Viajar al pasado resulta matemáticamente imposible en una amplia gama de universos teóricos, según demostró un físico mediante una sencilla ecuación que descarta los bucles temporales sin recurrir a condiciones extremas de energía ni a materia exótica.
La idea de regresar a otra época alimenta la ciencia ficción, pero las leyes de la relatividad general imponen restricciones estrictas.
Hongsheng Zhang, investigador de la Universidad de Jinan en China, expuso que el trayecto hacia el ayer no puede materializarse en la mayor parte de los escenarios posibles. Su demostración utiliza la ecuación eikonale nula, una herramienta clásica empleada tradicionalmente para describir cómo avanza la luz.
Una prohibición matemática de tres líneas
El argumento formulado en el repositorio arXiv se reduce a tres líneas y parte de un principio geométrico básico. Según explicó el autor, una dirección de tipo luz no puede ser nunca perpendicular a la trayectoria temporal de un viajero.
«La gente espera que un resultado sobre los viajes en el tiempo requiera maquinaria pesada, condiciones de energía, efectos cuánticos, tal vez una singularidad. No necesita nada de eso. Todo el contenido es una contabilidad de direcciones»,
Hongsheng Zhang, investigador de la Universidad de Jinan
Como resultado de esta regla, una determinada cantidad matemática debe aumentar de manera continua a lo largo de cualquier recorrido. Esto impide que el camino se cierre sobre sí mismo en forma de bucle. El desplazamiento funciona de manera similar a transitar por una carretera de sentido único sin retornos ni arcenes donde girar en U.
El trabajo divide el universo basándose en la luz en lugar de los momentos del espacio-tiempo, lo que simplifica la comprensión convencional de la cronología mediante la partición del espacio-tiempo por rayos luminosos.
🔴 Physicist claims time travel to past impossible in most universes Hongsheng Zhang, a researcher at the University of Jinan in China, demonstrated that in a broad class of theoretical universes, travelling into the past is impossible. The argument rests on relativity: the… pic.twitter.com/gBnH4RKJbB
Los cuatro criterios contra el tiempo circular
La nueva aportación se suma a otros tres grandes grupos de criterios teóricos que ya limitaban las trayectorias cerradas de tipo tiempo. El primero exige la existencia de un reloj universal que avance siempre. El segundo impone condiciones de energía no negativa para excluir la llamada materia exótica. El tercero atiende a la topología y conectividad del espacio-tiempo.
El modelo algebraico introducido por el investigador de Jinan simplifica el análisis al seccionar el espacio-tiempo mediante superficies dominadas por la luz. Esto evita cálculos complejos sobre la totalidad del cosmos. El teorema define con precisión los límites que un hipotético dispositivo tendría que superar.
«Si quieres una máquina del tiempo, ahora sabes exactamente qué debes romper»,
Hongsheng Zhang, investigador de la Universidad de Jinan
Las dos excepciones que contempla la física
Pese a la prohibición general, la teoría admite dos rutas de escape teóricas donde las trayectorias en bucle podrían sostenerse. La primera se basa en la torsión local del espacio-tiempo alrededor de objetos masivos en rotación, como los agujeros negros.
La masa giratoria arrastra consigo el espacio y el tiempo, un fenómeno que el satélite Gravity Probe B midió alrededor de la Tierra en 2011.
Dentro de los agujeros negros en rotación, los bucles espaciotemporales fueron demostrados por el físico Brandon Carter en 1968. La segunda excepción depende de la topología global del universo, cuya disposición geométrica podría doblarse sobre sí misma a gran escala, permitiendo configuraciones similares a las construcciones de los grabados de Escher.
El movimiento hacia el futuro
Mientras el trayecto hacia el pasado afronta este muro algebraico, el viaje hacia adelante en el tiempo cuenta con respaldo experimental consolidado. Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional regresan a la Tierra con una diferencia de unas pocas milésimas de segundo respecto a lo que habrían envejecido en la Tierra, conforme a los datos de la Agencia Espacial Europea.
Más sobre esto