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Un cilindro de Typler o máquina del tiempo de Typler, es un objeto hipotético, teorizado para ser un modo potencial de viaje en el tiempo a pesar de que los resultados han demostrado que un cilindro de Typler sólo permitiría el viaje en el tiempo si su longitud es infinita o con la existencia de energía negativa.

Descubrimiento

El cilindro de Typler fue descubierto como solución a las ecuaciones de la relatividad general por Willem Jacob van Stockum[1]​ en 1936 y Kornel Lanczos[2]​ en 1924, pero no fue reconocido como un generador de curvas temporales cerradas[3]​ hasta un análisis por Frank Tipler[4]​ en 1974. Tipler argumento en su obra, "Cilindros rotatorios y la Posibilidad de Vulneración de Causalidad Global" que si el espacio-tiempo contuviera un cilindro masivo e infinitamente largo qué girara a lo largo de su eje longitudinal, el cilindro tendría que crear un efecto de arrastre de fotogramas. Este efecto de arrastre de fotogramas doblaría el espacio-tiempo de tal manera que los conos de luz de los objetos en las proximidades del cilindro se inclinarían, de modo que parte del cono de luz apuntaría hacia atrás a lo largo del eje de tiempo en un esquema espacio-temporal. Por lo tanto, una aeronave que acelera lo suficiente en la dirección apropiada puede viajar atrás en el tiempo a lo largo de una curva temporal cerrada .

Las curvas cerradas temporales están asociadas, en una Variedad pseudoriemanniana qué está interpretada físicamente como espacios-tiempo, con la posibilidad de anomalías causales como una persona que viajando en el tiempo y potencialmente disparando a su propio abuelo, a pesar de que las paradojas podrían ser evitadas utilizando algún constreñimiento como el principio de autoconsistencia de Nóvikov. Aparecen en algunas de las soluciones más importantes e exactas en la relatividad general, incluyendo el vacío de Kerr (que modela un agujero negro rotatorio) y el polvo de Von Stockum (que modela una configuración cilíndricamente simétrica de fluido o polvo rotatorio sin presión).

Utilidad

Una objeción a la utilidad de construir un cilindro de Typler fue descubierta por Stephen Hawking, quién argumentó que según relatividad general es imposible de construir una máquina del tiempo en cualquier región finita que cumpla la condición de energía débil, es decir que la región no contiene materia exótica con energía negativa. El cilindro de Typler , por otro lado, no implica cualquier energía negativa. La solución original de Typler implicó un cilindro de longitud infinita, el cual es más fácil de analizar matemáticamente, y a pesar de que Typler sugirió que un cilindro finito podría producir curvas temporales cerradas si el índice de rotación era lo suficientemente rápido, no probo esto.[5]​ Pero Hawking le comenta que solo es posible con energía negativa.[6]​ El argumento de Hawking aparece en su hipótesis conjetura de protección de la cronología de 1992 (aunque el argumento es distinto de la propia conjetura, debido a que el argumento afirma que la relatividad general clásica pronosticaría una región finita que contiene curvas cerradas temporales que sólo pueden ser creadas si existe una vulneración de la condición de energía débil en esa región, mientras que la conjetura pronostica que las curvas temporales cerradas probarán ser imposibles en una teoría futura de la gravedad cuántica qué reemplazaría la relatividad general). En el papel, examina "en el caso de que las vulneraciones de causalidad aparecen en una región finita del espacio-tiempo sin singularidades de curvatura" y prueba que "se formara un horizonte de Cauchy que seria generado de manera compacta y que en general contiene uno o más geodésicos cerrados nulos que estarán incompletos. Uno puede definir cantidades geométricas que midan el impulso de Lorentz y el incremento del área mientras estos se estén desarrollando alrededor de estos geodésicos cerrados nulos. Si la vulneración de causalidad se desarrolla desde una superficie no compactada en su inicio, la condición de energía débil media debe de ser violada en el horizonte de Cauchy."[7]​

