantarse con sus bootstraps " ya la historia de viajes en el tiempo de Robert A. Heinlein " By His Bootstraps ". [8] [11] El término " ciclo de tiempo " a veces se denomina ciclo causal, [8] pero aunque parecen similares, los ciclos causales no cambian y se originan a sí mismos, mientras que los ciclos de tiempo se reinician constantemente. [12]
Allan Everett da un ejemplo de una paradoja del ciclo causal que involucra información: supongamos que un viajero en el tiempo copia una prueba matemática de un libro de texto, luego viaja en el tiempo para encontrarse con el matemático que publicó la prueba por primera vez, en una fecha anterior a la publicación, y permite al matemático simplemente copiar la demostración. En este caso, la información de la prueba no tiene origen. [6] Un ejemplo similar se da en la serie de televisión Doctor Who de un hipotético viajero en el tiempo que copia la música de Beethoven del futuro y la publica en la época de Beethoven en nombre de Beethoven. [13] Everett da la película Somewhere in Time como un ejemplo que involucra un objeto sin origen: una anciana le da un reloj a un dramaturgo que luego viaja en el tiempo y conoce a la misma mujer cuando era joven, y le da lo mismo. mira que luego le dará. [6]
El alemán de ciencia ficción de televisión streaming de series oscuro cuenta con muchos ejemplos de la paradoja de bucle causal. En la segunda temporada, se revela que los personajes Charlotte y Elizabeth Doppler son la madre y la hija del otro, ya que Charlotte dio a luz a Elizabeth, quien más tarde dio a luz a Charlotte. En la tercera temporada, se revela que todos los personajes del programa están relacionados entre sí a través del personaje del Desconocido, el hijo de Jonas Kahnwald quien a su vez es el padre de Tronte Nielsen, el bisabuelo de Jonas, creando un infinito bucle causal.
Krasnikov escribe que estas paradojas bootstrap (información o un objeto que recorre el tiempo) son las mismas; la paradoja aparente primaria es un sistema físico que evoluciona hacia un estado de una manera que no se rige por sus leyes. [14] : 4 No encuentra esto paradójico y atribuye los problemas relacionados con la validez del viaje en el tiempo a otros factores en la interpretación de la relatividad general. [14] : 14–16
Un artículo de 1992 de los físicos Andrei Lossev e Igor Novikov etiquetó esos elementos sin origen como Jinn , con el término singular Jinnee . [15] : 2311–2312 Esta terminología se inspiró en los genios del Corán , que se describen como que no dejan rastro cuando desaparecen. [9] : 200–203 Lossev y Novikov permitieron que el término "Jinn" cubriera tanto los objetos como la información con origen reflexivo; llamaron al primero "Jinn del primer tipo", y al último "Jinn del segundo tipo". [6] [15] : 2315–2317 [9] : 208 Señalan que un objeto que hace un paso circular a través del tiempo debe ser idéntico siempre que sea devuelto al pasado, de lo contrario crearía una inconsistencia; la segunda ley de la termodinámica parece requerir que el objeto se vuelva más desordenado a lo largo de su historia, y tales objetos que son idénticos en puntos repetidos en su historia parecen contradecir esto, pero Lossev y Novikov argumentaron que dado que la segunda ley solo requiere Si el desorden aumentara en sistemas cerrados , un Jinnee podría interactuar con su entorno de tal manera que recuperara el orden perdido. [6] [9] : 200–203 Ellos enfatizan que no existe una "diferencia estricta" entre los genios del primer y segundo tipo. [15] : 2320 Krasnikov se equivoca entre "Jinn", "bucles autosuficientes" y "objetos autoexistentes", llamándolos "leones" u "objetos en bucle o intrusos", y afirma que no son menos físicos que los convencionales. objetos, "que, después de todo, también podrían aparecer sólo desde el infinito o desde una singularidad". [14] : 8–9
