Al final de Avengers:Infinity War, la mitad de las personas (incluidos héroes y villanos) en el universo desaparecieron en un chasquido de un dedo de Thanos (Josh Brolin).

Entonces, ¿cómo puede Avengers:Endgame (en los cines a partir de esta semana) intentar traerlos de vuelta?

Bien, con ese dispositivo de trama de película probado y probado:el viaje en el tiempo. Además de una sorprendente cantidad de jerga científica, incluida la mecánica cuántica, Proposiciones de Deutsch, valores propios y tiras de Möbius invertidas.

Pero no creas que todo lo que escuchas durante la película fue creado en la mente de algún guionista loco. Muchos de los conceptos de viaje en el tiempo en Endgame están conectados, al menos nominalmente, a la teoría científica reciente, simulación y especulación.

Sumérjase en la ciencia del viaje en el tiempo cuántico y discutamos si los valores propios realmente pueden salvar el universo. pero tenga cuidado:spoilers moderados por delante.

Viaje en el tiempo 101

La premisa clave de la película es que lo único que puede revertir las muertes de la mitad del universo son las cosas que causaron esas muertes en primer lugar:las poderosas Infinity Stones.

El problema es, Thanos los destruyó en la actualidad, por lo que las piedras solo están disponibles en el pasado. Recuperarlos requerirá un viaje complicado en el tiempo a múltiples ubicaciones por parte de los Vengadores restantes.

¿Es realmente posible viajar en el tiempo? Sabemos desde que Albert Einstein planteó su teoría de la relatividad especial hace más de 100 años que viajar hacia adelante en el tiempo es relativamente fácil.

Todo lo que necesita hacer es moverse a una velocidad cercana a la de la luz y, en teoría, puede viajar millones o incluso miles de millones de años hacia el futuro durante su vida.

¿Pero podrías volver de nuevo? Esta hazaña parece ser mucho más difícil. A continuación, presentamos algunos desafíos y posibles soluciones.

La paradoja del abuelo

Viajar atrás en el tiempo puede causar aparentes inconsistencias lógicas en la realidad, como la conocida paradoja del abuelo.

Si retrocediste en el tiempo y mataste a tu abuelo cuando era joven, entonces nunca podrías nacer, pero si no hubieras nacido Entonces, ¿cómo regresaste y lo mataste?

Los científicos tienen varias teorías sobre estos ciclos de tiempo (los físicos los llaman curvas cerradas en forma de tiempo). Algunas teorías afirman que tales bucles son físicamente imposibles y, por lo tanto, viajar en el tiempo nunca puede suceder.

Pero sabemos también gracias a Einstein, que los agujeros negros giratorios pueden torcer tanto el espacio como el tiempo, razón por la cual un lado del agujero negro es más brillante que el otro en la primera fotografía jamás tomada de uno.

Viaje en el tiempo en el final del juego

En la película, los personajes primero se burlan de muchas otras películas de viajes en el tiempo, como Regreso al futuro y la serie Terminator, donde es posible cambiar su propio pasado y futuro.

En lugar de, Endgame va con la idea de realidad alternativa, donde cualquier cambio en el tiempo hace que se cree un universo completamente nuevo, una supuesta división o ramificación de múltiples líneas de tiempo. En física, esta idea se llama Teoría de los Muchos Mundos.

Para evitar este problema, los Vengadores planean tomar prestadas las piedras de líneas de tiempo pasadas, úsalos en la actualidad, pero devuélvalos exactamente al mismo momento una vez que hayan terminado con ellos. Pero, ¿funcionará?

Ingrese a la mecánica cuántica

La mecánica cuántica se menciona mucho en la película y, de hecho, hay muchas teorías emergentes sobre el viaje en el tiempo cuántico. incluyendo algunos que potencialmente resuelven la paradoja del abuelo.

En mecánica cuántica, las partículas atómicas se parecen más a ondas de probabilidad indistintas. Entonces, por ejemplo, nunca se puede saber exactamente dónde está una partícula y en qué dirección se mueve. Solo sabes que existe una cierta posibilidad de que esté en un lugar determinado.

Un físico británico llamado David Deutsch, quién se menciona en la película, combinó esta idea con la teoría de muchos mundos, y demostró que la paradoja del abuelo puede desaparecer si expresas todo probabilísticamente .

Como las partículas la persona que retrocede en el tiempo solo tiene una cierta probabilidad de matar a su abuelo, romper el ciclo de causalidad. Esto se ha simulado con éxito.

Esto puede parecer extraño y aunque parte de la jerga utilizada en la película puede parecer un poco exagerada, puede estar seguro de que la ciencia cuántica real es incluso más extraña de lo que los cineastas podrían imaginar. Está claro que incluso los científicos están luchando por dar sentido a las implicaciones de la teoría cuántica.

Terminología de efecto

Las escenas de la teoría del viaje en el tiempo (de las cuales hay varias) están llenas de jerga técnica, algunos fuera de lugar algunos en el estadio correcto.

Estos son algunos de los términos que escuchamos en la película sobre el viaje en el tiempo:

Autovalores :Al discutir su enfoque del viaje en el tiempo, los personajes Tony Stark y Bruce Banner mencionan valores propios. Lo más probable es que este sea un ejemplo de una película que habla de matemáticas por el efecto, ya que los valores propios son un concepto de nivel bastante bajo (básico) en álgebra lineal.

Veredicto: Un caso de murmullos matemáticos

Escala de planck :La escala de Planck se trata de cosas muy pequeñas. Longitud de Planck, el tiempo y la masa son unidades básicas utilizadas en física. Una longitud de Planck es 1.616 × 10 ⁻³⁵ metro. Eso es muy pequeño.

Es la distancia que recorre la luz en una unidad de tiempo de Planck, que también es una cantidad de tiempo muy pequeña. Dado que la película trata sobre viajes en el tiempo basados ​​en la mecánica cuántica, charlar sobre las escalas de Planck no parece estar muy alejado del tema.

Veredicto: Planck tiene razón.

Tira de Möbius invertida

La jerga del viaje en el tiempo también analiza invertir una tira de Moebius. Una tira de Möbius normal es una superficie con un solo lado. Puede crear uno fácilmente tomando una tira de papel, torciéndolo una vez, y luego pegarlos juntos.

Aunque una tira de Möbius tiene una variedad de propiedades matemáticas interesantes, su relevancia técnica para el viaje en el tiempo es tenue, más allá de algunos intentos de alto nivel para explicar la paradoja del abuelo.

Veredicto: Torciendo un poco la teoría.

Veredicto

Desde una perspectiva científica, es intrigante tener una nueva película con una base de trama tan sólida en viajes en el tiempo, y la película no tiene muchos golpes al sumergirse directamente en la jerga y las implicaciones de varios escenarios de viajes en el tiempo.

Si bien parte de la terminología matemática está claramente ahí para tener efecto, la trama hace un esfuerzo razonable para adherirse al pensamiento actual de alto nivel sobre el viaje en el tiempo, hasta cierto punto.

El viaje en el tiempo es uno de esos cautivadores conceptos científicos que quizás esté más alejado de la implementación por parte de los científicos. y, por tanto, su papel fundamental en una película sobre superhéroes que pueden volar, ir subatómico, Destruir universos y cambiar la realidad es quizás particularmente adecuado.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.