Retrocausalidad

La retrocausalidad se refiere a cualquiera de los fenómenos o procesos hipotéticos capaces de invertir la causalidad, permitiendo que un efecto preceda a su causa —imaginemos que la huella precede a la pisada, el eco a la voz, la detonación al disparo, etc.

Hipótesis de viaje temporal mediante agujeros de gusano, una de las hipótesis que pudieran probar la retrocausalidad, dando solución a las curvas cerradas de tipo tiempo.

Conocida en inglés como retro-causation o backward causation, es fundamentalmente un experimento mental, dentro de la filosofía de la ciencia, basado en elementos de la ciencia física, que se orienta a las siguientes cuestiones: ¿Puede lo que ocurre en el futuro afectar al presente?, y ¿puede el presente afectar al pasado?^[1]​

Las consideraciones filosóficas acerca de la flecha del tiempo y del viaje en el tiempo a menudo se enfrentan a problemas relacionados con la retrocausalidad.^[2]​ Aunque algunas teorías se han propuesto como formas de retrocausalidad, no existen observaciones científicas probadas al respecto.^[3]​

En filosofía

 

Michael Dummett, filósofo británico y defensor de la retrocausalidad.

Los esfuerzos filosóficos para entender la causalidad se remontan a la Antigüedad, hasta la figura de Aristóteles y sus disquisiciones acerca del primer motor o motor inmóvil, pero la idea de que la flecha del tiempo puede ser invertida es mucho más reciente.

En realidad, la retrocausalidad ha sido siempre considerada una contradicción en sí misma, dado que, como ya indicara el filósofo del siglo XVIII David Hume, al examinar dos sucesos relacionados, la causa, simplemente, por definición, es el suceso que precede al efecto (el interruptor activa la luz, y no a la inversa).^[4]​ Es más, la capacidad de influir en el pasado sugiere que los sucesos pudieran ser negados por sus propios efectos, originando una paradoja física,^[5]​ la más conocida de las cuales es la paradoja del abuelo (si yo viajo al pasado y mato a mi abuelo antes de que éste conozca a mi abuela, cómo es que estoy yo aquí para viajar al pasado y hacerlo).

En los años 50, el filósofo Michael Dummett se manifestó en contra de tales trabas, afirmando que no existe objeción filosófica alguna a que los efectos precedan a las causas.^[6]​ Este argumento fue refutado por su colega Anthony Flew^[7]​ y, más tarde, por Max Black, quien criticó lo fácil que era hacer tales afirmaciones, ya que el observador siempre podrá intervenir en los efectos que elija.^[8]​ Un argumento posterior, relacionado con el libre albedrío, lo hallamos en la llamada paradoja de Newcomb.

Ciertos filósofos esencialistas han propuesto otras teorías, como la que contempla la existencia de "fuerzas causales genuinas en la Naturaleza".^[9]​

Posteriores investigaciones filosóficas sobre este asunto han incorporado aspectos de la física moderna, incluyendo la partícula hipotética denominada taquión (una partícula que presuntamente viaja más rápido que la luz, por lo que es capaz de alcanzar el pasado), así como ciertos aspectos de la simetría del tiempo dentro de la mecánica cuántica. Jan Faye, de la Universidad de Copenhague, ha argüido que las objeciones lógicas a un viaje en el tiempo en el plano macroscópico no tienen por qué impedir la retrocausalidad en otros niveles (p. ej., microscópicos).^[10]​ Incluso si tales efectos fueran posibles no serían capaces de producir diferentes efectos que los que resultarían de relaciones causales normales.^[11]​

La filósofa holandesa Jeanne Peijnenburg, de la Universidad de Groningen, apela a la retrocausalidad para describir cómo una imaginación expandida puede ser capaz de redefinir o incluso alterar sucesos pasados, resultando en cambios en la personalidad y en la percepción presentes.^[12]​ De acuerdo con su colega holandés Cornelis van Putten, sin embargo, no hay necesidad de modificar el pasado para lograr los resultados que Peijnenburg propone.^[13]​

En física

La física actual generalmente no contempla la retrocausalidad. No obstante, unas pocas teorías^[¿cuáles?] que permiten que determinadas partículas o flujos de información viajen atrás en el tiempo han sido propuestas por reputados científicos, habiendo recibido el visto bueno de la comunidad científica internacional. Pero, en general, los modelos que parecen permitir la retrocausalidad o el viaje en el tiempo se consideran artefactos matemáticos conceptualmente defectuosos.