El término paradoja de la predestinación se usa en la franquicia de Star Trek para significar "un ciclo de tiempo en el que un viajero en el tiempo que ha ido al pasado causa un evento que finalmente hace que la versión futura original de la persona regrese al pasado". [16] Este uso de la frase fue creado para una secuencia en un episodio de 1996 de Star Trek: Deep Space Nine titulado " Trials and Tribble-ations ", [17] aunque la frase se había usado anteriormente para referirse a sistemas de creencias como El calvinismo y algunas formas de marxismo que alentaron a los seguidores a esforzarse por producir ciertos resultados mientras al mismo tiempo enseñaban que los resultados estaban predeterminados. [18] Smeenk y Morgenstern usan el término "paradoja de la predestinación" para referirse específicamente a situaciones en las que un viajero en el tiempo retrocede en el tiempo para tratar de prevenir algún evento en el pasado, pero termina ayudando a causar ese mismo evento. [10] [19]
Profecía autocumplida
Una profecía autocumplida puede ser una forma de bucle de causalidad. La predestinación no implica necesariamente un poder sobrenatural y podría ser el resultado de otros mecanismos de "presciencia infalible". [20] Los problemas que surgen de la infalibilidad y que influyen en el futuro se exploran en la paradoja de Newcomb . [21] Un ejemplo ficticio notable de una profecía autocumplida ocurre en la obra clásica Edipo Rey , en la que Edipo se convierte en el rey de Tebas y en el proceso cumple inconscientemente una profecía de que mataría a su padre y se casaría con su madre. La profecía en sí misma sirve como impulso para sus acciones y, por lo tanto, es autocumplida. [22] [23] De manera similar, la serie de libros Harry Potter trata sobre profecías autocumplidas. El ímpetu de la trama comienza cuando el antagonista, Lord Voldemort, se entera de una profecía que predice su caída. Buscando sofocar la resistencia antes de que se arraigue, ataca y mata a la familia de Harry, pensando que Harry es la figura central de la profecía. Sin embargo, cuando no logra matar al bebé Harry, implanta un feroz deseo de justicia y venganza en el Harry prepúber que finalmente sirve como catalizador de la muerte de Voldemort al final de la serie, convirtiéndose así en una profecía autocumplida. La película 12 Monkeys trata en gran medida los temas de la predestinación y el complejo Cassandra , donde el protagonista que viaja en el tiempo explica que no puede cambiar el pasado. [8]
Principio de autoconsistencia de Novikov
La relatividad general permite algunas soluciones exactas que permiten viajar en el tiempo . [24] Algunas de estas soluciones exactas describen universos que contienen curvas cerradas en forma de tiempo , o líneas de mundo que conducen al mismo punto en el espacio-tiempo. [25] [26] [27] El físico Igor Dmitriyevich Novikov discutió la posibilidad de curvas cerradas en forma de tiempo en sus libros de 1975 y 1983, [28] ( p. 42 nota 10 ) ofreciendo la opinión de que solo los viajes autoconsistentes al pasado estaría permitido. [29] En un artículo de 1990 de Novikov y varios otros, "Problema de Cauchy en espaciotiempos con curvas cerradas en forma de tiempo", [28] los autores sugirieron el principio de autoconsistencia, que establece que las únicas soluciones a las leyes de la física que pueden que ocurren localmente en el Universo real son aquellos que son globalmente autoconsistentes. Los autores concluyeron más tarde que el viaje en el tiempo no tiene por qué conducir a paradojas irresolubles, independientemente del tipo de objeto que se haya enviado al pasado. [5]
