Los viajes en el tiempo libres de paradojas son teóricamente posibles de acuerdo con un nuevo modelo matemático

'Regreso al futuro', 'Terminator' y 'Atrapado en el tiempo' son solo tres de las muchas películas de ciencia ficción que recurren a las paradojas temporales para dar consistencia a su hilo argumental. Lo interesante es que este fenómeno provocado por los viajes en el tiempo no ha sido explorado únicamente por el cine; los físicos llevan décadas trabajando en modelos matemáticos que persiguen explicar cuál es la naturaleza de las paradojas temporales y en qué circunstancias podrían evitarse. O producirse.

Sin embargo, un artículo publicado hace solo unos días en la revista científica 'Classical and Quantum Gravity' por dos investigadores de la Universidad de Queensland, en Australia, propone un modelo matemático muy original que describe la posibilidad de que los viajes en el tiempo libres de paradojas sean factibles. El enfoque de este artículo es innovador, y, lo que es más importante, plantea la solución a uno de los grandes problemas derivados de los viajes en el tiempo desde una perspectiva teórica.

En busca de la reconciliación de la mecánica clásica y la relatividad general

Este es uno de los mayores desafíos a los que los físicos se enfrentan desde hace décadas, y muy de cuando en cuando surge algún destello que parece acercarnos un poco más a la unificación de ambos paradigmas. El artículo que han publicado los físicos Fabio Costa y Germain Tobar probablemente solo es una brizna de hierba en un prado cuyo límite aún no somos capaces de ver, pero su sustrato matemático propone, como he mencionado en el párrafo anterior, una solución a uno de los principales problemas planteados por los viajes en el tiempo.

El artículo de los físicos Fabio Costa y Germain Tobar propone una solución a uno de los principales problemas planteados por los viajes en el tiempo

La mecánica clásica defiende que si conoces el estado de un sistema físico en un instante determinado puedes describir sus estados anteriores, y también puedes predecir sus estados futuros. Buena parte de nuestra tecnología se asienta sobre este principio. Una forma sencilla de entender qué es lo que propone consiste en imaginar que dejamos caer una pelota de tenis desde el tejado de un edificio. La mecánica clásica nos permite calcular con mucha precisión qué posición ocupará en cada instante la pelota y cuál será su velocidad a lo largo de su trayectoria de caída hacia el suelo de la calle.

Lo curioso es que, a pesar de que la mecánica clásica ha demostrado encajar correctamente en muchos de los fenómenos físicos que podemos observar en nuestro mundo macroscópico, la Teoría General de la Relatividad descrita por Albert Einstein en 1915 defiende algo muy diferente. Y es que predice la existencia de bucles temporales, de manera que un sistema físico puede ocupar simultáneamente dos estados diferentes correspondientes a su pasado y su futuro.

Esta idea es lo suficientemente antiintuitiva para que no resulte fácil entenderla, pero después de que Einstein la describiese en su Relatividad General otros muchos físicos y matemáticos, entre los que destacan Kurt Gödel y Willem Jacob van Stockum, recogieron su testigo para desarrollarla más y comprender sus implicaciones. Una de ellas fue descrita, precisamente, por Gödel y van Stockum, y pone sobre la mesa la posibilidad matemática de llevar a cabo viajes en el tiempo gracias a un fenómeno conocido como curva temporal cerrada.

Explicar qué es escapa al propósito de este artículo por su complejidad, pero al menos nos interesa saber que estas curvas temporales describen la posibilidad de que un sistema físico pueda regresar al mismo estado del que partió inicialmente. Este fenómeno es un viaje en el tiempo en toda regla, aunque es importante que tengamos presente que todas las ideas que estamos desarrollando en este artículo quedan confinadas en el interior del ámbito teórico. Las máquinas para viajar en el tiempo solo están al alcance de las películas de ciencia ficción. Al menos por el momento.

El fin de la paradoja del abuelo

El porvenir de Marty McFly, el protagonista de la trilogía 'Regreso al futuro', nunca ha estado amenazado. Esto es, al menos, lo que podemos concluir después de leer el artículo publicado por Fabio Costa y Germain Tobar. Y es que el modelo matemático propuesto por estos investigadores describe que es posible viajar en el tiempo preservando el libre albedrío y sin que se produzcan paradojas temporales u otro tipo de inconsistencias. De nuevo es importante que tengamos presente que es un modelo matemático que queda circunscrito al ámbito teórico.

La conclusión a la que han llegado Costa y Tobar es que los acontecimientos a los que está sometido un sistema físico siempre se reajustan para prevenir las inconsistencias. Incluso aunque nos esforcemos para originar una paradoja como la del abuelo, que plantea qué sucedería si viajamos al pasado y asesinamos a nuestro abuelo antes de que conozca a nuestra abuela. En esta situación nuestro padre nunca habría sido concebido; nosotros, tampoco, y la motivación que nos llevó a viajar en el tiempo desaparecerá, generando una paradoja o inconsistencia temporal.

El ejemplo con el que Costa y Tobar han ilustrado su hallazgo es muy fácil de entender, así que os propongo que recurramos a él. Imaginemos que tenemos la tecnología necesaria para viajar en el tiempo y decidimos utilizarla para retroceder unos meses, viajar a China e impedir que el paciente cero se infecte con el coronavirus con el propósito de conseguir que la pandemia no se produzca. Si lo conseguimos surgiría una paradoja porque desaparecería el motivo que nos llevó a viajar en el tiempo.

El modelo matemático de estos investigadores resuelve esta inconsistencia permitiendo que el viajero en el tiempo mantenga su libre albedrío y haga aquello que debe hacer, pero sin anular el evento que propició el viaje temporal. En el ejemplo al que hemos recurrido el paciente cero original no se infectaría, pero el sistema se reajustaría a nuestro alrededor para mantener el equilibrio sin importar lo que hagamos nosotros. La pandemia finalmente se produciría, por lo que el paciente cero original podría ser reemplazado por otra persona. Quizá, incluso, por el propio viajero en el tiempo, que en su esfuerzo por evitar la infección podría acabar contagiándose él mismo.

Imagen interior | Mike
Más información | Universidad de Queensland | Classical and Quantum Gravity