La forma científicamente más precisa para viajar en el tiempo

Estoy buscando usar el viaje en el tiempo como un gran elemento en mi mundo. Sin embargo, quiero que haya una explicación un tanto razonable para ello, de modo que no se convierta en una tecnología mágica de wooble-booglly. (la credibilidad es una forma increíble de atraer a un lector)

He estado leyendo Breve historia del tiempo, de Stephen Hawking. Leí que, al igual que la gravedad, hay otras fuerzas "principales" en el universo, como el electromagnetismo. También leí en alguna parte que la gravedad puede doblar el tiempo (el tiempo fluiría más lento cerca de objetos pesados).

Si bien no tengo dudas de que estos efectos son insignificantes en comparación con la vida humana, me preguntaba si otras fuerzas además de la gravedad también podrían doblar el tiempo. Y si es así, ¿significaría eso que el tiempo es básicamente otra dimensión espacial (como X, Y, Z) que simplemente no podemos percibir como tal?

A aproximadamente 1 segundo por segundo (tiempo del observador) hacia la parte del espacio-tiempo que llamamos futuro.
Si esta es una tecnología convencional para su mundo, encárguela sin explicarla en absoluto. Tal como lo haría con un automóvil o un teléfono.
¿Usar un agujero de gusano?
Si bien el enfoque de la pregunta es diferente, es muy posible que le interesen muchas de las respuestas a mi antigua pregunta: ¿Cómo puedo explicar que un aparato que viaja en el tiempo se mueva a sí mismo a través del tiempo pero aparezca en el mismo lugar?
De hecho, hice una pregunta sobre el viaje en el tiempo gravitacional. Es imposible. Me doy cuenta de que está preguntando por otros métodos además de la gravedad, pero pensé que esto podría ayudar en caso de que estuviera considerando la gravedad... worldbuilding.stackexchange.com/questions/42669/…
Creo que lo que realmente quieres es la forma menos científicamente inexacta de viajar en el tiempo.

Respuestas (9)

La representación más rigurosa de un dispositivo de viaje en el tiempo que conozco es el "cilindro volquete" (a veces llamado la máquina "T").

El principio es bastante simple, torciendo o deformando el espacio-tiempo de tal manera que un cono de luz comienza a señalar "otro cuando", permitiendo el acceso a diferentes tiempos (o lugares). Si bien el concepto es simple, el mecanismo para hacerlo requeriría un cilindro infinitamente largo de neutronio hecho girar casi a la velocidad de la luz para entregar el par requerido al espacio-tiempo. Mi contratista local colgó cuando pedí una cotización....

cono de luz

Explicación del concepto de cono de luz. A medida que viaja en el tiempo, puede ver o recordar eventos dentro del cono (limitado por la velocidad de la luz). Cualquier cosa fuera del cono es invisible e inaccesible por definición, ya que cualquier señal tendría que moverse más rápido que la velocidad de la luz para llegar a ella. tú).

Máquina T

Este diagrama proporciona una explicación relativamente clara de cómo se supone que funciona el cilindro Tipler. El término técnico para lo que está sucediendo es "arrastre de fotogramas" y, en relatividad general, incluso la modesta cantidad de flexión del espacio-tiempo por parte de un objeto como la Tierra debería demostrar este efecto, aunque sería tan pequeño que las mediciones probablemente serían en el límite de precisión para la mayoría de los equipos modernos.

Es posible que los objetos finitos, como las estrellas de neutrones o los agujeros negros que giran rápidamente, o las Máquinas T finitas fabricadas por alguna superciencia, puedan inducir suficiente arrastre de fotogramas para ser útiles como máquinas del tiempo, aunque nunca he visto ninguna prueba de esto.

La próxima vez, intente pedir un cilindro infinitamente grueso , luego córtelo según sea necesario después de la entrega. También puede ofrecer la devolución del material sobrante así retirado.
La tarifa de reposición del 10% para las devoluciones hace que ese curso de acción sea poco práctico...;-)
"Mi contratista local colgó cuando pedí una cotización..." [+]

Sí, el tiempo es nuestra cuarta dimensión. Estamos viviendo en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones con tres dimensiones de espacio y una dimensión de tiempo. Hay dos formas de alterar el tiempo: la dilatación del tiempo provocada por el movimiento a muy alta velocidad y por la gravedad. Se puede decir: "El espacio le dice a la materia cómo moverse y la materia le dice al espacio cómo curvarse". No sé si el tiempo puede ser alterado por alguna de las otras tres fuerzas.

