Boa noite pessoal, seguindo com a série de teorias sobre a viagem no tempo, vamos discutir um pouco sobre essa teoria que impede qualquer tipo de viajem temporal.
Mais uma vez estou traduzindo do original em inglês, os créditos pertencem aos autores e deixo o link no final da matéria para quem quiser conferir.
Conjectura de Proteção Cronológica
A Conjectura de Proteção Cronológica é uma dedução feita pelo físico Stephen Hawking de que as leis da física são tais que previnem a viajem no tempo em escalas submicroscópicas. A possibilidade de viajem no tempo é representada matematicamente pela existência de curvas de tipo tempo fechadas ou CTC's. A conjectura de proteção cronológica deve ser distinguida da censura cronológica, sob o qual toda CTC passa através de um horizonte de eventos, que poderá prevenir um observador de detectar a violação causal.
Em um artigo de 1992, Hawking usa a metáfora de uma "Agencia de Proteção Cronológica" como uma personificação dos aspectos da física que fazem as viagens no tempo impossíveis em escalas macroscópicas, aparentemente assim prevenindo paradoxos temporais. Ele diz: "Parece que há uma agencia de proteção cronológica que previne o aparecimento de CTC's e faz do universo um lugar seguro para historiadores".
Várias tentativas de gerar cenários para CTC's tem sido sugeridos, e a teoria da relatividade geral as permitem em certas circunstancias. Algumas soluções teóricas na relatividade geral que contém CTC's exigiria um universo infinito com certas características que nosso universo não parece ter, tal como o universo rotativo da Métrica de Godel ou o cilindro rotativo de comprimento infinito conhecido como Cilindro de Tipler. Contudo, algumas soluções permitem a criação de CTC's, em uma região delimitada do espaço tempo, com o Horizonte de Cauchy sendo a fronteira entre a região onde as CTC's podem existir e o resto do espaço tempo, onde elas não podem. Uma das primeiras soluções delimitadas de viajem no tempo encontradas foi construída a partir de um buraco de minhoca atravessável, baseado na ideia de entrar em uma das duas "bocas" do buraco de minhoca em uma jornada de ida e volta à uma velocidade relativa para criar uma diferença temporal entre as duas bocas.
A relatividade geral não inclui efeitos quânticos sozinha, e uma integração total da relatividade geral e da mecânica quântica exigiria uma teoria da gravitação quântica, mas há um método aproximado para a modelagem de campos quânticos no espaço tempo curvo da relatividade geral, conhecido como gravitação semiclássica. Tentativas iniciais de aplicar a gravitação semiclássica para uma máquina do tempo de buraco de minhoca indicou que no momento exato em que o buraco de minhoca permitiria CTC's, flutuações de vácuo quânticas se acumulariam e dirigiriam a densidade de energia para o infinito na região do buraco de minhoca. Isso ocorre quando as duas bocas do buraco de minhoca, chamadas de A e B, foram movidas de tal maneira, que se torna possível para uma partícula ou onda se movendo na velocidade da luz entrar na boca B no tempo T2 e sair através da boca A em um tempo anterior T1, então viajando de volta em direção a boca B através do espaço comum e chegar a boca B no mesmo tempo T2 que ela entrou em B no primeiro laço ou loop; nesse caminho a mesma partícula ou onda pode fazer potencialmente infinitos loops através das mesmas regiões do espaço tempo sobre si mesma. Cálculos demonstraram que esse efeito não ocorreria para um feixe de radiação comum, porque ele seria "desfocado" pelo buraco de minhoca de modo que a maioria do feixe emergindo da boca A iria se espalhar e perdera boca B. Mas quando o cálculo foi feito para flutuações de vácuo, foi demonstrado que eles iriam se refocar espontaneamente na viajem entre as bocas, indicando que o efeito de engavetamento pode tornar-se grande o bastante para destruir o buraco de minhoca.
Esta conclusão permaneceu incerta, porque os cálculos semiclássicos indicaram que o acúmulo dirigiria a densidade de energia ao infinito por um período infinitamente pequeno de tempo, após a densidade de energia diminuiria. Mas a gravitação semiclássica não é confiável para grandes densidades de energia ou pequenos períodos de tempo que alcancem a escala de Planck; nessas escalas, uma teoria completa da gravitação quântica é necessária para previsões precisas. Então permanece incerto se efeitos de gravitação quânticos poderiam prevenir que a densidade de energia cresça o bastante para destruir o buraco de minhoca. Stephen Hawking conjecturou que não somente o acumulo das flutuações de quânticas ainda teriam sucesso em destruir o buraco de minhoca na gravitação quântica, mas também que as leis da física acabariam por prevenir qualquer tipo de máquina do tempo de se formar; essa é a conjectura de proteção cronológica.
Trabalhos posteriores na gravitação semiclássica forneceram exemplos de espaço tempos com CTC's onde a densidade de energia devido a flutuações de vácuo não se aproxima do infinito na região do espaço tempo fora do Horizonte de Cauchy. Contudo, em 1997 uma prova geral foi encontrada, demonstrando que de acordo com a gravitação semiclássica, a energia do campo quântico (mais precisamente, o valor esperado do tensor estresse-energia quântico) deve sempre ser infinito ou indefinido no seu próprio horizonte. Ambos os casos indicam que métodos semiclássicos não são confiáveis no horizonte e efeitos de gravitação quântica seriam importantes, consistente com a possibilidade que esses efeitos sempre interviriam para prevenir a formação de máquinas do tempo.
Uma decisão teórica definitiva do estado da conjectura de proteção cronológica requer uma completa teoria da gravitação quântica em oposição aos métodos semiclássicos (há também argumentos da teoria das cordas que parecem apoiar a proteção cronológica, mas a teoria das cordas ainda não é uma teoria da gravitação quântica completa). A observação de CTC's iria demonstrar que essa conjectura seria falsa, mas menos do que isso, se físicos tivessem a teoria da gravitação quântica cujas previsões fossem bem confirmadas em outras áreas, isso daria a eles um grau de confiança significante nas previsões da teoria sobre a possibilidade ou impossibilidade de viagens no tempo.
Outras propostas que permitem viagens no tempo para o passado, mas previnem paradoxos temporais, como o Princípio de auto-consistência de Novikov, que garantiria que a linha de tempo permanecesse consistente, ou a ideia de que o viajante do tempo é levado a um universo paralelo, enquanto sua linha de tempo original permanece intacta, não se qualificam como "proteção cronológica".
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