En la ficción

  • Steins;Gate es una novela visual la cuál menciona cilindros de Typler al hablar del viaje en el tiempo y John Titor.
  • La serie Starrigger de John DeChancie usa cilindros Typler alineados en forma vertical (llamados objetos Kerr–Typler) para crear agujeros en el espacio-tiempo a lo largo de una carretera intergaláctica.
  • El cuento de Larry Niven,"Cilindros rotatorios y la Posibilidad de Vulneración de Causalidad Global", toma prestado su título de la obra de Typler .[8]​
  • Poul Anderson lo incluye en su novela El Avatar.[9]​
  • Vernor Vinge lo menciona en su novela Marooned in Realtime (aunque el objeto está descrito como un agujero negro desnudo).[10]​
  • En el comic Starslip de Kris Straub se incluye un cilindro de Typler, creado como una obra de arte (cómic 569), la cual también causa viajes en el tiempo.[11]​
  • Ian Douglas tiene un cilindro de Typler creado por alienígenas de origen desconocido en Singularidad, el tercer libro de la serie Star Carrier.
  • Star Trek Online usa un dispositivo del mismo nombre el cuál habilita al jugador a invertir el cronometro varios Segundos (Alrededor de 7 a 13 segundos.) dentro de un campo localizado.[12]​ (La exactitud de los trece segundos de tiempo reverso, junto con el dispositivo teniendo un núcleo de berilio, es una referencia a la comedia de ciencia ficción Héroes fuera de órbita.)
  • En su serie de novelas Warstrider, William H. Keith utiliza un cilindro de Typler con una longitud/proporción de ancho 512 que permite el viaje a y del núcleo de la galaxia de la Vía Lactea.
  • En la serie de Terry Pratchett Discworld, el "procrastinador" utilizado por los Monjes Historiadores están considerados como un tipo de cilindro de Typler.
  • Los verdes, una especie de alienígenas parásito, intentaron construir un cilindro de Typler en la serie de juego móvil Lifeline .
  • Un el cilindro de Typler es utilizado en la historia de Chuck Grossart "El Descenso de Fénix".
  • Episodio 9 de la serie web Ask Weathersby se menciona el cilindro de Typler, discutiendo sobre viajes en el tiempo.[13]​
  • En "El Milagro de Navidad", Episodio 2.11 de la serie de televisión estadounidense Timeless, un cilindro de Typler es mencionado cuando esta siendo añadido a una máquina del tiempo mejorada.

Referencias

Notas
  1. ↑ van Stockum, Willem Jacob (1936). «The Gravitational Field of a Distribution of Particles Rotating about an Axis of Symmetry». Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. 
  2. ↑ Lanczos, Kornel (1997). «On a Stationary Cosmology in the Sense of Einstein's Theory of Gravitation». General Relativity and Gravitation (Springland Netherlands) 29 (3): 363-399. doi:10.1023/A:1010277120072. 
  3. ↑ Earman, John (1995). Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes. Oxford University Press. p. 21. ISBN 0-19-509591-X. 
  4. ↑ Tipler, Frank (1974). «Rotating Cylinders and the Possibility of Global Causality Violation». Physical Review D 9 (8): 2203-2206. Bibcode:1974PhRvD...9.2203T. doi:10.1103/PhysRevD.9.2203. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2009.  Available in GIF format here: pages 1, 2, 3 and 4. See also here.
  5. ↑ Earman, John (1995). Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes. Oxford University Press. p. 169. ISBN 0-19-509591-X. 
  6. ↑ Hawking, Stephen (2002). The Future of Spacetime. W. W. Norton. pp. 96. ISBN 0-393-02022-3. 
  7. ↑ Hawking, Stephen (1992). «Chronology protection conjecture». Physical Review D 46 (2): 603-611. Bibcode:1992PhRvD..46..603H. PMID 10014972. doi:10.1103/PhysRevD.46.603. 
  8. ↑ «Larry Niven Bibliography». larryniven.net. Consultado el 22 de abril de 2013. 
  9. ↑ Nahin, Paul J. (20 April 2001). Time Machines. p. 95. ISBN 9780387985718. 
  10. ↑ Vinge, Vernor (2004). Marooned in Realtime. Macmillan. p. 174. ISBN 1429915129. Consultado el 5 de marzo de 2014. 
  11. ↑ Straub, Kris (23 de julio de 2007). «Starslip (number 569)». Starslip.com. Consultado el 22 de abril de 2013. 
  12. ↑ «Universal Consoles». Star Trek Online Wiki. Curse, Inc. Consultado el 5 de marzo de 2014. 
  13. ↑ «Ask Weathersby, Episode 9». 
Bibliografía 
  1. Frank Jennings Tipler, Causality Violation in General Relativity, Ph.D. thesis at the University of Maryland, College Park (1976). Source: Dissertation Abstracts International, Vol. 37–06, Section B, pg. 2923. Also available as Dissertation 76–29,018 from Xerox University Microfilms, Ann Arbor, MI.
  2. Penrose, Roger. "The Question of Cosmic Censorship." Journal of Astrophysics and Astronomy Vol. 20 (September, 1999): 233.
  3. Wald, Robert (ed). Black Holes and Relativistic Stars. University of Chicago Press, 1998. ISBN 0-226-87034-0
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