¡Todo bien gracias! Pero, algo más que leí hace un tiempo (o vi en Vsauce, no estoy seguro), pero pensé que no era posible "nombrar" el tiempo en la cuarta dimensión, ya que no hay un orden claro.
¿Qué quieres decir con "orden claro"? Einstein afirmó que el tiempo y el espacio están realmente entrelazados. Y teóricamente podrías moverte hacia atrás y hacia adelante en el tiempo como alguien puede moverse en el espacio. El tiempo ya no es lineal ni absoluto; es relativo
@BerryM. En cuanto a un orden: ¿Cuál es la segunda dimensión (en oposición a la primera o tercera)? Dudo que alguien pueda dar una respuesta de aplicación general. Sin embargo, generalmente se dice que el espacio-tiempo se compone de tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal, y que las dimensiones espaciales son lo primero.
@BobbyPi: Creo que el OP (o lo que leyó) significa que no es apropiado llamar al tiempo la cuarta dimensión en el mismo sentido en que no es apropiado llamar a Ringo Starr el cuarto Beatle, como dice MichaelK, no hay una identificación inequívoca de qué dimensiones son la primera, la segunda y la tercera. Sería igualmente válido decir que el tiempo es la primera dimensión, y las dimensiones espaciales son la segunda, tercera y cuarta. O, de hecho, que no hay una primera, segunda, tercera o cuarta dimensión, sino solo una cosa de cuatro dimensiones que se puede inclinar: los ejes son arbitrarios.
Los ejes no solo son arbitrarios, sino que dependen de su propia velocidad. En el espacio de Minkowski de cuatro dimensiones, las cuatro direcciones son esencialmente simétricas, y usted siempre viaja en alguna dirección (una combinación de las cuatro direcciones) a la velocidad de la luz (de modo que su vector de velocidad proyectado en los cuatro vectores de dirección tendrá una magnitud total de 'c' en todo momento). Alterar su propia velocidad espacial alterará la dirección que el tiempo "apunta" para usted. (Por ejemplo, moverse más rápido en la dirección "x" significa moverse más lento en la dirección "t"). Esta es la relatividad especial.

Prefacio con "No soy físico", y jugar con el tiempo y el espacio es algo que da trabajo a los físicos reales que son más inteligentes que todos nosotros colectivamente.

Clásicamente, el espacio y el tiempo forman 4 dimensiones. Una simple manifestación del tiempo es el movimiento, ya que el movimiento puede expresarse como la variación del espacio a lo largo del tiempo. Tal como yo lo entiendo, la gravedad deforma el espacio y el tiempo, pero no altera la dirección del tiempo, lo que imposibilitaría así volver atrás.

Si está interesado en viajar al futuro, hay una especie de laguna. Puede usar la dilatación del tiempo cuando viaja cerca de la velocidad de la luz para viajar efectivamente hacia el futuro (en realidad, el tiempo simplemente se movería mucho más lento para usted que en la Tierra, por lo tanto, un segundo para usted podría traducirse en siglos en el mundo exterior) . Es un viaje de ida.

Nuestro entendimiento actual es simplemente que el tiempo no funciona de esa manera. No puedes saltar hacia adelante o hacia atrás, estás obligado a ir con la corriente, y aunque dicha corriente puede estar haciendo cosas raras a alta velocidad o bajo alta gravedad, sigue yendo en una dirección. Por otra parte, hay muchas cosas que creemos que entendemos sobre el universo, pero luego descubrimos que no es así.

Se trata de tener una buena comprensión de su Tiempo y Dimensión Relativa en el Espacio (si tan solo hubiera un buen acrónimo para eso, como TARDIS o algo así).

El viaje en el tiempo aparente hacia el futuro de una ubicación física en el espacio (más rápido que 1 s/s que todos manejamos simplemente sentándonos) parece permitido bajo la física actual a un gran costo de gasto de energía (todo lo que necesita hacer es cambiar su tu el vector esté principalmente en las dimensiones físicas en lugar de la dimensión del tiempo en relación con su marco de inercia inicial y viceversa sin morir horriblemente en el proceso), por lo que debería estar bien y fácil, siempre que tenga niveles galácticos de energía. listo para ser usado, lo que haces, estoy seguro.

