¿Qué son las curvas de tiempo cerradas?

En la relatividad especial y general, el movimiento en el espacio-tiempo se clasifica como temporal , espacial o similar a la luz (que a veces se denomina nulo ). Estos tres tipos de movimiento representan cosas diferentes:

  • El movimiento nulo o similar a la luz se mueve a la velocidad de la luz
  • El movimiento temporal se mueve siempre más lento que la velocidad de la luz.
  • No se permite que nada se mueva en una dirección de espacio , pero esas direcciones siguen siendo significativas para discutir la separación de eventos. Los eventos separados por espacio similar fueron simultáneos en el marco de algunos observadores.

Esta descripción de direcciones es una descripción local, porque la geometría del espacio-tiempo puede estar bastante deformada en la relatividad general.

Una curva temporal es una trayectoria a través del espacio-tiempo que es temporal en cada punto del camino.

El punto importante acerca de que una curva es temporal en todas partes es que una partícula u observador masivo puede seguir esa trayectoria. Esos son exactamente los caminos que están permitidos.

Una curva de tiempo cerrada (CTC) es una trayectoria que es perfectamente normal en todas partes, siempre respetando las reglas de moverse en una dirección de tiempo, siempre yendo (localmente) hacia adelante en el tiempo y, sin embargo, termina de regreso donde (y cuándo) comienza. Esto es posible si el espacio-tiempo tiene una geometría extraña.

La existencia de un CTC en algún espacio-tiempo significaría que es posible una máquina del tiempo , simplemente siguiendo esa trayectoria, y sin violar ninguna ley de la física.

Existen algunas soluciones especialmente construidas para la relatividad general que permiten los CTC, pero se consideran “exóticas”. Creo que no es un debate establecido lo que realmente sucedería en las cercanías de un CTC: si las paradojas realmente surgirían o si solo se permite la física autoconsistente.