La retrocausalidad parece inevitable en modelos de universo que admiten curvas temporales cerradas. Este tipo de anomalías aparecen frecuentemente en universos llenos de materia exótica, aunque también se han encontrado modelos con materia ordinaria, como el universo de Gödel, que presentan esta característica. Otro tipo de retrocausalidad es el que aparece en ecuaciones como la fuerza de Abraham-Lorentz que supuso un desafío teórico importante que lastró la electrodinámica clásica. Igualmente la teoría del absorbedor de Wheeler-Feynman relacionada con el caso anterior parece difícil de conjugar con la causalidad física.

Modelos históricos

A medida que crecía la moderna comprensión de la física de partículas, la retrocausalidad iba siendo empleada como herramienta para explicar inusuales o poco conocidos fenómenos en su momento, incluyendo el electromagnetismo y la antimateria.

 

En este diagrama de Feynman, que representa una neutralización electrón-positrón, el tiempo discurre de izquierda a derecha. Si interpretamos que representa un fenómeno retrocausal, el electrón no se destruye, sino que se transforma en positrón, moviéndose hacia atrás en el tiempo.

Los físicos John Wheeler y Richard Feynman propusieron hace tiempo una teoría usando la retrocausalidad y una forma temporal de interferencia destructiva para explicar la ausencia de un tipo de onda convergente concéntrica sugerida por ciertas soluciones de las ecuaciones de Maxwell.^[14]​ Se trataría de las llamadas “ondas avanzadas”, que volverían atrás en el tiempo; éstas, sin embargo, no han sido observadas experimentalmente hasta el presente, y se ha inferido que puede tratarse simplemente de una interpretación matemática para describir ondas normales.^[15]​

 

Richard Feynman.

Feynman empleó asimismo la retrocausalidad para probar un modelo teórico del positrón,^[16]​ reinterpretando las soluciones de energía negativa presentes en la ecuación de Dirac. En este modelo, los electrones se mueven atrás en el tiempo, poseyendo carga eléctrica positiva. Wheeler postuló este concepto para explicar las propiedades compartidas por todos los electrones, afirmando enigmáticamente que “todos los electrones son el mismo electrón” con una compleja y autointersecante línea de universo.^[17]​

Yoichiro Nambu aplicó esta teoría a la producción y aniquilación mutua de pares de partículas-antipartículas, afirmando:

La eventual creación y aniquilación de pares puede ocurrir en este momento y no debe ser interpretada como tal creación-aniquilación, sino sólo como un cambio de dirección en el movimiento de las partículas, del pasado al futuro o del futuro al pasado.^[18]​

Aunque los más recientes descubrimientos sobre la antimateria han dejado obsoleta esta interpretación,^[19]​ se emplea todavía con propósitos conceptuales, como en los diagramas de Feynman.

Cuestiones actuales

Temas candentes en física, sobre todo relacionados con la síntesis de la gravedad einsteiniana con la mecánica cuántica, sugieren que la retrocausalidad puede ser posible en circunstancias determinadas.

Como se ha visto, la retrocausalidad, al invertir la causalidad, puede sugerir una vuelta en el tiempo. Así, la curva cerrada de tipo tiempo (aquella que permite el acceso al pasado) proviene de soluciones exactas a la ecuación de campo de Einstein. Aunque estas curvas no parecen existir en condiciones normales, circunstancias extraordinarias del espacio-tiempo, como los agujeros de gusano^[20]​ o las regiones próximas a las cuerdas cósmicas,^[21]​ podrían facilitar su formación. La materia extraña o los defectos topológicos cósmicos que se requieren para la creación de estas condiciones, aún no han sido observados.

En este sentido, el físico Stephen Hawking ha sugerido un mecanismo, que él denomina conjetura de protección de la cronología, que destruiría toda curva cerrada de tipo tiempo antes de poder ser utilizada.^[22]​ Sin embargo, estas objeciones a la existencia de curvas de tipo tiempo no son universalmente aceptadas.^[23]​

 

Esquema de un agujero de gusano que permite técnicamente el viaje a través del tiempo.

La retrocausalidad ha sido también propuesta como mecanismo explicativo de lo que Albert Einstein llamó "acción fantasmagórica a distancia" ("spooky action at a distance"), que ocurriría como resultado del entrelazamiento cuántico. Aunque el punto de vista dominante es que los efectos de dicho entrelazamiento no requieren una comunicación directa entre las partículas involucradas, Costa de Beauregard propuso una teoría alternativa.^[24]​ El físico John Cramer, de la Universidad de Washington, presentó el diseño de un experimento para probar esta teoría en la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, recibiendo cierta atención por parte de los medios de comunicación, si bien el experimento no ha sido llevado a cabo desde su formulación en 2006.^[25]​^[26]​^[27]​ Ello no obstante, la retrocausalidad ha sido propuesta como una explicación^[28]​ para el dispositivo llamado borrador cuántico de elección retardada (del inglés, delayed choice quantum eraser),^[29]​ un experimento de la mecánica cuántica que encuentra complementariedad en el comportamiento de onda y de partícula de agentes cuánticos, cuando normalmente, según las leyes de Bohr, éstas no pueden ser exhibidas al mismo tiempo.^[30]​