El viaje en el tiempo al pasado, también conocido como señalización FTL, implica una ruptura completa de la causalidad y parece estricta, inexorable, ineluctable, implacable e ineludiblemente prohibido por nuestra comprensión de la física. Lo que debe significar, por supuesto, que nuestra comprensión de la física es incompleta, porque, como todos sabemos, el viaje en el tiempo orientado al pasado es demasiado genial para no existir. Al diablo con las paradojas, ¿quién no quiere intentar seducir a su propia abuela de 19 años, después de todo? No respondas eso.

Así que supongamos una gran cantidad de multiversos con paredes delgadas . Esto significa que cuando "retrocedes" (utilizando el viejo generador de agujeros de gusano con revestimiento de masa negativa que se parece engañosamente a una cabina de policía azul en la esquina de la calle) realmente estás invadiendo un universo alternativo. No es de extrañar que la versión joven de la abuela pensara que estás fuera de este mundo. Realmente, realmente lo eres.

En realidad, "una ruptura completa de la causalidad y parece estricta, inexorable, ineludible, implacable e ineludiblemente prohibido por nuestra comprensión de la física" no es estrictamente así, ya que lo realmente desconcertante es que muchas leyes físicas son simétricas en el tiempo, con solo unas pocas excepciones extravagantes. . Esto sugiere que viajar en el tiempo debería ser normal, pero no lo es. Lo que es tan desconcertante es que el tiempo solo va en una dirección. Ese "agujero de gusano revestido de masa negativa" debería ser un agujero de gusano revestido de materia exótica. La materia exótica ejerce una presión negativa para mantener abierto el agujero de gusano.
@ a4android La única ley que evita la simetría temporal es la segunda ley de la termodinámica. Pero aún no comprendemos completamente sus orígenes, ya que en la física cuántica, vemos túneles cuánticos (pueden o no disminuir la entropía en algunos casos). Pero nunca vemos "túneles" de entropía, y el agua tibia nunca se separará en agua caliente y cubitos de hielo.
@ Bloc97 No es así. Eso solo trata con la flecha termodinámica del tiempo. La física de partículas, la electrodinámica, la cosmología, las leyes de movimiento de Newton son simétricas en el tiempo. Es un texto antiguo, pero es una excelente introducción a las múltiples flechas del tiempo. T. Gold (ed) LA NATURALEZA DEL TIEMPO (Universidad de Cornell, 1967). Este fue el más fácil de encontrar a corto plazo.

Viajar en el tiempo al futuro no es un problema, todo lo que tienes que hacer es ir muy, muy rápido (como cerca de la velocidad de la luz), esto está en la teoría de la Relatividad Especial. El tiempo se ralentiza para usted, por lo tanto, se está moviendo hacia el futuro a una velocidad superior a 1 segundo por segundo en relación con todos los demás, y de manera efectiva viaja en el tiempo hacia el futuro.

Sin embargo, ¿viajar en el tiempo al pasado? Eso lo dejo como ejercicio para el lector...

Para mayor precisión, eche un vistazo a las curvas cerradas similares al tiempo. La respuesta al viaje en el tiempo "preciso" puede ser simplemente que "ya está sucediendo de esa manera y siempre habrá sucedido de esa manera y siempre estuvo a punto de haber sucedido de esa manera"; no hubo un antes y un después, solo una función de onda autoconsistente.

Pero, ¿dónde está la diversión en eso? Si quieres un viaje divertido en el tiempo, estoy de acuerdo con el comentario de Separatrix: no entres en detalles, simplemente tómalo como está. ¿Cuántas películas/espectáculos/historias antiguas de ciencia ficción parecen tontas cuando tratan de explicar los detalles? Puede evitar eso describiendo lo que está haciendo, no cómo lo está haciendo; Nunca me molestó que no supiera cómo funcionaba un tricorder cuando veía Star Trek.

Pero algunos se distrajeron para que funcionara , nada menos que en otro planeta, 50 años después.

En última instancia, el lector tendrá que aceptar el viaje en el tiempo, porque si pudiera dar una explicación perfectamente razonable, ya podríamos viajar en el tiempo en la vida real. Idealmente, esas historias agregan un nuevo elemento clave a la física que era desconocido para nosotros (o era solo teórico), y que no afecta nada más, por lo tanto, no cambia la física y el mundo más de cómo lo conocemos, lo que lo hace muy fácil. para mantener una narrativa coherente y lógica.

Lo que me parece más interesante es dar la invención de los viajes en el tiempo fuera de las manos de los humanos. O los extraterrestres de alguna manera (a quién le importa, fueron los extraterrestres) lo inventaron, o los humanos del futuro lejano lo hicieron (al menos nosotros lo inventamos de alguna manera muy lejos de nuestro futuro).

