Mecánica cuántica y viajes en el tiempo

Mecánica cuántica y viajes en el tiempo
Sumario
1.- Literatura
2.- Relatividad General
3.- Paradojas del viaje en el tiempo
4.- Mecánica cuántica y viajes en el tiempo
1.- Literatura
1881 “El reloj que marchaba hacia atrás”, Edward Page Mitchell
Un nuevo relato de proto ciencia-ficción, en donde los protagonistas
encuentran un viejo reloj que puede transportarlos al pasado.
La curiosidad de esta obra reside en ser la primera historia de
viajes en el tiempo.
1895 “La máquina del Tiempo” de Herbert George Wells
Primera obra de ficción en tratar el tema de los viajes en el tiempo.
En su novela, H.G. Wells nos cuenta la historia de un viajero en el
tiempo que, por medio de una máquina de su invención, realiza un
viaje al futuro de dentro de 800.000 años.
1962 “EL TIEMPO NO TIENE LÍMITES” de Jack Finney.
El autor, más conocido por su obra LOS LADRONES DE
CUERPOS y llevada al cine, nos cuenta en esta historia la
obsesión de un policía por atrapar a un delincuente que
tiene la posibilidad de retroceder en el tiempo.
1966 “Aguardando el año pasado” Philip K. Dick
La ingesta de la droga frohedradina o JJ-180, una substancia
evidentemente imaginaria provoca en que quien la consume la
capacidad de viajar en el tiempo y las realidades paralelas.
1956 “Misterio Mayor”
El viajero en el tiempo entrega a W. Shakespeare sus
obras completas antes de ser escritas, por lo que la
información circula sin creador evidente. Shakespeare
ha escrito sus obras, y por eso las conoce el viajero del
tiempo, pero es éste el que se las entrega para que
sean escritas.
Unproven theorem paradox
2.- Relatividad General
Relatividad General
[1937]
Van Stockum solution
Fluido perfecto de masa positiva y sin presión girando rígidamente y
velozmente alrededor de un eje (simetría cilíndrica). El problema es
que debería haber infinita masa.
Relatividad General
[1949]
Gödel solution
Fluido perfecto rotando pero con constante cosmológica diferente de cero. El
problema es que todo el universo debería rotar.
Relatividad General
[Actualidad] Agujeros negros rotantes, agujeros de gusano, cuerdas cósmicas, ..
Agujero negro rotante [película Interestelar, 2014]
3.- Paradojas del Viaje en el Tiempo
Paradojas del viaje en el tiempo
Definición de PARADOJA: (Wikipedia)
Proposición en apariencia falsa o que infringe el sentido común, pero
no conlleva una contradicción lógica
Consideraciones Iniciales
1) En la Naturaleza no hay paradojas. Es consistente consigo
misma.
2) La ciencia es una creación humana para intentar entender la
Naturaleza.
3) Las paradojas en física son señales de alerta de que algo no
estamos entendiendo bien.
4) Viajar al futuro NO entraña contradicciones.
5) Viajar al pasado está permitido por la Relatividad General de
Einstein: CTC.
Paradojas del viaje en el tiempo
Definición de PARADOJA: (Wikipedia)
Proposición en apariencia falsa o que infringe el sentido común, pero
no conlleva una contradicción lógica
Consideraciones Iniciales
1) En la Naturaleza no hay paradojas. Es consistente consigo
misma.
2) La ciencia es una creación humana para intentar entender la
Naturaleza.
3) Las paradojas en física son señales de alerta de que algo no
estamos entendiendo bien.
4) Viajar al futuro NO entraña contradicciones.
5) Viajar al pasado está permitido por la Relatividad General de
Einstein: CTC.
Paradojas del viaje en el tiempo
Definición de PARADOJA: (Wikipedia)
Proposición en apariencia falsa o que infringe el sentido común, pero
no conlleva una contradicción lógica
Consideraciones Iniciales
1) En la Naturaleza no hay paradojas. Es consistente consigo
misma.
2) La ciencia es una creación humana para intentar entender la
Naturaleza.
3) Las paradojas en física son señales de alerta de que algo no
estamos entendiendo bien.
4) Viajar al futuro NO entraña contradicciones.
5) Viajar al pasado está permitido por la Relatividad General de
Einstein: CTC.
Paradojas del viaje en el tiempo
Definición de PARADOJA: (Wikipedia)
Proposición en apariencia falsa o que infringe el sentido común, pero
no conlleva una contradicción lógica
Consideraciones Iniciales
1) En la Naturaleza no hay paradojas. Es consistente consigo
misma.
2) La ciencia es una creación humana para intentar entender la
Naturaleza.