La partícula superlumínica hipotética denominada taquión —propuesta en el contexto de la teoría de cuerdas bosónica y de otros campos de la física de alta energía—, al superar la velocidad de la luz, se movería hacia atrás en el tiempo. Pese a su frecuente descripción en las novelas de ciencia-ficción (señaladamente la de ciencia-ficción dura Cronopaisaje,^[31]​ de Gregory Benford) como método para enviar mensajes al pasado, las teorías que predicen los taquiones no permiten que interactúen con la materia normal de “tipo tiempo” de forma que puedan violar la causalidad entendida tradicionalmente. De modo específico, el principio de reinterpretación de Feinberg juzga imposible la construcción de un detector de taquiones capaz de recibir información de ese tipo.^[32]​

Como pseudociencia

Fuera de las corrientes de la ciencia ortodoxa, la retrocausalidad ha sido también esgrimida como mecanismo de explicación de efectos no científicos. El parapsicólogo Helmut Schmidt presentó un mecanismo cuántico que justificaba la retrocausalidad,^[33]​ pretendiendo que los experimentos habían demostrado la posibilidad de manipular la radiactividad a través de psicoquinesis retrocausal.^[34]​ Estas afirmaciones han sido refutadas abiertamente por la comunidad científica internacional,^[35]​^[36]​ aunque siguen siendo apoyadas por fuentes marginales.^[37]​ Del mismo modo ha sido refutada^[38]​ su relación con la curación de enfermedades a través de la oración.^[39]​

En la cultura popular

• La novela Thrice Upon a Time (1980), de James P. Hogan, trata de la retrocausalidad, relacionándola con la ficticia “radiación Tau”.
• En la novela de ciencia ficción dura Cronopaisaje (1980), de Gregory Benford, se utilizan los antes mencionados taquiones para enviar mensajes al pasado que tendrán la virtud de modificar, retrocausalmente, el curso de la historia.
• La película estadounidense Retroactive (1997), dirigida por Louis Morneau, trata del mismo fenómeno, relacionándolo con bucles temporales que se repiten sin fin.
• La película de la misma nacionalidad Déjà vu (2006), de Tony Scott, juega con la posibilidad de evitar un grave atentado, ya perpetrado en Nueva Orleáns, haciendo que el héroe de la historia regrese a un momento anterior al mismo.

Véase también

• Causalidad
• Criterio de demarcación
• Flecha del tiempo
• Irreversibilidad
• Paradoja del abuelo
• Teoría del absorbedor de Wheeler-Feynman
• Tiempo
• Viaje en el tiempo