El físico Joseph Polchinski argumentó que uno podría evitar las cuestiones del libre albedrío al considerar una situación potencialmente paradójica que involucra una bola de billar enviada atrás en el tiempo. En esta situación, la bola se dispara a un agujero de gusano en un ángulo tal que, si continúa a lo largo de su curso, saldrá en el pasado en el ángulo correcto para golpear a su yo anterior, dejándolo fuera de curso, lo que lo detendría. de entrar en el agujero de gusano en primer lugar. Thorne se refirió a este problema como "la paradoja de Polchinski". [5] Dos estudiantes de Caltech, Fernando Echeverría y Gunnar Klinkhammer, buscaron una solución que evitaba cualquier inconsistencia. En el escenario revisado, la bola emergería del futuro en un ángulo diferente al que había generado la paradoja, y le da a su yo pasado un golpe de mirada en lugar de alejarla completamente del agujero de gusano. Este golpe cambia su trayectoria justo en el grado correcto, lo que significa que viajará hacia atrás en el tiempo con el ángulo requerido para darle a su yo más joven el golpe de mirada necesario. Echeverría y Klinkhammer descubrieron que había más de una solución autoconsistente, con ángulos ligeramente diferentes para el golpe indirecto en cada caso. Un análisis posterior de Thorne y Robert Forward mostró que para ciertas trayectorias iniciales de la bola de billar, en realidad podría haber un número infinito de soluciones autoconsistentes. [5]
Echeverria, Klinkhammer y Thorne publicaron un artículo discutiendo estos resultados en 1991; [30] Además, informaron que habían intentado ver si podían encontrar alguna condición inicial para la bola de billar para la que no había extensiones autoconsistentes, pero no pudieron hacerlo. Por tanto, es plausible que existan extensiones autoconsistentes para cada posible trayectoria inicial, aunque esto no ha sido probado. [31] : 184 La falta de restricciones en las condiciones iniciales sólo se aplica al espacio-tiempo fuera de la región del espacio-tiempo que viola la cronología; las limitaciones de la región que viola la cronología pueden resultar paradójicas, pero esto aún no se sabe. [31] : 187–188
Las opiniones de Novikov no son ampliamente aceptadas. Visser ve los bucles causales y el principio de autoconsistencia de Novikov como una solución ad hoc , y supone que hay implicaciones mucho más dañinas del viaje en el tiempo. [32] De manera similar, Krasnikov no encuentra fallas inherentes en los bucles causales, pero encuentra otros problemas con el viaje en el tiempo en la relatividad general. [14] : 14–16
Computación cuántica con retraso negativo
El físico David Deutsch muestra en un artículo de 1991 que la computación cuántica con un retraso negativo (el viaje en el tiempo hacia atrás) podría resolver problemas de NP en el tiempo polinomial , [33] y Scott Aaronson más tarde amplió este resultado para mostrar que el modelo también podría usarse para resolver PSPACE problemas en tiempo polinomial. [34] [35] Deutsch muestra que la computación cuántica con un retraso negativo produce sólo soluciones autoconsistentes, y la región que viola la cronología impone restricciones que no son evidentes a través del razonamiento clásico. [33] Los investigadores publicaron en 2014 una simulación que validaba el modelo de Deutsch con fotones. [36] Sin embargo, en un artículo de Tolksdorf y Verch se demostró que la condición de punto fijo CTC de Deutsch (curva cerrada similar a un tiempo, o un bucle causal) se puede cumplir con precisión arbitraria en cualquier sistema cuántico descrito de acuerdo con la teoría de campo cuántica relativista en espacio-tiempos donde se excluyen las CTC, arroja dudas sobre si la condición de Deutsch es realmente característica de los procesos cuánticos que imitan las CTC en el sentido de la relatividad general . [37]
Ver también
- Causalidad : cómo un proceso influye en otro
- Estructura causal
- Conjetura de protección cronológica
- Trilema de Münchhausen : un experimento mental utilizado para demostrar la imposibilidad de probar la verdad.
- Paradoja del abuelo : paradoja del viaje en el tiempo en el que surgen inconsistencias al cambiar el pasado; como una persona que viaja al pasado y mata a su propio abuelo
- La paradoja de Newcomb : experimento mental
- Bucle de tiempo : dispositivo de trama en ciencia ficción
- Viaje en el tiempo en la ficción : concepto y género acompañante en la ficción
Referencias
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