¿Se puede predecir el futuro?

Todas las religiones hablan en sus sagradas escrituras, o en las evidencias escritas que sus defensores han dejado, sobre la existencia de oráculos, sacerdotes o mesías con la capacidad de ver el futuro o el don de la profecía. Desde Casandra, hija del rey de Troya, hasta Nostradamus, pasando por los Mayas, han sido innumerable las personas que han tratado de predecir el devenir de los hombres; sin embargo, en la mayoría de casos registrados las “predicciones” eran realizadas de forma poética y alegórica, en las que tenían cabida múltiples interpretaciones. No obstante, es muy complejo conciliar este tipo de supercherías con la física moderna ya que violan la ley de causalidad (todo evento tiene una serie de causas que lo preceden y lo originan); es decir, la ley de causa y efecto, principio que todas las leyes de la física descubiertas hasta ahora confirman. Sin embargo, la mecánica newtoniana nos demuestra que si conocemos las posiciones y las velocidades de todas las partículas del universo, podríamos saber cómo va a evolucionar el sistema pero, a su vez, la teoría del caos nos dicta que pequeñas variaciones en las condiciones iniciales, pueden provocar resultados completamente distintos con el tiempo, por lo que sería necesario un ordenador muy potente para el cálculo. Au así, sólo podríamos estudiar todos los posibles futuros no el futuro real, por lo que la visión profética no tiene cabida en la mecánica newtoniana.

Cuando discutimos sobre la teoría electromagnética de J. C. Maxwell y sobre sus ecuaciones, el tema sobre la posibilidad de observar el futuro se complica. Al resolver las ecuaciones de Maxwell (estudian los campos electromagnéticos en el espacio y en el tiempo) se encuentran soluciones que pueden ser interpretadas como ondas electromagnéticas propagándose. Hasta aquí ningún problema. La complicación surge cuando se encuentran dos soluciones, una de una onda adelantada y otra de una onda retardada. Esta segunda no muestra ninguna contradicción, pero la onda adelantada o avanzada, se propaga hacia atrás en el tiempo, viene del futuro y se dirige al pasado, o dicho de otro modo, los efectos electromagnéticos se propagan antes de que se aplique la causa que los generó, violando el principio de causalidad. Esta extravagante segunda solución, fue descartada por los físicos ya que la onda retardada explicaba una gran cantidad de fenómenos, pero fue desenterrada por escépticos y conspiranoicos que creían que esa onda adelantada podría servir para enviar mensajes al pasado.

Ecuaciones y Retrato de J. C. Maxwell (Fuente: El Economista)

Fue Richard Feynman, tras su participación en el proyecto Manhattan, quién se encargó de estudiarla, para lo cual analizó los trabajos sobre el electrón de Dirac, y en estas teorías encontró algo muy extraño. Si se invertía la dirección del tiempo en las ecuaciones de Dirac, y también se invertía la carga eléctrica del electrón, la ecuación permanece igual. Es decir, un electrón que fuera hacia atrás en el tiempo era igual que un antielectrón que fuera hacia adelante. La mayoría de físicos habrían tomado esta respuesta como un mero truco matemático debido a su inverosimilitud, pero Feynman, debido a su amplia curiosidad, continuó investigando la cuestión. Richard, comenzó a trabajar en los diagramas que llevan su nombre, entre los cuales dibujó uno en el que cuando un electrón colisiona con su homólogo en antimateria (el antielectrón), ambas partículas colisionarían autoaniquilándose, produciendo energía en forma de radiación gamma. Sin embargo, al invertir la carga del antielectrón, este se convertía en un electrón ordinario que va hacia atrás en el tiempo. Ahora en el mismo diagrama sería como si el electrón fuese hacia adelante en el tiempo, diese un giro y retrocediera en el tiempo, liberando la misma ráfaga de energía. Por lo tanto, el proceso de autoaniquilición electrón-antielectrón se asemejara a un mismo electrón que decidiese volver atrás en el tiempo.