Referencias

1. Barry, Patrick (28 de agosto de 2006). «What's done is done... or is it?». New Scientist. Consultado el 19 de diciembre de 2006. 
2. Faye, Jan (29 de agosto de 2005). «Backward Causation». Stanford Encyclopedia of Philosophy. Consultado el 24 de diciembre de 2006. 
3. Sheehan, D. P., ed. (14 de noviembre de 2006). Frontiers of Time: Retrocausation - Experiment and Theory, San Diego, California, 20-22 June 2006. Record of a symposium held by the Pacific Division of the American Association for the Advancement of Science. American Institute of Physics. ISBN 0-7354-0361-9. 
4. Beauchamp, Tom L. and Alexander Rosenberg (1981). Hume and the Problem of Causation. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-520236-6. 
5. Krasnikov, S. V. (Mar 1997). «Causality violation and paradoxes». Physics Review D 55 (6): 3427-3430. 
6. Dummett, Michael (1954). «Can an Effect Precede its Cause». Proceedings of the Aristotelian Society (Supp. 28). 
7. Flew, Anthony (1954). «Can an Effect Precede its Cause». Proceedings of the Aristotelian Society (Supp. 28). 
8. Black, Max (1956). «Why Cannot an Effect Precede Its Cause». Analysis (16). 
9. Ellis, Brian (2002). The Philosophy of Nature: A Guide to the New Essentialism. McGill-Queen's University Press. ISBN 0773524746. 
10. Faye, Jan, Uwe Scheffler and Max Urchs, eds. (13 de octubre de 1994). Logic and Causal Reasoning. Wiley-VCH. ISBN 3-05-002599-9. 
11. Elitzur, A., S. Doley and N. Kolenda, eds. (25 de mayo de 2005). Quo Vadis Quantum Mechanics?. Springer. ISBN 3-540-22188-3. 
12. Peijnenburg, Jeanne. «Shaping Your Own Life». Metaphilosophy (37). 
13. van Putten, Cornelis. «Changing the Past: Retrocausality and Narrative Construction». Metaphilosophy (37). 
14. Wheeler, John and Richard Feynman (1945). «Interaction with the Absorber as the Mechanism of Radiation». Review of Modern Physics (17). 
15. Price, Huw (4 de diciembre de 1997). Time's Arrow and Archimedes' Point. Oxford University Press. ISBN 0-19-511798-0. 
16. Feynman, Richard (1949). «The Theory of Positrons». Physical Review (76). 
17. Feynman, Richard: The Development of the Space-Time View of Quantum Electrodynamics, discurso de 11/12/1965 con motivo de la recepción del Premio Nobel de Física.
18. Nambu, Yoichiro (1950). «The Use of the Proper Time in Quantum Electrodynamics I». Progress in Theoretical Physics (5). 
19. Earman, John (1967). «On Going Backward in Time». Philosophy of Science (34). 
20. Thorne, Kip (1994). Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy. W W Norton. ISBN 0-393-31276-3. 
21. Gott, John Richard (2002). Time Travel in Einstein's Universe: The Physical Possibilities of Travel Through Time. Houghton Mifflin. ISBN 0-618-25735-7. 
22. Hawking, Stephen (1992). «The Chronology Protection Conjecture». Physical Review D (46). 
23. Li, Li-Xin (1996). «Must Time Machine Be Unstable against Vacuum Fluctuations?». Classical and Quantum Gravity (13). 
24. de Beauregard, Costa (1977). «Time Symmetry and the Einstein Paradox». Il Nuovo Cimento (42B). 
25. Paulson, Tom (15 de noviembre de 2006). «Going for a blast in the real past». Seattle Post-Intelligencer. Consultado el 19 de diciembre de 2006. 
26. Boyle, Alan (21 de noviembre de 2006). «Time-travel physics seems stranger than fiction». MSNBC. Consultado el 19 de diciembre de 2006. 
27. . Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2007. Consultado el 6 de septiembre de 2007. 
28. Wharton, William R. (28 de octubre de 1998). Backward Causation and the EPR Paradox. Consultado el 21 de junio de 2007. 
29. Herzog, T. J. et al. (1995). «Complementarity and the Quantum Eraser». Physics Review Letters 75 (17): 3034-3037. 
30. Scully, Marlan O.; Yoon-Ho Kim, R. Yu, S.P. Kulik, and Y.H. Shih (2000). «A Delayed Choice Quantum Eraser». Physical Review Letters 84: 1-5. doi:10.1103/PhysRevLett.84.1.  La referencia utiliza el parámetro obsoleto |coautores= (ayuda)
31. Benford, Gregory: Cronopaisaje. Ediciones B - Barcelona 2006 - ISBN 84-666-2787-1
32. Feinberg, Gerald (1967). «Possibility of Faster-Than-Light Particles». Physical Review (159). 
33. Schmidt, Helmut (Jun 1978). «Can an effect precede its cause? A model of a noncausal world». Foundations of Physics 8. 
34. Schmidt, Helmut (Jun 1982). «Collapse of the state vector and psychokinetic effect». Foundations of Physics 12. 
35. Druckman, Daniel and John A. Swets, eds. (Jan 1988). Enhancing Human Performance: Issues, Theories, and Techniques. National Academy Press. ISBN 978-0-309-03792-1. 
36. Stenger, Victor J. (mayo de 1990). Physics and Psychics: The Search for a World Beyond the Senses. Prometheus Books. ISBN 978-0-87975-575-1. 
37. Shoup, Richard (2002). «Anomalies and constraints: can clairvoyance, precognition, and psychokinesis be accommodated with known physics?». Journal of Scientific Exploration 16. 
38. Bishop, Jeffrey P. and Victor J. Stenger (18 de diciembre de 2004). «Retroactive prayer: lots of history, not much mystery, and no science». British Medical Journal 329. 
39. Leibovici, L. (2001). «Effects of remote, retroactive intercessory prayer on outcomes in patients with bloodstream infections: a controlled trial». British Medical Journal 323. 

Enlaces externos

• John Cramer - Página de astronomía.
• Un borrador cuántico doméstico. Revista Investigación y Ciencia.
• John Cramer's experiment. (en inglés)

•   Datos: Q2943139