3) Las paradojas en física son señales de alerta de que algo no
estamos entendiendo bien.
4) Viajar al futuro NO entraña contradicciones.
5) Viajar al pasado está permitido por la Relatividad General de
Einstein: CTC.
Paradojas del viaje en el tiempo
Definición de PARADOJA: (Wikipedia)
Proposición en apariencia falsa o que infringe el sentido común, pero
no conlleva una contradicción lógica
Consideraciones Iniciales
1) En la Naturaleza no hay paradojas. Es consistente consigo
misma.
2) La ciencia es una creación humana para intentar entender la
Naturaleza.
3) Las paradojas en física son señales de alerta de que algo no
estamos entendiendo bien.
4) Viajar al futuro NO entraña contradicciones.
5) Viajar al pasado está permitido por la Relatividad General de
Einstein: CTC.
Paradojas del viaje en el tiempo
Definición de PARADOJA: (Wikipedia)
Proposición en apariencia falsa o que infringe el sentido común, pero
no conlleva una contradicción lógica
Consideraciones Iniciales
1) En la Naturaleza no hay paradojas. Es consistente consigo
misma.
2) La ciencia es una creación humana para intentar entender la
Naturaleza.
3) Las paradojas en física son señales de alerta de que algo no
estamos entendiendo bien.
4) Viajar al futuro NO entraña contradicciones.
5) Viajar al pasado está permitido por la Relatividad General de
Einstein: CTC.
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de Causalidad
Las causas deben preceder a los efectos y no al revés.
Este principio NO se deriva de las leyes de la Física.
Viajar al pasado puede violar el Principio de Causalidad!
Dos maneras de violar Causalidad:
A) Paradoja tipo abuelo
B) Paradoja tipo bucle causal
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de Causalidad
Las causas deben preceder a los efectos y no al revés.
Este principio NO se deriva de las leyes de la Física.
Viajar al pasado puede violar el Principio de Causalidad!
Dos maneras de violar Causalidad:
A) Paradoja tipo abuelo
B) Paradoja tipo bucle causal
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de Causalidad
Las causas deben preceder a los efectos y no al revés.
Este principio NO se deriva de las leyes de la Física.
Viajar al pasado puede violar el Principio de Causalidad!
Dos maneras de violar Causalidad:
A) Paradoja tipo abuelo
B) Paradoja tipo bucle causal
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de Causalidad
Las causas deben preceder a los efectos y no al revés.
Este principio NO se deriva de las leyes de la Física.
Viajar al pasado puede violar el Principio de Causalidad!
Dos maneras de violar Causalidad:
A) Paradoja tipo abuelo
B) Paradoja tipo bucle causal
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de Causalidad
Las causas deben preceder a los efectos y no al revés.
Este principio NO se deriva de las leyes de la Física.
Viajar al pasado puede violar el Principio de Causalidad!
Dos maneras de violar Causalidad:
A) Paradoja tipo abuelo
B) Paradoja tipo bucle causal
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de Causalidad
Las causas deben preceder a los efectos y no al revés.
Este principio NO se deriva de las leyes de la Física.
Viajar al pasado puede violar el Principio de Causalidad!
Dos maneras de violar Causalidad:
A) Paradoja tipo abuelo
B) Paradoja tipo bucle causal
Paradojas del viaje en el tiempo
Máquina del tiempo simple: Modelo bolas de billar
SALIDA
Máquina del tiempo
1 segundo
ENTRADA
Máquina del tiempo
Paradojas del viaje en el tiempo
A) Paradoja tipo abuelo
Paradoja de Polchinski
SALIDA
Máquina del tiempo
1 segundo
ENTRADA
Máquina del tiempo
Paradojas del viaje en el tiempo
A) Paradoja tipo abuelo
Paradoja de Polchinski
SALIDA
Máquina del tiempo
1 segundo
ENTRADA
Máquina del tiempo
Efecto sin causa!
Contradicción lógica
Paradojas del viaje en el tiempo
B) Paradoja tipo bucle causal
Kip Thorne
SALIDA
Máquina del tiempo
1 segundo
ENTRADA
Máquina del tiempo
Paradojas del viaje en el tiempo
B) Paradoja tipo bucle causal
Kip Thorne
SALIDA
Máquina del tiempo
1 segundo
ENTRADA
Máquina del tiempo
Efecto es su propia causa
NO HAY contradicción
Paradojas del viaje en el tiempo
B) Paradoja tipo bucle causal
Kip Thorne
SALIDA
Máquina del tiempo
1 segundo
Cumple el Principio de
NOVIKOV
ENTRADA
Máquina del tiempo
Paradojas del viaje en el tiempo
B) Paradoja tipo bucle causal
Película CRONOCRÍMENES
Dirigida por Nacho Vigalondo
Cumple el Principio de
NOVIKOV
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de NOVIKOV
La probabilidad de que exista un evento que provoque
una contradicción lógica al viajar al pasado es 0.