Supongamos una masa de materia que colisiona con otra masa de antimateria, se produce una explosión en la que se generan millones de electrones y de antielectrones que se aniquilan mutuamente. Si invertimos la flecha de los antielectrones, estos se comportan como electrones que viajan hacia atrás en el tiempo. Esto provocaría que un mismo electrón viajara en zigzag hacia adelante y hacia atrás millones de veces. Aun así, esto no indica que se pueda enviar información al pasado, ya que para convertir al antielectrón en un electrón ordinario, es necesario invertir la flecha del tiempo, y esto solo es un truco matemático, la física inherente sigue siendo la misma. Continuando con sus investigaciones, Feynman cristalizó estas ideas en su famosa teoría cuántica del electrón, o electrodinámica cuántica, la cual ha sido verificada experimentalmente, y le valió el premio Nobel en 1965.

Además de las ondas adelantadas o avanzadas “procedentes del futuro”, existe otro concepto igual de extraño en mecánica cuántica que resulta igual de descabellado. Se trata de los taquiones. Estas hipotéticas partículas (no han sido evidenciadas experimentalmente), viven en un mundo extraño en el que viajan más rápido que la luz, y aumentan su velocidad al perder energía, lo que hace que cuando pierden toda su energía viajen a velocidades infinitas. Esto origina que los taquiones muestren masa imaginaria (matemáticamente hablando donde se representa con una “i” la raíz cuadrada de menos 1) ya que al invertir en la más famosa ecuación de Einstein el término “m” por “i*m”, todas las partículas viajan más rápido que la luz.

Diagrama de Feynman en el que un electrón y un positrón se aniquilan para emitir un fotón que se convierte en un par quark-antiquark después de lo cual el antiquark irradia un gluon (Fuente: Wikipedia)

Los taquiones son diferentes a la antimateria y a la materia negativa; la antimateria con energía positiva, viaja a velocidades inferiores a la luz, se puede crear en los aceleradores de partículas y bajo la acción de la gravedad cae. La materia negativa, por el contrario, tiene energía negativa, también viaja a velocidad inferior a la luz, pero asciende bajo la acción de la gravedad, nunca se ha encontrado en el laboratorio. Por otro lado, los taquiones, tienen masa imaginaria, viajan más rápido que la luz, no se sabe si caen o ascienden por actuación de la gravedad y tampoco se han encontrado nunca en el laboratorio. Pero a pesar de estas contradictorias características, los taquiones son seriamente estudiados en las universidades. Sin embargo, son mucho más asiduos a presentarse en los argumentos de la ciencia ficción, en donde son empleados para enviar mensajes al pasado. Pero la física indica que esto no parece ser posible. No obstante, a parte de en la ciencia ficción, la física moderna indica que los taquiones podían haber existido en el Big Bang, violando la causalidad, y podrían haber desempeñado un papel fundamental en provocar el “Bang” del universo.

Cuando se introducen taquiones en cualquier teoría, desestabilizan el vacío (estado de mínima energía de un sistema), por lo que si un sistema presenta taquiones, se encontrará en un estado de “falso vacío” en el que será inestable y decaerá hacia un verdadero vacío. Y esto es lo que algunas teorías creen sobre el universo previo al Big Bang, que presentaba taquiones y se encontraba en un falso vacío, por ello el sistema era inestable. Entonces se generó un pequeño “desgarro” en el tejido del espacio-tiempo, que representaba el verdadero vacío. El desgarro continuó aumentando y se creó una pequeña burbuja en cuyo interior no existían taquiones, pero en su exterior si. Cuando la burbuja se expandió, entonces produjo el universo que conocemos hoy en día.

Otra teoría tomada en serio por los físicos (que no está demostrada) reside en que un taquión, conocido como “inflatón” inició el proceso de inflación del universo, y fue el responsable de ese desgarro del tejido del espacio- tiempo, en donde se formaron varias burbujas y, en una de ellas, el campo del inflatón tomó el estado de verdadero vacío, con la consecuente inflación que originaría nuestro universo.

En resumen, la observación del futuro, está descartada por la física newtoniana ya que viola el principio de causalidad, mientras que en mecánica cuántica se ha observado que la antimateria puede comportarse como materia que va hacia atrás en el tiempo pero sin violar el principio de causalidad. Por último, los taquiones, a pesar de parecer que violan el principio de causalidad, han sido empleados por los físicos como mecanismo para explicar el Big Bang, por lo que ya no son observables, y no serían útiles para enviar mensajes al pasado.

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