Cilindro volcador

Un cilindro Tipler, también llamado máquina del tiempo Tipler, es un objeto hipotético que se teoriza como un modo potencial de viaje en el tiempo, aunque los resultados han demostrado que un cilindro Tipler Sólo podría permitir viajar en el tiempo si su longitud fuera infinita o con existencia de energía negativa.

Descubrimiento

El cilindro de Tipler fue descubierto como una solución a las ecuaciones de la relatividad general por Willem Jacob van Stockum en 1936 y Kornel Lanczos en 1924, pero no se reconoció que permitiera curvas temporales cerradas hasta un análisis realizado por Frank Tipler en 1974. Tipler mostró en su artículo de 1974 "Cilindros giratorios y la posibilidad de una violación de la causalidad global" que en un espacio-tiempo que contiene un "cilindro giratorio suficientemente grande" Al girar alrededor de su eje, el cilindro debería crear un efecto de arrastre del marco. Este efecto de arrastre de cuadros deforma el espacio-tiempo de tal manera que los conos de luz de los objetos cercanos al cilindro se inclinan, de modo que parte del cono de luz apunta hacia atrás a lo largo del eje del tiempo en un diagrama espacio-temporal. Por lo tanto, una nave espacial que acelere lo suficiente en la dirección apropiada puede viajar hacia atrás en el tiempo a lo largo de una curva temporal cerrada.

Las CTC están asociadas, en las variedades lorentzianas que se interpretan físicamente como espacio-tiempos, con la posibilidad de anomalías causales, como que una persona retroceda en el tiempo y potencialmente dispare a su propio abuelo, aunque las paradojas podrían evitarse utilizando alguna restricción como la de Novikov. principio de autoconsistencia. Aparecen en algunas de las soluciones exactas más importantes de la relatividad general, incluido el vacío de Kerr (que modela un agujero negro giratorio) y el polvo de Van Stockum (que modela una configuración cilíndricamente simétrica de fluido o polvo giratorio sin presión).

Practicidad

Stephen Hawking descubrió una objeción a la viabilidad de construir un cilindro Tipler, quien argumentó que según la relatividad general es imposible construir una máquina del tiempo en cualquier región finita que satisfaga la condición de energía débil, lo que significa que la región contiene No hay materia exótica con energía negativa. El cilindro Tipler, por el contrario, no implica ninguna energía negativa. La solución original de Tipler implicaba un cilindro de longitud infinita, que es más fácil de analizar matemáticamente, y aunque Tipler sugirió que un cilindro finito podría producir curvas temporales cerradas si la velocidad de rotación fuera lo suficientemente rápida, no lo demostró. Pero Hawking comenta: "¡No se puede hacer con densidad de energía positiva en todas partes!". Puedo demostrar que para construir una máquina del tiempo finito se necesita energía negativa." El argumento de Hawking aparece en su artículo de 1992 sobre la conjetura de protección de la cronología (aunque el argumento es distinto de la conjetura misma, ya que el argumento afirma que la relatividad general clásica predice que una región finita que contenga curvas temporales cerradas sólo puede crearse si hay una violación de la condición de energía débil en esa región, mientras que la conjetura predice que las curvas temporales cerradas resultarán imposibles en una futura teoría de la gravedad cuántica que reemplace la relatividad general). En el artículo, examina "el caso de que las violaciones de causalidad aparezcan en una región finita del espacio-tiempo sin singularidades de curvatura" y demuestra que “habrá un horizonte de Cauchy que se genera de forma compacta y que en general contiene una o más geodésicas nulas cerradas que serán incompletas”. Se pueden definir cantidades geométricas que miden el impulso de Lorentz y el aumento de área al rodear estas geodésicas nulas cerradas. Si la violación de causalidad se desarrolló a partir de una superficie inicial no compacta, la condición de energía débil promediada debe violarse en el horizonte de Cauchy."

En la ficción

• Steins;Gate es una novela visual que menciona Cilindros Tipler con el tema del viaje en el tiempo y John Titor.
• John DeChancie Starrigger serie utiliza cilindros Tipler alineados verticalmente (llamados objetos Kerr-Tipler) para crear pasarelas espaciales a lo largo de una carretera intergaláctica.
• La breve historia de Larry Niven, "Rotating Cylinders and the Possibility of Global Causality Violation", presta su título del periódico de Tipler.
• Poul Anderson lo incluye en su novela El Avatar.
• Vernor Vinge en la novela Marooned en tiempo real (aunque el objeto se describe como un agujero negro desnudo).
• Kris Straub Starslip El cómic incluye un cilindro Tipler creado como una obra de arte, que también causa el viaje en el tiempo.
• Ian Douglas tiene un cilindro Tipler creado por extranjeros de origen desconocido Singularidad, el tercer libro del Star Carrier serie.
• Star Trek Online usa un dispositivo con el mismo nombre que permite al jugador revertir varios segundos de tiempo (hasta 7~13 segundos). (La especificidad de trece segundos de reversión del tiempo, junto con el dispositivo que tiene un núcleo de berilio, son referencias a la comedia de ciencia ficción Galaxy Quest)
• En su Warstrider serie de novelas, William H. Keith utiliza un cilindro Tipler con una relación de longitud a ancho de 512 que permite viajar desde y hacia el núcleo de la Vía Láctea.
• En casa de Terry Pratchett Discworld serie, los "procrastinadores" utilizados por los Monks de Historia se consideran un tipo de cilindro Tipler.
• Un cilindro Tipler se utiliza como un dispositivo de trama en la historia de Chuck Grossart "The Phoenix Descent".
• Episodio 9 de la webseries Pregúntale a Weathersby menciona el cilindro Tipler, discutiendo el viaje en el tiempo.
• En "El Milagro de la Navidad", Episodio 2.11 de la serie de televisión americana Intemporal, se menciona un cilindro Tipler como se añade a una máquina de tiempo actualizada.
• En la temporada 2 episodio 14 de "Gabby Duran " the Unsittables - Zeke to the Future" se menciona un Cilindro de Infinidad de Tipler como un posible dispositivo de viaje en el tiempo.
• SCP-2540: una entrada en el sitio web colaborativo de escritura de ficción, Fundación SCP (sitio Wikidot) describiendo los esfuerzos de los investigadores de la Fundación tratando de entender un cilindro de 4D Tipler que se percibe como un lima clave común (Citrus aurantiifolia).
• La animación de Alan Becker "Animation vs. Physics" cuenta con cilindros Tipler como un método de viaje en el tiempo.