Tal vez podría extenderlos hasta un punto en el que nadie entienda razonablemente por qué funcionan. La razón por la que inventaron el viaje en el tiempo tal vez fue para poblar el pasado, porque su futuro planeta de origen actual se está muriendo. Desafortunadamente, en toda esa molestia se perdió el conocimiento avanzado y solo terminaron con la tecnología de trabajo.

Un método simple (para explicar) de viajar en el tiempo es dividir una copia del universo, idéntica excepto que el tiempo se mueve más lentamente allí que en el universo original. Entonces, un año podría pasar aquí a nuestro ritmo de tiempo, mientras que en el universo alternativo, solo ha pasado un día. Imagínese si se hubiera separado del universo alternativo el 1 de enero de 2000. Ahora sería el 17 de enero de 2000 allí. ¿Quieres viajar al pasado? ¡Simplemente apunte su dispositivo de portal de universo alternativo al universo lento y entre en el año 2000!

Este tipo de viaje en el tiempo elimina todas las paradojas habituales de los viajes en el tiempo. ¿Viajas atrás en el tiempo y te suicidas? No desaparecerás. Vuelve a casa, y todavía estás aquí.

Ya que estamos hablando de ficción, no estás limitado a los aburridos métodos de viaje en el tiempo centrados en la física. Solo necesita una forma de pasar entre universos y una forma de desencadenar una división del universo. Ambos consumen muy poca energía.

(1) Pero, si tiene universos independientes, entonces no hay una razón clara para esperar un desarrollo paralelo. El efecto mariposa asoma su fea cabeza a lo grande. Podrías entrar en el otro universo en el año 2000 y descubrir que ni siquiera existías allí (¿entonces?), y que Al Gore acababa de ser elegido presidente. (2) ¿De qué sirve viajar en el tiempo si no puedes cambiar el presente en tu línea de tiempo? Eso no es divertido. El escenario que describe es equivalente a hacer que una holocubierta cree una caja de arena de simulación que parece del pasado pero no es real.
Cuando escribí lo anterior, casi dije: "El efecto mariposa levanta su fea cabeza, a lo grande ", pero no tenía la intención de hacer ese juego de palabras. (Al igual que Orson Welles, no haré ningún juego de palabras antes de tiempo). :-) ⁠
Si separas el universo paralelo de tu universo ("rama principal") el 1 de enero de 2000, entonces definitivamente estarás en ese universo alternativo. Porque es una copia.
Vale, sí, existirías en la historia de ese universo, pero, incluso si vas al 17 de enero, has permitido dieciséis días en los que podrías haber muerto. Eso es lo que quise decir cuando dije que podrías no existir allí entonces .
Sí, eso tiene sentido. ¡Pueden pasar muchas cosas en una semana!

Una forma alternativa de ver el viaje en el tiempo.

La simetría temporal nos hace viajar de un lado a otro en el tiempo constantemente. Desafortunadamente, tu cuerpo y tu mente también están atrapados en ese cambio como el resto del universo, así que no lo recuerdas y no cambias nada.

Entonces, para lograr 'viajar en el tiempo', debemos encontrar una manera de aislar la materia y la energía de una persona de ese flujo normal. La mayoría de los métodos discutidos usan agujeros de gusano o cuerpos giratorios masivos para aislar un área del espacio en la que existe esa materia y energía.

Si está dispuesto a permitir una forma de teletransportación, los requisitos de energía para viajar en el tiempo se reducen significativamente, ya que solo necesitaría aislar una trayectoria de haz estrecha para la energía que ni siquiera necesita para sustentar la vida durante el viaje.

Volver a montar en el otro extremo se convierte en el problema en esta etapa. Quizás esté limitado a viajar solo a tiempos que tenían una cámara de teletransportación funcional. O quizás hayas ideado un método para autoensamblar la energía en materia. En cuyo caso, genial.

Esto nos deja con el problema de orientar su destino. Si confía en el flujo y reflujo natural de la simetría temporal, bueno, nunca hemos tenido ninguna herramienta que pueda medir esto, solo sabemos que matemáticamente debería suceder. Si logra construir un túnel de aislamiento de energía como sugiero, entonces finalmente tiene los primeros pasos para una herramienta para medir ese flujo. Lo que significa que usted, como autor, puede decidir cuándo y cuándo sus personajes pueden viajar en función de ese flujo y reflujo, así como con qué precisión pueden medirlo y predecirlo.