Capítulo 1: Introducción a los Viajes en el Tiempo
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Imagina el siguiente problema de viaje en el tiempo:

Recibes un número de lotería ganador del futuro. ¿Cuál es la probabilidad de ganar la lotería usando ese número?

Ahora, uno podría asumir ingenuamente que la probabilidad es del 100%. Pero, de hecho, la probabilidad real es solo ligeramente mejor que si lo adivinaste al azar, y esto puede verificarse experimentalmente.

Para evitar cometer errores graves y maximizar el éxito cuando se viaja en el tiempo, es importante tener una comprensión clara de esta y otras aparentes paradojas que pueden surgir, y para eso debemos comenzar con lo básico.

Causalidad

Cuando se analiza el viaje en el tiempo, a menudo es conveniente discutir las cosas en términos de "líneas de tiempo alternativas", denominadas líneas mundiales. Si bien es una cuestión abierta si otras líneas del mundo son "realmente reales" en un sentido filosófico, las conclusiones que se pueden extraer con este modelo se sustentan de manera consistente en los resultados experimentales, y sirve como un modelo mental útil para comprender el viaje en el tiempo.

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En teoría, las corrientes de aire de un solo golpe de ala de mariposa podrían convertirse en el factor decisivo en la formación de un huracán.

En algunos casos, la secuencia precisa de eventos en una línea mundial puede verse dramáticamente influenciada por una cascada de eventos, comenzando con un pequeño evento predicador. Este fenómeno se conoce como bifurcación, y es útil pensar en las líneas del mundo como 'división' en dos o más líneas separadas.

El ejemplo típico de esto es el efecto mariposa, llamado así por la idea de que, debido a la naturaleza caótica de los sistemas climáticos, un solo aleteo del ala de una mariposa podría convertirse en el factor decisivo en la formación o la fuerza de un huracán.

En la práctica, los eventos predicadores son tanto una bendición como una maldición: aunque son muy útiles para modificar eventos pasados, se requieren precauciones cuidadosas para evitar cambios inadvertidos.

Sorprendentemente, tampoco es raro que dos o más líneas mundiales converjan espontáneamente en secuencias de eventos casi idénticos. Estas secuencias de eventos comunes a múltiples líneas mundiales se denominan campos de atracción, y es útil pensar en las líneas del mundo como "fusionándose" en una sola.

Un ejemplo del mundo real de un campo atractivo es el que rodea la caída de los Daevitas. Independientemente de la fecha precisa, ya sea 500 AC o 500 DC, su caída parece conducir inevitablemente a los eventos en el período del Renacimiento hasta el presente.

El pensamiento clásico acerca de los sistemas caóticos nos llevaría a creer que casi todos los eventos pequeños, cada decaimiento nuclear, el pliegue proteico o los rayos cósmicos darían lugar a bifurcaciones a gran escala. Sin embargo, en el contexto del viaje en el tiempo, este no parece ser el caso general: un pequeño cambio puede desencadenar una bifurcación temporal a pequeña escala, pero las dos líneas mundiales vuelven a converger rápidamente. Esto puede considerarse como una generalización del principio de acción mínima, en la medida en que la "historia de reescritura" puede considerarse una "acción." Esta idea se explicará más formalmente en el capítulo 3, pero esta aproximación es suficiente por ahora.

Un diagrama de línea de tiempo es una forma de representar gráficamente los diferentes tipos de relaciones causales que pueden ocurrir cuando se viaja en el tiempo. Hay muchas maneras diferentes en que uno puede dibujar un diagrama de línea de tiempo; El estilo utilizado en este texto es uno de los estilos más comunes.

Aquí hay un diagrama de ejemplo que muestra el viaje en el tiempo que se usa para modificar el pasado para cambiar un evento no deseado $E$ y garantizar que ocurra el evento deseable $E'$.

En este diagrama, la barra doble a la izquierda indica el comienzo de una línea mundial en lo que respecta al gráfico. La línea del mundo original se representa con la línea horizontal, que va hasta que aparezca $E$. El par de líneas discontinuas que se extienden desde él corresponden al desplazamiento de tiempo destinado a corregir E. En este caso, el desplazamiento que nos interesa está en la parte superior, el inferior es un desplazamiento de reacción que se describe en la siguiente sección. El desplazamiento superior desencadena un evento de predicción representado por la división, y luego la línea del mundo finalmente se bifurca en la segunda en la que $E'$ ocurre en su lugar.

Sin Ejercicios


Desplazamientos

El xyank lleva el nombre de el Dr. Thaddeus Xyank, quien descubrió muchos de los fundamentos teóricos del viaje en el tiempo en los años cincuenta y sesenta.

Para cuantificar el viaje en el tiempo, medimos el total del desplazamiento temporal, representado con $\xi$, para describir 'cuánto' es el viaje en el tiempo de un evento determinado. El desplazamiento temporal se mide en xyanks (abreviado "Xn") equivalente a 1 kg s3. Por convención, los valores positivos se utilizan para representar desplazamientos en el futuro, y los valores negativos representan desplazamientos en el pasado.

La primera ley del viaje en el tiempo establece que, dado un objeto de masa $m$ y el intervalo de desplazamiento $t$ en el que viaja el objeto, el desplazamiento total es igual a la masa multiplicada por el intervalo en cubos:

(1)
\begin{align} \xi = m\; t^3 \end{align}

Por ejemplo, si tuviera un aparato capaz de 1 µXn, podría desplazar 1 miligramo de materia 1 segundo, 1 µg de materia 10 segundos, etc.