Requisito:
Solo existe una línea cronológica.
Y si hubiera más líneas cronológicas?
Paradojas del viaje en el tiempo
Principio de NOVIKOV
La probabilidad de que exista un evento que provoque
una contradicción lógica al viajar al pasado es 0.
Requisito:
Solo existe una línea cronológica.
Y si hubiera más líneas cronológicas?
Paradojas del viaje en el tiempo
Universos Paralelos
Al viajar al pasado creamos una línea cronológica nueva.
Interpretación de Múltiples Universos de Everett
4.- Mecánica cuántica y viajes en el tiempo
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Tiempo
Naces tú
Nace tu padre
Nace tu abuelo
Antepasados tuyos
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Tiempo
Naces tú
Nace tu padre
Tú
Matas a tu abuelo
Nace tu abuelo
Antepasados tuyos
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Posibles estados:
1 = Estoy vivo
0 = No existo
CNOT
OUT 2
IN 1
IN 2
Tiempo
OUT 1
IN 1
1
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
LA ÚNICA SOLUCIÓN CLÁSICA SIN CONTRADICCIÓN:
TODOS MUERTOS!
Posibles estados:
1 = Estoy vivo
0 = No existo
CNOT
OUT 2
IN 1
IN 2
Tiempo
OUT 1
IN 1
0
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Y si estuviéramos regidos
por las reglas de la
mecánica cuántica?
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Variación por simplicidad
Una partícula cambia el estado de otra
OUT 1
IN 1
OUT 2
IN 2
|0
= NO existe
|1
= existe
IN 1
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Variación por simplicidad
Una partícula cambia el estado de otra
IN 1
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
OUT 1
OUT 2
IN 1
IN 2
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Variación por simplicidad
Una partícula cambia el estado de otra
IN 1
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
OUT 1
OUT 2
IN 1
IN 2
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Variación por simplicidad
Una partícula cambia el estado de otra
IN 1
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
OUT 1
OUT 2
IN 1
IN 2
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Variación por simplicidad
Una partícula cambia el estado de otra
IN 1
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
OUT 1
OUT 2
IN 1
IN 2
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Posibles estados cuánticos:
|0
= NO existe
|1
= existe
CNOT
OUT 2
IN 1
IN 2
Tiempo
OUT 1
IN 1
Estado cuántico
?
IN 2
OUT 1
OUT 2
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
Tiempo
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Principio de consistencia de Deutsch
Tr L | después  después | 
| después   U CNOT | antes 
| antes   | L   | R 
Existe estados
Tr L U CNOT 
y
| R 
| R  que cumplan esto?
?
 | R  R | U CNOT  
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Principio de consistencia de Deutsch
?
 | R  R | U CNOT  
Tr L U CNOT 
Solución Paradoja del Abuelo
| R  
1
2
|0 
1
2
|1
(En realidad hay más soluciones y se escoge la que tiene mayor entropía)
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Comprobación para los más inquietos
| L  
| R  
| antes   | L   | R  
1
2
1
2
1
2
|0 
|0 
|00 
1
2
1
2
1
2
|1
|1
|01 
1
2
|10 
1
2
|11
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Comprobación para los más inquietos
| antes   | L   | R  
1
2
|00 
1
2
|01 
1
2
|10 
1
2
|11
| después   U CNOT | antes 
| después   U CNOT
| después  
1
2
1
2
|00 
|00 
1
2
1
2
|01 
|01 
1
2
1
2
|10 
|11 
| después   | L   | R 
1
2
1
2
|10
|11
CTC – Circuito de la Paradoja del abuelo
Comprobación para los más inquietos
| después   | L   | R 
| después  después |   | L   | R     L |   R | 
| después  después |  | L  L |  | R  R |
TrL | después  después |  0| L  L |0   | R  R |  1| L  L |1   | R  R |
Tr L | después  después | 
1
2
| R  R | 
1
2
| R  R |  | R  R |  | L  L |
Que me dejo por decir…
1)
2)
3)
4)
5)
Curvas temporales cerradas vía Teleportación P-CTC
Experimento simulación viaje en el tiempo NATURE 2014
Lo que opina Hawking de todo esto..
El mecanismo que he explicado permite hazañas computacionales
En la actualidad se está tratando de extender la mecánica cuántica
para incluir CTC pero con más restricciones razonables.
Muchas gracias por vuestra atención!