Un estudio muestra que partículas más rápidas que la luz pueden viajar hacia atrás en el tiempo

Un nuevo estudio afirma que los taquiones son posibles en el marco de la teoría especial de la relatividad de Einstein. El estudio, publicado en el diario científico Physical Review D, asegura que estas partículas superlumínicas —que viajan como mínimo a la velocidad de la luz— pueden además viajar en el tiempo, llevando información hacia el pasado.

Andrzej Dragan, uno de los autores principales, explica que "la idea de que el futuro puede influir en el presente en lugar de que el presente determine el futuro no es nueva en física. Sin embargo, hasta ahora, este tipo de punto de vista ha sido, en el mejor de los casos, una interpretación poco ortodoxa de ciertos fenómenos cuánticos, y esta vez nos vimos obligados a esta conclusión por la propia teoría".

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Para entender lo que dice Dragan, considera este supuesto: imagina que estás viendo una película en la que ves el principio y el final simultáneamente. Sabes cómo comienza y termina la historia al mismo tiempo, lo que te permite tener una comprensión completa de toda la trama. El fin de la película, el futuro, influye en la forma en que entendemos el principio de la película y todo lo que pasa. Sus cálculos demuestran que los eventos futuros afectan a los comportamientos actuales.

Un marco sorprendente

Los físicos han luchado durante mucho tiempo con el extraño concepto de taquiones, hipotéticas partículas que viajan más rápido que la luz y, teóricamente, pueden enviar información hacia atrás en el tiempo alterando el presente. Hasta ahora, los taquiones se consideraban imposibles dentro de la relatividad especial de Einstein.

Pero la investigación publicada —dirigida por un equipo internacional de la Universidad de Varsovia y la Universidad de Oxford— introduce un nuevo marco que reconcilia la existencia de estas partículas con la famosa teoría. Un marco que puede afectar profundamente nuestra comprensión de cómo funciona el universo, resolviendo potencialmente el rompecabezas de la física cuántica y la naturaleza misma del tiempo.

Desde su inicio teórico en la década de 1960, los taquiones han sido objeto de fascinación y debate entre los físicos. Con el nombre de la palabra griega "tachýs", que significa rápido, los científicos imaginaban que estas partículas viajan siempre a velocidades que exceden las de la luz.

A diferencia de las partículas ordinarias, que se mueven más lentamente que la luz y no pueden alcanzar la velocidad de la luz debido a sus limitaciones relativistas, la teoría es que los taquiones existen perpetuamente a velocidades superlumínicas. Lógicamente, encajar los taquiones en la física moderna planteaba desafíos insalvables hasta ahora.

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El problema principal, como suele ocurrir con Einstein, estaba principalmente en los cálculos de energía de los taquiones, que siempre terminaban en energía infinita y, por tanto, imposible. Además, los modelos teóricos apuntaban que el número de taquiones observados depende de la perspectiva del observador, lo que contradice también los principios físicos.

Pero en su artículo, los investigadores Jerzy Paczos, Kacper Dębski, Szymon Cedrowski, Szymon Charzyński, Krzysztof Turzyński, Andrzej Dragan y Artur Ekert proponen una solución a estos problemas, afirmando que los modelos anteriores fallaron porque utilizaban un marco matemático insuficiente. Al ampliar este marco para incluir tanto el estado inicial como el final del sistema, desarrollaron un nuevo enfoque que mantiene la coherencia de los taquiones con las leyes de la relatividad.

¿Clave para entender el tiempo y la realidad?

Este marco ampliado permite la descripción y el comportamiento matemático adecuado de los taquiones, eliminando los tres principales conceptos erróneos en los que fallaban los anteriores modelos: energía ilimitada, estado de vacío inestable y observaciones dependientes del punto de vista del observador. Según los investigadores, el enfoque es similar a un concepto en mecánica cuántica llamado formalismo de dos estados, que permite que los procesos sean reversibles en el tiempo.

Las implicaciones de esta investigación son significativas. Al validar potencialmente la existencia de taquiones dentro de un marco teórico consistente, los físicos pueden explorar nuevas dimensiones de la teoría cuántica y la estructura fundamental del universo. Esto también podría ayudar a explicar fenómenos complejos, entre ellos cómo partículas como el bosón de Higgs ganan masa y cómo se forma la materia en el universo.

El avance teórico del estudio abre nuevas vías en nuestra búsqueda por comprender el tejido de la realidad, transformando potencialmente nuestra comprensión del tiempo y los procesos cuánticos.