Ejercicios

  1. Un objeto de 7 kg es desplazado por 4 Xn. ¿Terminará en el pasado o en el futuro y hasta qué punto?
  2. Dada una masa de prueba de 5 kg, ¿qué desplazamiento se necesitaría para enviarlo 5 minutos en el futuro?
  3. Un humano de 62.0 kg es desplazado 46.7 kXn a las 5:00 el Lunes, ¿cuándo llegara?
  4. Avanzado Un determinado objeto comienza con un peso de 0.450 kg. El objeto se desplaza repetidamente 5 Xn hacia el futuro, duplicando su masa entre desplazamientos. En el límite, ¿hasta qué punto será desplazado el objeto en el futuro, sin contar el tiempo transcurrido entre los desplazamientos?

Reaccion de Desplazamientos

La Segunda Ley del Viaje en el tiempo establece que para cualquier desplazamiento, debe haber un desplazamiento igual y opuesto, o, la suma de todos los desplazamientos es cero.

(2)
\begin{align} \sum \xi = 0 \end{align}

Como resultado, para generar un desplazamiento para mover un objeto a través del tiempo, también se genera un desplazamiento de reacción igual y opuesto que mueve a otro objeto en la dirección opuesta.

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Una masa de lastre de granito de 225 toneladas utilizada en la prueba de negación exclusiva del cronómetro en Melbourne, Australia.

En las aplicaciones actuales del mundo real, los valores de desplazamiento absolutos alcanzados son increíblemente pequeños, generalmente del orden de unos pocos nanoxyanks o menos. Como resultado, las aplicaciones comerciales generalmente usan una masa de lastre de tamaño apropiado para limitar el intervalo de desplazamiento de reacción total. En algunos casos, el desplazamiento de la reacción puede incluso disiparse en el equipo o sus alrededores sin necesidad de una masa de lastre, sin embargo, por razones de seguridad, esto no se hace, excepto en desplazamientos extremadamente bajos.

Sin embargo, la reaccion del desplazamiento puede tener aplicaciones útiles para observar los resultados del viaje en el tiempo: un objeto así desplazado no se verá afectado por los cambios causados ​​por el desplazamiento principal, lo que permite realizar comparaciones entre líneas mundiales. En el caso de una persona, podrían recordar los eventos de su línea original del mundo.

Ejercicios

  1. Un investigador desplaza una partícula alfa (m = 6.646e-27 kg) 1 día en el pasado. El desplazamiento de la reacción se utiliza para retener el contenido de un disco duro (m = 0,327 kg). ¿Cuánto tiempo debe esperar el investigador antes de examinar el disco duro?
  2. Un circuito integrado debe generar un desplazamiento de -68.3 fXn por reloj como parte de sus operaciones. Debido a la naturaleza sensible del circuito, el tiempo total de desplazamiento de la reacción debe limitarse a menos de 15.0 ps por reloj. ¿Qué tan grande debe ser el lastre?
  3. Avanzado En relatividad, las partículas que se mueven cerca de la velocidad de la luz ganan masa adicional según su velocidad, por un factor de $\gamma = 1 / \sqrt{1-v^2/c^2}$. Si un protón que viaja a 0.5c se desplaza 1 año hacia el futuro, y la reacción desplaza un segundo protón en reposo, ¿qué tan lejos en el pasado termina el segundo protón?

Limitaciones Actuales

La energía fundamental de desplazamiento describe el límite teórico sobre la cantidad de energía requerida para lograr un desplazamiento dado, y es aproximadamente 4.95e-21 J/Xn. [! - basado en el desplazamiento de un delorean de 1230 kg de 30 años en el futuro usando 1.2 GW durante 4.3 segundos;) -] Sin embargo, las técnicas modernas requieren órdenes de magnitud más energía: la mejor corriente, el Transmisor Ionico Manual Emisor de Origen Unificado Taquionico (TIMEOUT) experimientado en el CERN, requiere del orden de ¡1e20 J/Xn! Para poner eso en perspectiva, una Xn cuesta más que todo el consumo de energía del planeta en 2013.

Las técnicas que funcionan en condiciones ambientales requieren aún más energía, lo que limita los tipos de objetivos que se pueden usar solo para aquellos que son estables al vacío a temperaturas criogénicas.

Por último, ninguna de las técnicas conocidas actualmente es capaz de desplazar de manera confiable un objetivo al pasado de una manera que lo mantenga intacto, incluso un pequeño desajuste en la calibración de las técnicas actuales convertirá el objetivo en una forma de materia aún desconocida. en desplazamiento. Afortunadamente, esta limitación no parece aplicarse a los desplazamientos hacia adelante.

Debido a estas limitaciones, el transporte de personas, objetos o animales al pasado está en gran medida fuera de discusión. Sin embargo, es relativamente sencillo transmitir información digital utilizando flujos de partículas y detectores sensibles. El aparato capaz de recibir tales transmisiones se desarrolló por primera vez en 1991, colocando una tapa dura en la fecha más temprana a la que uno puede enviar información de manera confiable. El capítulo 5 cubre los detalles de los esquemas de transmisión retrocausal utilizados para este propósito.

Otra aplicación importante del viaje en el tiempo es la informática. Muchos microprocesadores más nuevos aprovechan las conexiones de retrocausal como parte de su hardware de predicción de bifurcación y de búsqueda previa de caché, lo que permite un rendimiento y velocidades de reloj mucho mayores que antes. Esto no está exento de limitaciones, es muy difícil transmitir al pasado información confiable de alta entropía, pero se han logrado avances significativos con esta tecnología. El motivo de esta limitación se trata en el capítulo 2, y el capítulo 6 explica en detalle cómo se pueden usar las conexiones retrocausales para los circuitos integrados.

Sobre la base de las transmisiones recibidas de nuestro futuro, se cree que la mayoría de estas limitaciones, si no todas, se superarán con el tiempo, pero aún no se ha recibido nada más específico sobre la tecnología de viajes en el tiempo.

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